FNL Modbus TCP Schnittstelle

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1 FNL Modbus TCP Schnittstelle Users Manual V Project No.: 5304 Doc-ID.: FNL Modbus TCP Schnittstelle-UM-V0.1 Status: Freigegeben COMSOFT

2 d:\windoc\icp\doku\hw\fnl\modbus tcp\version_0.1\fnl_modbus_tcp_d.doc Revision History Version Date Description V Initial Version COMSOFT GmbH Wachhausstraße 5a Karlsruhe, Germany Phone Fax Copyright 2009 by COMSOFT GmbH This document is protected by copyright. Reproduction, duplication, publishing, transfer or disclosure of the contents of this document are only permitted after prior written agreement has been obtained from COMSOFT GmbH.

3 FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Inhalt Inhalt 1 Einführung Installation und Inbetriebnahme Installation der Software Konfiguration der Ethernet Modbus TCP Slave Schnittstelle Einstellung der FNL TCP/IP-Adresse Einstellung der FNL Betriebsart Modbus TCP Server Unterstützte Funktionen Modbus TCP Server Adressmapping Betrieb als PROFIBUS DP Master Konfiguration PROFIBUS DP Master Download der PROFIBUS-DP-Konfiguration Monitor/Modify-Mode Modbus TCP Server im DP Master Mode Konfiguration des PROFIBUS DP Masters über das Kontrollregister 1 (8193) Umsetzung der DP Input/Outputdaten Anzeige geänderter Inputdaten Timeout-Überwachung PROFIBUS DP Life List und Statusinformationen Format der Status information DP Slave Sammelstatus Betrieb als PROFIBUS DP Slave Konfiguration des FNL als DP Slave Konfiguration des zugehörigen DP Masters Konfiguration des FNL AUTO SLAVE Mode Modbus TCP Server als DP Slave Zustandsabfrage des FNL DP Slave über das Kontrollregister2 (8194) Umsetzung der DP Slave Input/Outputdaten Daten- und Timeout-Überwachung PROFIBUS DP Kommunikation Hochlauf und Überwachung der Modbus TCP Client Kommunikation...29 COMSOFT V0.1 / i

4 Abbildungsverzeichnis FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: COMSOFT Network Configurator...2 Abbildung 2: Einstellung der TCP/IP-Adresse...3 Abbildung 3: Einstellung der FNL-Betriebsart...4 Abbildung 4: FNL mit geänderten Parametern...5 Abbildung 5: FNL Betrieb als PROFIBUS DP Master...9 Abbildung 6: PROFIBUS-Konfiguration mit CONFIGURATOR II...10 Abbildung 7: Treiberauswahl...11 Abbildung 8: Installierte FNLs...11 Abbildung 9: Download Symbol...12 Abbildung 10: Download der PROFIBUS-Konfiguration...12 Abbildung 11: Monitor/Modify-Symbol...13 Abbildung 12: Monitor/Modify-Mode...13 Abbildung 13: Format Kontrollregister Abbildung 14: FNL Betrieb als PROFIBUS DP Slave/Modbus TCP Slave...23 Abbildung 15: Format Kontrollregister ii V0.1 / COMSOFT

5 FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Tabellenverzeichnis Tabellenverzeichnis Tabelle 1: Eigenschaften Modbus TCP Server...6 Tabelle 2: Verfügbare Modbus TCP Serverfunktionen...6 Tabelle 3: Modbus TCP Adressmapping...8 Tabelle 4: Kontrollregister Tabelle 5: Beispiel PROFIBUS_to_MODBUS Buffer...15 Tabelle 6: Beispiel MODBUS_to_PROFIBUS Buffer...17 Tabelle 7: Lifelist mit DP Slave Status...20 Tabelle 8: Statuscodes DP Slave...20 Tabelle 9: Lifelist und DP Slave Status...22 Tabelle 9: Zustandbits im DP Slave Mode...26 Tabelle 11: Beispiele für Statuscodes...26 Tabelle 12: Registerstruktur Inputdaten DP Slave...27 Tabelle 13: Registerstruktur Outputdaten DP Slave...28 COMSOFT V0.1 / iii

6 Tabellenverzeichnis FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual This page is intentionally left blank! iv V0.1 / COMSOFT

7 FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Einführung 1 Einführung FNL ist ein Ethernet-basiertes PROFIBUS DP-Gateway, welches als DP Master oder DP Slave betrieben werden kann. FNL ist als Modbus TCP Server gemäß dem Modbus TCP Protokollstandard V1.1 implementiert und unterstützt eine Teilmenge von Modbus TCP kompatiblen Funktionen zum Zugriff auf Input- und Output Buffer. Aufgrund des Ethernets basierten Zugriffs über den Modbus TCP Server kann FNL mit jedem beliebigen Modbus TCP Client betrieben werden, unabhängig von der verwendeten Hardwareplatform und Betriebssystem. Nur zur Ethernet- bzw. zur PROFIBUS DP Master- Konfiguration ist ein Windows-basierter PC notwendig. 2 Installation und Inbetriebnahme Installieren Sie das FNL gemäß der Installationsanleitung (Dokument FNL_d.pdf), indem Sie FNL an die Spannungsversorgung (24 Volt DC) anschließen sowie mit einem Ethernet- Netzwerk verbinden. Der zur Konfiguration notwendige PC muss ebenfalls am gleichen Ethernet-Netzwerk angeschlossen sein. Eine Direktverbindung des FNL mit dem PC über ein Ethernet-Drehkabel ist ebenfalls möglich. 2.1 Installation der Software Die auf der CD mitgelieferte Software muss auf einem Windows-basierten PC-System installiert werden. Starten Sie das Setup-Programm und folgen sie den Anweisungen auf dem Bildschirm. Das Setup-Programm kopiert alle benötigten Komponenten auf den PC. COMSOFT V0.1 /

8 Installation und Inbetriebnahme FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual 2.2 Konfiguration der Ethernet Modbus TCP Slave Schnittstelle Starten Sie das Programm "COMSOFT Network Configurator" aus dem Windows Start-Menü "Comsoft GmbH/Network Configurator". Der "Network Configurator" scannt automatisch das Netzwerk und listet alle erkannten FNL- Geräte auf. Zum erneuten Scan des Netzwerks klicken Sie auf das links oben befindliche "Search"-Symbol. Abbildung 1: COMSOFT Network Configurator 2 V0.1 / COMSOFT

9 FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Installation und Inbetriebnahme Einstellung der FNL TCP/IP-Adresse Doppelklicken Sie auf das entsprechende FNL in der angezeigten Liste und stellen Sie die IP-Address, Subnet mask und Gateway ein. Eine alternative Einstellung im DHCP-Mode zur automatischen Zuweisung der IP-Adresse ist ebenfalls möglich. Abbildung 2: Einstellung der TCP/IP-Adresse COMSOFT V0.1 /

10 Installation und Inbetriebnahme FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Einstellung der FNL Betriebsart FNL unterstützt zwei unterschiedliche Betriebsarten, um die Abwärtskompatibilität zu bestehenden Applikationen zu gewährleisten. Wechseln Sie auf die Registerkarte Advanced und stellen Sie für den Parameter FNL-Mode die Betriebsart "COMSOFT interface" ein: Abbildung 3: Einstellung der FNL-Betriebsart 4 V0.1 / COMSOFT

11 FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Installation und Inbetriebnahme Klicken Sie OK, um den "Device Properties" Dialog zu schließen. Der "Network Configurator" aktiviert die geänderten Parameter des selektierten FNL und zeigt diese an: Abbildung 4: FNL mit geänderten Parametern Schließen Sie den "Network Configurator" COMSOFT V0.1 /

12 Installation und Inbetriebnahme FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Modbus TCP Server Sämtliche Prozessdaten von PROFIBUS DP werden auf die Buffer des Modbus-TCP- Servers abgebildet. Der Modbus TCP Server unterstützt folgende fest eingestellte Parameter: Verwendete Port Nummer (nicht konfigurierbar) 0x502 Max. Anzahl der Verbindungen 8 Tabelle 1: Eigenschaften Modbus TCP Server Unterstützte Funktionen Modbus Funktion Funktions Code Richtung Read Discrete Inputs 2 PROFIBUS Modbus Read Coils 1 PROFIBUS Modbus Read Input Registers 4 PROFIBUS Modbus Read Holding 3 PROFIBUS Registers Modbus Write Coil 5 Modbus PROFIBUS Force Multiple Coils 15 Modbus PROFIBUS Force Multiple 16 Modbus Registers PROFIBUS Write Single Register 6 Modbus PROFIBUS Mask Write Registers 22 Modbus PROFIBUS Read/Write Registers 23 Modbus PROFIBUS Tabelle 2: Verfügbare Modbus TCP Serverfunktionen Anwendbar auf PROFIBUS_to_MODBUS Buffer MODBUS_to_PROFIBUS Buffer Alle Buffer MODBUS_to_PROFIBUS Buffer MODBUS_to_PROFIBUS Buffer MODBUS_to_PROFIBUS Buffer MODBUS_to_PROFIBUS Buffer Kontrollregister MODBUS_to_PROFIBUS Buffer Kontrollregister MODBUS_to_PROFIBUS Buffer Kontrollregister Alle Buffer 6 V0.1 / COMSOFT

13 FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Installation und Inbetriebnahme Modbus TCP Server Adressmapping Für den Datenaustausch zwischen DP Master und DP Slave(s) existieren im Modbus TCP Server 2 getrennte Buffer: PROFIBUS_to_MODBUS: Der Buffer enthält alle Daten, die FNL vom PROFIBUS liest und zum MODBUS schreibt. Der Buffer kann vom Modbus TCP Client nur gelesen werden. Je nach Betriebsart des FNL hat er folgende Bedeutung: DP Master Betriebsart: Der Buffer enthält alle Daten, welche das FNL als DP Master von den DP Slaves liest. DP Slave Betriebsart: Der Buffer enthält alle Daten, welche das FNL als DP Slave vom DP Master empfängt. MODBUS_to_PROFIBUS: Der Buffer enthält alle Daten, die FNL vom MODBUS liest und zum PROFIBUS schreibt. Der Buffer kann vom Modbus TCP Client gelesen und geschrieben werden. Je nach Betriebsart des FNL hat er folgende Bedeutung: DP Master Betriebsart: Der Buffer enthält alle Daten die das FNL als DP Master zu den DP Slaves sendet. DP Slave Betriebsart: Der Buffer enthält alle Daten, die das FNL als DP Slave zum DP Master sendet. Zusätzlich existieren Kontroll- und Statusregister für Konfigurationszwecke Statusüberwachung und zur COMSOFT V0.1 /

14 Installation und Inbetriebnahme FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Layout: Buffer Register Discrete Inputs Buffer offset Mögliche Funktionen PROFIBUS_to_MODBUS x0000 0x0001 read discrete Inputs x0002 0x0003 read Input Registers. read holding Registers.. read/write Registers(r) x1998 0x1999 Coil-Nr. MODBUS_to_PROFIBUS x0000 0x0001 read coils read Input Registers. read holding Registers.. write coil force multiple coils force multiple Registers mask write Registers read/write Registers(rw) x1998 0x1999 Write single Register Kontrollregister x0000 0x0001 read Input Registers Kontrollregister x0002 0x0003 read holding Registers force multiple Registers mask write Registers read/write Registers(rw) Slave Status Info Life List (nur DP Master Betriebsart) x0000 0x0001 read/write Registers(r) x0002 0x x0004 0x x007D 0x007E Änderungszähler für Outputdaten (nur DP Master Betriebsart) x0000 0x0003 read/write Registers(r) DP Slave Sammelstatus (nur DP Master Betriebsart) x0000 0x0001 read/write Registers(r) Tabelle 3: Modbus TCP Adressmapping Die Umsetzung der PROFIBUS DP Daten sowie Bedeutung und Struktur der einzelnen Register ist abhängig von der eingestellten Betriebsart DP Master oder DP Slave und ist in den untenstehenden Kapiteln im Detail beschrieben. 8 V0.1 / COMSOFT

15 FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Installation und Inbetriebnahme 2.3 Betrieb als PROFIBUS DP Master PROFIBUS DP Master Modbus TCP Client PROFIBUS DP Ethernet DP Slave DP Slave DP Slave DP Slave Modbus TCP Server Abbildung 5: FNL Betrieb als PROFIBUS DP Master FNL arbeitet als PROFIBUS DP Master und bildet sämtliche DP Slave spezifischen Input-, Outputdaten sowie DP Slave Statusinformationen auf die Buffer und Register des integrierten Modbus TCP Servers ab. COMSOFT V0.1 /

16 Installation und Inbetriebnahme FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Konfiguration PROFIBUS DP Master Die PROFIBUS DP Master Konfiguration wird mit dem Tool "COMSOFT Configurator II" durchgeführt. Mit Hilfe des "Configurator II" können Sie PROFIBUS DP Master Konfigurationen erstellen und auf das FNL downloaden. Nach Erstellung und Download der PROFIBUS-Konfiguration können Sie diese anschließend sofort mittels des Monitor/Modify- Mode testen und auf Fehler überprüfen. Eine detaillierte Beschreibung und Inbetriebnahmeanleitung finden Sie im Online-Hilfesystem des CONFIGURATORS II. Starten Sie das Programm "Configurator II" aus dem Windows-Start-Menü "Comsoft GmbH/Profibus Configurator". Erstellen Sie die PROFIBUS-Konfiguration, laden Sie sie auf das FNL und testen Sie sie mit dem online Monitor/Modify-Mode. FNL speichert die PROFIBUS-Konfiguration im Flash Memory, so dass diese jederzeit wieder zur Verfügung steht. Abbildung 6: PROFIBUS-Konfiguration mit CONFIGURATOR II 10 V0.1 / COMSOFT

17 FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Installation und Inbetriebnahme Download der PROFIBUS-DP-Konfiguration CONFIGURATOR II stellt eine integrierte Download-Funktion zum Flash der PROFIBUS- Konfiguration auf dem FNL zur Verfügung. Befolgen Sie bitte die nachfolgenden Schritte: Wählen Sie aus dem Online-Menü die Funktion Treiberauswahl aus: Abbildung 7: Treiberauswahl Die vorhandenen FNLs werden angezeigt: Abbildung 8: Installierte FNLs Wählen Sie ein FNL aus und klicken Sie auf den OK Button. Falls keine FNLs angezeigt werden, klicken Sie auf den Button Configure Ethernet Devices, um das Netzwerk nach angeschlossenen FNLs zu durchsuchen. Falls dann immer noch kein FNL gefunden wird, überprüfen Sie die Installation. In der Online-Hilfe des "Configurator II" ist die Treiberauswahl detailliert beschrieben. COMSOFT V0.1 /

18 Installation und Inbetriebnahme FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Download der PROFIBUS-DP-Konfiguration Klicken Sie auf das Download Symbol in der Toolbar des "Configurator II": Abbildung 9: Download Symbol Die PROFIBUS-DP-Konfiguration wird auf das FNL geladen: Abbildung 10: Download der PROFIBUS-Konfiguration 12 V0.1 / COMSOFT

19 FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Installation und Inbetriebnahme Monitor/Modify-Mode Mit dem Monitor/Modify-Mode des "Configurator II" kann die gespeicherte PROFIBUS- Konfiguration sofort getestet werden. Bitte beachten Sie, dass hierfür das PROFIBUS- Netzwerk am FNL angeschlossen und die DP Slaves betriebsbereit sein müssen. Klicken Sie auf das Monitor/Modify-Symbol in der Toolbar des "Configurator II": Abbildung 11: Monitor/Modify-Symbol "Configurator II" zeigt den Online-Zustand der DP Slaves: Abbildung 12: Monitor/Modify-Mode "Configurator II" zeigt den Status jedes DP Slaves (farbiger Rahmen) an und ermöglicht die Anzeige und Änderung der I/O-Daten sowie die Anzeige der PROFIBUS spezifischen Diagnosedaten, durch anklicken der DP Slaves. Für alle weiteren Details ziehen Sie die Online-Hilfe des "Configurator II zu Rate. COMSOFT V0.1 /

20 Installation und Inbetriebnahme FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Modbus TCP Server im DP Master Mode Konfiguration des PROFIBUS DP Masters über das Kontrollregister 1 (8193) Reset Timeout Run Abbildung 13: Format Kontrollregister1 Bit Bedeutung Zustand Bemerkung Bit 0 Start/Stop PROFIBUS DP 0 = Stop 1 = Start Beim erstmaligen Verbindungsaufbau auf Port 502 durch einen Modbus TCP Client wird das Bit automatisch auf 1 gesetzt und der PROFIBUS aktiviert. Beim Verbindungsabbau des letzten aktiven Modbus TCP Clients auf Port 502 wird der PROFIBUS gestoppt und das Bit automatisch wieder zu 0 gesetzt. Lässt sich der PROFIBUS DP Master nicht starten (z.b. weil keine PROFIBUS Konfiguration vorhanden ist), wird das Bit 0 Bit 1 Timeout-Überwachung on/off (siehe Kapitel ) 0 = Timeout- Überwachung desaktiviert 1= Timeout- Überwachung aktiviert automatisch wieder zu 0 gesetzt. Beim erstmaligen Verbindungsaufbau auf Port 502 durch einen Modbus TCP Client wird das Bit automatisch auf 1 gesetzt und die Timeout- Überwachung aktiviert. Beim Verbindungsabbau des letzten aktiven Modbus TCP Client auf Port 502 wird die Timeoutüberwachung desaktiviert und das Bit automatisch wieder zu 0 gesetzt. Bit 8 Reset des FNL 1 = Reset aktivieren Nach durchgeführtem Reset wird Bit 7 automatisch wieder zu 0 gesetzt Tabelle 4: Kontrollregister 1 14 V0.1 / COMSOFT

21 FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Installation und Inbetriebnahme Umsetzung der DP Input/Outputdaten Die Inputdaten der DP Slaves werden hintereinander in aufsteigender DP Slave Reihenfolge beginnend bei den niedrigsten DP Slave Adresse auf den PROFIBUS_to_MODBUS Buffer abgebildet. Die Outputdaten der DP Slaves werden hintereinander in aufsteigender DP Slave Reihenfolge beginnend bei der niedrigsten DP Slave Adresse auf den MODBUS_to_PROFIBUS Buffer abgebildet. Die aufsteigende Nummerierung von Discrete Inputs oder Coils innerhalb des adressierten Registers beginnt beim niederwertigsten Bit (LSB). Es erfolgt keine Überlappung von Input/Output-Daten unterschiedlicher DP Slaves innerhalb eines Registers. Bei DP Slaves mit eine ungeraden Anzahl von Input- oder Outputdaten, wird in das betroffene Register ein Füllbyte eingefügt. Beispielkonfiguration DP Slave Adresse Anzahl Eingangsbytes Anzahl Ausgangsbytes PROFIBUS_to_MODBUS Buffer DP Slave Register Discrete Input Buffer offset DP Slave Input Bytes x0000 0x0001 Byte 1 und x0002 0x0003 Byte 3 und x0003 0x0004 Byte 5 und x0004 0x0005 Byte 7 und x0005 0x0006 Byte 1 und x0007 0x0008 Byte 3 und x0009 0x000A Byte 5 und x000B 0x000D Byte 7 und x000E 0x000F Byte 9 und x0010 0x0011 Byte 11 und x0012 0x0013 Byte 13 und x0014 0x0015 Byte 15 und x0016 0x0017 Byte 1 und x0018 0x0019 Byte 3 und x001A 0x001B Byte 5 und x001C 0x001D Byte 7 und 8 Tabelle 5: Beispiel PROFIBUS_to_MODBUS Buffer COMSOFT V0.1 /

22 Installation und Inbetriebnahme FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Adressierung von Discrete Inputs DP Slave 1 stellt auf Byte 2 ein Modul mit 8 digitalen Eingängen E0 - E7 zur Verfügung. Dies entspricht in Register 1 den Discrete Inputs 9 (E0) 16 (E7) Register 1 Bit 15 Bit 8 Bit 7 Bit 0 (LSB) (MSB) DI16 DI9 DI8 DI1 Byte 2 8 digitale Eingänge E0 E7 Byte 1 16 V0.1 / COMSOFT

23 FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Installation und Inbetriebnahme MODBUS_to_PROFIBUS Buffer DP Slave Register Coil Buffer offset DP Slave Output Bytes x0000 0x0001 Byte 1 und x0002 0x0003 Byte 3 und x0003 0x0004 Byte 5 und x0004 0x0005 Byte 7 und x0005 0x0006 Byte 1 und x0007 0x0008 Byte 3 und x0009 0x000A Byte 5 und x000B 0x000D Byte 7 und x000E 0x000F Byte 1 und x0010 0x0011 Byte 3 und x0012 0x0013 Byte 5 und x0014 0x0015 Byte 7 und x0016 0x0017 Byte 9 und x0018 0x0019 Byte 11 und x001A 0x001B Byte 13 und x001C 0x001D Byte 15 und x001E 0x001F Byte 17 und x0020 0x0021 Byte 19 und x0022 0x0023 Byte 21 und x0024 0x0025 Byte 23 und x0026 0x0027 Byte 25 und x0028 0x0029 Byte 27 und x002A 0x002B Byte 29 und x002C 0x002D Byte 31 + Füllbyte x002E 0x0017 Byte 1 und x0018 0x0019 Byte 3 und x001A 0x001B Byte 5 und x001C 0x001D Byte 7 und 8 Tabelle 6: Beispiel MODBUS_to_PROFIBUS Buffer Adressierung von Coils DP Slave 4 stellt auf Byte 1 und Byte 2 ein Modul mit 16 digitalen Ausgängen A0 - A15 zur Verfügung. Dies entspricht in Register 4105 den Coils 129 (A0) 144 (A15). Register 4105 Bit 15 Bit 8 Bit 7 Bit 0 (LSB) (MSB) C144 C137 C136 C129 Byte 2 8 digitale Ausgänge A8 A15 Byte 1 8 digitale Ausgänge A0 A7 COMSOFT V0.1 /

24 Installation und Inbetriebnahme FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Anzeige geänderter Inputdaten Die Register 9005 und 9006 enthalten einen 32 Bit breiten Ereigniszähler der mit jeder Änderung des PROFIBUS_to_MODBUS Buffers um 1 inkrementiert wird. Über die Auswertung des Ereigniszählers kann der Zugriff auf den PROFIBUS_to_MODBUS Buffer optimiert werden. 18 V0.1 / COMSOFT

25 FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Installation und Inbetriebnahme Timeout-Überwachung FNL überwacht die TCP/IP Verbindung sowie die Aktivität des Modbus TCP Client. Bei Abbruch der TCP/IP-Verbindung oder beim Ausbleiben von Modbus TCP Client Request Anforderungen wird nach Ablauf des parametrierten Timeout-Wertes der PROFIBUS gestoppt und FNL geht in den Grundzustand über. FNL kann dann jederzeit wieder mit einem erneuten Verbindungsaufbau auf Port 502 gestartet werden. Die Überwachung wird mit einem Verbindungsaufbau auf Port 502 automatisch aktiviert. Parametrierung des Timeout-Wertes: Der Timeout-Wert wird im COMSOFT Network Configurator gesetzt (Default: ms): Hinweis: Die Timeout-Überwachung kann über Bit 1 im Kontrollregister 1 aktiviert/desaktiviert werden (siehe Kapitel ) COMSOFT V0.1 /

26 Installation und Inbetriebnahme FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual PROFIBUS DP Life List und Statusinformationen Die Life List umfasst 127 DP Slaves (PROFIBUS Adressbereich 0 126) im Modbus Registerbereich beginnend bei der DP Slaveadresse 0 in aufsteigender Reihenfolge, wobei pro Register 2 DP Slaves enthalten sind. Hierbei entsprechen das niederwertige Byte der niederen DP Slaveadresse und das höherwertige Byte der höheren DP Slaveadresse. Beispiel: Register 8579 enthält im niederwertigen Byte den Status für die DP Slave Adresse 0 und im höherwertigen Byte den Status für die DP Slaveadresse 1. Registerformat: Status Adresse 1 Status Adresse 0 Buffer Register DP Slave Status Zugehörige DP Slaveadressen Life list xYY,0xYY 1, xYY,0xYY 3, xYY,0xYY 5, xYY,0xYY 126,125 Tabelle 7: Life List mit DP Slave Status Format der Status information Statuscode 0x40 0x80 0xC0 0x05 Bedeutung DP Slave ist im Zustand Datentransfer, IO-Daten sind gültig DP Slave ist nicht im Zustand Datentransfer und meldet Diagnose, IO-Daten sind nicht gültig (z.b. abgezogener PROFIBUS DP Stecker oder fehlerhaft konfigurierter DP Slave) DP Slave ist im Zustand Datentransfer und meldet externe Diagnose, IO- Daten können modulbezogen ungültig sein (z.b. Drahtbruch an analogem Eingang) DP Slave ist nicht konfiguriert und wird vom DP Master nicht bearbeitet Tabelle 8: Statuscodes DP Slave 20 V0.1 / COMSOFT

27 FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Installation und Inbetriebnahme Sollte ein unterschiedlicher Statuscode gemeldet werden, kontaktieren Sie bitte den COMSOFT Support oder telefonisch (Montag- Freitag Uhr und Uhr) COMSOFT V0.1 /

28 Installation und Inbetriebnahme FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Beispielkonfiguration DP Slave Adresse DP Slave Zustand 0 Nicht konfiguriert 1 DP Slave ist im Zustand Datentransfer 2 Nicht konfiguriert 3 DP Slave ist ausgeschaltet 4 DP Slave ist falsch konfiguriert 5 15 Nicht konfiguriert 16 DP Slave ist im Zustand Datentransfer und meldet externe Diagnose Nicht konfiguriert 125 DP Slave ist im Zustand Datentransfer 126 Nicht konfiguriert Zugehörige Life List Register Buffer Register Slave Status Info Buffer offset Life List x40, 0x05 0x0000 0x x80, 0x05 0x0002 0x x05,0x80 0x0004 0x x05,0x x05,0x x05,0x x05,0x x05,0x x05,0xC x05,0x x05,0x x05,0x x05,0x40 0x007D 0x007E Tabelle 9: Life List und DP Slave Status Hinweis: Die DP Slave spezifischen Diagnoseinformationen stehen im Modbus TCP Server nicht zur Verfügung DP Slave Sammelstatus Um die kontinuierliche Abfrage der einzelnen DP Slave Stati zu optimieren, wird im Register 9011 ein Sammelstatuszähler geführt. Der Sammelstatuszähler wird immer um 1 inkrementiert, wenn sich der Status eines oder mehrer konfigurierter DP Slaves ändert. Dies ermöglicht eine optimierte Abfrage der DP Slave Statusinformationen in der Life List. 22 V0.1 / COMSOFT

29 FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Installation und Inbetriebnahme 2.4 Betrieb als PROFIBUS DP Slave PROFIBUS DP Master PROFIBUS DP Slave Modbus TCP Client PROFIBUS DP DP Slave DP Slave DP Slave DP Slave Modbus TCP Server Ethernet Abbildung 14: FNL Betrieb als PROFIBUS DP Slave/Modbus TCP Slave FNL bildet die mit dem PROFIBUS DP Master ausgetauschten Input- und Output-Daten sowie den eigenen Kommunikationsstatus auf den integrierten Modbus TCP Server ab Konfiguration des FNL als DP Slave Konfiguration des zugehörigen DP Masters Konfigurieren Sie FNL auf dem verwendeten DP Master (z.b. Siemens Simatic S7 und HW-Konfig) mit Hilfe der im FNL Lieferumfang befindlichen GSD-Datei COMS0A4B.gsd Konfiguration des FNL AUTO SLAVE Mode In Verbindung mit dem Modbus TCP Server unterstützt FNL als DP Slave den AUTO SLAVE Mode. Im AUTO SLAVE Mode ist nur die Konfiguration der PROFIBUS Adresse notwendig, die Erkennung der PROFIBUS DP Baudrate sowie die Übernahme der vom DP Master gesendete IO-Konfiguration erfolgen automatisch, sodass hier keine weiteren Einstellungen mehr notwendig sind. COMSOFT V0.1 /

30 Installation und Inbetriebnahme FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Die Konfiguration des AUTO SLAVE Modes sowie der zugehörigen PROFIBUS Adresse des FNL erfolgt über das COMSOFT Tool DP Set Auto Slave.exe, welches sich im Lieferumfang befindet: 1. Starten Sie DP Set Auto Slave.exe 2. Wählen Sie aus der Liste das FNL aus, was konfiguriert werden soll durch Eingabe der zugehörigen Nummer (No). Falls kein FNL angezeigt wird, überprüfen Sie die Netzwerkinstallation. 3. Aktivieren Sie den AUTO SLAVE Modus durch Eingabe einer 1 4. Geben Sie eine freie PROFIBUS Adresse zwischen 0 und 126 ein 5. Überprüfen Sie das angezeigte Ergebnis der Konfiguration 6. Beenden Sie das Konfigurationstool 24 V0.1 / COMSOFT

31 FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Installation und Inbetriebnahme Modbus TCP Server als DP Slave Zustandsabfrage des FNL DP Slave über das Kontrollregister2 (8194) Für den AUTO SLAVE Mode ist keine Konfiguration erforderlich. Über das Kontrollregister2 wird der aktuelle Zustand von FNL DP Slave angezeigt Data Output Sync Freeze - DP Exchange data Mode Mode Master changed stopped Abbildung 15: Format Kontrollregister2 DP Master in Clear Mode Hinweis: Die Bits 0, 1, 2 und 6 werden nicht automatisch zurückgesetzt um einen kurzzeitigen Zustandswechsel nicht zu verpassen. Die Bits müssen immer durch ein explizites Schreibkommando auf das Kontrollregister 2 zurückgesetzt werden. Watchdog expired Bit Bedeutung Zustand Bemerkung Bit 0 PROFIBUS Watchdog abgelaufen 0 = Watchdog aktiv 1 = Watchdog abgelaufen Der DP Slave Watchdog läuft ab, falls der DP Master den DP Slave nicht innerhalb des parametrierten Intervalls anspricht. Der Watchdogwert wird im DP Master Konfigurationstool (z.b. in HW-Konfig) automatisch berechnet Bit 1 Bit 2 Bit 4 DP Master befindet sich im Clear Mode. Der DP Master wurde gestoppt. DP Master hat den Freeze Mode aktiviert 0 = Clear Mode nicht aktiv 1 = Clear Mode aktiv 0 = DP Master aktiv 1 = DP Master gestoppt 0 = Freeze Mode inaktiv 1 = Freeze Mode aktiv oder konfiguriert. Wenn der DP Master sich im Clear Mode befindet, setzt er alle Outputdaten, die er an den DP Slave sendet, zu 0. Das Bit wird gesetzt, falls der DP Master den DP Slave nicht mehr zyklisch anspricht. Ist der Freeze Mode aktiv, sendet der DP Slave keine geänderten Input Daten zum DP Master bis der Freeze Mode wieder desaktiviert wird. Der Freeze wird nur vom DP Master aktiviert/desaktiviert. COMSOFT V0.1 /

32 Installation und Inbetriebnahme FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Bit Bedeutung Zustand Bemerkung Bit 5 DP Master hat den Synch Mode aktiviert 0 = Synch Mode inaktiv 1 = Synch Mode aktiv Ist der Synch Mode aktiv, akzeptiert der DP Slave keine geänderten Output Daten vom DP Master bis der Synch Mode wieder desaktiviert wird. Der Synch Mode wird nur vom DP Master Bit 6 Output data changed 0 = keine neuen Outputdaten vorhanden 1 = neue Outputdaten vorhanden Bit 7 Data Exchange 0 = DP Slave befindet sich nicht Zustand Data Exchange 1 = DP Slave befindet sich Zustand Data Exchange Tabelle 10: Zustandbits im DP Slave Mode aktiviert/desaktiviert. Das Bit wird gesetzt, wenn der DP Master geänderte Outputdaten zum DP Slave sendet. Nur im Zustand DataExchange tauscht der DP Slave mit dem DP Master Input- und Outputdaten aus. Ist das Bit nicht gesetzt, sind die Input- und Outputdaten ungültig. Beispiele: Statuscode 0x80 0x85 0x00 0x20 0xA0 0x90 0xB0 Bedeutung DP Slave ist im Zustand DataExchange, IO-Daten sind gültig DP Slave ist im Zustand DataExchange, IO-Daten sind gültig mit erfolgtem Masterneuanlauf (z.b. nach Einschalten des FNL) oder temporärem DP Masterausfall. Bit 0 und Bit 2 können durch Beschreiben des Registers gelöscht werden, um weitere potentielle DP Masterausfälle dekodieren zu können. Nach Hochlauf des FNL kein DP Master vorhanden DP Master erreicht nicht den Zustand RUN sondern bleibt im Zustand CLEAR (Vom DP Master empfangene Outputdaten sind immer zu 0 gesetzt) DP Slave ist im Zustand DataExchange, Sync Mode wurde durch den DP Master aktiviert DP Slave ist im Zustand DataExchange, Freeze Mode wurde durch den DP Master aktiviert DP Slave ist im Zustand DataExchange, Freeze und Sync Mode wurden durch den DP Master aktiviert Tabelle 11: Beispiele für Statuscodes 26 V0.1 / COMSOFT

33 FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Installation und Inbetriebnahme Umsetzung der DP Slave Input/Outputdaten Die Inputdaten sind diejenigen Daten, die FNL DP Slave zum DP Master sendet. Sie liegen im MODBUS_to_PROFIBUS Buffer und werden von der Modbus TCP Client Applikation geschrieben. Die Outputdaten sind diejenigen Daten, die der DP Master zum FNL DP Slave sendet. Sie liegen im PROFIBUS_to_MODBUS Buffer und werden von der Modbus TCP Client Applikation gelesen. Die aufsteigende Nummerierung von Discrete Inputs oder Coils innerhalb des adressierten Registers beginnt beim niederwertigsten Bit (LSB). Beispielkonfiguration DP Slave Adresse Anzahl Input Bytes Anzahl Output Bytes MODBUS_to_PROFIBUS Buffer Enthält die Inputbytes des FNL DP Slave, d.h. die Daten, die FNL DP Slave zum DP Master sendet. DP Slave Register Coil Buffer offset DP Slave Input Bytes x0000 0x0001 Byte 1 und x0002 0x0003 Byte 3 und x0003 0x0004 Byte 5 und x0004 0x0005 Byte 7 und 8 Tabelle 12: Registerstruktur Inputdaten DP Slave Adressierung von Coils 16 Bits im Register 4097 entsprechen den coils Register 4097 Bit 15 Bit 8 Bit 7 Bit 0 (LSB) (MSB) C16 C9 C8 C1 Byte 2 Byte 1 COMSOFT V0.1 /

34 Installation und Inbetriebnahme FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual PROFIBUS_to_MODBUS Buffer Enthält die Outputbytes des FNL DP Slave, d.h. die Daten, die der DP Master zum FNL DP Slave sendet. DP Slave Register Discrete Input Buffer offset DP Slave Output Bytes x0000 0x0001 Byte 1 und x0002 0x0003 Byte 3 und x0003 0x0004 Byte 5 und x0004 0x0005 Byte 7 und x0005 0x0006 Byte 9 und x0007 0x0008 Byte 11 und x0009 0x000A Byte 13 und x000B 0x000D Byte 15 und 16 Tabelle 13: Registerstruktur Outputdaten DP Slave Adressierung von Discrete Inputs 16 Bits im Register 1 entsprechen den Discrete Inputs 1 16 Register 1 Bit 15 Bit 8 Bit 7 Bit 0 (LSB) (MSB) DI16 DI9 DI8 DI1 Byte 2 Byte 1 28 V0.1 / COMSOFT

35 FNL Modbus TCP Schnittstelle - Users Manual Installation und Inbetriebnahme Daten- und Timeout-Überwachung PROFIBUS DP Kommunikation Die PROFIBUS DP Kommunikation mit dem DP Master kann über die Statusbits in Kontrollregister2 überwacht werden (siehe Kapitel ) Hochlauf und Überwachung der Modbus TCP Client Kommunikation Im AUTO SLAVE Mode erfolgt grundsätzlich keine Überwachung der Kommunikation mit der Modbus TCP Client Applikation. Nach Einschalten des FNL wird der AUTO SLAVE Mode automatisch aktiviert und FNL meldet sich als voll funktionsfähiger DP Slave am PROFIBUS, unabhängig davon ob eine Modbus TCP Client Applikation eine Verbindung auf Port 502 aufgebaut hat oder nicht. Dies ist notwendig, um einen problemlosen Anlagenhochlauf z.b. in Verbindung mit einer SPS zu gewährleisten, da die Hochlaufzeit einer SPS ist in der Regel wesentlich kürzer ist als die des am FNL angeschlossenen Modbus TCP Client Systems und die SPS aufgrund des verzögerten Anlaufs von FNL in den Maintenance-Zustand übergehen würde. Dies gilt ebenso für eine Unterbrechung oder Abbau der TCP/IP-Verbindung im laufenden Betrieb d.h. auch hier erfolgt kein Abbruch der PROFIBUS Verbindung zum DP Master. Sollte eine Überwachung des MODBUS TCP Client Systems vom DP Master aus notwendig sein, kann dies auf Applikationsebene z.b. über den Austausch von ALife-Informationen im PROFIBUS Datenstrom zwischen der DP Master Applikation (z.b. SPS Programm) und der Modbus TCP Client Applikation realisiert werden. COMSOFT V0.1 /

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