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MODBUS TCP-Datenpaket

Der allgemeine MODBUS/TCP-Header stellt sich folgendermaßen dar :

Abb. 5-11: MODBUS/TCP-Header

Weitere Informationen

Der Telegrammaufbau ist spezifisch für die einzelnen Funktionen und deshalb detailiert in dem Kapitel "MODBUS-Funktionen" erläutert.

5.3.3.2 Ethernet/IP

Ethernet/IP steht für "Ethernet Industrial Protocol" und definiert einen offenen Industrie Standard, der das klassische Ethernet mit einem Industrie Protokoll erweitert. Dieser Standard wurde gemeinsam von ControlNet International (CI) und die Open DeviceNet Vendor Association (ODVA) entwickelt mit Unterstützung der Industrial Ethernet Association (IEA).

Ethernet/IP basiert auf der TCP/IP-Protokoll Familie und übernimmt somit die unteren 4 Layers des OSI Layer Modells in unveränderter Form, so dass alle Standard Ethernet-Kommunikations Module, wie z. B. PC Interface Karten, Kabel, Konnektoren, Hubs und Switche mit Ethernet/IP gleichfalls verwendet werden können.

Oberhalb der Transport Layer befindet sich das Encapsulation Protokoll mit dem das Control & Information Protocol (CIP) auf TCP/IP und UDP/IP aufgesetzt ist.

CIP, als ein großer Netzwerk unabhängiger Standard, wird bereits bei ControlNet und DeviceNet benutzt.

Der Datenaustausch findet mittels eines Objektmodells statt. ControlNet, DeviceNet und Ethernet/IP haben auf diese Weise dasselbe

Applikations-Protokoll und können deshalb gemeinsam Geräte Profile und Objekt Libraries nutzen. Diese Objekte machen eine plug-and-play Interoperabilität zwischen komplexen Geräten verschiedener Hersteller möglich.

Weitere Informationen

Die detailierte Beschreibung des Objektmodell und dessen Anwendung finden Sie in dem Kapitel 7 "Ethernet/IP (Ethernet/Industrial Protocol).

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5.3.3.3 BootP (Bootstrap Protokoll)

Das BootP Protokoll definiert einen Frage-Antwort-Mechanismus, mit dem der MAC-ID eines Feldbusknoten eine feste IP-Adresse zugewiesen werden kann.

Hierzu wird einem Netzknoten ermöglicht, Anforderungen in das Netz zu senden und die benötigten Netzwerkinformationen, wie z. B. die IP-Adresse von einem BootP-Server abzurufen.

Der BootP-Server wartet auf eingehende BootP-Anforderungen und erzeugt aus einer Konfigurationsdatenbank die Antwort.

Die dynamische Konfiguration der IP-Adresse über einen BootP-Server bietet dem Anwender eine flexible und einfache Gestaltung seines Netzwerkes. Die Zuweisung einer beliebigen IP-Adresse für die WAGO Feldbus-Controller kann problemlos mit dem WAGO BootP Server erfolgen. Diesen können Sie kostenlos aus dem Internet herunterladen unter:

http://www.wago.com/web/ -‚Service/Downloads/Software/ELECTRONICC/- WAGO BootPServer V1.0 Windows 95/NT - ZIP Archiv‘.

Weitere Informationen

Die Vorgehensweise der Adressvergabe für den Controller mit dem WAGO BootP Server ist detailiert in dem Kapitel 3.1.6 "Inbetriebnahme eines Feldbusknoten" beschrieben.

Der BootP-Client dient zum dynamischen Konfigurieren der

Netzwerkparameter:

Bei der Verwendung des Bootstrap Protokolls zur Konfiguration des Knotens werden die Netzwerkparameter ( IP-Adresse, etc... ) im EEPROM abgelegt.

Hinweis

Die Netzwerk-Konfiguration wird nur bei der Benutzung des BootPProtokolls im EEPROM abgelegt, jedoch nicht bei der Konfiguration über DHCP.

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Defaultmäßig ist im Controller das BootP-Prottokoll aktiviert.

Bei aktiviertem BootP-Protokoll erwartet der Controller die permanente Anwesenheit eines BootP-Servers.

Ist jedoch nach einem PowerOn Reset kein BootP-Server verfügbar, dann bleibt das Netzwerk inaktiv.

Um den Controller mit der im EEPROM hinterlegten IP-Konfiguration zu betreiben, ist das BootP-Protokoll zu deaktivieren.

Dieses erfolgt über das Web Based Management System auf der entsprechenden Controller-internen HTML-Seite, die unter dem Link: „Port“ zu erreichen ist.

Ist das BootP deaktiviert, verwendet der Controller beim nächsten Bootvorgang die im EEPROM abgespeicherten Parameter.

Bei einem Fehler in den abgespeicherten Parametern wird über die IO-LED ein Blinkcode ausgegeben und die Konfiguration über BootP automatisch eingeschaltet.

5.3.3.4 HTTP (HyperText Transfer Protokoll)

HTTP ist ein Protokoll, das von WWW (World Wide Web)-Servern zur Weitergabe von Hypermedien, Text, Bildern, Audiodaten usw. verwendet wird.

Das HTTP bildet heutzutage die Grundlage des Internets und basiert ebenso wie das BootP-Protokoll auf Anforderungen und Antworten.

Der im ETHERNET Feldbus-Controller implementierte HTTP-Server dient zum Auslesen der im Feldbus-Controller abgespeicherten HTML-Seiten. Die HTML-Seiten geben Auskunft über den Feldbus-Controller (Zustand, Konfiguration), das Netzwerk und das Prozessabbild.

Auf einigen HTML-Seiten können auch Controller-Einstellungen über das Web Based Management festgelegt und geändert werden, z. B., ob die Netzwerk-Konfiguration des Controllers über das DHCP-Protokoll, das BootP-Protokoll oder aus den gespeicherten Daten im EEPROM erfolgen soll. Der HTTP-Server benutzt die Portnummer 80.

5.3.3.5 DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

Die über den Link: „Port“ zu öffnende Controller-interne HTML-Seite bietet die Option, die Netzwerk-Konfiguration anstatt mit dem BootP-Protokoll auch über die im EEPROM gespeicherten Daten oder über das DHCP-Protokoll durchzuführen.

Hinweis

Die Netzwerk-Konfiguration über DHCP wird nicht im EEPROM abgelegt, dieses erfolgt nur bei der Benutzung des BootP-Protokolls.

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Der DHCP-Client dient zur dynamischen Netzwerk-Konfiguration des

Controllers durch Einstellung folgender Parameter:

Bei der Konfiguration der Netzwerkparameter über das DHCP-Protokoll sendet der Controller nach der Initialisierung eigenständig eine Anfrage an einen DHCP-Server. Erfolgt keine Antwort, so wird die Anfrage nach 4 Sekunden, eine weitere nach 8 Sekunden und nach 16 Sekunden gesendet. Bleiben alle Anfragen ohne Antwort, so wird ein Blinkcode über die ‚IO‘-LED ausgegeben. Eine Übernahme der Parameter aus dem EEPROM ist nicht möglich.

Bei Verwendung einer Lease Time müssen die Werte für die Renewingund Rebinding-Time auch angegeben werden. Nach Ablauf der Renewing-Time versucht der Controller die Lease-Time für seine IP-Adresse automatisch zu erneuern. Schlägt dieses bis zum Ablauf der Rebinding Time fehl, so versucht der Controller eine neue IP-Adresse zu bekommen. Die Zeit für die RenewingTime sollte ca. die Hälfte der Lease Time betragen. Die Rebinding Time sollte ca. 7/8 der Lease Time betragen.

5.3.3.6 DNS (Domain Name Systems)

Der DNS-Client ermöglicht die Umsetzung von logischen Internet-Namen, wie z. B. www.wago.com in die entsprechende dezimale, mit Trennpunkten dargestellte IP-Adresse über einen DNS-Server. Eine umgekehrte Zuordnung ist ebenso möglich.

Die Adressen der DNS-Server werden mittels DHCP oder Web Based Management konfiguriert. Es können bis zu 2 DNS-Server angegeben werden. Die Host-Identifikation kann mit zwei Funktionen erfolgen, eine interne HostTabelle wird nicht unterstützt.

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5.3.3.7 SNTP-Client (Simple Network Time Protocol)

Der SNTP-Client wird für die Synchronisation der Uhrzeit zwischen einem Time-Server ( NTPund SNTP-Server der Version 3 und 4) und dem im Feldbuscontroller integrierten Uhrenbaustein verwendet. Das Protokoll wird über einen UDP-Port abgearbeitet. Es wird nur eine Unicast-Adressierung unterstützt.

Konfiguration des SNTP-Client

Die Konfiguration des SNTP-Client wird über das Web Based Management unter dem Link: „Clock“ vorgenommen. Folgende Parameter müssen eingestellt werden:

5.3.3.8 FTP-Server (File Transfer Protocol)

Das File Transfer Protokoll ermöglicht es, Dateien unabhängig vom Aufbau des Betriebssystems zwischen verschiedenen Netzwerkteilnehmern auszutauschen.

Bei dem ETHERNET Controller dient FTP dazu, die vom Anwender erstellten HTML-Seiten, das PFC-Programm und den PFC-Source-Code im Feldbuscontroller abzuspeichern und auszulesen.

Für das File-System steht ein Gesamtspeicher von 1,5 MB zur Verfügung. Das Dateisystem wird auf eine RAM-Disk abgebildet. Um die Daten der RAMDisk permanent zu speichern, werden die Informationen zusätzlich ins Flash kopiert. Das Speichern im Flash erfolgt nach dem Schließen der Datei. Durch das Abspeichern kommt es bei Schreibzugriffen zu längeren Zugriffszeiten.

Beachten

Bis zu 1 Million Schreibzyklen sind beim Beschreiben des Flashes für das Filesystem möglich.

Die folgende Tabelle zeigt die unterstützen FTP-Kommandos für Zugriffe auf das Filesystem:

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