S7-200 Modbus cz1.pdf

AUTOMATYKA PRAKTYCZNA

Biblioteka Modbus Master

dla sterowników SIMATIC

S7–200, część 2

STEP 7–Micro/WIN biblioteka

Modbus RTU Slave zawiera

przygotowane przez ﬁrmę

Siemens gotowe podprogramy

oraz programy przerwań,

dzięki którym możliwe jest

zapewnienie komunikacji

z wykorzystaniem protokołu

Modbus. Siemens przygotował

kolejną bibliotekę, która pozwala

poprzez zintegrowane złącze

komunikacyjne sterownika

SIMATIC S7–200 komunikować

się w protokole Modbus RTU

Master z jednym lub wieloma

urządzeniami pracującymi

jako Modbus RTU Slave.

Biblioteki Modbus RTU Master

są dostarczane bezpłatnie

wraz z uaktualnieniem SP5 dla

Step7MicroWin V4.0.

Wymagania odnośnie biblioteki Modbus Master

Protocol

• Protokół Modbus master odwołuje sie do

Portu 0 sterownika S7–200. W przypadku

gdy Port 0 jest wykorzystany do

komunikacji w Modbus master, port ten

nie może być użyty do innych celów

włącznie z obsługą programu narzędziowego

Step7Micro/Win. Funkcja MBUS_CTRL

instruction przyporządkowuje Port 0 do

protokołu Modbus master lub PPI.

• Biblioteka Modbus Master Protocol

odwołuje sie do bajtów systemowych SM

przyporządkowując tryb Free Port do Portu

0 sterownika SIMATIC S7–200.

• Biblioteka Modbus master wykorzystuje 3

podprogramy oraz 1 program przerwania.

• Biblioteka Modbus master zajmuje ok.

1620 bajtów pamięci programu sterownika

SIMATIC S7–200.

• Biblioteka Modbus master zajmuje 284

bajtów pamięci danych V. Istnieje

możliwość wyboru adresu początkowego

dla zmiennych.

• SIMATIC S7–200 CPU musi posiadać

wersję ﬁrmware 2.00 lub wyższą w celu

obsługi protokołu Modbus Master (CPU

MLFB 21x–2xx23–0XB0).

• Przerwania, które są wykorzystywane

w bibliotece Modbus master, nie mogą być

wyłączone przez program użytkownika.

Parametr DataPtr jest wskaźni-

kiem do adresu obszaru danych „V”

sterownika SIMATIC S7–200 zwią-

zanego z obsługą zapisu lub odczy-

tu. Dla odczytu DataPtr wskazuje

początek obszaru pamięci w sterow-

niku SIMATIC S7–200, gdzie odczy-

tane z urządzenia slave dane będą

zapisane w pamięci sterownika. Dla

odczytu Data Ptr wskazuje począ-

tek obszaru pamięci w SIMATIC

S7–200, skąd dane będą pobierane

do wysłania do urządzenia slave .

Parametr DataPtr jest wskaźnikiem,

więc przykładowo jeżeli dane do

przesłania do urządzenia slave są

umiejscowione od adresu VW200,

wartość wskaźnika należy podać

jako &VB200. Wskaźnik musi być

formatu VB nawet jeśli wskazuje

na daną typu Word .

Rejestry pamięci (adres 4xxxx)

oraz rejestry wejściowe

(adres 3xxxx) są wartościa-

mi typu Word (2 bajty lub

16 bitów). Format zmiennej

word zdeﬁniowany w ste-

rowniku SIMATIC S7–200

jest taki sam jak rejestrów

Modbus. Na rys. 3 poka-

zano w jaki sposób adresy

sterownika SIMATIC S7–

200 odpowiadają adresom

rejestrów Modbus.

Parametr Done instruk-

cji MBUS_MSG przyjmuje

S7-200 CPU

pamięć adreso-

wanie bajtowe

VB200 12

VB201 34

VB202 56

VB203 78

VB204 9A

VB205 BC

S7-200

CPU pamięć

adresowanie

Word

VW200 12 34

VW202 56 78

VW204 9A BC

Rejestry pamięci

Modbus

40001 12 34

40002 56 78

40003 9A BC

Rys. 3. Adresy w pamięci danych S7–200 oraz

adresy rejestrów Modbus

Elektronika Praktyczna 8/2007

135

AUTOMATYKA PRAKTYCZNA

Tab. 2. Opisy błędów instrukcji

MBUS_MSG

Kod

błędu

Inicjalizacja I monitorowanie transmisji danych przy

wywołaniu w każdym cyklu instrukcji MBUS_CTRL.

Opis

Ustawienie prędkości 9600 oraz braku kontroli

parzystości. Ustalenie czasu odpowiedzi od slave na

1000 milisekund

(1 sekunda)

Brak błędów

Błąd parzystości w zapytaniu. Jest

to możliwe tylko wtedy, gdy został

ustawiony parametr kontroli parzystości

even lub odd. Jest to przeważnie

problem z połączeniami kablowymi lub

zakłóceniami w transmisji danych.

Nie używane

Kasowanie ﬂag (M2.0 oraz M2.1) w pierwszym cyklu

pracy sterownika dla dwóch instrukcji MBUS_MSG.

Przekroczony czas odpowiedzi Timeout.

Brak odpowiedzi z urządzenia slave.

Możliwe przyczyny wystąpienia błędu

to błędy łączeniowe kabli, różne

nastawione prędkości w masterze oraz

slave, inne nastawy korekcji błędów

parzystości lub niewłaściwy adres

urządzenia slave.

Wykrycie zbocza narastającego na wejściu I0.0

I załączenie ﬂagi (M2.0) dla pierwszej instrukcji

MBUS_MSG.

Jeden lub więcej parametrów (slave,

RW, Addr., Mount) jest ustawiony na

niewłaściwą wartość. Należy sprawdzić

w dokumentacji wymagane nastawy dla

parametrów.

Instrukcja MBUS_MSG zostanie przetwarzana po

załączeniu ﬂagi M2.0

Instrukcja MBUS_MSG zapisuje (RW=1) 4 rejestry

pamięci do slave 2. Dane do zapisu są brane od

VB100-VB107 (4 słowa) z pamięci danych sterownika

i zapisywane do urządzenia slave pod adresy 40001-

40004.

Master Modbus nie jest załączony do

pracy. Należy uruchomić instrukcje

MBUS_CTRL i przetwarzać ją

w każdym cyklu pracy sterownika.

Zajęty kanał komunikacyjny. Tylko

jedna instrukcja MBUS_MSG może być

aktywna w ustalonym czasie.

W przypadku gdy instrukcja MBUS_MSG zostanie

zakończona z sukcesem (bit Done zmiana z 0 na

1), kasowana jest ﬂaga M2.0 tym samym blokowane

jest wykonywanie pierwszej instrukcji MBUS_MSG i

jednocześnie ustawiana jest ﬂaga M2.1 załączająca

drugą instrukcję MBUS_MSG. Jeżeli Error (MB1) nie

jest zerem, ustawiane jest wyjście Q0.1 jako komunikat

o błędzie.

Błąd dostępu. Odbiornik nie odpowiada

na zapytania. Możliwe przyczyna to

uszkodzenie urządzenia slave lub

odpowiedź przyszła od niewłaściwego

urządzenia slave.

Błąd sumy kontrolnej CRC w zapytaniu.

Nastąpiło zakłócenie transmisji

i odebrano niewłaściwe dane.

Przyczyna mogą być połączenia

kablowe lub zakłócenia elektryczne.

Instrukcja jest aktywna wtedy gdy ﬂaga M2.1 jest

aktywna. Parametr First powinien być aktywny tylko

w pierwszym cyklu pracy po aktywacji instrukcji

MBUS_MSG.

Urządzenie slave nie obsługuje

wymaganej funkcji.

101

Instrukcja czyta (RW=0) rejestry pamięci z slave 2.

Dane są odczytywane z adresów 40010-40013 ze

urządzenia slave i zapisywane do pamięci sterownika

S7-200 pod adresy V200-V207 (4 słowa).

Urządzenie slave nie obsługuje

zadeklarowanego adresu danych.

Zdeﬁniowany zakres adresu Adr. Oraz

liczba danych Mount znajdują się poza

dostępnym zakresem dla urządzenia

slave.

102

W przypadku gdy instrukcja MBUS_MSG została

wykonana poprawnie (bit Done zmiana z 0 na 1),

kasowana jest ﬂaga M2.1 dla drugiej instrukcji

MBUS_MSG.

Jeżeli Error (MB1) nie jest zerem, ustawiane jest

wyjście Q0.2 jako komunikat o błędzie.

Urządzenie slave nie obsługuje tego

typu danych. Typ adresu zdeklarowany

w Adr. Nie jest obsługiwany przez

wybrane urządzenie slave.

103

104

Uszkodzone urządzenie slave.

wartość zero gdy zostało wysła-

ne zapytanie lub oczekiwany jest

odbiór danych z urządzenia slave .

Bit Done jest ustawiany na jeden,

gdy dane zostały poprawnie ode-

brane lub wysłane, gdy instrukcja

MBUS_MSG wygenerowała błędy

komunikacji. Parametr Error jest

ustawiany (przyjmuje wartość „1”),

gdy bit Don jest jedynką. W tab. 2

opisano możliwe do wystąpienia

błędy komunikacji. Numery błędów

od 1 do 8 opisują błędy przez in-

strukcję MBUS_MSG. Błędy te in-

formują o problemie z parametrami

wejściowymi na wejściu instrukcji

MBUS_MSG lub opisują problemy

z odbiorem danych od urządzenia

slave . Błędy parzystości oraz CRC

informuja że nastąpił odbiór da-

nych, jednakże dane nie są ode-

brane właściwie. Przeważnie jest

to problem elektryczny, jak np. złe

połączenie przewodowe. Błędy od

101 są to błędy przychodzące od

urządzenia slave . Oznaczają one, że

urządzenie slave nie obsługuje wy-

maganej funkcji lub że wymagany

Urządzenie slave akceptuje maldunek

ale opóźnione jest odpowiedź.Powoduje

to generację błędu w instrukcji

MBUS_MSG. Program użytkownika

powinien ponownie wysłać zapytanie

w czasie późniejszym.

105

Urządzenie slave jest zajęte i zapytanie

zostało odrzucone. Należy ponowić to

zapytanie w późniejszym czasie.

106

Urządzenie odrzuca zapytanie

z nieznanej przyczyny

107

Błąd parzystości pamięci urządzenia

slave. Wykryto wadę w urządzeniu

slave.

108

136

Elektronika Praktyczna 8/2007

Nowy zasilacz SITOP modular 20A

AUTOMATYKA PRAKTYCZNA

sitop modular

Zasilacze SITOP modular to właściwy wybór.Wszystkie zasilacze z tej serii mogą być

uzupełnione o dodatkowe moduły, takie jak: redundancji zasilania, buforowania,

UPS. Zabezpieczają one przed awarią, minimalizują czas postojów oraz umożliwiają

szybką diagnostykę. Nowością jest 3-fazowy SITOP modular 20A. Jest on o połowę

węższy od poprzednika (70 mm szerokości), posiada ok. 93% sprawności, przy

zasilaniu 400-500 VAC i ma możliwość 1,5 krotnego przeciążenia dla urządzeń

o dużym prądzie rozruchowym.

Siemens Sp. z o.o.

tel. 022 870 91 66

www.siemens.pl/simatic

simatic.pl@siemens.com

szkolenia.pl@siemens.com

Autoryzowani dystrybutorzy:

www.allmar.pl, www.aps.pl, www.elteko.com, www.elmark.olsztyn.pl, www.ewpol.com,

www.ferrox-electric.pl, www.impol-1.pl, www.jupro-tajm.pl, www.karoel.com.pl,

www.kuba.com.pl, www.sitaniec.pl, www.stakol.com.pl, www.sternet.pl

Elektronika Praktyczna 8/2007

137

AUTOMATYKA PRAKTYCZNA

Rejestry pamięci

urządzenia slave

adres nie jest osiągalny w urządze-

niu slave .

Pamięć S7200 CPU





…

Przykładowy program

Program przedstawia jak używać

biblioteki Modbus Master do zapisu

i odczytu 4 rejestrów pamięci z oraz

do urządzenia slave za każdym razem

gdy aktywne będzie wejście I0.0. SI-

MATIC S7–200 zapisuje 4 słowa po-

cząwszy od adresu VW100 do urzą-

dzenia slave . Dane zostaną zapisane

do 4 rejestrów pamięci w urządzeniu

slave począwszy od adresu 40001.

SIMATIC S7–200 odczytuje 4 reje-

stry pamięci z urządzenia slave . Dane

będą odbierane z rejestrów pamięci od

adresu 40010 – 40013 i umieszczane

w pamięci sterownika SIMATIC S7–

200 począwszy od adresu VW200.

Program ustawia wyjście Q0.1 oraz

Q0.2 w przypadku gdy zostaną wykry-

te błędy w instrukcji MBUS_MSG.

Dzięki przejrzystej strukturze bi-

blioteki, wytworzenie komunikacji

w protokole Modbus RTU nie powin-

no nikomu sprawić kłopotu. Ponie-

VW100

40001

VW102

40002

VW104

40003

VW106

40004

…

….

VW200

40010

VW202

40011

VW204

40012

VW206

40013

…

Rys. 4. Przykład wymiany danych pomiędzy S7–200 a urządzeniem Modbus

Slave

waż dostępna jest też dla sterownika

SIMATIC S7–200 biblioteka Modbus

Slave, można na bazie tego protokołu

budować struktury sieciowe na ste-

rownikach SIMATIC S7–200. Jednak

celem stworzenia biblioteki Modbus

Master było umożliwienie komunika-

cji z innymi urządzeniami z poza ofer-

ty ﬁrmy Siemens. Protokół Modbus

ze względu na swoja prostotę oraz

dostosowanie do warunków przemy-

słowych znalazł szerokie zastosowanie

w przemyśle. Bazując na tanich ste-

rownikach SIMATIC S7–200 można

przykładowo komunikować się w pro-

tokole Modbus RTU z falownikami,

innymi sterownikami, licznikami ener-

gii elektrycznej, przepływomierzami.

Michał Bereza

Siemens

STACJA LUTOWNICZA XYTRONIC LF-1000

regulacja temperatury grota w zakresie 200-450°C

stabilność temperatury ±3°C

cyfrowy odczyt temperatury - wyświetlacze LED

430.00 zł

STACJA LUTOWNICZA CT-932

temperatura 150-420°C

płynna regulacja temperatury

moc 23W

100.00 zł

STACJA LUTOWNICZA RT-24 SE220-1

jedno gniazdo

moc transformatorowa: 60W

zasilanie lutownicy: 24V/50Hz

odczyt temperatury: analogowy

292.80 zł

tel. 022 568 99 50

z oferty www.sklep.avt.pl – lutownice

handlowy@avt.pl

STACJA LUTOWNICZA RTC-24 SEC220A-1

moc transformatorowa 80W

zasilanie lutownicy 24V/50Hz

odczyt temperatury cyfrowy

451.40 zł

LAB-1 UNIWERSALNY ZESTAW WARSZTATOWY

multimetr

zasilacz

stacja lutownicza

451.00 zł

STACJA LUTOWNICZA ZD-937

odczyt temperatury

moc grzewcza lutownicy 48W

temperatura grota 150–450°C

150.00 zł

138

Elektronika Praktyczna 8/2007

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: