SIMATIC S5 SIEMENS. MODBUS-Protokoll RTU-FORMAT SIMATIC S5 ist Master. Kurzinformation. Sondertreiber für CP 524 / CP (S5-DOS) S5R004

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1 SIEMENS SIMATIC S5 Sondertreiber für CP 524 / CP (S5-DOS) S5R004 MODBUS-Protokoll RTU-FORMAT SIMATIC S5 ist Master Kurzinformation Bestell - Nr.: 6ES KB11 Stand 2/92

2 Der Sondertreiber ist auf dem CP525-2 (6ES UA21 mit Speichermodul 6ES AA41 oder 6ES AB21) oder dem CP524 (6ES UA13 mit Schnittstellenmodul 6ES AAx2 und Speichermodul 6ES AA41) in SIMATIC S5-Geräten der U-Reihe (115U, 135U, 150U, 155U) einsetzbar. Der Sondertreiber ist im Teleperm M AS215 nicht einsetzbar. Außerdem benötigen Sie die COM525-Software (6ES SA11 für S5-DOS PG's) mit COM525-Handbuch (6ES DB11) und die Standardhantierungsbausteine für Ihr AG. Zur Kopplung an Fremdgeräte stehen keine Standard-Kabel zur Verfügung. CP525 oder CP524 CP525 CP524 Geräteschnittstellen V24 / TTY Geräteschnittstelle V24 / TTY /RS 422 EPROM- Speichermodul S5-DOS Programmiergerät Sondertreiberdiskette 2

3 1. Allgemeines Mit dem Sondertreiber S5R004 für die Kommunikationsprozessoren CP524/CP525-2 wurde eine Kopplungssoftware entwickelt, die es ermöglicht "modbusfähige" Steuerungssysteme (z. B. Honeywell, Modicon-, Hartmann & Braun- und Fisher-Provox-Steuerungen) an SIMATIC S5-Geräte der U-Reihe anzuschließen. Die Übertragung erfolgt asynchron, halbduplex und wird an einer RS 232 (= V24)-, TTY (20mA) oder RS422/RS485 (nur bei CP524) - Schnittstelle betrieben. Steuersignale der V24-Schnittstelle werden bei diesem Treiber nicht ausgewertet. Wenn der Koppelpartner keine dieser Schnittstellen verwendet, muß die Schnittstelle vor dem Anschluß umgesetzt werden. Die Übertragung erfolgt nach dem Master-Slave-Prinzip. Der Master (SIMATIC) hat bei der Übertragung die Initative, die Slaves (Fremdgeräte) senden nur auf Anforderung Kommunikation Die Kommunikation zwischen Master und Slave erfolgt über Anforderungs- und Reaktionstelegramme. Der Funktionscode im Anforderungstelegramm beschreibt die Funktion, die der Slave ausführen soll. Da der CP Master ist, können die Funktionen direkt von der CPU aus angestoßen werden. Dabei wird im übergebenen Datenbaustein der Funktionscode eingetragen. Der CP erkennt anhand des Funktionscodes, ob das Reaktionstelegramm des Slave Daten enthält und übergibt diese nach Empfang selbständig an die CPU. 3

4 Funktioscode Funktion 01 oder 02 "Read Coil Status (Input Status)" Bitbereich lesen max Bit je Telegramm 03 oder 04 "Read Holding Register (Input Status)" Registerbereich lesen max. 127 Register je Telegramm 05 "Modify Coil Status" ein Bit ändern 06 "Modify Register Content" ein Register ändern 07 "Read Exception Status" 8 vorgegebene Bit lesen 08 "Loop Back Test" Telegramm wird unverändert zurückgeschickt 11 "Fetch Communication Event Counter" Statuswort und 2 Byte Zähler lesen 12 "Fetch Communication Event Log" Slave antwortet mit fest vorgegebenen Nettodaten 15 "Force Multiple Coils" Bitbereich schreiben max Bit je Telegramm 16 "Perest Multiple Registers" Registerbereich schreiben max. 127 Register je Telegramm 4

5 1.2. SEND-Aufträge Schreiben: Mit den Funktionscodes 05, 06, 15, 16 werden Daten an den angesprochenen Slave gesendet. Mit dem angestoßenen Send-Direkt werden außer dem Funktionscode auch noch die Slaveadresse, die Anfangsadresse und die Werte übergeben. Der CP generiert daraus das entsprechende Anforderungstelegramm und sendet es an den Slave, der darauf mit einem Reaktionstelegramm antwortet. Der Auftrag wird erst nach Erhalt des Reaktionstelegramms abgeschlossen. Das Reaktiontelegramm wird nicht an die CPU übergeben. Lesen: Mit den Funktionscodes 01, 02, 03, 04, 07, 11, 12 werden Daten aus dem angesprochenen Slave gelesen. Mit dem angestoßenen Send-Direkt werden außer dem Funktionscode auch noch die Slaveadresse, die Anfangsadresse und Anzahl der zu lesenden Daten, sowie das Datenziel der gelesenen Daten im AG (Empfangsdatenbaustein und -datenwort) übergeben. Der CP generiert daraus das entsprechende Anforderungstelegramm und sendet es an den Slave, der darauf mit einem Reaktionstelegramm antwortet. Der Send- Direkt wird erst abgeschlossen, nachdem der CP das Reaktionstelegramm empfangen hat und die gelesenen Daten mit einem Receive-All im Empfangsdatenbaustein in der CPU eingetragen wurden Zeichenverzugszeit Die Zeichenverzugszeit "ZVZ" ist die Zeit, die zwischen dem Empfang zweier Zeichen max. verstreichen darf. Der Eingang der Zeichen innerhalb eines Telegramms wird mit der parametrierten Zeichenverzugszeit überwacht. Wenn diese Zeit während eines Telegrammes abläuft, bricht der CP die Kommunikation mit Fehler ab. Zwischen Telegrammende und Beginn des nächsten Telegramms muß diese Zeit ablaufen! Die Zeichenverzugszeit ist als die Zeit, die 3 Zeichen zur Übertragung brauchen (baudratenabhängig), festgelegt. 5

6 Technische Daten: -MODBUS-Protokoll mit RTU-Format -Master-Slave-System: SIMATIC ist Master -realisierte Funktionscodes: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 11, 12, 15, 16 -kein Hardewarehandshake (keine V24-Begleitsignale) -CP524: TTY, V24 (=RS232), RS422/RS485 CP525: TTY, V24 (=RS232) -max. Länge pro Telegramm: 127 Register; dies sind max. 264 Byte in Sende- und Empfangsrichtung -CRC mit dem Polynom: X 16 + X 15 + X Parametrierbar sind: -Baudrate von 50 Bd bis zu Bd (TTY max Bd) -Zeichenrahmen -Modem-Betrieb -Antwortüberwachungszeit 100 ms bis 65,535 s 2. Treiber parametrieren Der Sondertreiber wird über einen Auftragsblock mit geänderter Bedeutung parametriert. Die Prozedurparameter werden über die Maske "PROZEDUR PARAMETRIE- REN" der COM525 eingestellt. Die Parametrierung kann nur mit dem COM525 durch erneutes Übertragen des Auftragsblocks oder durch ein neues EPROM geändert werden Prozedurparameter Es kann zwischen folgenden Baudraten gewählt werden: 19200, 9600, 4800, 2400, 1200, 600, 300, 200, 150, 110, 100, 75, 50 Bd. Die Summenbaudrate des CP525 sowie die maximale Übertragungsgeschwindigkeit des CP524 betragen Baud. Die max. Baudrate der TTY-Schnittstellen ist 9600 Bd. Asynchroner Zeichenrahmen: START BIT RUHE OPTIONAL PARITÄTS BIT STOPP BIT V V <DATA BITS> V V < ZEICHENRAHMEN > < ZEICHENRAHMEN > 6

7 Für den Zeichenrahmen gelten folgende Vereinbarungen: - Es gibt immer ein Startbit (logisch 0) - Es kann zwischen 5, 6, 7 und 8 Datenbits gewählt werden - Es kann ohne, mit gerader oder mit ungerader Parität gearbeitet werden. Dabei wird die Anzahl der Einsen eines Zeichens auf gerade oder ungerade Anzahl ergänzt. - Es kann zwischen 0,75 / 1 / 1,5 oder 2 Stoppbits (logisch 1) gewählt werden, wobei z. B. 1,5 Stoppbits bedeutet, daß die Übertragungszeit für 1,5 Bits (berechnet aus der Baudrate) genommen wird Antwortüberwachungszeit Die Antwortüberwachungszeit wird nach Ausgabe des Anforderungstelegramms gestartet, innerhalb dieser Zeit muß der Slave mit einem Reaktionstelegramm antworten. Die Antwortüberwachungszeit kann im 100 ms Raster von 100ms bis 65,535 s eingestellt werden Modem-Betrieb Hier kann die Art der Reaktion gewählt werden, wenn das erste empfangene Zeichen fehlerhaft (Übertragungsfehler) ist: MODEM-Betrieb: Übertragungsfehler beim ersten Zeichen werden ignoriert, das Reaktionstelegramm beginnt mit dem ersten korrekten Zeichen. Normal-Betrieb: Übertragungsfehler führen zu einer Fehlermeldung. 7

8 3. Beispiel Funktionscode 03: Lesen von Registern Aufbau des SEND-DB: DL DR 0A 02 Empfangsdatenbaustein DB10, Datenwort DW Slaveadresse, Funktionscode Anfangsadresse Anzahl Anforderungstelegramm vom CP Bedeutung HEX auf der Leitung Slave-Adresse 5 05 Funktionscode Anfangsadresse High (0040H) Low 40 Wortanzahl High (0002H) Low 02 Prüfsumme CRC Low C4 High 56 Reaktionstelegramm vom Slave Bedeutung HEX auf der Leitung Slave-Adresse 5 05 Funktionscode Anzahl der Datenbytes 04 Inhalt Register 64 High 21 " " Low 23 Inhalt Register 65 High 00 " " Low 00 Prüfsumme CRC Low 44 High 05 Aufbau des Empfangs-DB: DB10 ab DW2 DL DR Bytezähler Register Register 65 8