Installations- und Betriebsanleitung Converter ModBus MBus

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1 Installations- und Betriebsanleitung Converter ModBus MBus Converter ModBus - MBus Seite 1 von 26

2 I. Vorwort Sehr geehrter Kunde, vielen Dank, dass Sie sich für den Modbus-MBus Converter entschieden haben. Bitte lesen Sie vor Montage und Inbetriebnahme diese Installations- und Betriebsanleitung aufmerksam durch und befolgen Sie unsere Hinweise. Nur bei genauer Beachtung der beschriebenen Vorschriften und Hinweise wird die einwandfreie Funktion des Modbus- MBus Converter und ein gefahrloser Betrieb sichergestellt. Converter ModBus - MBus Seite 2 von 26

3 II. Inhaltsverzeichnis II. INHALTSVERZEICHNIS 3 1 SICHERHEITSHINWEISE 4 2 APPLIKATION 5 3 TECHNICAL DATA CONVERTER MODBUS - MBUS 6 4 ANSCHLUßDIAGRAMM Anschlüsse ModBus MBus Converter Anschlussbeschreibung der Stecker Anschlussdiagramm Anschluß Diagram DS400 / DS500 an Modbus-MBus Converter FA 510 / VA 500** / VA 520** VA 500** / VA 570** Symbole 11 5 MODBUS MBUS CONVERTER KONFIGURATIONSTOOL Einführung ModBus MBus Converter Konfigurationtool Installation des Konfigurationstools Start Konfigurationstool Konfiguration des ModBus MBus Converter Erstverbindung mit dem PC Anwendung Konfigurationstool Basic Data ModBus Einstellung Fenster M-Bus Einstellung Fenster Value Settings Fenster Firmware update 21 6 MODBUS HOLDING REGISTER 23 7 ÄNDERUNGSHISTORIE 26 Converter ModBus - MBus Seite 3 von 26

4 1 Sicherheitshinweise Bitte überprüfen Sie, ob diese Anleitung auch dem Gerätetyp entspricht. Beachten Sie alle in dieser Bedienungsanleitung gegebenen Hinweise. Sie enthält grundlegende Informationen, die bei Installation, Betrieb und Wartung zu beachten sind. Daher ist diese Bedienungsanleitung unbedingt vor Installation, Inbetriebnahme und Wartung vom Monteur sowie vom zuständigen Betreiber/Fachpersonal zu lesen. Die Bedienungsanleitung muss jederzeit zugänglich am Einsatzort des Modbus-MBus Converter verfügbar sein. Zusätzlich zu dieser Betriebsanleitung sind ggf. örtliche bzw. nationale Vorschriften zu beachten. Bei Unklarheiten oder Fragen zu dieser Anleitung oder dem Gerät setzen Sie sich bitte mit CS Instruments GMBH in Verbindung. Maßnahmen: Gefahr! Netzspannung! Durch Kontakt mit Netzspannung führenden, nicht isolierten Teilen, besteht die Gefahr eines elektrischen Schlages, welcher schwere Verletzungen und den Tod zur Folge haben kann. Bei elektrischer Installation alle geltenden Vorschriften einhalten (z.b. VDE 0100)! Wartungsarbeiten nur im spannungsfreien Zustand durchführen! Alle elektrischen Arbeiten dürfen nur von befugtem Fachpersonal durchgeführt werden. Maßnahmen: Gefahr! Unzulässige Betriebsparameter! Durch Unter- bzw. Überschreiten von Grenzwerten besteht Gefahr für Menschen und Material, des weiteren können Funktions- und Betriebsstörungen auftreten. Stellen Sie sicher, dass der Modbus-MBus Converter nur innerhalb der zulässigen und auf dem Typenschild aufgeführten Grenzwerte betrieben wird. Genaues Einhalten der Leistungsdaten des Modbus-MBus Converter im Zusammenhang mit dem Einsatzfall Zulässige Lager- und Transporttemperatur nicht überschreiten. Weitere Sicherheitshinweise: Bei Installation und Betrieb sind ebenfalls die geltenden nationalen Bestimmungen und Sicherheitsvorschriften einzuhalten. Das DS 500 nicht in explosionsgefährdeten Bereichen einsetzen. Zusatzhinweise: Gerät nicht überhitzen! Warnung! Fehlfunktionen Converter ModBus - MBus! Eine fehlerhafte Installation des ModBus - MBus Converter kann zu falschen Ergebnissen und somit zu Fehlinterpretationen führen. Converter ModBus - MBus Seite 4 von 26

5 2 Applikation Die neue ModBus - MBus Converter ist das ideale Instrument, um Daten von Modbus Halteregister zu lesen und sie auf M-Bus-Protokoll umzusetzen. Der ModBus - MBus Converter liest automatisch vorkonfigurierte Werte von Modbus Halteregister und stellt sie auf dem M-Bus-Protokoll zur Verfügung. Bis zu 36 Werte können über MBus gelesen werden Die Werte aller initialisierter Sensoren / Geräte werden ausgelesen und in Abhängigkeit von der Konfiguration in jeweiligen EEPROM Position geschrieben. Die einzelnen des angeschlossenen Sensoren / Geräte werden nach vordefinierter Priorität ausgelesen. Das heißt, der Benutzer kann für jeden Wert eine Priorität zum Auslesen definieren. Der Converter wird entsprechend der Prioritätenliste die Werte abrufen. Converter ModBus - MBus Seite 5 von 26

6 3 Technical data Converter ModBus - MBus Schnittstellen USB, ModBus, MBus Spannungsversorgung 24 VDC ± 10% Leistungsaufnahme Abmessungen Gehäuse-Material Gewicht Einsatztemperatur Lagertemperatur max. 3 W 130 x 60 x 40 mm Plastic PC/ABS 90 g C ambient temperature -20 bis +70 C EMV DIN EN Converter ModBus - MBus Seite 6 von 26

7 4 Anschlußdiagramm 4.1 Anschlüsse ModBus MBus Converter Der ModBus MBus Converter beinhaltet 3 Stecker Anschlüsse. Anschlussstecker A und B sind für ModBus bzw. MBus, Anschluss C ( Mini USB Stecker) ist der Konfigurationsanschluß des Converters. Anschluss-Übersicht siehe Bild Schirm GND Optional B Mbus- Mbus+ VB+ Eingang VB+ Ausgang Modbus B Modbus A A Optional GND Schirm C ON D Bild 1: Anschluss-Übersicht Modbus-MBus Converter. Terminal Beschreibung A ModBus Schnittstelle B MBus Schnittstelle C Konfigurations-Schnittstelle D ModBus Konfiguration Schalter Tabelle 1: Anschluss-Übersicht Modbus-MBus Converter. Für eine die korrekte Funktion des Converters bitte die Leitungen entsprechend Kapitel anschließen. Für die Pinbelegung der einzelnen Stecker siehe Tabelle 2. Converter ModBus - MBus Seite 7 von 26

8 Da der ModBus MBus Converter als ModBus Master arbeitet, muß das BIAS immer aktiviert sein. Aktivierung erfolgt mittels Schalter E2 und E3. Grundeinstellung ist BIAS aktiviert. Aktivierung der Leitungsterminierung(120Ohm) erfolgt mittels Schalter E1. In der Grundeinstellung ist die Terminierung aktiviert. Für einen Re-Start des Converters bitte Taster D drücken und 5-10 Sekunden warten. 4.2 Anschlussbeschreibung der Stecker Terminal Pin Description 1 Schirm 2 GND 3 Optional (transit through the converter) A 4 Positiver data link (RS485 A) 5 Negativer data link (RS485 B) 6 Versorgungsspannung +24V (Ausgang) 1 Versorgungsspannung +24V (Eingang) 2 MBus+ 3 MBus- B 4 Optional (transit through the converter) 5 GND 6 Schirm 1 +5VDC 2 Data- C 3 Data+ 4 GND 5 GND 1 ModBus positive data link bias D 2 ModBus negative data link bias 3 ModBus 120 Ohm termination Tabelle 2: Anschluss-Beschreibung Converter ModBus - MBus Seite 8 von 26

9 4.3 Anschlussdiagramm Die Verdrahtung / Anschluss der Geräte /Sensoren mit dem Modbus-MBus Converter bitte entsprechend Anschlussplan (Bild 2) ausführen. Modbus Device / Sensor Modbus Device / Sensor A B + - S A B + - S 24 V GND B A MBus + MBus - d Bild 2: Anschlußplan generell. Converter ModBus - MBus Seite 9 von 26

10 4.4 Anschluß Diagram DS 400 Stecker E DS400 / DS500 an Modbus-MBus Converter Modbus-Mbus Stecker A DS 500 Stecker X4.1 Modbus-Mbus Stecker A Common Ground - RS485 (B) + RS485 (A) Common Ground + RS485 (A) - RS485 (B) blau weiss schwarz Shield Ground + RS485 (A) - RS485 (B) + VB (out) RS485 (A) - RS485 (B) Common Ground blau weiss schwarz Shield Ground + RS485 (A) - RS485 (B) + VB (out) FA 510 / VA 500** / VA 520** Anschlußstecker A blau weiss schwarz braun Modbus-Mbus Stecker A Shield Ground + RS485 (A) - RS485 (B) + VB (out) ** VA 500 und VA 520 ist auch mit integrierter MBus Schnittstelle verfügbar VA 500** / VA 570** Stecker X2 Modbus-Mbus Stecker A RS485 (A) Ground - RS485 (B) Shield Ground RS485 (A) VB + - RS485 (B) GND + VB (out) Stecker X1 ** VA 550 und VA 570 ist auch mit integrierter MBus Schnittstelle verfügbar Converter ModBus - MBus Seite 10 von 26

11 4.5 Symbole Symbol +24V + S GND - S Schir Beschreibung +24V DC power supply GND Schirm A S B S S S Positiver data link Negativer data link Optionales Signal Tabelle 3: Symbol-Beschreibung. Converter ModBus - MBus Seite 11 von 26

12 5 ModBus MBus Converter Konfigurationstool Das ModBus MBus Converter Konfigurationtool ist ein Windows-Applikation basierend auf.net Framework Einführung ModBus MBus Converter Konfigurationtool Installation des Konfigurationstools Um die Applikation zu installieren bitte dies mit Hilfe des Windows Explores, sieh Bild 3, auswählen und durch Anklicken den Installationsprozess zu starten Bild 3: Browsing in the windows explorer the tool. Nach dem Start der Installationsprozedur erscheint folgendes Fenster, siehe Bild 4 unten, hier kann mittels des Auswahlknopfes Browse der gewünschte Installationsort ausgewählt werden Der Default-Pfad ist C:\Program Files (x86)\cs-instruments\converter ModBus - MBus\Converter ModBus - MBus Config Tool. Wir empfehlen den Default-Pfad beizubehalten. Bild 4: Auswahl des Installationsorts. Converter ModBus - MBus Seite 12 von 26

13 Auswahl des Speicherortes für den Programm Schnellzugriff im Startmenü erfolgt wiederum mittels des Auswahlknopfes Browse danach mit Auswahlknopf Next weiterfahren. Der Default-Pfad des Tools im Start Menu Ordner ist CS-Instruments\Converter ModBus - MBus\Converter ModBus - MBus Config Tool. Wir empfehlen den Default-Pfad beizubehalten. Bild 5: Selecting the path in the Start Menu folder. Zur Erstellung eines Desktop-Icons bitte die Checkbox Create a desktop icon aktivieren und danach mit Next weiterfahren. In der Grundeinstellung ist die Checkbox deaktiviert. Bild 6: Creating a desktop shortcut. Converter ModBus - MBus Seite 13 von 26

14 Das nun erscheinende Fenster listet alle getätigten Eingaben nochmals auf. Bitte überprüfen Sie die Eingaben nochmals, im Falle einer notwendigen Korrektur mittels Back zurück und Korrektur vornehmen sonst mit Install weiterfahren. Installation wird gestartet. Bild7: Checking the information before installing. Nach beendeter Installation erscheint folgendes Fenster und die Installation ist abgeschlossen. Verlassen des Fensters mit Finish. Soll die Applikation gleich gestartet werden bitte Launch Converter Modbus MBus Configuration Tool aktivieren. Bild 8: Finishing installing the application. Converter ModBus - MBus Seite 14 von 26

15 5.1.2 Start Konfigurationstool Start des Tools von der Desktopoberfläche mittels Doppel-Click auf das Converter Modbus MBus Configuration Tool Icon, siehe Bild 9 unten. Bild 9: Shortcut of the application. Gestartet kann das Tool ebenfalls aus dem Startmenü unter dem entsprechend der Installation angelegten Pfad(Ordner). Nach dem Start des Tool erscheint folgendes Fenster Bild10: Main window of the application. Converter ModBus - MBus Seite 15 von 26

16 5.2 Konfiguration des ModBus MBus Converter Erstverbindung mit dem PC Bitte sicherstellen dass der PC und der Modbus-MBus Converter mit einem korrekten USB Kabel verbunden ist und der Converter mit Spannung versorgt. Nach Anschluß des USB Kabels an Ihren PC, der Treiber für USB zu UART Bridge Controller wird automatisch durch das Betriebssystem installiert. Siehe Bild 11. Bild 11: Installation des USB zu UART Bridge Controller Treiber. Nach Beendigung der Installation erscheint folgendes Fenster, der Treiber ist nun installiert. Bitte merken Sie sich den aufgeführten Virtuelle ComPort, er wird später nochmals benötigt. In diesem Fall wäre es COM4. Bild 12: Installation des Treibers. Converter ModBus - MBus Seite 16 von 26

17 Damit Ihr PC mit dem Converter über USB (Modbus Slave) kommunizieren kann, müssen nach dem Start des Konfigurationstools zuerst die Modbus Grund-Einstellungen definiert werden. Modbus Einstellungsmenü: Interface ModBus Settings. Die Grundeinstellungen siehe Bild 13, Com-Port ist jeweils zu prüfen bzw. anzupassen. Bei korrekter Definition der Parameter können diese überprüft werden, hierzu einfach die Taste Test Connection betätigen 1 Bild 13: ModBus Einstellungsfenster. Nach bestandener Prüfung erscheint Meldung wie in Bild 14 links, bei Verbindungsproblemen erscheint Meldung wie in Bild 14 rechts. Bild 14: Test OK (Links) und Test nicht OK (Rechts). Mit Betätigung der Cancel -Taste wird das Fenster geschlossen. Mit Betätigung der OK -Taste werden alle Eingaben gespeichert (übernommen) und das Fenster wird geschlossen. Die neuen Einstellungen werden darauf im unteren Fensterbereich angezeigt. Bild 15: Statuszeile im Hauptmenü. Converter ModBus - MBus Seite 17 von 26

18 Um nun die Verbindung mit dem PC herzustellen muß die Taste Connect betätigt werden. Bei erfolgreicher Verbindungsherstellung erscheint folgende Meldung: Bild16: Erfolgreicher Verbindungsaufbau. Konnte keine Verbindung hergestellt werden erscheint folgende Meldung auf dem Bildschirm Bild17: Verbindungsaufbaufehler Anwendung Konfigurationstool Basic Data In dem Fenster Basic Data werden alle Informationen des angeschlossen Gerätes / Sensors aufgeführt. Mit der jeweiligen Get - Taste können die Werte einzelnen wiederholt abgefragt werden. Mittels der Reset Device Taste kann ein Neustart des Gerätes / Sensors ausgeführt werden Bild18: Basic Data fenster Converter ModBus - MBus Seite 18 von 26

19 ModBus Einstellung Fenster Das ModBus Settings Fenster beinhaltet die Eingabefelder für die ModBus Einstellungen, siehe Bild 19. Durch betätigen der Get - Taste werden die Modbus- Einstellungen geladen. Mittels der Set -Taste werden die Modbus-Einstellungen gespeichert M-Bus Einstellung Fenster Bild 19: ModBus Settings Fenster Das M-Bus Settings Fenster beinhaltet die Eingabenfelder für MBus-Einstellungen, siehe Bild 20. Durch betätigen der Get - Taste werden die MBus- Einstellungen geladen. Mittels der Set -Taste werden die MBus-Einstellungen gespeichert Figure 20: M-Bus Settings Fenster Converter ModBus - MBus Seite 19 von 26

20 Value Settings Fenster In dem Value Settings Fenster werden die Werte festgelegt die von dem Modbus-Gerät / Sensor auf MBus umgesetzt werden sollen. Mittels der Add -Taste kann eine weitere Wertzeile(Wert) eingefügt. Mittels der Clear -Taste werden alle Einträge gelöscht. Mittels der Delete -Taste werden die Wertzeilen entfernt Wichtig: Die Änderungen mittels Add, Clear und Delete erfolgen ausschließlich am PC und werden erstmals nicht im Converter gespeichert. Die Speicherung der Eingaben erfolgt ausschließlich durch betätigen der Set -Taste. Mittels der Get -Taste können die Einstellungen des Converters in das Tool geladen werden. Die vorgenommenen Einstellungen können auch extern als XML-File gespeichert werden bzw. Einstellungen können auch aus einem vorher gespeicherten XML-File geladen werden. Eine Speicherung erfolgt mit der Save -Taste, ein Laden erfolgt mittels Load -Taste. Neuanlage eines Wertes erfolgt in den Feldern Address, Register, Align, Type, TimeOut und Priority. Übernahme erfolgt mittels Taste Add, die Speicherung in den Converter mittels Taste Set Bild 21: Value Settings Fernster Converter ModBus - MBus Seite 20 von 26

21 5.3 Firmware update Ist ein Firmware update notwendig erfolgt dies unter Firmware Firmware update. Danach erscheint folgendes Dialogfenster, siehe Bild 22. Über die Taste Open und dem aufgerufenen Dialogfenster bitte den Speicherort bzw. die neue Firmwaredatei auswählen. Bild 22: Firmware Update Fenster Das Update wird dann mittel betätigen der Update -Taste gestartet, siehe Bild 23. Das Menü verlassen, Fenster schließen erfolgt mittels der Taste Close Figure 23: Firmware update Converter ModBus - MBus Seite 21 von 26

22 Im Fall das eine nicht korrekte Firmwaredatei geöffnet werden soll erscheint folgende Meldung. Bild 24: Fehlermeldung bei nicht korrekter Firmwaredatei.. Um das Update final zu Starten muß die Sicherheitsabfrage mit der taste Ja bestätigt werden. Wichtig: Während des Update-Vorganges darf die Spannungsversorgung sowie das Verbindungskabel nicht unterbrochen bzw. abgezogen werden. Bild 25: Sicherheitsabfrage Nach erfolgreichem Update erscheint folgende Meldung, siehe Bild 26. Figure 26: Erfolgsmeldung. Converter ModBus - MBus Seite 22 von 26

23 6 ModBus Holding Register For set the device without using the Converter ModBus MBus Configuration Tool please use the holding registers from tables below: Modbus No. Of Data Beschreibung Default Read / Address Byte Type Setting Write Comment 0 4 U32 Serial Number 0 R U32 sprintf(str,"%u.%02u",sw>>16, 2 4 Software Version 0 R sw&0xffff); U32 sprintf(str,"%u.%02u",hw>>16, 4 4 Hardware Version 0 R hw&0xffff); 6 4 U32 Production Code 0 R 8 4 U32 Production Date 0 R Unix Time 10 4 U32 Calibration Date 0 R Unix Time 12 4 U32 Part Number 0 R Table 4: Basic values. Register No. Of Byte Modbus Address Data Type Beschreibung Default Setting Float Value = 1000 R Float Value = 1002 R Float Value = 1004 R Float Value = 1006 R Float Value = 1008 R Read / Write Table 5: Test value registers. Register Comment Modbus No. Of Data Beschreibung Default Read / Address Byte Type Setting Write Comment U16 Modbus ID 246 R/W Modbus ID U16 Baud Rate 4 R/W 0 = = = = = = U16 Parity 1 R/W 0 = none 1 = even 2 = odd U16 Number of Stop Bits R/W 0 = 1 Stop Bit 1 = 2 Stop Bit Table 6: ModBus Slave Settings registers. Register Converter ModBus - MBus Seite 23 von 26

24 Modbus No. Of Data Beschreibung Default Read / Address Byte Type Setting Write Comment U16 Modbus ID 246 R/W Modbus ID U16 Baud Rate 4 R/W 0 = = = = = = U16 Parity 1 R/W 0 = none 1 = even 2 = odd U16 Number of Stop Bits R/W 0 = 1 Stop Bit 1 = 2 Stop Bit Table 7: ModBus Master Settings registers. Register ModBus No. Of Data Beschreibung Default Read / Address Byte Type Setting Write Comment U32 Primary Address 1 R/W M-Bus Primary Address U32 M-Bus ID 0 R/W U32 Medium 14 R/W 0 =Other 1 = Oil 2 = Electricity 3 = Gas 4 = Heat 5 = Steam 6 = Hot Water 7 = Water 8 = H.C.A. 9 = Compressed Air 10 = C.L.M. - in 11 = C.L.M. - out 12 = Hot Water Mode 2 13 = Water Mode 2 14 = Bus / System 15 = Reserved U32 Baud Rate 5 R/W 0 = = = = = = U32 Manufacturer CSI R/W ((CHAR_1-64 ) * 1024) + ((CHAR_2-64) * 32) + (CHAR_3-64) Table 8: MBus Settings registers. Register Converter ModBus - MBus Seite 24 von 26

25 Modbus No. Of Data Beschreibung Default Read / Address Byte Type Setting Write Comment U32 Number of Values 1 R/W Maximum = U32 Slave Address of 1 R/W Value# U32 Register Address of 1000 R/W Value# U32 Alignment of Value#1 3 R/W 0 = ABCD 1 = DCBA 2 = BADC 3 = CDAB U32 Data Type of Value#1 6 R/W 0 = U8 1 = S8 2 = U16 3 = S16 4 = U32 5 = S32 6 = FLOAT U32 Time Out of Value#1 300 R/W U32 Priority of Value#1 1 R/W U32 Slave Address of 1 R/W Value# U32 Register Address of 1000 R/W Value# U32 Alignment of Value#2 3 R/W 0 = ABCD 1 = DCBA 2 = BADC 3 = CDAB U32 Data Type of Value#2 6 R/W 0 = U8 1 = S8 2 = U16 3 = S16 4 = U32 5 = S32 6 = FLOAT U32 Time Out of Value#2 300 R/W U32 Priority of Value#2 1 R/W U32 Slave Address of Value# U32 Register Address of Value# U32 Alignment of Value# U32 Data Type of Value#36 Converter ModBus - MBus Seite 25 von 26 1 R/W R/W R/W 0 = ABCD 1 = DCBA 2 = BADC 3 = CDAB 6 R/W 0 = U8 1 = S8 2 = U16 3 = S16 4 = U32 5 = S32 6 = FLOAT U32 Time Out of 300 R/W Value# U32 Priority of Value#36 1 R/W Tabelle 9: MBus Settings registers. Register

26 7 Änderungshistorie Author Datum Version Änderung KH.Frank V1.00 Erstausgabe KH.Frank V1.01 Ergänung kapitel 4.1 BIld 1 Anschlußbeschreibung Converter ModBus - MBus Seite 26 von 26