B C. SICAM RTUs. SM-2558/DPMiA0. PROFIBUS-DP Master mit externem Feldbus Gateway nethost. Systemelement Handbuch DC

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1 SICAM RTUs SM-2558/DPMiA0 PROFIBUS-DP Master mit externem Feldbus Gateway nethost Systemelement Handbuch Vorwort, Inhaltsverzeichnis Einleitung 1 Protokollelement SM 2558/DPMiA0 2 Systembestandteile 3 Protokollbeschreibung 4 Telegrammumsetzung 5 PROFIBUS-DP Datenformate A SYCON.net + nethost Quickstart Anleitung PROFIBUS-DP Grundlagen B C Literaturverzeichnis DC

2 Hinweis Bitte beachten Sie die Hinweise und Warnungen zu Ihrer Sicherheit im Vorwort. Haftungsausschluss Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf Übereinstimmung mit der beschriebenen Hard- und Software geprüft. Dennoch können Abweichungen nicht ausgeschlossen werden, so dass wir für die vollständige Übereinstimmung keine Gewähr übernehmen. Die Angaben in diesem Handbuch werden regelmäßig überprüft, und notwendige Korrekturen sind in den nachfolgenden Auflagen enthalten. Für Verbesserungsvorschläge sind wir dankbar. Technische Änderungen bleiben vorbehalten. Document Label: SICRTUs-HBSM2558DPMiA0-GER_V2.02 Ausgabedatum: Copyright Copyright Siemens AG 2015 Weitergabe und Vervielfältigung dieser Unterlage, Verwertung und Mitteilung ihres Inhalts ist nicht gestattet, soweit nicht ausdrücklich zugestanden. Zuwiderhandlungen verpflichten zu Schadenersatz. Alle Rechte vorbehalten, insbesondere für den Fall der Patenterteilung oder GM-Eintragung. Siemens AG Bestellnr.: DC

3 Vorwort Dieses Dokument gilt für folgende Produkte: SICAM AK SICAM AK 3 SICAM TM Zweck des Handbuchs Dieses Handbuch beschreibt Funktion und Arbeitsweise des Systemelementes SM-2558/DPMiA0 PROFIBUS-DP Master mit externem Feldbus Gateway nethost und beinhaltet im wesentlichen Funktionsbeschreibungen Technische Daten Schnittstellenbeschreibungen zum Prozess und anderen Systemelementen Konfigurationsmöglichkeiten Zielgruppe Das vorliegende Dokument richtet sich an Anwender, die mit folgenden Engineering-Aufgaben betraut sind: Konzeptive Tätigkeiten, wie zum Beispiel Design und Konfiguration Erstellen der Aufbautechnischen Dokumentation mit den dafür vorgesehenen Engineering Tools Parametrierung und Diagnose der Systeme mit den dafür vorgesehenen Engineering Tools Technische Systembetreuung Obiges gilt, soweit damit nicht Eingriffe in die Hardware verbunden sind. Eingriffe in die Hardware selbst, wie zum Beispiel "Ziehen" und "Stecken" von Baugruppen und Modulen oder Arbeiten an Klemmen und/oder Steckern etwa im Zuge von Änderungen an der Verdrahtung, sind auch wenn sie im Rahmen von Konfiguration, Parametrierung und Diagnose ein Thema sein sollten nicht Gegenstand dieses Dokuments. Bei Tätigkeiten, die Eingriffe in die Hardware umfassen, sind unbedingt die zutreffenden Sicherheitshinweise zu beachten und die zutreffenden Sicherheitsvorschriften zu befolgen. Hinweise und Vorschriften sind auch in Installationshandbüchern oder Handbüchern, die sich mit der Installation von Hardware und sonstigen Eingriffen in die Hardware beschäftigen, angeführt. SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 DC , Ausgabedatum

4 Hinweise zu Ihrer Sicherheit Dieses Handbuch stellt kein vollständiges Verzeichnis aller für einen Betrieb des Betriebsmittels (Baugruppe, Gerät) erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen dar, weil besondere Betriebsbedingungen weitere Maßnahmen erforderlich machen können. Es enthält jedoch Hinweise, die Sie zu Ihrer persönlichen Sicherheit sowie zur Vermeidung von Sachschäden beachten müssen. Die Hinweise sind durch ein Warndreieck hervorgehoben und je nach Gefährdungsgrad wie folgt dargestellt. Gefahr bedeutet, dass Tod, schwere Körperverletzung oder erheblicher Sachschaden eintreten werden, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. Warnung bedeutet, dass Tod, schwere Körperverletzung oder erheblicher Sachschaden eintreten können, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. Vorsicht bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung oder ein Sachschaden eintreten können, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. Hinweis ist eine wichtige Information über das Produkt, die Handhabung des Produktes oder den jeweiligen Teil der Dokumentation, auf den besonders aufmerksam gemacht werden soll. Qualifiziertes Personal Inbetriebsetzung und Betrieb eines in diesem Handbuch beschriebenen Betriebsmittels (Baugruppe, Gerät) dürfen nur von qualifiziertem Personal vorgenommen werden. Qualifiziertes Personal im Sinne der sicherheitstechnischen Hinweise dieses Handbuches sind Personen, die die Berechtigung haben, Geräte, Systeme und Stromkreise gemäß den Standards der Sicherheitstechnik in Betrieb zu nehmen, freizuschalten, zu erden und zu kennzeichnen. Bestimmungsgemäßer Gebrauch Das Betriebsmittel (Gerät, Baugruppe) darf nur für die im Katalog und der technischen Beschreibung vorgesehenen Einsatzfälle und nur in Verbindung mit von Siemens empfohlenen bzw. zugelassenen Fremdgeräten und -komponenten verwendet werden. Der einwandfreie und sichere Betrieb des Produktes setzt sachgemäßen Transport, sachgemäße Lagerung, Aufstellung und Montage sowie Bedienung und Instandhaltung voraus. Beim Betrieb elektrischer Betriebsmittel stehen zwangsläufig bestimmte Teile dieser Betriebsmittel unter gefährlicher Spannung. Es können deshalb schwere Körperverletzung oder Sachschäden auftreten, wenn nicht fachgerecht gehandelt wird: Vor Anschluss irgendwelcher Verbindungen ist das Betriebsmittel am Schutzleiteranschluss zu erden. Gefährliche Spannungen können in allen mit der Spannungsversorgung verbundenen Schaltungsteilen anstehen. Auch nach Abtrennen der Versorgungsspannung können gefährliche Spannungen im Betriebsmittel vorhanden sein (Kondensatorspeicher). Betriebsmittel mit Stromwandlerkreisen dürfen nicht offen betrieben werden. Die im Handbuch bzw. in der Betriebsanleitung genannten Grenzwerte dürfen nicht überschritten werden; dies ist auch bei Prüfung und Inbetriebnahme zu beachten. 4 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 DC , Ausgabedatum

5 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Anwendung Übersicht Mechanik Protokollelement SM 2558/DPMiA Eigenschaften und Funktionen Einschränkungen Betriebsarten Kommunikation Konfigurationen Engineering Blockschaltbild Technische Daten Status- und Funktionsanzeige Steckerbelegung Systembestandteile Hardware Firmware Optional bestückbar Zubehör Protokollbeschreibung Einleitung PROFIBUS-DP Überblick PROFIBUS-DP Versionen Konfigurationen mit PROFIBUS-DP Schematische Konfiguration Unterstützte Konfigurationen SICAM RTUs als Single PROFIBUS-DP Master SICAM RTUs als PROFIBUS-DP Master im Multimasterbetrieb SICAM RTUs als PROFIBUS-DP Slave (mit DP/DP-Koppler) SICAM RTUs mit PROFIBUS-DP Master Redundanz Singulärer PROFIBUS + redundante CPU s Singulärer PROFIBUS + redundante AE s Redundanter PROFIBUS + redundante CPU s Redundanter PROFIBUS + redundante AE s Protokollelement für PROFIBUS-DP Master Definition der Verbindungen (Connections, Stationsdefinition) SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 DC , Ausgabedatum

6 Inhaltsverzeichnis TCP/IP Verbindung zu nethost Stationsdefinition Datenübertragungsprozedur Ausfallsüberwachung PROFIBUS Diagnose Informationen Generalabfrage, Unterstationsabfrage Uhrzeitsynchronisation Befehlsübertragung Zählwertübertragung Funktion zur Unterstützung redundanter Kommunikationswege PROFIBUS-DP Master mit singulärem PROFIBUS PROFIBUS-DP Master mit redundantem PROFIBUS Sonderfunktionen DP/DP-Koppler Steuerung und Rückmeldung von Protokollelementen Protokollelementsteuerung Protokollelementrückmeldung Telegrammumsetzung Überblick Telegrammumsetzung in Senderichtung (Masterà Slave) Befehle Meldungen Messwerte/Sollwerte Telegrammumsetzung in Empfangsrichtung (Masterï Slave) Meldungen Messwerte Zählwerte Befehle A PROFIBUS-DP Datenformate A.1 PROFIBUS-DP Datenformate B SYCON.net + nethost Quickstart Anleitung B.1 Allgemein B.2 Workflow B.2.1 IP-Adresse für nethost einstellen B.2.2 SYCON.net Konfigurierung B.2.3 SYCON.net mit nethost im laufenden Betrieb verbinden B.2.4 Sichern der SYCON.net Konfigurationsdaten in TOOLBOX II C PROFIBUS-DP Grundlagen C.1 Eigenschaften des PROFIBUS PROFIBUS Buszugriffsprotokoll SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

7 Inhaltsverzeichnis C.2 PROFIBUS-DP C.3 Diagnose C.4 Systemkonfiguration und Gerätetypen C.5 Systemverhalten C.6 Fail Safe Mode C.7 Synchronisation der Ein- und Ausgänge C.8 Geräte-Engineering C.8.1 Allgemeines C.8.2 GSD-Dateien C.8.3 Identnummer C.9 Übertragungsmedium (Layer 1) Allgemeines C.9.1 Übertragung nach RS C.9.2 Steckerbelegung des Bussteckers SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 7 DC , Ausgabedatum

8 Inhaltsverzeichnis 8 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

9 1 Einleitung Inhalt 1.1 Anwendung Übersicht Mechanik SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 9 DC , Ausgabedatum

10 Einleitung 1.1 Anwendung Das Protokollelement SM-2558/DPMiA0 PROFIBUS-DP Master wird in Verbindung mit dem externen Feldbus Gateway nethost in Automatisierungseinheiten der Systeme SICAM AK und SICAM TM zur Ankopplung von PROFIBUS-DP Slave Geräten (DP-V0) eingesetzt. Anwendungsgebiete sind Fernwirken und Automatisierung. Das Protokollelement dient in Verbindung mit dem externen Feldbus Gateway nethost zum Datenaustausch - und damit zur Übertragung von Telegrammen - über eine Kommunikationsschnittstelle zu anderen Automatisierungseinheiten oder Geräten anderer Hersteller mit dem Feldbusprotokoll PROFIBUS-DP (DP-V0). Das Protokollelement SM-2558/DPMiA0übernimmt in Verbindung mit dem externen Feldbus Gateway nethost bei der Kommunikation die Funktion der Zentralstation. Produkte Systemelementtyp besteht aus einsetzbar in SICAM AK, SICAM AK 3, SICAM TM Protokollelement Baugruppe SM-2558 mit der Firmware DPMiA0 SICAM AK, SICAM AK 3, SICAM TM Engineering SICAM RTUs: SICAM TOOLBOX II mit OPM II Hilscher nethost: SYCON.net 10 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

11 Einleitung 1.2 Übersicht Protokollelement für PROFIBUS-DP Master. PROFIBUS-DP Master (DP-V0) für max. 100 PROFIBUS-DP Slaves (externes Feldbus Gateway für PROFIBUS-DP Master Hilscher nethost erforderlich) Datenumsetzung IEC /104 auf PROFIBUS-DP Master Schnittstelle zwischen SM-2558 <-> nethost: - Fast Ethernet 100 Mbit/s, IEEE 802.3, 100Base-TX, elektrisch - TCP/IP - Hilscher Marshaller Protokoll Schnittstelle zwischen Hilscher nethost <-> PROFIBUS-DP Slaves: - PROFIBUS-DP (elektrisch, 9,6kBit/s 12MBit/s) - PROFIBUS-DP Protokoll gemäß IEC Type 3 PROFIBUS DP-V0 (vormals DIN bzw. EN50170) Das Protokollelement ist auf Steuerkopf- oder Kommunikationselementen der SICAM RTUs aufsteckbar, zusätzlich ist das externe Feldbus Gateway nethost erforderlich. SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 11 DC , Ausgabedatum

12 Einleitung 1.3 Mechanik SIM SM-2558 ist steckbar auf Steuerkopf- oder Kommunikationselementen der SICAM RTUs Plattformen. Ansicht Optional kann es um eine serielle Schnittstelle mittels SM-0551/PROTOCOL erweitert werden. Zusätzlich ist das externe Feldbus Gateway nethost für PROFIBUS-DP Master von der Firma Hilscher erforderlich. Der nethost ist in 2 unterschiedlichen Farben erhältlich (rot, dunkelgrau) die Bestellbezeichnungen sind im Kapitel Systembestandteile angegeben. 12 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

13 2 Protokollelement SM 2558/DPMiA0 Inhalt 2.1 Eigenschaften und Funktionen Betriebsarten Kommunikation Konfigurationen Engineering Blockschaltbild Technische Daten Status- und Funktionsanzeige Steckerbelegung SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 13 DC , Ausgabedatum

14 Protokollelement SM 2558/DPMiA0 2.1 Eigenschaften und Funktionen Die folgenden Firmwares stehen für die verschiedenen Systeme zur Verfügung: Firmware System Standard und Funktion DPMiA0 SICAM AK SICAM TM SICAM AK 3 PROFIBUS-DP Master 1) 1) zusätzlich ist das externe Feldbus Gateway nethost erforderlich! Allgemeine Funktionen Funktion PROFIBUS-DP Master DPM00 DPMiA0 DP-V0 ü ü DP-V1 DP-V2 max. Anz. PROFIBUS-DP Slaves PROFIBUS-DP Slave Adressen max. Anzahl Prozessinformationen in Befehlsrichtung (Senderichtung) max. Anzahl Prozessinformationen in Überwachungsrichtung (Empfangsrichtung) Zykluszeit (Datenaustausch) LAN/WAN-Kommunikation (SM-2558 <-> nethost) 100 MBit (Full Duplex) Auto-MDIX (Auto Medium Dependent Interface Crossover) Hilscher Marshaller Protokoll (proprietär) Unterstützte Ports Port 50111: nethost - Hilscher Marshaller Protokoll (proprietär) Port 50112: nethost - reserviert PROFIBUS-DP Kommunikation (nethost <-> PROFIBUS-DP Slaves) 0-25,5 sec ms ü ü ü PROFIBUS-DP gemäß IEC Type 3 PROFIBUS DP-V0 (vormals DIN bzw. EN50170) Übertragungsgeschwindigkeit 9,6kBit/s 12MBit/s ü ü ü ü Erfassen von Ereignissen (Übertragen sendebereiter Daten) ü ü Generalabfrage ü ü Stationsabfrage (global) Abfrage der Gruppe ) ü ü Befehlsübertragung ü ü Steuerort einstellen Steuerortprüfung 14 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

15 Protokollelement SM 2558/DPMiA0 Funktion DPM00 DPMiA0 Zählwertübertragung Allgemeine Zählerabfrage Zählerabfrage Gruppe 1-4 Unterstützte Telegrammformate in Befehlsrichtung (=Senderichtung) IEC /-104à PROFIBUS-DP <TI:=30> Einzelmeldung mit Zeitmarke CP56Time2a <TI:=31> Doppelmeldung mit ZeitmarkeCP56Time2a 2) ü ü ü ü ü ü ü ü ü ü <TI:=33> Bitmuster von 32 Bit mit ZeitmarkeCP56Time2a ü <TI:=34> Messwert, normalisierter Wert mit Zeitmarke CP56Time2a ü <TI:=35> Messwert, skalierter Wert mit Zeitmarke CP56Time2a <TI:=36> Messwert, Gleitkommazahl mit Zeitmarke CP56Time2a <TI:=37> Zählwerte mit Zeitmarke CP56Time2a <TI:=45> Einzelbefehl <TI:=46> Doppelbefehl ü ü ü ü ü ü ü ü ü ü <TI:=47>Stufenstellbefehl ü <TI:=48> Sollwert-Stellbefehl, normalisierter Wert ü <TI:=49> Sollwert-Stellbefehl, skalierter Wert <TI:=50> Sollwert-Stellbefehl, Gleitkommazahl <TI:=51> Bitmuster von 32 Bit ü ü ü ü ü ü <TI:=100> (General-) Abfragebefehl ü <TI:=101> Zähler-Abfragebefehl ü Unterstützte Telegrammformate in Melderichtung (=Empfangsrichtung) IEC /-104ß PROFIBUS-DP <TI:=30> Einzelmeldung mit Zeitmarke CP56Time2a <TI:=31> Doppelmeldung mit ZeitmarkeCP56Time2a <TI:=33> Bitmuster von 32 Bit mit ZeitmarkeCP56Time2a ü ü ü ü ü ü <TI:=34> Messwert, normalisierter Wert mit Zeitmarke CP56Time2a ü <TI:=35> Messwert, skalierter Wert mit Zeitmarke CP56Time2a <TI:=36> Messwert, Gleitkommazahl mit Zeitmarke CP56Time2a <TI:=37> Zählwerte mit Zeitmarke CP56Time2a <TI:=45> Einzelbefehl <TI:=46> Doppelbefehl <TI:=47>Stufenstellbefehl ü ü ü ü ü ü ü ü ü ü ü ü Unterstützte PROFIBUS-DP Datenformate in Befehlsrichtung (=Senderichtung) 1BIT 1BIT/PULSE 2BIT 2BIT/PULSE BYTE/FLAG ü ü ü ü ü ü ü ü ü ü SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 15 DC , Ausgabedatum

16 Protokollelement SM 2558/DPMiA0 Funktion DPM00 DPMiA0 INT8, UINT8 INT16, UINT16 INT32, UINT32 FLOAT32 S5INT12 ü ü ü ü ü ü ü ü ü ü S5INT12S S5INT13S Unterstützte PROFIBUS-DP Datenformate in Melderichtung (=Empfangsrichtung) 1BIT 1BIT/PULSE 2BIT 2BIT/PULSE BYTE/FLAG INT8, UINT8 INT16, UINT16 INT32, UINT32 FLOAT32 ü ü ü ü ü ü ü ü ü ü ü ü ü ü ü ü ü ü S5INT12 S5INT12S S5INT13S DP/DP STATUS ( data valid ) ü ü ü ü ü ü Steuerung und Rückmeldung von Protokollelementen Protokollelement-Steuertelegramme (General-)Abfragebefehl senden ü ü (General-)Abfragebefehl an GA-Gruppe senden Steuerort einstellen Protokollelement-Rückmeldetelegramme Stationsausfall ü ü protokollspezifische Rückmeldung 0 7 Redundanz (Funktionen zur Unterstützung redundanter Kommunikationswege) PROFIBUS Redundanz mit singulärem PROFIBUS PROFIBUS Redundanz mit redundantem PROFIBUS ü ü ü ü Ankopplung der SICAM TOOLBOX II über LAN/WAN ("abgesetzter Betrieb") abgesetzter Betrieb basierend auf http/https abgesetzter Betrieb basierend auf integriertem Terminal Server Webserver Sonderfunktionen Siemens DP/DP Koppler ü ü 16 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

17 Protokollelement SM 2558/DPMiA0 Funktion Parametrierung DPM00 DPMiA0 SICAM TOOLBOX II + OPM ü ü Parametrierung (nethost + PROFIBUS-DP) Hilscher SYCON (in SICAM TOOLBOX II integriert) ü Hilscher SYCON.net ü 1) 2) Das PROFIBUS-DP Protokoll definiert keine Generalabfrage. Der aktuelle Zustand der Prozessinformationen wird zyklische abgefragt. Nach einem SICAM RTUs internen IEC /-104 (General-) Abfragebefehl vom BSE à PRE werden die abgefragten Daten nach der nächsten zyklischen Abfrage mit Übertragungsursache COT= 20 (abgefragt durch Stationsabfrage) zum BSE übertragen. Das PROFIBUS-DP Protokoll definiert keine Zählerabfrage. Der aktuelle Zustand der Prozessinformationen wird zyklische abgefragt. Nach einem SICAM RTUs internen IEC /-104 Zähler-Abfragebefehl vom BSE à PRE werden die abgefragten Zähler aus den PRE internen Prozessabbild mit Übertragungsursache COT= 37 (abgefragt durch Zähler-Generalabfrage) oder mit COT= (abgefragt durch Abfrage der Zählergruppe 1-4) zum BSE übertragen. Hinweise Die oben angeführten Funktionen sind im Kapitel Protokollbeschreibung detailliert beschrieben. Dieses Protokollelement dient hauptsächlich zur Ankopplung von Fremdgeräten und hat deswegen nur einen Teil der Funktionalität und der Datenformate die das Protokoll definiert implementiert. Für einen konkreten Anwendungsfall ist daher immer zu überprüfen, ob die unterstützte Funktionalität mit der erforderlichen Funktionalität im Projekt übereinstimmt bzw. welche zusätzlichen Funktionen oder Anpassungen erforderlich sind. SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 17 DC , Ausgabedatum

18 Protokollelement SM 2558/DPMiA Einschränkungen Keine Nachbildungen von ACTCON/ACTERM für Befehle/Sollwerte/Zählwerte gemäß IEC /104. Steuerort wird nicht unterstützt. Select-Before-Operate für Befehle/Sollwerte wird nicht unterstützt. nur PROFIBUS-DP Slave Adresse 0 99 unterstützt. (Slave Adresse laut PROFIBUS-DP: 0 125) Die parametrierte Zykluszeit für den Datenaustausch zwischen SICAM RTUs und nethost kann nicht in allen Fällen eingehalten werden. (Die Verarbeitungszeit ist abhängig von der Anzahl der parametrierten Datenpunkte und der Anzahl der Datenänderungen) Meldungswischer können in Senderichtung am PROFIBUS-DP Slave bedingt durch den zyklischen Datenaustausch nicht garantiert ausgegeben werden. Meldungswischer können in Empfangsrichtung von den PROFIBUS-DP Slave bedingt durch den zyklischen Datenaustausch nicht garantiert erfasst werden. Befehle in Empfangsrichtung (PROFIBUS-DPà SICAM RTUs) müssen als Impulse am PROFIBUS-DP übertragen werden (= flankengesteuerte Auswertung), um keine unerwünschten Aktionen auszulösen (unerwünschte Aktionen möglich bei Zustandsübertragung nach Power UP). Differenz- bzw. Störstellungsunterdrückung für Doppelmeldungen in Empfangsrichtung wird nicht unterstützt Hinweis Der nethost muss direkt an das Ethernet-Interface der SICAM RTUs angeschlossen werden! Die Verwendung von Switch oder anderen Netzwerkkomponenten wird nicht empfohlen! Grund: - hohe Belastung des lokalen Netzwerkes durch die Kommunikation von/zu nethost - zeitkritische Watch-Dog Überwachung im nethost 18 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

19 Protokollelement SM 2558/DPMiA0 2.2 Betriebsarten Betriebsart Patch Plug/Modul Extras 1) Anmerkung Elektrische Ethernet- Schnittstelle (Twisted Pair) CM-2860 Hilscher nethost Kommunikation zwischen SM-2558 <-> Hilscher nethost: Fast Ethernet gem. IEEE 802.3, 100Base- TX Übertragungsrate 100 Mbit/s RJ45-Stecker 8-polig nach IEC Optische Ethernet- Schnittstelle (Lichtwellenleiter) CM-2860 Media Converter oder Switch (auf beiden Seiten) + nethost Kommunikation zwischen SM-2558 <-> Hilscher nethost: Fast Ethernet gem. IEEE 802.3, 100Base-FX Übertragungsrate 100 Mbit/s PROFIBUS-DP Schnittstelle (ab nethost zu den PROFIBUS-DP Slaves) Kommunikation zwischen nethost <-> PROFIBUS-DP Slaves: Übertragungsrate 9,6kBit/s 12MBit/s 9 pol SUB-D Stecker gemäß PROFIBUS 1) Extras sind optionale Einrichtungen SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 19 DC , Ausgabedatum

20 Protokollelement SM 2558/DPMiA0 2.3 Kommunikation Für die Kommunikation der Stationen sind gegebenenfalls zusätzlich geeignete Übertragungseinrichtungen und/oder Netzwerkkomponenten erforderlich. Eine optische Verbindung ist möglich über Media-Konverter oder Switch. Eigene Station (PROFIBUS-DP Master) System Systemelement Protokollelement Anmerkung SICAM AK SICAM AK 3 CP-2014/CPCX25 CP-2017/PCCX25 CP-2016/CPCX26 CP-2019/PCCX26 SM-2558/DPMiA0 SM-2558/DPMiA0 max. 100 Slaves max. 100 Slaves SICAM TM CP-6014/CPCX65 SM-2558/ DPMiA0 max. 100 Slaves 1) 1) 1) 1) zusätzlich ist das externe Feldbus Gateway nethost erforderlich! Gegenstelle (PROFIBUS-DP Slaves) System Systemelement Protokollelement Anmerkung SIEMENS Geräte SIEMENS PROFIBUS DP/DP Koppler Fremdsystem PROFIBUS-DP (DP-V0) kompatibel PROFIBUS-DP (DP-V0) kompatibel PROFIBUS-DP (DP-V0) kompatibel 20 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

21 Protokollelement SM 2558/DPMiA0 2.4 Konfigurationen Unterstützte Konfigurationen sind in der folgenden Tabelle angeführt. Zusätzlich zu ein oder zwei SM-2558 benötigt man alle für die gewählte Konfiguration angeführten Teile (Trägerbaugruppe, Anschlussplatine, Patch-Plugs, etc.): Konfiguration SIM0 Schnittstellen SIM1 Trägerbaugruppe Anschlussplatine 1) Patch-Plug 1) SI0 SI1 SI2 SI3 CP-2014 CM ) ü 4) ü CP-2017 CM ) ü 4) ü ü 4) ü CP ) ü 4) ü ü 4) ü 1) eine Anschlussplatine je Trägerbaugruppe; ein Patch-Plug je Schnittstelle 2) Patch-Plugs zu den unterstützten Standard-Protokollen in Standard-Konfigurationen siehe Betriebsarten des jeweiligen Protokollelements; Patch-Plugs in anderen als Standard- Konfigurationen siehe SICAM RTUs Plattformen Konfiguration Automatisierungseinheiten und Automatisierungsnetze (DC ) 4) serielle Schnittstelle (V.28) optional bestückbar (SM-0551) Folgende Tabelle zeigt auf welchem BSE in SICAM AK 3 das Protokollelement eingesetzt werden kann und auf welcher Schnittstelle am BSE das Protokoll zur Verfügung steht. Basissystemelement Protokollelement BSE Schnittstellen X0 X1 X2 X3 CP-2016 SM-2558/DPMiA0 - - ü 1) ü CP-2019 SM-2558/DPMiA0 - - ü 1) ü 1) serielle Schnittstelle (V.28) optional bestückbar (SM-0551) Hinweis Details zur Montage von SIMs und Patch Plugs finden Sie im Benutzerhandbuch der jeweiligen SICAM RTU im Kapitel Aufbau externer Kommunikationsverbindungen. Details zur Montage der Protokollelemente für SICAM AK 3 finden Sie im SICAM AK 3 Benutzerhandbuch, im Kapitel Aufbau externer Kommunikationsverbindungen. SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 21 DC , Ausgabedatum

22 Protokollelement SM 2558/DPMiA0 2.5 Engineering Das Systemelement in SICAM RTUs wird im Rahmen der Engineering-Werkzeuge der SICAM TOOLBOX II hinsichtlich Diagnose, Test, Parametrierung und Dokumentation unterstützt. OPM II ist erforderlich. Für die Parametrierung und Diagnose des externen Feldbus Gateways nethost für PROFIBUS-DP Master ist die Software SYCON.net (Fa. Hilscher) erforderlich. 22 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

23 Protokollelement SM 2558/DPMiA0 2.6 Blockschaltbild BUS SM-2558 SM-0551 (optional) +5 V Power Supply XC164 CPU- Grundsystem Crypto Chip ARM Cortex A9 Ethernet PHY galvanische Trennung +5 V CP-2014 mit CM-2839 CP-2017 mit CM-2838 CP-2016, CP-2019, CP-6014 CP-2014 mit CM-2839 CP-2017 mit CM-2838 CP-2016, CP-2019, CP-6014 I/O 1 I/O 8 I/O 1 I/O 8 serielle Schnittstelle SIx elektrische ethernet Schnittstelle 100Base-TX Ethernet SIy SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 23 DC , Ausgabedatum

24 Protokollelement SM 2558/DPMiA0 2.7 Technische Daten Kommunikationskreise Elektrische LAN-Schnittstelle (Twisted Pair) 1 serielle Schnittstelle (SM-0551 optional bestückbar) Fast Ethernet gem. IEEE 802.3, 100Base-TX Datenrate Leitungslängen 100 MBit/s bis 100 m (mit CAT 5e Kabel) Technische Daten siehe Datenblatt SM-x551/PROTOCOL (MC ) Stromversorgung Betriebsspannung VDC, typ. 400 ma, max. 500 ma (ohne SM-0551) VDC, typ. 525 ma, max. 770 ma (mit SM-0551) Die Spannung wird von der Trägerbaugruppe geliefert. Mechanik Abmessungen Gewicht x 63.5 mm ca. 90 g 24 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

25 /LK /LK Protokollelement SM 2558/DPMiA0 2.8 Status- und Funktionsanzeige Das Protokollelement SM-2558/DPMiA0 selbst hat weder eine Frontplatte noch LEDs zur Anzeige von Status und Funktionen. Es benutzt die LEDs der Steuerkopf- oder Kommunikationselemente. Die Bedeutung dieser LED-Anzeigen ist im Handbuch des jeweiligen Systemelements beschrieben. Protokollelemente Einbauort und Leuchtanzeigen SICAM AK/SICAM TM SIM0 Steuerkopfelement CP-2014 (symbolische Darstellung) LEDs für SIM0 SM-0551 SIM0 SIM1 Kommunikationselement CP-2017 (symbolische Darstellung) LEDs für SIM0 LEDs für SIM1 LEDs für SIM0 und SIM1 SIM0 SIM1 X3 SICAM TM 1703 ACP CP-6014 X6 X4 X11 X12 ER X5 COMCPY RY X15 ER RES PUSH TO RELEASE X14 X16 X1 X13 X7 X8 X9 X10 ERx RX TX LOC SIM0 SI0 SI1 /PK SI2 WD SI3 /PK X2 PUSH TO RELEASE NC M-PRE/0 SI0 M-PRE/1 SI1 (ETO) M-PRE/2 SI2 (FB) M-PRE/3 SI3 PUSH TOUNLOCK PWR 24-60VDC TB FB Steuerkopfmodul CP-6014 (symbolische Darstellung) SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 25 DC , Ausgabedatum

26 Protokollelement SM 2558/DPMiA0 2.9 Steckerbelegung Je nach Verwendung befinden sich die Schnittstellen (RJ45 Buchse) eines Kommunikationselements auf der Trägerbaugruppe selbst (SICAM AK 3), auf der Anschlussplatine (SICAM AK) oder am Gehäuse (SICAM TM). RJ45 Buchse SI1 auf CM-2839 mit CP-2014 SI1, SI3 auf CM-2838 mit CP-2017 X3 auf CP-2016 oder CP-2019 SI1, SI3 auf Gehäuse von CP-6014 Punkt Signal Bedeutung 1 TxD+ Transmit Data + 2 TxD- Transmit Data - 3 RxD+ Receive Data nicht verwendet 5 - nicht verwendet 6 RxD- Receive Data nicht verwendet 8 - nicht verwendet 26 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

27 3 Systembestandteile Inhalt 3.1 Hardware Firmware Optional bestückbar Zubehör SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 27 DC , Ausgabedatum

28 Systembestandteile 3.1 Hardware Bezeichnung SM-2558 Ethernet-Schnittstelle 1x100Base-TX (+1 ser. Schnittstelle) Sachnummer/MLFB BC MF10130CF580AA0 3.2 Firmware Bezeichnung DPMiA0 PROFIBUS-DP Master + nethost TU DPMiA0 TB II-Update Sachnummer/MLFB SC SC XX/ Optional bestückbar Bezeichnung SM-0551 Serieller Interface Prozessor, 1 ser. Schnittstelle Sachnummer/MLFB BC MF10130AF510AA0 28 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

29 Systembestandteile 3.4 Zubehör Bezeichnung nethost PROFIBUS Master NHST-T100-DP/DPM Art.Nr.: Farbe: rot Sachnummer/MLFB - Anm.: Dieses Zubehör ist direkt bei Fa. Hilscher zu beziehen. Web: ubsidiaries.html nethost PROFIBUS Master NHST-T100-DP\GR/DPM Art.Nr.: Farbe: dunkelgrau distributors.html - Anm.: Dieses Zubehör ist direkt bei Fa. Hilscher zu beziehen. Web: ubsidiaries.html SYCON.net (Windows basierte PROFIBUS Konfigurations Software) distributors.html - Anmerkung: SYCON.net wird automatisch bei der Bestellung von nethost mitgeliefert. CM-2860 Patch Plug Standard V.28, ET, TR CA MF12110CJ600AA0 Anmerkung: Nicht in SICAM AK 3 erforderlich! Hinweis Der nethost muss mit der aktuelle Firmware Revision verwendet werden. SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 29 DC , Ausgabedatum

30 Systembestandteile 30 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

31 4 Protokollbeschreibung Inhalt 4.1 Einleitung PROFIBUS-DP Überblick Konfigurationen mit PROFIBUS-DP Protokollelement für PROFIBUS-DP Master Funktion zur Unterstützung redundanter Kommunikationswege Sonderfunktionen Steuerung und Rückmeldung von Protokollelementen SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 31 DC , Ausgabedatum

32 Protokollbeschreibung 4.1 Einleitung PROFIBUS (PROcess FIeld BUS) ist ein herstellerunabhängiger, offener Feldbusstandard mit breitem weltweitem Anwendungsbereich in der Fertigungs- und Prozessautomatisierung. Aktuell ist der PROFIBUS-DP in der Norm IEC61158 definiert. PROFIBUS-DP definiert Master- und Slave-Stationen. Das Protokollelement für PROFIBUS-DP in SICAM RTUs unterstützt in Verbindung mit dem externen Feldbus Gateway nethost die Funktion für PROFIBUS-DP Master. Das Feldbus Gateway nethost ist über eine LAN-Schnittstelle (Ethernet) an SICAM RTUs angeschlossen. Die Konfiguration für PROFIBUS-DP Master im nethost wird mit der Windows-basierten Software SYCON.net von der Firma Hilscher durchgeführt. Die Konfigurationsdaten werden direkt in den nethost geladen. Das PROFIBUS-DP Protokoll wird durch den nethost ausgeführt. Die Verarbeitung der Daten von/zu PROFIBUS-DP Slaves in SICAM RTUs wird vom Protokollelement SM-2558/DPMiA0 durchgeführt. Das Protokollelement steuert den Datenverkehr zwischen SICAM RTUsßà nethost mit dem LAN-basierten Hilscher Marschaller Protokoll. Über dieses Protokoll erfolgt die Initialisierung des nethost und die Übertragung der Daten von/zu den PROFIBUS-DP Slaves. Die Telegrammumsetzung IEC /-104ßà PROFIBUS-DP wird durch das Protokollelement in SICAM RTUs durchgeführt. SICAM AK SICAM AK 3 SYCON.net (PROFIBUS Konfigurator) PROFIBUS-DP Konfiguration SICAM TM Electrical Device Database (GSD Files) nethost PROFIBUS-DP Master Feldbus Gateway PROFIBUS-DP Bay unit I/O M Drive Sensor unit PROFIBUS-DP Slaves Transducer Bay unit Hinweis Die GSD-Datei kann vom Gerätehersteller der PROFIBUS-DP Slaves angefordert werden. Manche PROFIBUS-DP Slave Geräte erfordern nach einen Update der Firmware im PROFIBUS-DP Slave die Verwendung eine neue - zur Firmware Version passende - GSD-Datei. 32 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

33 Protokollbeschreibung 4.2 PROFIBUS-DP Überblick Das PROFIBUS Protokoll wurde Anfang 1991 als DIN NORM PROFIBUS (PROcess FIeld BUS) und 1996 als europäische Norm EN veröffentlicht. Ab 1999 ist der PROFIBUS-DP in der Norm IEC61158 definiert. Mit der Definition des PROFIBUS wurde ein Feldbusstandard geschaffen, der offen und firmenneutral ist, d.h. Geräte unterschiedlicher Hersteller sind mit passenden Schnittstellen ausgerüstet. Auf Grund seiner umfassenden aber auch differenzierten Funktionalität deckt der PROFIBUS neben der Feldebene große Bereiche der Sensor-/ Aktor- und Zellebene ab. PROFIBUS bietet funktional abgestufte Kommunikationsprotokolle (Profile): DP, PA und FMS. PROFIBUS Kommunikationsprofile legen fest, wie die Teilnehmer ihre Daten seriell über das gemeinsame Übertragungsmedium übertragen. PROFIBUS Varianten Funktion DPM00 DPMiA0 PROFIBUS-DP PROFIBUS-PA PROFIBUS-FMS DP Dezentrale Peripherie - PROFIBUS-DP zur Ansteuerung von Sensoren und Aktoren durch eine zentrale Steuerung in der Fertigungstechnik. - Es sind Datenraten bis zu 12 Mbit/s auf verdrillten Zweidrahtleitungen und/oder Lichtwellenleiter möglich. - PROFIBUS-DP DP ist das am häufigsten benutzte Kommunikationsprofil. - Es ist auf Geschwindigkeit, Effizienz und geringe Anschlusskosten hin optimiert und speziell für die Kommunikation zwischen Automatisierungssystemen und der dezentralen Peripherie zugeschnitten. - DP ist als Ersatz sowohl für die konventionelle, parallele Signalübertragung mit 24 Volt in der Fertigungstechnik, als auch für die analoge Signalübertragung mit ma oder Hart in der Prozessautomatisierung geeignet. PA Prozess-Automatisation PROFIBUS-PA wird zur Kommunikation zwischen Mess- und Prozessgeräten,Aktoren und Prozessleitsystem bzw. SPS/DCS in der Prozess- und Verfahrenstechnik eingesetzt. PROFIBUS PA kann über Koppler segmentiert werden. Die zweiadrige Busleitung dient zur Kommunikation und Energieversorgung der Teilnehmer. PROFIBUS PA ist durch Leistungsbegrenzung auch für explosionsgefährdete Bereiche geeignet. Die Datenübertragungsrate von PROFIBUS PA liegt bei 31,25 kbit/s. FMS Fieldbus Message Specification PROFIBUS-FMS war vor allem für den Einsatz in komplexen Maschinen und Anlagen gedacht. Diese Protokollvariante wurde von PROFIBUS-DP abgelöst und ist heute nicht mehr Bestandteil der Internationalen Feldbusnorm. ü ü SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 33 DC , Ausgabedatum

34 Protokollbeschreibung PROFIBUS-DP Versionen PROFIBUS-DP Versionen Funktion DPM00 DPMiA0 DP-V0 DP-V1 DP-V2 zyklischer Austausch der Daten und Diagnosen - allgemeinen Automatisierungstechnik - Maschinensteuerung - mehr als 90% der Anwendungen setzen PROFIBUS-DP-V0 ein Funktionen: - zyklischer Datenaustausch zwischen Steuerungen (PLC) und Slave Geräten - Konfiguration mit GSD-Dateien - Diagnose azyklischer Austausch der Daten und Alarmierung - Verfahrenstechnik Funktionen: (Erweiterungen im Vergleich zu DP-V0) - zyklischer Data Exchange zwischen PC oder PLC und Slave Devices - Integration des Engineering: EDD und FDT - Portable PLC Software Function Blocks (IEC ) - Fail-Safe Communication (PROFIsafe) - Alarms isochrone Datenaustausch, Slave-Querverkehr, Uhrzeitsynchronisation - Fertigungstechnik - Robotersteuerung Funktionen: (Erweiterungen im Vergleich zu DP-V0 und DP-V1) - Peer Slave Communication (Publisher / Subscriber) - Isochron Mode (Equidistance) - Uhrzeit Synchronisation & Zeitstempel - HARTauf DP - PROFIdrive - Redundancy ü ü 34 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

35 Protokollbeschreibung 4.3 Konfigurationen mit PROFIBUS-DP Schematische Konfiguration Backup Project Data Hilscher Marshaller Protocol (/TCP/IP) nethost PROFIBUS-DP Master Feldbus Gateway PROFIBUS-DP Slaves bis zu 100 PROFIBUS-DP Slave Geräte können an ein PROFIBUS-DP Master Schnittstelle angeschlossen werden. im nethost werden die selektiven Eingangs/Ausgangsdaten der PROFIBUS-DP Slaves in ein globales PROFIBUS-DP Eingangs-/Ausgangsprozessabbild gemappt. Die Ein-/Ausgangsadressen können entweder automatisch ( auto addressing = Enabled) durch SYCON.net oder durch den Anwender frei definiert werden ( auto addressing = Disabled). die DPMiA0 Firmware liest/schreibt zyklisch das gesamte Eingangs-/Ausgangs Prozessabbild optional können die Konfigurationsdaten für nethost auf einer Flash-Karte abgelegt werden. Die Flash-Karte kann in den nethost eingesetzt werden und ermöglicht einen raschen Gerätetausch in Fehlerfall. Die Firmware im nethost prüft nach Hochlauf ob eine FLASH-Kate mit gültigen Konfigurationsdaten eingelegt ist. Wenn ja, werden die Konfigurationsdaten von der FLASH- Karte gelesen und diese Parameter zur weiteren Behandlung verwendet. (Voraussetzung: Flash-Karte darf nicht beschädigt sein). Hinweis: - der nethost kann auch ohne FLASH-Karten genutzt werden. (Parameter werden dann im internen Speicher des nethost gespeichert Hinweis Der nethost muss direkt an das Ethernet-Interface der SICAM RTUs angeschlossen werden! Die Verwendung von Switch oder anderen Netzwerkkomponenten wird nicht empfohlen! Grund: - hohe Belastung des lokalen Netzwerkes durch die Kommunikation von/zu nethost - zeitkritische Watch-Dog Überwachung im nethost SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 35 DC , Ausgabedatum

36 Protokollbeschreibung nethost Die Geräteklasse nethost ist für Industrie-PCs und embedded Systeme konzipiert die heute aufgrund ihrer Kompaktheit nur noch Ethernet-Anschlüsse anstatt PC-Kartenslots besitzen, aber dennoch an Feldbus-Systeme gekoppelt werden sollen. nethost Wesentliche Funktionen im Überblick: nethost mit integriertem PROFIBUS-DP Master gemäß IEC (DP-V0, DP-V1; Klasse 1/Klasse 2 Master; 125 Slaves; 5736 Bytes E und A-Daten) Ansteuerung über TCP/IP basiertes Zugriffsprotokoll (Hilscher Marschaller Protokoll) nethost + PROFIBUS-DP Parametrierung mit SYCON.net - Konfiguration über Ethernet-Schnittstelle - Konfiguration auf Speicherkarte (SD, SDHC, SDXC) speichern (optional) Einstellung der IP-Adresse für nethost über LAN Betriebstemperatur C Betriebsspannung V / V nethost Montage: Hutschiene Redundanzbetrieb realisierbar Hinweis: Die genauen technischen Daten sind in den Beschreibungen für nethost enthalten. 36 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

37 Protokollbeschreibung Unterstützte Konfigurationen Das PROFIBUS-DP Master Interface (SM nethost) kann in SICAM AK 3, SICAM AK und SICAM TM eingesetzt werden. Die folgenden Konfigurationen werden nur mit SICAM AK 3 dargestellt SICAM RTUs als Single PROFIBUS-DP Master singulärer PROFIBUS PROFIBUS-DP Slaves mit singulärem PROFIBUS-Interface singuläre SICAM RTUs AE (Automatisierungs Einheit) als PROFIBUS-DP Master - singuläres PROFIBUS-DP Interface (1x nethost) SICAM AK 3 nethost PROFIBUS-DP Master Feldbus Gateway PROFIBUS-DP M I/O Sensor PROFIBUS-DP Slaves SICAM RTUs als PROFIBUS-DP Master im Multimasterbetrieb singulärer PROFIBUS PROFIBUS-DP Slaves mit singulärem PROFIBUS-Interface PROFIBUS-DP Master im Multimasterbetrieb singuläre SICAM RTUs AE als PROFIBUS-DP Master - singuläres PROFIBUS-DP Interface (1x nethost) logical Token Ring between Master Devices Master 1 Master 2 Master 3 SICAM AK 3 nethost PROFIBUS-DP M I/O PROFIBUS-DP Slaves Sensor PROFIBUS-DP Slaves PROFIBUS-DP Slaves SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 37 DC , Ausgabedatum

38 Protokollbeschreibung SICAM RTUs als PROFIBUS-DP Slave (mit DP/DP-Koppler) bestehender PROFIBUS-DP mit Single- oder Multimasterbetrieb SICAM RTUs als PROFIBUS-DP Slave mit DP/-DP-Koppler angeschlossen - SICAM RTUs mit PROFIBUS-DP Interface (SM-2558/DPMiA0 + nethost) - Siemens DP/-DP Koppler zur Kopplung von 2 PROFIBUS Logischer Token-Ring zwischen den Master-Geräten Master 1 Master 2 Master 3 PROFIBUS-DP 1 M I/O PROFIBUS-DP Slaves (zugeordnet an Master-1) Master 4 SICAM AK 3 nethost Sensor Sensor DP/DP Koppler PROFIBUS-DP Slaves (zugeordnet an Master-2) PROFIBUS-DP Slaves (zugeordnet an Master-4) M PROFIBUS-DP Slaves (zugeordnet an Master-3) PROFIBUS-DP 2 38 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

39 Protokollbeschreibung SICAM RTUs mit PROFIBUS-DP Master Redundanz Singulärer PROFIBUS + redundante CPU s singulärer PROFIBUS PROFIBUS-DP Slaves mit singulärer PROFIBUS-DP Schnittstelle singuläre SICAM RTUs Automatisierungs Einheit (AE) als PROFIBUS-DP Master - redundante PROFIBUS-DP Master Interfaces (2x nethost) SICAM AK 3 nethost PROFIBUS-DP Master Feldbus Gateway PROFIBUS-DP M I/O Sensor PROFIBUS-DP Slaves Singulärer PROFIBUS + redundante AE s singulärer PROFIBUS PROFIBUS-DP Slaves mit singulärem PROFIBUS-Interface redundante SICAM RTUs Automatisierungs Einheiten (AE) als PROFIBUS-DP Master - redundante PROFIBUS-DP Master Interfaces (2x nethost) SICAM AK 3 System-A System-B nethost PROFIBUS-DP Master Feldbus Gateway RC PROFIBUS-DP M I/O Sensor PROFIBUS-DP Slaves SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 39 DC , Ausgabedatum

40 Protokollbeschreibung Redundanter PROFIBUS + redundante CPU s redundanter PROFIBUS PROFIBUS-DP Slaves mit redundantem PROFIBUS-Interface singuläre SICAM RTUs Automatisierungs Einheit als PROFIBUS-DP Master - redundante PROFIBUS-DP Master Interfaces (2x nethost) SICAM AK 3 nethost PROFIBUS-DP Master Feldbus Gateway PROFIBUS-DP A PROFIBUS-DP B M I/O Sensor PROFIBUS-DP Slaves redundanter PROFIBUS redundante PROFIBUS-DP Slaves singuläre SICAM RTUs Automatisierungs Einheit als PROFIBUS-DP Master - redundante PROFIBUS-DP Master Interfaces (2x nethost) SICAM AK 3 nethost PROFIBUS-DP Master Feldbus Gateway PROFIBUS-DP A PROFIBUS-DP B M M I/O Sensor Sensor PROFIBUS-DP Slaves 40 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

41 Protokollbeschreibung Redundanter PROFIBUS + redundante AE s redundanter PROFIBUS PROFIBUS-DP Slaves mit redundantem PROFIBUS-Interface redundante SICAM RTUs Automatisierungs Einheiten (AE) als PROFIBUS-DP Master - redundante PROFIBUS-DP Master Interfaces (2x nethost) SICAM AK 3 System-A System-B nethost PROFIBUS-DP Master Feldbus Gateway RC PROFIBUS-DP A PROFIBUS-DP B M I/O Sensor PROFIBUS-DP Slaves redundanter PROFIBUS redundante PROFIBUS-DP Slaves redundante SICAM RTUs Automatisierungs Einheiten (AE) als PROFIBUS-DP Master - redundante PROFIBUS-DP Master Interfaces (2x nethost) System-A System-B SICAM AK 3 nethost PROFIBUS-DP Master Feldbus Gateway RC PROFIBUS-DP A PROFIBUS-DP B MM I/O Sensor Sensor PROFIBUS-DP Slaves SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 41 DC , Ausgabedatum

42 Protokollbeschreibung 4.4 Protokollelement für PROFIBUS-DP Master Das Protokollelement in SICAM RTUs für PROFIBUS-DP Master ist als LAN-Protokollelement ausgeführt. Der PROFIBUS-DP Master ist im externen Feldbus Gateway nethost implementiert. Zwischen dem Protokollelement in SICAM RTUs und dem externen nethost wird das proprietäre Hilscher Marshaller Protokoll eingesetzt. Darstellung des SICAM RTUs Protokollelements für PROFIBUS-DP mit dem OSI-Schichtenmodell: 7 IEC Application Procedures Mapping IEC ó PROFIBUS-DP 6 Hilscher Marshaller Protocol Client 5 HTTP NTP 4 TCP UDP ICMP IP IP Encapsulation Ethernet ARP Legende: ARP..... Address Resolution Protocol HTTP..... Hyper Text Transfer Protocol (not supported) ICMP.... Internet Control Message Protocol IP.. Internet Protocol NTP.. Network Time Protocol (not supported) TCP.. Transmission Control Protocol UDP..User Datagram Protocol (not sopported). PROFIBUS-DP Master (external nethost required) Layer Aufgabe Funktionen, Eigenschaften, Bemerkungen 7 - Application Anwendung Sendebehandlung Empfangsbehandlung Verwaltung von mehreren Connections 6 - Präsentation Datenformat PROFIBUS-DP Master Application Layer Datenaustausch mit PROFIBUS-DP Slaves über Hilscher Marshaller Protokoll 4 - Transport 3 - Network 2 - Data Link 1 - Physical 5 - Session Interface zwischen Datenformat und Kommunikationsprotokoll Kommunikationsprotokoll Hilscher Marshaller Protocol TCP/IP nach RFC 791 und RFC 793 ICMP nach RFC 792 LAN Interface Ethernet 100 MBit/s nach IEEE Anschlusstechnik (am Steuerkopf- oder Kommunikationselement) RJ45 für Kupfer ARP nach RFC 826 IP Encapsulation nach RFC SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

43 Protokollbeschreibung Definition der Verbindungen (Connections, Stationsdefinition) TCP/IP Verbindung zu nethost Für die Datenkommunikation zwischen dem Protokollelement für PROFIBUS-DP in SICAM RTUs und dem externen Feldbus Gateway nethost wird nur eine TCP/IP Verbindung (Connection) aufgebaut. Gerät SICAM RTUs SM-2558/DPMiA0 nethost TCP-/IP Verbindung Client Server IP-Adressen Jedes Gerät, das an ein TCP/IP-Netz angeschlossen wird, hat eine eindeutige IP-Adresse. Die Protokollfirmware unterstützt nur IP-Adressen im Format IPv4 (=32 Bit). Damit sind 2 32, also Adressen darstellbar. Die IP-Adresse wird meist in der dotted decimal notation dargestellt. Beispiel: Portnummern Jede IP-Verbindung (Connection) wird durch die IP-Adresse der eigenen Station und der Gegenstelle und der Portnummer festgelegt. Die Portnummern werden durch die IANA (Internet Assigned Numbers Authority) festgelegt. Verwendete Portnummern in der LAN/WAN-Protokollfirmware: Portnummer Protokoll Standard DPMiA ) Hilscher Marshaller Protokoll Hilscher Marshaller Protokoll ü ) 2) 1) diese Portnummer ist nicht bei IANA registriert! 2) diese Portnummer wird derzeit nicht benutzt! Eigene IP-Adresse Die IP-Adresse der eigenen Station (SICAM RTUs Ethernet Interface) ist in den systemtechnischen Parametern mit dem Parameter IP-Adressen Eigene IP-Adresse zu parametrieren. IP-Adresse der Gegenstelle (nethost) Die IP-Adresse der Gegenstelle (nethost) ist in den systemtechnischen Parametern mit dem Parameter IP-Adressen IP-Adresse der Gegenstelle (nethost) zu parametrieren. SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 43 DC , Ausgabedatum

44 Protokollbeschreibung Default-Gateway Wenn das eigene Netzwerk mittels eines Routers verbunden ist, dann ist die IP-Adresse des Default-Routers in den systemtechnischen Parametern der Protokollfirmware mit dem Parameter IP-Adressen Default-Gateway einzustellen. Hinweis: - Aus Verfügbarkeitsgründen (Watch-Dog Überwachung im nethost) ist die Ankopplung des nethost nur in einem eigenen lokalen LAN durchzuführen. d.h. kein Default-Gateway erforderlich! IP-Adresse fürdefault-gateway = Subnetz-Maske Die Subnetz-Maske ist eine Bitmaske, die eine IP-Adresse in einen Netzwerk- und einen Geräteteil (Hostteil) trennt. Sie wird in IP-Netzwerken verwendet, um Routingentscheidungen zu treffen. Die Subnetz-Maske ist in den systemtechnischen Parametern der Protokollfirmware mit dem Parameter IP-Adressen Subnet-Maske einzustellen.. 44 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

45 Protokollbeschreibung Stationsdefinition Im Protokollelement für PROFIBUS-DP Master sind die angeschlossenen PROFIBUS-DP Slave in den Parametern derstationsdefinition zu parametrieren. Folgende Parameter können je Station (d.h. je PROFIBUS-DP Slave) eingestellt werden: Parameter "Stationsnummer" Die Stationsnummer wird am PROFIBUS-DP als PROFIBUS-DP Slave Adresse und SICAM RTUs intern für die Rangierung der Daten, Diagnosebehandlung und Ausfallbehandlung verwendet. Die Stationsnummer ist am Protokollelement in den Parametern der Stationsdefinition im Feld Stationsnummer zu parametrieren. Parameter "Stationsfreigabe" Eine parametrierte Station kann am Protokollelement in den systemtechnischen Parametern der Stationsdefinition im Feld Stationsfreigabe freigegeben/nicht freigegeben werden. z.b. können so Stationen vorbereitet werden die erst zu einem späteren Zeitpunkt durch Parametrierung aktiviert werden (Vorbereitete Stationen müssen auch in der nethost Konfiguration definiert sein). Daten an "vorbereitete Stationen" werden vom Protokollelement abgeholt und ohne Fehlermeldung verworfen. Parameter "Stationsausfall" Für bestimmte Betriebsarten kann für die SICAM RTUs interne Diagnose der Ausfall einer Station am Protokollelement in den systemtechnischen Parametern der Stationsdefinition im Feld Stationsausfall unterdrückt werden. Wenn der Stationsausfall unterdrückt wird, wird die Station in der Diagnose nie als ausgefallen gemeldet, keine NT-Bit Nachbildung durchgeführt und keine GA-Anforderung nach gehendem Stationsausfall durchgeführt. SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 45 DC , Ausgabedatum

46 Protokollbeschreibung Datenübertragungsprozedur Das Protokollelement steuert den Datenverkehr zwischen SICAM RTUsßà nethost mit dem LAN-basierten Hilscher Marschaller Protokoll. Über dieses Protokoll erfolgt die Initialisierung des nethost und die Übertragung der Daten von/zu den PROFIBUS-DP Slaves mit Request- /Response-Diensten. Die Datenkommunikation auf PROFIBUS-DP Ebene wird durch den PROFIBUS-DP Master in nethost gesteuert. Das Protokollelement liest zyklisch die PROFIBUS-DP Eingangsdaten aus dem nethost bzw. schreibt zyklisch die Ausgangsdaten in den nethost. Die Telegrammumsetzung IEC /-104ßà PROFIBUS-DP und auch die Umsetzung von zyklischer Datenübertragung am PROFIBUS-DPà spontane Datenübertragung bei IEC /-104 wird durch das Protokollelement durchgeführt. Die von den PROFIBUS-DP Slaves empfangenen Eingangsdaten (ausgelesen aus den nethost) werden vom Protokollelement mit der systeminternen Zeit zum BSE weitergegeben. Zyklische Verarbeitung der Ein-/Ausgangsdaten von/zu PROFIBUS-DP Slaves Zyklus n Zyklus n+1 Zyklus n+2 Zyklus n+3 Zyklus n+4 Legende: Abfrage (Request) der Eingangsdaten aus dem nethost (Data Exchange Mode) Antwort (Response) mit Eingangsdaten aus dem nethost (Data Exchange Mode) Schreiben der Ausgangsdaten in den nethost Quittung für Schreiben der Ausgangsdaten in den nethost Abfrage (Request) für Diagnosedaten (optional nur wenn Diagnosedaten auszulesen sind) Antwort (Response) für Diagnosedaten (optional) Verarbeitung der geänderten Eingangsdaten (Datenumsetzung in Empfangsrichtung) Zyklusverletzung durch zu lange Verarbeitungszeit Azyklische Verarbeitung der Diagnosedaten/Ausgangsdaten von/zu PROFIBUS-DP Slaves Zyklus n Zyklus n+1 Zyklus n+2 Zyklus n+3 Zyklus n+4 Legende: zyklische PROFIBUS-Dienste Lesen Eingangsdaten/Schreiben Ausgangsdaten inkl. Verarbeitung der geänderten Eingangsdaten azyklisches (spontanes) Schreiben von Binären Ausgangsdaten (bei Änderung) in den nethost Quittung für Schreiben der Ausgangsdaten in den nethost Abfrage (Request) für Diagnosedaten (optional nur wenn Diagnosedaten auszulesen sind) Antwort (Response) für Diagnosedaten (optional) Verarbeitung der geänderten Eingangsdaten (Datenumsetzung in Empfangsrichtung) Zyklusverletzung durch zu lange Verarbeitungszeit Verarbeitung der Eingangsdaten im Redundanzzustand PASSIV mit singulären PROFIBUS Zyklus n Zyklus n+1 Zyklus n+2 Zyklus n+3 Zyklus n+4 Legende: Read Input Data (Class 2 Service). Zyklus zeit: min. 50ms oder parametrierte Zykluszeit. 1 Slave je Zyklus. Antwort (Response) mit Eingangsdaten aus dem nethost (Read Input Data) Verarbeitung der geänderten Eingangsdaten (Datenumsetzung in Empfangsrichtung) 46 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

47 Protokollbeschreibung Zykluszeit für Datenaustausch Der Datenaustausch zwischen dem Protokollelement und dem nethost wird zyklisch durchgeführt. Beim Datenaustausch wird das gesamte Eingangs-Prozessabbild aller PROFIBUS-DP Slaves aus dem nethost ausgelesen und das gesamte Ausgangs-Prozessabbild aller PROFIBUS-DP Slaves in den nethost geschrieben. Binäre Signale (Meldungen, Befehle) werden in Senderichtung zusätzlich zum zyklischen Datenaustausch bei Änderung spontan übertragen. Dauert die Umsetzung der ausgelesenen Eingangsdaten länger als die eingestellte Zykluszeit für den Datenaustausch, wird der nächste Datenaustausch erst nach abgeschlossener Datenumsetzung durchgeführt. Dadurch kann eine sehr kurze Zykluszeit für den Datenaustausch nicht in allen Fällen eingehalten werden. Die Zykluszeit für den Datenaustausch ist am Protokollelement mit dem systemtechnischen Parameter weiterführende Parameter Zykluszeit für den Datenaustausch einzustellen. Hinweis: Die Kommunikation am PROFIBUS-DP erfolgt unabhängig von der Kommunikation zwischen dem Protokollelement und nethost. SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 47 DC , Ausgabedatum

48 Protokollbeschreibung Hochlaufverzögerung Nach Hochlauf des Protokollelements in SICAM RTUs wird die Datenkommunikation Richtung PROFIBUS-DP erst nach einer Verzögerungszeit gestartet. Während dieser Hochlaufverzögerung wird das protokollelementinterne Prozessabbild in Senderichtung durch eine SICAM RTUs interne Generalabfrage aktualisiert. Nach Ablauf der Hochlaufverzögerung wird die Kommunikation zum nethost gestartet. Die Hochlaufverzögerungszeit ist am Protokollelement mit dem systemtechnischen Parameter weiterführende Parameter Hochlaufverzögerung einzustellen. Laufzeitüberwachung Der Datenaustausch zwischen dem Protokollelement und dem nethost wird zyklisch durchgeführt. Beim Datenaustausch wird das gesamte Eingangs-Prozessabbild aller PROFIBUS-DP Slaves aus dem nethost ausgelesen und das gesamte Ausgangs-Prozessabbild aller PROFIBUS-DP Slaves in den nethost geschrieben. Wenn die Verarbeitung der Eingangsdaten durch das Protokollelement in unmittelbar aufeinanderfolgenden Verarbeitungszyklen länger dauert als die eingestelltezykluszeit für den Datenaustausch wird eine Fehlermeldung ausgegeben. Die Anzahl der Laufzeitüberschreitungen bis Fehlermeldung ist am Protokollelement mit dem systemtechnischen Parameter weiterführende Parameter Anzahl der Laufzeitüberschreitungen bis Fehlermeldung einzustellen. Beispiel: Anzahl der Laufzeitüberschreitungen bis Fehlermeldungen = 3 Zyklus n Zyklus n+1 Zyklus n+2 Zyklus n+3 Zyklus n+4 Zyklus n+5 Zyklus n+6 Zyklus n+7 Zyklus n+8 Zyklus n+9 Zyklus n+10 Zyklus n Anzahl der Laufzeitüberschreitungen bis Fehlermeldung Fehler Laufzeitüberschreitung Legende:.... zyklische PROFIBUS-Dienste Lesen Eingangsdaten/Schreiben Ausgangsdaten inkl. Verarbeitung der geänderten Eingangsdaten Verarbeitung der geänderten Eingangsdaten (Datenumsetzung in Empfangsrichtung) Zyklusverletzung durch zu lange Verarbeitungszeit Hinweis: Die Laufzeitüberwachung wird im Redundanzzustand der Firmware STANDBY (=SICAM RTUs Redundanzzustand PASSIV + Mithörbetrieb) nicht durchgeführt! 48 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

49 Protokollbeschreibung Ausfallsüberwachung Überwachung der Kommunikation zu nethost Der Datenaustausch zwischen dem Protokollelement und dem nethost wird zyklisch durchgeführt. Das Protokollelement überwacht die Datenkommunikation von/zu nethost. Jeder Request muss innerhalb der Überwachungszeit von nethost mit einem Response beantwortet werden. Bei Ausfall der Kommunikation zum nethost, werden alle parametrierten PROFIBUS-DP Slaves als ausgefallen markiert. Die Überwachungszeit ist am Protokollelement mit dem systemtechnischen Parameter weiterführende Parameter Marshaller Response Timeout einzustellen. Ausfallsüberwachung der PROFIBUS-DP Slaves In den Eingangsdaten vom nethostà Protokollelement werden für jeden PROFIBUS-DP Slave 3 Statusinformationen übertragen: Slave Config wird nicht bewertet! Slave State <0>:= PROFIBUS-DP Slave ist nicht im Data Exchange Mode. à PROFIBUS-DP Slave wird in SICAM RTUs als ausgefallen markiert. <1>:= PROFIBUS-DP Slave ist im Data Exchange Mode. Slave Diag <1>:= PROFIBUS-DP Diagnoseinformation im nethost zur Übertragung bereit. Anm.: Die Diagnoseinformationen werden durch das Protokollelement in den folgenden Zyklen für Datenaustausch gelesen. Ausfallsüberwachung im nethost Im NetHOST ist eine Watch-Dog Funktion implementiert. Die Watch-Dog Funktion im nethost wird durch das Protokollelement nach Ende der Initialisierungsphase der Kommunikation zum nethost aktiviert. Die Watch-Dog Zeit im nethost wird mit SYCON.net eingestellt (Default = 1 Sekunde). Der Watch-Dog im nethost wird zyklisch alle 500ms durch das Protokollelement retriggert. Bei Watch-Dog Ablauf wird die PROFIBUS Kommunikation stillgesetzt. Alle diesem PROFIBUS-DP Master zugeordneten Slaves erkennen einen Bus-Ausfall. SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 49 DC , Ausgabedatum

50 Protokollbeschreibung PROFIBUS Diagnose Informationen PROFIBUS-DP bietet eine komfortable und vielschichtige Möglichkeit, Diagnosemeldungen aufgrund von Fehlerzuständen zu verarbeiten. Die Diagnoseinformationen eines DP-Slaves bestehen aus Standarddiagnoseinformationen (6 Bytes) und eventuell anwenderspezifischen Diagnoseinformationen. Ausgewählte Standard-Diagnoseinformationen werden als SICAM RTUs interne Diagnoseinformationen der Klasse "EXTERN" abgebildet. Am Protokollelement können ausgewählte externe Fehler mit den systemtechnischen Parametern weiterführende Parameter Ausblenden externer Fehler... bei der SICAM RUs internen Diagnose unterdrückt werden. PROFIBUS Bezeichnung Slave ist nicht für den Datenaustausch bereit Konfigurationsdaten stimmen nicht überein Angeforderte Funktion wird im Slave nicht unterstützt Falsche Parametrierung (Identnummer,...) Slave ist von anderem Master parametriert Slave muß neu parametriert werden Watchdogüberwachung angesprochen Überlauf von erweiterten Diagnosedaten ausblenden ü ü ü ü ü ü ü 50 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

51 Protokollbeschreibung Generalabfrage, Unterstationsabfrage Die Funktion Generalabfrage (Unterstationsabfrage) wird zur Aktualisierung der Zentralstation nach Hochlauf, Redundanzumschaltung oder nach Kommunikationsausfall verwendet. Das PROFIBUS-DP Protokoll definiert keine Generalabfrage! Bei GA-Anforderung innerhalb SICAM RTUs werden alle parametrierten (und GA-fähigen) Daten der PROFIBUS-DP Slaves beim nächsten Empfang durch den zyklischen Datenaustausch zwischen Protokollelement und nethost ohne Änderungsüberwachung behandelt und somit der aktuelle Zustand mit Übertragungsursache COT=20 (=abgefragt durch Stationsabfrage) zum Basissystemelement weitergegeben. Der Generalabfragebefehl wird SICAM RTUs intern vom BSE immer stationsselektiv an das PRE gesendet. Das Protokollelement für PROFIBUS-DP Master unterstützt nur den allgemeinen Generalabfragebefehl (Stationsabfrage). Einschränkungen: Ein Generalabfragebefehl für Gruppen wird nicht unterstützt! Das Protokollelement für PROFIBUS-DP sendet kein ACTCON / ACTTERM für den Generalabfragebefehl! Für ausgefallene Stationen werden vom Protokollelement keine GA-Daten nachgebildet Uhrzeitsynchronisation Das PROFIBUS-DP Protokoll definiert keine Prozeduren für Zeitsynchronisierung! Eine Uhrzeitsynchronisation der angeschlossenen PROFIBUS-DP Slaves wird nicht unterstützt! SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 51 DC , Ausgabedatum

52 Protokollbeschreibung Befehlsübertragung Befehle in Steuerungsrichtung (SICAM RTUs à PROFIBUS-DP Slave) Befehle an PROFIBUS-DP Slaves werden als 1 Bit Impuls oder als 2 Bit Impuls übertragen. Das Protokollelement bildet die Befehlsausgabe auf 1 oder 2 Bit im Ausgangsprozessabbild der PROFIBUS-DP Slaves mit der zugeordneten Befehlsausgabezeit ab. Details dazu siehe im Kapitel Telegrammumsetzung in Senderichtung für Befehle. Befehle in Überwachungsrichtung (PROFIBUS-DP Slaveà SICAM RTUs) Befehle von PROFIBUS-DP Slaves werden als 1 Bit Impuls oder als 2 Bit Impuls übertragen. Die Verarbeitung von Befehlen in Empfangsrichtung erfolgt flankengesteuert; es wird jedoch nur die positive Flanke bewertet. Daher ist es unbedingt erforderlich, dass die Befehle von den PROFIBUS-DP Slaves als Impulse mit begrenzter Impulsdauer übertragen werden. Details dazu siehe im Kapitel Telegrammumsetzung in Empfangsrichtung für Befehle. 52 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

53 Protokollbeschreibung Zählwertübertragung Das PROFIBUS-DP Protokoll selbst definiert keine Prozeduren zur Zählerabfrage! Eine im System SICAM RTUs ausgelöste Zähler-Abfragebefehl wird vom Protokollelement nicht an die PROFIBUS-DP Slaves ausgesendet. Durch den zyklischen Datenaustausch zwischen dem Protokollelement und nethost werden die Zählwerte zyklisch aktualisiert. Weitergabe der Zählwerte zum BSE: Zählerabfrage Nach einem Zählerabfragebefehl (SICAM RTUs intern) werden die abgefragten Zählwerte aus dem PRE internen Prozessabbild zum Basissystemelement übertragen. zyklisch im parametrierten Zeitraster Nach Ablauf des Zeitrasters für zyklische Zählwerte (SICAM RTUs intern) werden die Zählwerte beim nächsten Empfang durch den zyklischen Datenaustausch zum Basissystemelement weitergegeben. Die Sequenznummer im Zählertelegramm wird bei jedem Zählerabfragetelegramm oder bei zyklischer Zählerabfrage im parametrierten Zeitraster inkrementiert. Einschränkungen: - Das Protokollelement für PROFIBUS-DP sendet kein ACTCON / ACTTERM für den Zählerabfragebefehl! - Für ausgefallene Stationen werden vom Protokollelement keine Zählerwerte nachgebildet. SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 53 DC , Ausgabedatum

54 Protokollbeschreibung 4.5 Funktion zur Unterstützung redundanter Kommunikationswege Zur Erhöhung der Verfügbarkeit können Zentralstationen aber auch Unterstationen redundant ausgeführt werden. In diesem Abschnitt werden nicht die möglichen realisierbaren Redundanzkonzepte selbst beschreiben, sondern nur die vom Protokollelement unterstützten Funktionen zur Unterstützung redundanter Systeme oder Kommunikationswege. Vom Protokollelement für PROFIBUS-DP Master in SICAM RTUs werden folgende Redundanz Betriebsarten unterstützt: PROFIBUS-DP Master Redundanz mit singulärem PROFIBUS - redundante PROFIBUS-DP Master sind am gleichen PROFIBUS angeschlossen - nur 1 PROFIBUS-DP Master ist am Bus AKTIV (Master Class 1) - der 2. PROFIBUS-DP Master ist im Zustand STANDBY (Master Class 2) PROFIBUS-DP Master Redundanz mit redundantem PROFIBUS - redundante PROFIBUS-DP Master sind an getrennte PROFIBUS angeschlossen - PROFIBUS-DP Slaves sind entweder doppelt ausgeführt oder mit 2 PROFIBUS-DP Schnittstellen ausgestattet. - beide PROFIBUS-DP Master sind am Bus AKTIV (Master Class 1) Redundanzzustände SICAM RTUs Redundanzzustand AKTIV PASSIV PASSIV Redundanzustand der Firmware [Verhalten bei Passiv] AKTIV [=Normalbetrieb] STANDBY [=Mithörbetrieb (singulärer PROFIBUS-DP] PASSIV [=Normalbetrieb (redundanter PROFIBUS-DP] PROFIBUS-DP Masters in nethost OPERATE (Master Class 1) STANDBY (Master Class 2) OPERATE (Master Class 1) 54 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

55 Protokollbeschreibung PROFIBUS-DP Master mit singulärem PROFIBUS Unterstützte Konfigurationen SICAM AK 3 nethost PROFIBUS-DP Master Feldbus Gateway PROFIBUS-DP Beschreibung singulärer PROFIBUS + redundante PRE s singulärer PROFIBUS PROFIBUS-DP Slaves mit singulärer PROFIBUS-DP Schnittstelle singuläre SICAM RTUs Automatisierungseinheit als PROFIBUS-DP Master - redundante PRE s für PROFIBUS-DP Master - redundante nethost für PROFIBUS-DP Master I/O Sensor M PROFIBUS-DP Slaves à nur 1 PROFIBUS-DP Master ist am Bus aktiv System-A System-B SICAM AK 3 nethost RC PROFIBUS-DP Master Feldbus Gateway PROFIBUS-DP singulärer PROFIBUS + redundante AE s singulärer PROFIBUS PROFIBUS-DP Slaves mit singulärer PROFIBUS-DP Schnittstelle redundante SICAM RTUs Automatisierungseinheit als PROFIBUS-DP Master - redundante PRE s für PROFIBUS-DP Master - redundante nethost für PROFIBUS-DP Master I/O Sensor M PROFIBUS-DP Slaves à nur 1 PROFIBUS-DP Master ist am Bus aktiv In der Zentralstation erfolgt die Umschaltung des Redundanz-Zustandes systemintern durch Redundanzsteuertelegramme - mögliche Redundanzzustände: AKTIV (nethost: PROFIBUS-DP Master = OPERATE ) PASSIV (nethost: PROFIBUS-DP Master = STANDBY ) Im Redundanzzustand PASSIV wird der PROFIBUS-DP Master im nethost auf STANDBY (=Master Class 2) geschaltet. Der Datenaustausch mit den PROFIBUS-DP Slaves wird mit dem Master Class 2 Service Read Input durchgeführt. Die Betriebsart der Schnittstelle muss mit dem Parameter Redundanz Verhalten bei passiv auf Mithörbetrieb (singulärer PROFIBUS-DP) eingestellt werden. Für die Datenkommunikation am PROFIBUS muss die Busadresse eindeutig sein. Für den Redundanzzustand PASSIV wird die PROFIBUS-DP Master Adresse am Protokollelement mit dem Parameter Redundanz PROFIBUS-DP Master Adresse eingestellt und muss mit der Konfiguration im nethost übereinstimmen. Die Parametrierung der Master Adresse wird vom Protokollelement überprüft. Die PROFIBUS-DP Master Adresse am Bus wird in Abhängigkeit des ParametersRedundanz System A/B und des Redundanzzustandes durch das Protokollelement festgelegt und dem nethost im Zustand STANDBY zugewiesen. Grund: Nach Hochlauf von SICAM RTUs sind alle Schnittstellen kurzzeitig PASSIV. Da die konfigurierte PROFIBUS-DP Masteradresse im nethost in dieser Phase nicht bestimmt werden kann, wird dem nethost damit eine eindeutige PROFIBUS-DP Masteradresse zugewiesen. Die im nethost konfigurierte PROFIBUS-DP Master Adresse wird im Redundanzzustand AKTIV (= Operate ) für die Kommunikation am PROFIBUS benutzt. Im Redundanzzustand PASSIV (nethost = STANDBY ) wird die im nethost parametrierte PROFIBUS-DP Master Adresse nur für die Ausfallsüberwachung des aktiven Masters durch den nethost verwendet. SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 55 DC , Ausgabedatum

56 Protokollbeschreibung Beispiel: PROFIBUS-DP Master Adresse = 1 (=nethost Konfiguration default ): PROFIBUS-DP Master Adresse am Bus Redundanzzustand System-A/B Algorithmus 1 AKTIV A, B = parametrierte Adresse 0 PASSIV A = parametrierte Adresse PASSIV B = parametrierte Adresse +1 Verzögerungszeit passiv => aktiv In der Zentralstation wird durch den Parameter Redundanz Verzögerungszeit passiv Þ aktiv eine Verzögerung bei der Umschaltung des Redundanz-Zustandes von PASSIV (=STANDBY) auf AKTIV eingestellt. Während der Verzögerungszeit wird das interne Prozessabbild in Senderichtung (Ausgangsdaten) für die PROFIBUS-DP Slaves mit einer systeminternen Generalabfrage aktualisiert. Nach Ablauf dieser Zeit wird der PROFIBUS-DP Master im nethost auf AKTIV (=Operate) geschaltet. Hinweis Bei Redundanzumschaltung PASSIV à AKTIV müssen alle Daten im Prozessabbild (=Ausgangsdaten) am Protokollelement Innerhalb der parametrierten Verzögerungszeit aktualisiert werden. Nicht aktualisierte Werte werden auf den parametrierten Initialwert gesetzt. Nach Ablauf der parametrierten Verzögerungszeit wird die Kommunikation am PROFIBUS gestartet und die Ausgangsdaten zu den PROFIBUS-DP Slaves übertragen. Mithörbetrieb Ausfallsüberwachung Im Redundanzzustand PASSIV wird eine stationsselektive Ausfallsüberwachung der PROFIBUS- DP Slaves durchgeführt. Die Überwachung wird mit dem Parameter Redundanz Mithörbetrieb (Ausfallsüberwachungszeit <>0 aktiviert (0=keine Überwachung). Die Ausfallsüberwachungszeit wird je Station bei Empfang der Antwort für Read Input retriggert. Bei Ablauf der Überwachungszeit wird die Station als ausgefallen gemeldet. Bei Redundanzumschaltung von AKTIV à PASSIV wird die Ausfallüberwachung für alle parametrierten Stationen gestartet. Bei Redundanzumschaltung von PASSIV à AKTIV wird die Ausfallüberwachung für alle parametrierten Stationen gestoppt. Hinweis Bei Ausfall des AKTIVEN Masters werden im PASSIVEN Master keine Eingangsdaten von den PROFIBUS-DP Slaves empfangen und die PROFIBUS-DP Slaves werden nicht als ausgefallen markiert (keine NT-Bit Nachbildung für die Eingangsdaten). Bei Ausfall der PROFIBUS-DP Slaves werden diese als ausgefallen markiert (NT-Bit Nachbildung für die Eingangsdaten). 56 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

57 Protokollbeschreibung Weitergabe der Eingangsdaten im Mithörbetrieb Im Mithörbetrieb können Eingangsdaten an das BSE weitergegeben werden. Die Weitergabe der Eingangsdaten an das Basissystemelement im Mithörbetrieb kann mit dem Parameter Redundanz Weitergabe der Eingangsdaten im Mithörbetrieb aktiviert/deaktiviert werden. Hinweis Die Eingangsdaten können inkonsistent zu den Eingangsdaten des AKTIVEN Master sein! Grund: Unterschiedliche Abfrageprozeduren für Eingangsdaten im AKTIVEN/ PASSIVEN Master! SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 57 DC , Ausgabedatum

58 Protokollbeschreibung Verhalten der Zentralstation im Redundanzzustand "AKTIV": PROFIBUS-DP Master arbeitet als Master Class 1 (= Normalbetrieb ) am Bus Datenkommunikation am PROFIBUS-DP im nethost gestartet ( Data Exchange Mode ) - zyklisches Lesen der Eingangsdaten von PROFIBUS-DP Slaves aus dem nethost - zyklisches Schreiben der Ausgangsdaten zu PROFIBUS-DP Slaves in den nethost - spontanes Schreiben von Binären Ausgangsdaten bei Änderung - Lesen der PROFIBUS-DP Slave Diagnoseinformation (Signalisiert durch Lesen der Eingangsdaten) Eingangsdaten werden am Basissystemelement mit "R=0" markiert (Daten von "aktiver" Schnittstelle empfangen) Ausfallsüberwachung des nethost durch Marshaller Protokoll Ausfallsüberwachung der PROFIBUS-DP Slaves durch zyklischen Data Exchange Mode (keine Ausfallsüberwachung des redundanten PROFIBUS-DP Masters) Verhalten der Zentralstation bei Redundanzumschaltung AKTIV à "PASSIV": Reset nethost Start des PROFIBUS-DP Masters im nethost im STANDBY-Mode Verhalten der Zentralstation bei Redundanzumschaltung PASSIV à "AKTIV": Start der Verzögerungszeit Initialisierung des Prozessabbildes für Ausgangsdaten (Senderichtung) mit den parametrierten Initialwerten Aktualisierung Prozessabbildes für Ausgangsdaten (Senderichtung) durch interne GA Nach Ablauf der Verzögerungszeit: PROFIBUS-DP Master im nethost in den Operate-Mode schalten Verhalten der Zentralstation im Redundanzzustand "PASSIV": PROFIBUS-DP Master arbeitet als Master Class 2 am Bus zyklisches Lesen der Eingangsdaten von PROFIBUS-DP Slaves mit Class 2 Service Read Input Eingangsdaten im Mithörbetrieb werden (sofern die Weitergabe an das BSE freigegeben ist) am Basissystemelement mit "R=1" markiert (Daten von "passiver" Schnittstelle empfangen) Ausgangsdaten in Senderichtung an ein Protokollelement im Redundanzzustand passiv werden vom Basissystemelement (je nach Parametrierung) an das Protokollelement weitergeleitet oder am BSE verworfen. Ausgangsdaten die an das Protokollelement weitergegeben werden, werden am PRE verworfen. Ausfallsüberwachung des nethost durch Marshaller Protokoll Ausfallsüberwachung der PROFIBUS-DP Slaves durch zyklischen Read Input Dienst. (keine Ausfallsüberwachung des redundanten PROFIBUS-DP Masters) Hinweis Für PROFIBUS-DP Redundanz muss im PROFIBUS-DP Slave die Watchdog Funktion Enabled sein. Soll es während der Redundanzumschaltung zu keinem Busausfall kommen dann ist die Watchdog Zeit entsprechend anzupassen. à der Watchdog im PROFIBUS-DP Slave wird mit Data Exchange retriggert. à bei Watchdog Ablauf werden (je nach Funktionalität im PROFIBUS-DP Slave) die Ausgänge abgesteuert bzw. ein sicherer Zustand eingenommen. 58 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

59 Protokollbeschreibung Beispiel: nethost Einstellungen Sycon.net Parameter Stationsadresse Höchste Stationsadresse (HSA) Ansprechüberwachungszeit Data Control Time Slave-spez. Ansprechüberwachungszeit überschreiben Bedeutung PROFIBUS-DP Master Adresse für nethost am BUS Höchste Stationsadresse eines PROFIBUS-DP Masters am BUS. (Default = 126) HSA sollte bei redundanten PROFIBUS-DP Master üblicherweise 0,1,2 sein. Dieser Wert muss unbedingt geändert werden, sonst dauert die Busregenration bei niederen Baudrate sehr lange wenn ein neuer Master hinzugefügt wird. Watchdog Zeit für PROFIBUS-DP Slave à Die WDC-Zeit muss länger eingestellt werden als: twdc >= tmstio + tred + tres twdc... Ansprechüberwachungszeit tmstio.. Marshaller-Timeout (default = 2,5 Sec) tred.. Umschaltverzögerung passiv=>aktiv (default = 2 Sek.) tres.. Reserve muss auf das 6-fache der Ansprechüberwachungszeit eingestellt werden. Mit diesem Parameter wird die Ansprechüberwachungszeit in allen PROFIBUS-DP Slaves auf den parametrierten Wert für Ansprechüberwachungszeit eingestellt. SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 59 DC , Ausgabedatum

60 Protokollbeschreibung PROFIBUS-DP Master mit redundantem PROFIBUS Unterstützte Konfigurationen SICAM AK 3 nethost PROFIBUS-DP Master Feldbus Gateway PROFIBUS-DP A PROFIBUS-DP B Beschreibung redundanter PROFIBUS-DP + redundante PRE s redundanter PROFIBUS PROFIBUS Slaves mit redundanter PROFIBUS-DP Schnittstelle singuläre SICAM RTUs Automatisierungseinheit als PROFIBUS-DP Master - redundante PRE s für PROFIBUS-DP Master - redundante nethost für PROFIBUS-DP Master I/O Sensor M PROFIBUS-DP Slaves à beide PROFIBUS-DP Master sind am Bus aktiv SICAM AK 3 nethost PROFIBUS-DP Master Feldbus Gateway PROFIBUS-DP A PROFIBUS-DP B redundanter PROFIBUS-DP + redundante PRE s redundanter PROFIBUS redundante PROFIBUS Slaves singuläre SICAM RTUs Automatisierungseinheit als PROFIBUS-DP Master - redundante PRE s für PROFIBUS-DP Master - redundante nethost für PROFIBUS-DP Master I/O M M Sensor Sensor PROFIBUS-DP Slaves à beide PROFIBUS-DP Master sind am Bus aktiv SICAM AK 3 nethost PROFIBUS-DP Master Feldbus Gateway I/O System-A System-B RC PROFIBUS-DP A PROFIBUS-DP B M Sensor PROFIBUS-DP Slaves redundanter PROFIBUS-DP + redundante AU s redundanter PROFIBUS PROFIBUS Slaves mit redundanter PROFIBUS-DP Schnittstelle redundante SICAM RTUs Automatisierungseinheit als PROFIBUS-DP Master - redundante PRE s für PROFIBUS-DP Master - redundante nethost für PROFIBUS-DP Master à beide PROFIBUS-DP Master sind am Bus aktiv System-A System-B SICAM AK 3 nethost RC PROFIBUS-DP Master Feldbus Gateway PROFIBUS-DP A PROFIBUS-DP B MM redundanter PROFIBUS-DP + redundante AU s redundanter PROFIBUS redundante PROFIBUS Slaves redundante SICAM RTUs Automatisierungseinheit als PROFIBUS-DP Master - redundante PRE s für PROFIBUS-DP Master - redundante nethost für PROFIBUS-DP Master à beide PROFIBUS-DP Master sind am Bus aktiv I/O Sensor Sensor PROFIBUS-DP Slaves In der Zentralstation erfolgt die Umschaltung des Redundanz-Zustandes systemintern durch Redundanzsteuertelegramme - mögliche Redundanzzustände: AKTIV (nethost: PROFIBUS-DP Master = Operate ) PASSIV (nethost: PROFIBUS-DP Master = Operate ) Die Betriebsart am PROFIBUS wird bei Redundanzumschaltung nicht geändert. Beide PROFIBUS-DP Master Schnittstellen ( AKTIV + PASSIV ) arbeiten am PROFIBUS als Master Class 1 im Data Exchange Mode. 60 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

61 Protokollbeschreibung Die Betriebsart der Schnittstelle muss mit dem Parameter Redundanz Verhalten bei passiv auf Normalbetrieb (redundanter PROFIBUS-DP) eingestellt werden. Verhalten der Zentralstation im Redundanzzustand "AKTIV": PROFIBUS-DP Master arbeitet als Master Class 1 (= Normalbetrieb ) am Bus Datenkommunikation am PROFIBUS-DP im nethost gestartet ( Data Exchange Mode ) - zyklisches Lesen der Eingangsdaten von PROFIBUS-DP Slaves aus dem nethost - zyklisches Schreiben der Ausgangsdaten zu PROFIBUS-DP Slaves in den nethost - spontanes Schreiben von Binären Ausgangsdaten bei Änderung - Lesen der PROFIBUS-DP Slave Diagnoseinformation (Signalisiert durch Lesen der Eingangsdaten) Eingangsdaten werden am Basissystemelement mit "R=0" markiert (Daten von "aktiver" Schnittstelle empfangen) Ausfallsüberwachung des nethost durch Marshaller Protokoll Ausfallsüberwachung der PROFIBUS-DP Slaves durch zyklischen Data Exchange Mode (keine Ausfallsüberwachung des redundanten PROFIBUS-DP Masters) Verhalten der Zentralstation im Redundanzzustand "PASSIV": gleiches Verhalten wir im Redundanzzustand AKTIV ausgenommen: Eingangsdaten werden am Basissystemelement mit "R=1" markiert (Daten von "passiver" Schnittstelle empfangen) Ausgangsdaten in Senderichtung werden vom Basissystemelement (je nach Parametrierung) an das Protokollelement weitergeleitet oder am BSE verworfen. An das Protokollelement weitergegebene Ausgangsdaten werden vom PRE zu den PROFIBUS-DP Slave(s) übertragen. Hinweis - Damit im Redundanzzustand PASSIV Ausgangsdaten an den redundanten PROFIBUS gesendet werden, muss am Basissystem der MCPU das Nutzdatenfilter mit dem Parameter Redundanz Einstellungen für PREs (linienw. Red. M. appl. Voting) Option: Nutzdatenfilter deakt für das entsprechende PRE deaktiviert werden. - Bei Redundanzumschaltung kann es trotzdem in PROFIBUS-DP Slaves zur eventuell unerwünschten Ausgabe von Initialwerten kommen. Dieses Problem tritt z.b. auf bei: - Sollwertvorgabe an PROFIBUS-DP Slave (Sollwert von SCADA-System über IEC ) - Neustart der redundanten PROFIBUS-DP Schnittstelle (Neustart der AE, CPU-selektiver Hochlauf, ) - da Sollwerte auf IEC nicht GA pflichtig sind, wird der Sollwert im Prozessabbild des PRE s nicht aktualisiert (Sollwert wird mit dem Initialwert initialisiert) - Initialwert wird am PROFIBUS-DP Slave ausgegeben SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 61 DC , Ausgabedatum

62 Protokollbeschreibung 4.6 Sonderfunktionen DP/DP-Koppler Ein PROFIBUS-DP/DP-Koppler dient dazu, zwei PROFIBUS-DP Netze miteinander zu verbinden und so Daten von dem Master des einen Netzes zu dem Master des anderen Netzes zu übertragen. Der DP/DP-Koppler übernimmt die Funktionalität von 2 Slaves; einen Slave für den 1. Master (z.b. DPMiA0) und einen Slave für den 2. Master (z.b.: SIMATIC S7). Die Ausgangsdaten des einen Slaves werden als Eingangsdaten des jeweils anderen Slaves übernommen und umgekehrt. Am PROFIBUS selbst kommuniziert jeder Master mit nur einem Slave. SIEMENS DP/DP Koppler: Schematische Funktionsweise des DP/DP-Kopplers: DP/DP-Koppler PROFIBUS Netz-A PROFIBUS-DP Slave Adresse ax OUT IN IN OUT Slave Adresse bx PROFIBUS-DP PROFIBUS Netz-B Slave A Slave B IN OUT Daten Eingangsbereich (1-244 Bytes) Daten Ausgangsbereich (1-244 Bytes) 62 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

63 Protokollbeschreibung DP/DP-Koppler Status Manche PROFIBUS DP/DP-Koppler stellen eine Data valid Information in den Eingangsdaten zur Verfügung, welches den Zustand der Kommunikation zum anderen Master beschreibt. Durch die Bewertung dieser Information kann die Gültigkeit der Daten bestimmt werden. Beispiel: Siemens DP/DP-Koppler Per "DIP-Switch" kann die Data Valid Information aktiviert werden. Die Data Valid Information wird im 1. Bit des 1. Eingangsbytes dargestellt: 0 à PROFIBUS Kommunikation zur Gegenstelle ausgefallen 1 à PROFIBUS Kommunikation zur Gegenstelle OK Die Data Valid Information wird vom Protokollelement zur Bildung des "NT-Bits" der betroffenen Daten herangezogen. In der SIP-Telegrammadressumrechnung muss der Data Valid Information das DP-Datenformat "DP/DP STATUS" zugeordnet werden. Bei Änderung der Data valid Information werden alle Daten dieses PROFIBUS-DP Slaves mit entsprechendem Zustand des NT-Bits bzw. IV-Bits bei Zählwerten <TI:=37> nachgebildet. Das "NT-Bit" der Data Valid Information wird nicht gesetzt. Verarbeitung der Daten nach Initialisierung des DP/DP-Kopplers (z.b.: nach Power ON): PROFIBUS Kommunikation zur Gegenstelle ausgefallen: à alle Eingangsdaten des PROFIBUS-DP Slaves (ausgenommen Data Valid ) werden mit dem Zustand "0" und "NT=1" zur BSE nachgebildet. Anmerkung: Nach Neustart des "DP/DP-Kopplers" sendet dieser alle Eingangsdaten mit dem Zustand 0. PROFIBUS Kommunikation zur Gegenstelle OK: à in seltenen Fällen werden alle Eingangsdaten des PROFIBUS-DP Slaves vom DP/DP- Koppler" mit Zustand = 0" und Data Valid = 1 übertragen. à Dadurch würden kurzzeitig die Datenpunkte fälschlicherweise mit dem Zustand = "0" und NT=0 (valide) weitergegeben werden. à Durch eine verzögerte Behandlung aller Daten nach Änderung des DP/DP-Koppler Status von Data invalidà valid wird eine Weitergabe von ev. falschen Daten unterdrückt. Die verzögerte Behandlung der Daten nach Änderung des DP/DP-Koppler Status von Data invalidà valid ist am Protokollelement mit dem systemtechnischen Parameter weiterführende Parameter DP/DP Koppler Verzögerung einzustellen. Hinweis Bei Ausfall der PROFIBUS Kommunikation in einem Netzwerk läuft der Slave im anderen PROFIBUS-Netzwerk ungestört weiter. Nur die Data Valid Information (sofern vom DP/DP-Koppler unterstützt) wird zurückgesetzt! SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 63 DC , Ausgabedatum

64 Protokollbeschreibung 4.7 Steuerung und Rückmeldung von Protokollelementen Diese Funktion dient zur anwendungsspezifischen Beeinflussung der Funktionen der Protokollelemente. Diese Funktion beinhaltet zwei voneinander unabhängige Teile: Protokollelementsteuerung Protokollelementrückmeldung Die Protokollelementsteuerung ermöglicht: Steuerung von Protokollelementinternen Funktionen Steuerung von Systemfunktionen Die Protokollelementrückmeldung ermöglicht: Zustände bestimmter Statusleitungen als Prozessinformationen zu verwenden Informationen über den Stationszustand/-Ausfall zu erhalten Blockschaltbild Interne Verteilung für Telegramme mit Prozessinformationen Protokollelementsteuerung Protokollelementrückmeldung Interne Funktion Telegramme mit Prozessinformation Protokollelement Telegramme mit Systeminformationen Übertragungsstrecke 64 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

65 Protokollbeschreibung Protokollelementsteuerung Die Protokollelementsteuerung am Basissystemelement ermöglicht mit Hilfe von Telegrammen mit Prozessinformationen spezifische Funktionen der Protokollelemente zu steuern. Die spezifischen Funktionen werden durch das eingesetzte Protokollelement festgelegt. Die Zuordnung der Telegramme mit Prozessinformationen zu den Funktionen erfolgt mit Hilfe von verfahrenstechnischen Parametern der SICAM RTUs Systemdaten Protokollelement- Steuertelegramm. Die Telegramme zur Protokollsteuerung werden vom Basissystemelement - unabhängig von den zu sendenden Nutzdaten und der Prioritätssteuerung sofort zum Protokollelement übertragen. Für Telegramme mit Prozessinformationen die in SICAM RTUs als Protokollelement-Steuertelegramm verwendet werden, ist eine nicht verwendete CASDU zu verwenden! Alle CASDU s für Prozessinformationen werden automatisch zu der entsprechenden Unterstation verteilt. Mögliche Funktionen: Parameter Funktion SF Station Z-Par Fl Bemerkung (General)-Abfragebefehl senden Diese Funktion wird bereits am BSE verarbeitet und zum Protokollelement nicht als PRE-Steuertelegramm sondern als Systemtelegramm übertragen! CASDU = BROADCAST Legende: SF... Steuerfunktion_(PRE) Station... Stationsnummer 0-99 Station 0-99 des gewählten Protokollelements 125 alle Stationen des gewählten Protokollelements (=BROADCAST) Z-Par... Zusatzparameter_(PRE) Fl... Flanke SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 65 DC , Ausgabedatum

66 Protokollbeschreibung Protokollelementrückmeldung Die Protokollelementrückmeldung erzeugt am Basissystemelement Telegramme mit Prozessinformation in Überwachungsrichtung und ermöglicht damit Zustände der Protokollelemente anzuzeigen oder zu verarbeiten. Unterstützte Protokollelement-Rückmeldungen: Zustand der Stationen Die Zuordnung der Telegrammen mit Prozessinformationen zu den Rückmeldungen erfolgt am Basissystemelement mit Hilfe von verfahrenstechnischen Parametern der SICAM RTUs Systemdaten Protokollelement-Rückmeldung. Von welcher Quelle die parametrierte Rückmeldung generiert werden soll, wird durch die Parameter "Zusatzsystemelement" und "Stationsnummer" eingestellt. Vom Protokollelement werden Telegramme für Protokollelement-Rückmeldungen spontan bei Änderung oder als Antwort auf einen Generalabfragebefehl zum Basissystemelement übertragen. Mögliche Rückmeldungen der Zentralstation: Parameter Rückmeldefunktion_(PRE) Station Bemerkung Stationsausfall = Station ausgefallen Legende: Station.. Stationsnummer 0-99 Station 0-99 des gewählten Protokollelements 66 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

67 5 Telegrammumsetzung Inhalt 5.1 Überblick Telegrammumsetzung in Senderichtung (Masterà Slave) Telegrammumsetzung in Empfangsrichtung (Masterï Slave) SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 67 DC , Ausgabedatum

68 Telegrammumsetzung 5.1 Überblick Daten in Senderichtung werden vom Basissystemelement an das Protokollelement im SICAM RTUs internen IEC /104 Format übergeben. Die Konvertierung der Datenformate IEC /-104 <-> PROFIBUS-DP wird am Protokollelement durchgeführt. Die Übertragung der Daten zum externen Feldbus Gateway nethost erfolgt zyklisch und spontan über das proprietäre Hilscher Marshaller Protokoll. Die Aussendung der Daten zu den PROFIBUS-DP Slaves wird von nethost gesteuert. Daten in Empfangsrichtung werden vom Protokollelement aus dem externen Feldbus Gateway nethost zyklisch ausgelesen und durch das Protokollelement vom PROFIBUS-DP Datenformat auf ein SICAM RTUs internes IEC /104 Format konvertiert und an das Basissystemelement weitergegeben. Als Telegrammumsetzung wird die Konvertierung der Telegrammformate SICAM RTUs «PROFIBUS-DP Datenformate und die Umrechnung der Adressinformation bezeichnet. Die Parametrierung der Adressumsetzung von IEC /104ó PROFIBIS-DP (Adresse und Telegramm-Format) erfolgt mit der SICAM TOOLBOX II/ OPM (objektorientierter Prozessdatenmanager) mit der "SIP-Telegrammadressumrechnung". Kategorien für SIP-Telegrammadressumrechnung: Daten Richtung Kategorie DPMiA0 Meldungen Befehle Empfangsrichtung firmware /Empf_Binäre_information ü Messwerte Empfangsrichtung firmware /Empf_Messwerte ü Zählwerte Empfangsrichtung firmware /Empf_Zählwert ü Befehle Meldungen Messwerte Sollwerte Senderichtung firmware /Sende_Binäre_information ü Senderichtung firmware /Sende_Werte ü 68 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

69 Telegrammumsetzung Parameter gültig für alle Parameter Kategorien: Parameter Lk_Reg Lk_Komp Lk_BSE Lk_ZSE Lk_ZS Lk_Kat Lk_Vorb Link Regionsnummer der Datenpunkt ist der AE mit der ausgewählten Regionsnummer zugeordnet. Link Komponentennummer der Datenpunkt ist der AE mit der ausgewählten Komponentennummer zugeordnet. Link BSE der Datenpunkt ist in der ausgewählten AE dem ausgewählten BSE zugeordnet. Link ZSE der Datenpunkt ist in der ausgewählten AE dem ausgewählten BSE dem ausgewählten ZSE zugeordnet. Link Zielstation der Datenpunkt ist in der ausgewählten AE dem ausgewählten BSE dem ausgewählten ZSE der ausgewählten Zielstation zugeordnet. Link Kategorie Link Vorbereitet Signal: - vorbereitet Signal wird nicht in das Zielsystem geladen - aktiviert. Signal ist aktiviert und wird bei der Umsetzung in das Zielsystem geladen SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 69 DC , Ausgabedatum

70 Telegrammumsetzung 5.2 Telegrammumsetzung in Senderichtung (Masterà Slave) Telegrammumsetzung in Senderichtung IEC /104 à PROFIBUS-DP IEC /104 ð PROFIBUS-DP Data Format Type ID <TI=30> <TI=31> <TI=33> <TI=34> <TI=35> <TI=36> <TI=37> Bezeichnung Einzelmeldung mit Zeitmarke CP56Time2a Doppelmeldung mit ZeitmarkeCP56Time2a Bitmuster von 32 Bit mit ZeitmarkeCP56Time2a Messwert, normalisierter Wert mit Zeitmarke CP56Time2a Messwert, skalierter Wert mit Zeitmarke CP56Time2a Messwert, Gleitkommazahl mit Zeitmarke CP56Time2a Zählwerte mit Zeitmarke CP56Time2a 1BIT, BYTE/FLAG 2BIT UINT32 INT8, UINT8, INT16, UINT16, INT32, UINT32, FLOAT32, S5INT12 INT8, UINT8, INT16, UINT16, INT32, UINT32, FLOAT32, S5INT12 INT8, UINT8, INT16, UINT16, INT32, UINT32, FLOAT32, S5INT12 INT16, UINT16, INT32, UINT32, FLOAT32 <TI=45> Einzelbefehl 1BIT/PULSE <TI=46> Doppelbefehl 2BIT/PULSE <TI=47> Stufenstellbefehl 2BIT/PULSE <TI=48> Sollwert-Stellbefehl, normalisierter Wert INT8, UINT8, INT16, UINT16, INT32, UINT32, FLOAT32, S5INT12 <TI=49> Sollwert-Stellbefehl, skalierter Wert INT8, UINT8, INT16, UINT16, INT32, UINT32, FLOAT32, S5INT12 <TI=50> Sollwert-Stellbefehl, Gleitkommazahl INT8, UINT8, INT16, UINT16, INT32, UINT32, FLOAT32, S5INT12 <TI=51> Bitmuster von 32 Bit UINT32 <TI=100> (General-) Abfragebefehl - <TI=101> Zähler-Abfragebefehl - Hinweis Die Parameter Initialwert, Ersatzwert und Störverhalten sind unbedingt den Erfordernissen der Anwendung anzupassen! (spez. für Sollwerte) 70 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

71 Telegrammumsetzung Befehle Die Parametrierung der Adress-/ und Telegrammumsetzung für Befehle in Senderichtung erfolgt mit TOOLBOX II / OPM (objektorientierter Prozessdatenmanager) mit der Parameterkategorie firmware / Sende_Binäre_Information. Parameterkategorie: firmware /Sende_Binäre_information SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 71 DC , Ausgabedatum

72 Telegrammumsetzung Parameter TI.. Typkennung CASDU, IOA DP-Slave_Adr DP-Dienst A-Adresse Bit-Offset DP_Datenformat Störverhalten Initialwert Ersatzwert Unterstützte Typkennungen: <TI:=45>.. Einzelbefehl <TI:=46>.. Doppelbefehl <TI:=47>.. Stufenstellbefehl SICAM RTUs interne IEC /-104 Telegrammadresse Adresse des DP-Slaves am PROFIBUS: 0-99 PROFIBUS-DP Dienst: Zyklischer I/O Datenaustausch Ausgangsadresse im nethost entsprechend der Konfigurierung in SYCON.net: Bitnummer im entsprechenden Ausgangsbyte: 0-7 Einzelbefehl 0-6 Doppelbefehl, bzw. Stufenstellbefehl Datenformat am PROFIBUS: Impuls [Einzelbefehl] Impuls AUS/EIN [Doppel-/Stufenstellbefehl] Impuls EIN/AUS [Doppel-/Stufenstellbefehl] Ausgabe am PROFIBUS-DP wenn NT=1 oder IV=1: Wert beibehalten Nach Hochlauf des PRE wird dieser Initialwert zum PROFIBUS-DP Slave ausgegeben. 0 Ersatzwert wenn Störverhalten auf Ersatzwert ausgeben parametriert ist SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

73 Telegrammumsetzung Unterstützte Datenformate: TI SICAM RTUs 101/-104 Datenformat 45 Einzelbefehl Ê 46 Doppelbefehl Ê 47 Stufenstellbefehl Ê Format DP Datenformat 1) BYTE/FLAG 1BIT 2BIT 2BIT Byte/Flag Bit AUS/EIN EIN/AUS 1BIT/PULSE Impuls ü 2BIT PULSE Impuls AUS/EIN ü ü 2BIT PULSE Impuls EIN/AUS ü ü 1) Da bei PROFIBUS-DP die Datenformate in den Ausgangsdaten nicht definiert sind, muss für die Umsetzung von SICAM RTUsà PROFIBUS-DP das PROFIBUS-DP Format angegeben werden. Unterstütze PROFIBUS-DP Datenformate siehe im Anhang. Befehlsausgabezeit für Einzel-/Doppelbefehl Befehle werden am PROFIBUS-DP als Impulse (1 oder 2 Bit) übertragen. Das Protokollelement bildet die Befehlsausgabe auf 1 oder 2 Bit im Ausgangsprozessabbild des PROFIBUS-DP Slaves mit der zugeordneten Befehlsausgabezeit ab. Die Impulsdauer für Befehle mit Befehlskennung = <0> keine zusätzliche Festlegung ist am Protokollelement mit dem systemtechnischen Parameter weiterführende Parameter Befehlsausgabezeit einzustellen. Die Impulsdauer für Befehle mit Befehlskennung = <1> kurze Befehlsausführungszeit ist am Basissystemelement (M:) mit dem systemtechnischen Parameter AE-allgemeine Einstellungen kurze Befehlsausgabezeit global für die gesamte Automatisierungseinheit einzustellen. Die Impulsdauer für Befehle mit Befehlskennung = <2> lange Befehlsausführungszeit ist am Basissystemelement (M:) mit dem systemtechnischen Parameter AE-allgemeine Einstellungen lange Befehlsausgabezeit global für die gesamte Automatisierungseinheit einzustellen. Es können maximal 10 Befehle (Einzel-, Doppel-, Stufenstellbefehle) gleichzeitig aktiv sein. SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 73 DC , Ausgabedatum

74 Telegrammumsetzung Einzelbefehl Ein Einzelbefehl mit dem Zustand SCS= EIN wird am PROFIBUS als Impuls mit der eingestellten Befehlsausgabezeit ausgegeben. DP-Datenformat Befehlszustand Befehlsausgabe (1 Bit im Ausgangsbereich) tp Impuls SCS=EIN Byte-x.n tp Befehlsausgabezeit (Impulsdauer) SCS=AUS Der AUS Zustand wird nicht bewertet! Eine laufende Befehlsausgabe wird durch einen weiteren Befehl mit dem gleichen Befehlszustand retriggert. 74 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

75 Telegrammumsetzung Doppelbefehl / Stufenstellbefehl Ein Doppelbefehl bzw. Stufenstellbefehl mit dem Zustand DCS= EIN/AUS bzw. RCS=Höher/Tiefer wird PROFIBUS als Impuls mit der eingestellten Befehlsausgabezeit ausgegeben. DP-Datenformat Befehlszustand A-Adresse Impuls EIN/AUS Impuls AUS/EIN EIN parametrierte A-Adresse; Bitoffset AUS parametrierte A-Adresse; Bitoffset + 1 EIN parametrierte A-Adresse; Bitoffset + 1 AUS parametrierte A-Adresse; Bitoffset DP-Datenformat Befehlszustand Befehlsausgabe (2 Bit im Ausgangsbereich) tp Impuls EIN/AUS Impuls AUS/EIN DCS=EIN RCS=Höher DCS=AUS RCS=Tiefer DCS=EIN RCS=Höher Byte-x.n Byte-x.n+1 tp Befehlsausgabezeit (Impulsdauer) Byte-x.n tp Byte-x.n+1 tp Befehlsausgabezeit (Impulsdauer) Byte-x.n tp Byte-x.n+1 tp Befehlsausgabezeit (Impulsdauer) tp DCS=AUS RCS=Tiefer Byte-x.n Byte-x.n+1 tp Befehlsausgabezeit (Impulsdauer) Eine laufende Befehlsausgabe wird durch einen weiteren Befehl mit dem gleichen Befehlszustand retriggert. Eine laufende Befehlsausgabe wird durch einen weiteren Befehl mit dem antivalenten Befehlszustand abgebrochen und der neue Befehlszustand ausgegeben. SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 75 DC , Ausgabedatum

76 Telegrammumsetzung Telegrammkonvertierung Die Tabelle beschreibt die Elemente des IEC /104 Telegrammes die bei der Telegrammumsetzung bewertet werden. Elemente des Telegramms TI.. Typkennung TI 45.. Einzelbefehl TI 46.. Doppelbefehl TI 47.. Stufenstellbefehl CASDU, IOA.. Telegrammadresse parametrierbar Übertragungsursache 06.. Aktivierung wird bewertet (nur Aktivierung zulässig) xx.. andere COTs nicht akzeptiert (nur Aktivierung zulässig) T.. Test nicht unterstützt Information SCO/DCO/RCO SCS Einzelbefehlszustand [ nur <TI:=45>] 0.. AUS wird nicht bewertet 1.. EIN wird bewertet DCS Doppelbefehlszustand [ nur <TI:=46>] 0.. nicht zulässig nicht unterstützt 1.. AUS wird bewertet 2.. EIN wird bewertet 3.. nicht zulässig nicht unterstützt RCS Zustand des Schrittschaltbefehls [ nur <TI:=47>] 0.. nicht zulässig nicht unterstützt 1.. nächster Schritt Tiefer wird bewertet 2.. nächster Schritt Höher wird bewertet 3.. nicht zulässig nicht unterstützt QOC S/E 0 = ausführen wird auf "ausführen" geprüft 1 = anwählen nicht unterstützt QU Befehlskennung 0.. keine zus. Festlegungen wird bewertet 1.. kurze Ausgabezeit wird bewertet 2.. lange Ausgabezeit wird bewertet 3.. Dauerbefehl nicht unterstützt nicht angeführte Elemente des IEC /-104 Telegramms werden nicht bewertet/nicht unterstützt! 76 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

77 Telegrammumsetzung Meldungen Die Parametrierung der Adress-/ und Telegrammumsetzung für Meldungen in Senderichtung erfolgt mit TOOLBOX II / OPM (objektorientierter Prozessdatenmanager) mit der Parameterkategorie firmware / Sende_Binäre_Information. Parameterkategorie: firmware /Sende_Binäre_information SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 77 DC , Ausgabedatum

78 Telegrammumsetzung Parameter TI.. Typkennung CASDU, IOA DP-Slave_Adr DP-Dienst A-Adresse Bit-Offset DP_Datenformat Störverhalten Initialwert Ersatzwert Unterstützte Typkennungen: <TI:=30>.. Einzelmeldung mit Zeitmarke CP56Time2a <TI:=31>.. Doppelmeldung mit Zeitmarke CP56Time2a SICAM RTUs interne IEC /-104 Telegrammadresse Adresse des DP-Slaves am PROFIBUS: 0-99 PROFIBUS-DP Dienst: Zyklischer I/O Datenaustausch Ausgangsadresse im nethost entsprechend der Konfigurierung in SYCON.net: Bitnummer im entsprechenden Ausgangsbyte: 0-7 Einzelmeldung 0-6 Doppelmeldung Datenformat am PROFIBUS: Byte/Flag [Einzelmeldung] Bit [Einzelmeldung] AUS/EIN [Doppelmeldung] EIN/AUS [Doppelmeldung] Impuls Impuls AUS/EIN Impuls EIN/AUS Ausgabe am PROFIBUS wenn NT=1 oder IV=1: Wert beibehalten Ersatzwert ausgeben Nach Hochlauf des PRE wird dieser Initialwert zum PROFIBUS-DP Slave ausgegeben. Hinweis: - der Initialwert wird am PROFIBUS solange ausgegeben bis gültige Daten verfügbar sind. - valider Wertebereich siehe Anhang PROFIBUS-DP Datenformate. Ersatzwert wenn Störverhalten auf Ersatzwert ausgeben parametriert ist. Hinweis: - valider Wertebereich siehe Anhang PROFIBUS-DP Datenformate. Hinweis Die Parameter Initialwert, Ersatzwert und Störverhalten sind unbedingt den Erfordernissen der Anwendung anzupassen! 78 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

79 Telegrammumsetzung Unterstützte Datenformate: TI SICAM RTUs 101/-104 Datenformat 30 Einzelmeldung mit Zeitmarke CP56Time2a Ê 31 Doppelmeldung mit Zeitmarke CP56Time2a Ê Format DP Datenformat 1) BYTE/FLAG Byte/Flag ü 1BIT Bit ü 2BIT AUS/EIN ü 2BIT EIN/AUS ü 1BIT/PULSE 2BIT PULSE 2BIT PULSE Impuls Impuls AUS/EIN Impuls EIN/AUS 1) Da bei PROFIBUS-DP die Datenformate in den Ausgangsdaten nicht definiert sind, muss für die Umsetzung von SICAM RTUsà PROFIBUS-DP das PROFIBUS-DP Format angegeben werden. Unterstütze PROFIBUS-DP Datenformate siehe im Anhang. SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 79 DC , Ausgabedatum

80 Telegrammumsetzung Telegrammkonvertierung Die Tabelle beschreibt die Elemente des IEC /104 Telegrammes die bei der Telegrammumsetzung bewertet werden. Elemente des Telegramms TI.. Typkennung TI 30.. Einzelmeldung mit Zeitmarke CP56Time2a TI 31.. Doppelmeldung mit Zeitmarke CP56Time2a CASDU, IOA.. Telegrammadresse parametrierbar QDS.. Qualitätskennung BL.. blocked wird nicht bewertet SB.. substituted wird nicht bewertet NT.. not topical NT=1: In Abhängigkeit des Parameters Störverhaltens wird entweder der aktuelle Zustand beibehalten oder der parametrierte Ersatzwert ausgegeben. IV.. invalid IV=1: In Abhängigkeit des Parameters Störverhaltens wird entweder der aktuelle Zustand beibehalten oder der parametrierte Ersatzwert ausgegeben. Übertragungsursache xx.. wird nicht bewertet T.. Test wird nicht bewertet Information Einzelmeldungszustand SPI 0.. AUS wird bewertet 1.. EIN wird bewertet Doppelmeldungszustand DPI 0.. unbestimmter Zustand oder Zwischenstellung wird bewertet 1.. AUS wird bewertet 2.. EIN wird bewertet 3.. unbestimmter Zustand wird bewertet Zeitmarke CP56Time2a.. Datum + Zeit wird nicht bewertet nicht angeführte Elemente des IEC /-104 Telegramms werden nicht bewertet/nicht unterstützt! 80 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

81 Telegrammumsetzung Messwerte/Sollwerte Die Parametrierung der Adress-/ und Telegrammumsetzung für Messwerte/Sollwerte in Senderichtung erfolgt mit TOOLBOX II / OPM (objektorientierter Prozessdatenmanager) mit der Parameterkategorie firmware / Sende_Werte. Parameterkategorie: firmware /Sende_Werte SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 81 DC , Ausgabedatum

82 Telegrammumsetzung Parameter TI.. Typkennung CASDU, IOA DP-Slave_Adr DP-Dienst A-Adresse DP_Datenformat Störverhalten Initialwert Ersatzwert X_0%, X_100% Y_0%, Y_100% Unterstützte Typkennungen: <TI:=33>.. Bitmuster von 32 Bit mit Zeitmarke CP56Time2a <TI:=34>.. Messwert, normierter Wert mit Zeitmarke CP56Time2a <TI:=35>.. Messwert, skalierter Wert mit Zeitmarke CP56Time2a <TI:=36>.. Messwert, verkürzte Gleitkommazahl mit Zeitmarke CP56Time2a <TI:=37>.. Zählwerte mit Zeitmarke CP56Time2a <TI:=48>.. Sollwert-Stellbefehl normierter Wert <TI:=49>.. Sollwert-Stellbefehl skalierter Wert <TI:=50>.. Sollwert-Stellbefehl verkürzte Gleitkommazahl <TI:=51>.. Bitmuster von 32 Bit SICAM RTUs interne IEC /-104 Telegrammadresse Adresse des DP-Slaves am PROFIBUS: 0-99 PROFIBUS-DP Dienst: Zyklischer I/O Datenaustausch Ausgangsadresse im nethost entsprechend der Konfigurierung in SYCON.net: Datenformat am PROFIBUS: Integer 8, 16, 32 Unsigned integer 8, 16, 32 Short Floating Point (IEEE 754) S5 Sollwert Ausgabe am PROFIBUS wenn NT=1 oder IV=1: Wert beibehalten Ersatzwert ausgeben Nach Hochlauf des PRE wird dieser Initialwert zum PROFIBUS-DP Slave ausgegeben. Hinweis: - der Initialwert wird am PROFIBUS solange ausgegeben bis gültige Daten verfügbar sind. - valider Wertebereich siehe Anhang PROFIBUS-DP Datenformate. Ersatzwert wenn Störverhalten auf Ersatzwert ausgeben parametriert ist. Hinweis: - valider Wertebereich siehe Anhang PROFIBUS-DP Datenformate. Parameter für Werteanpassung: Hinweis: - valider Wertebereich für X_0% und X_100% siehe Anhang PROFIBUS-DP Datenformate. - <TI:=34,48>.. Y_0% und Y_100% darf nicht größer bzw. kleiner als ± 1 sein. - <TI:=35, 49>.. Y_0% und Y_100% darf nicht kleiner bzw. nicht größer als sein. - Werteanpassung inaktiv bei Y_0% und Y_100% = 0 Hinweis Die Parameter Initialwert, Ersatzwert und Störverhalten sind unbedingt den Erfordernissen der Anwendung anzupassen! 82 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

83 Telegrammumsetzung Unterstützte Datenformate: TI SICAM RTUs 101/-104 Datenformat 33 Bitmuster von 32 Bit mit Zeitmarke CP56Time2a Ê 34 Messwert, normierter Wert mit Zeitmarke CP56Time2a Ê 35 Messwert, skalierter Wert mit Zeitmarke CP56Time2a Ê 36 Messwert, verkürzte Gleitkommazahl mit Zeitmarke CP56Time2a 37 Zählwerte mit Zeitmarke CP56Time2a Ê 48 Sollwert-Stellbefehl normierter Wert Ê 49 Sollwert-Stellbefehl skalierter Wert Ê 50 Sollwert-Stellbefehl verkürzte Gleitkommazahl Ê 51 Bitmuster von 32 Bit Ê Ê Format PROFIBUS-DP Datenformat 1) INT8 Signed Integer 8 Bit (7 Bit Binär + VZ) ü ü ü ü ü ü INT16 Signed Integer 16 Bit (15 Bit Binär + VZ) ü ü ü ü ü ü ü INT32 Signed Integer 32 Bit (31 Bit Binär + VZ) ü ü ü ü ü ü ü UINT8 Unsigned Integer 8 Bit (8 Bit Binär) ü ü ü ü ü ü UINT16 Unsigned Integer 16 Bit (16 Bit Binär) ü ü ü ü ü ü ü UINT32 Unsigned Integer 32 Bit (32 Bit Binär) ü ü ü ü ü ü ü ü ü FLOAT32 Short Floating Point (IEEE 754) ü ü ü ü ü ü ü S5INT12 Simatic S5, 12 Bit (11 Bit Binär + VZ) Sollwert Format ü ü ü ü ü ü 1) Da bei PROFIBUS-DP die Datenformate in den Ausgangsdaten nicht definiert sind, muss für die Umsetzung von SICAM RTUsà PROFIBUS-DP das PROFIBUS-DP Format angegeben werden. Unterstütze PROFIBUS-DP Datenformate siehe im Anhang. SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 83 DC , Ausgabedatum

84 Telegrammumsetzung Werteanpassung: [nicht für <TI:=33, 37, 51>] Die Werteanpassung wird durch die Parameter X_0%, X_100%, Y_0%, Y_100% definiert. Y100 SICAM RTUs Rohwert X0 X100 PROFIBUS-DP Wert Y0 X0, X100 PROFIBUS-DP Wert Y0, Y100 SICAM RTUs Rohwert Die Werteanpassung wird nur dann durchgeführt wenn Y_0% oder Y_100% <> 0 parametriert ist. Hinweis: - Ist bei aktivierter Werteanpassung der SICAM RTUs Rohwert kleiner Y_0% oder größer Y_100% ist, wird keine Konvertierung durchgeführt und die Fehlermeldung Fehler Formatkonvertierung in Senderichtung gesetzt. Am PROFIBUS-DP wird weiterhin der zuletzt gültige Wert ausgegeben. - Ist bei nicht aktivierter Werteanpassung (= direkte Weitergabe) der SICAM RTUs Rohwert außerhalb des Wertebereiches des ausgewählten PROFIBUS-DP Datenformates, dann wird keine Konvertierung durchgeführt und die Fehlermeldung Fehler Formatkonvertierung in Senderichtung gesetzt. Am PROFIBUS-DP wird weiterhin der zuletzt gültige Wert ausgegeben. 84 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

85 Telegrammumsetzung Telegrammkonvertierung Die Tabelle beschreibt die Elemente des IEC /104 Telegrammes die bei der Telegrammumsetzung bewertet werden. Elemente des Telegramms TI.. Typkennung TI 33.. Bitmuster 32 Bit mit Zeitmarke CP56Time2a TI 34.. Messwert, normierter Wert mit Zeitmarke CP56Time2a TI 35.. Messwert, skalierter Wert mit Zeitmarke CP56Time2a TI 36.. Messwert, verkürzte Gleitkommazahl mit Zeitmarke CP56Time2a TI 37.. Zählwerte mit Zeitmarke CP56Time2a TI 48.. Sollwert-Stellbefehl normierter Wert TI 49.. Sollwert-Stellbefehl skalierter Wert TI 50.. Sollwert-Stellbefehl verkürzte Gleitkommazahl CASDU, IOA.. Telegrammadresse QDS.. Qualitätskennung TI 51.. parametrierbar BL.. blocked nicht bewertet SB.. substituted nicht bewertet Bitmuster 32 Bit NT.. not topical NT=1: In Abhängigkeit des Parameters Störverhaltens wird entweder der aktuelle Zustand beibehalten oder der parametrierte Ersatzwert ausgegeben. IV.. invalid IV=1: In Abhängigkeit des Parameters Störverhaltens wird entweder der aktuelle Zustand beibehalten oder der parametrierte Ersatzwert ausgegeben. OV.. overflow nicht bewertet Übertragungsursache 06.. Aktivierung wird bewertet (nur Aktivierung zulässig) [ nur <TI:=48, 49, 50, 51>] xx.. andere COTs nicht bewertet [ nur <TI:=33, 34, 35, 36, 37>] T.. Test nicht bewertet Information Wert.. S.. Vorzeichen normierter Wert skalierter Wert IEEE STD 754 = verkürzte Gleitkommazahl dualer Zählerstand Bitmuster 32 Bit QOS S/E [ nur <TI:=48, 49, 50>] 0 = ausführen wird auf "ausführen" geprüft 1 = anwählen nicht unterstützt Zeitmarke CP56Time2a.. Datum + Zeit nicht bewertet nicht angeführte Elemente des IEC /-104 Telegramms werden nicht bewertet/nicht unterstützt! SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 85 DC , Ausgabedatum

86 Telegrammumsetzung 5.3 Telegrammumsetzung in Empfangsrichtung (Masterï Slave) Telegrammumsetzung in Empfangsrichtung IEC /104 ß PROFIBUS-DP: IEC /104 ï PROFIBUS-DP Data Format Type ID Bezeichnung Format <TI=30> <TI=31> <TI=33> Einzelmeldung mit Zeitmarke CP56Time2a Doppelmeldung mit ZeitmarkeCP56Time2a Bitmuster von 32 Bit mit ZeitmarkeCP56Time2a 1BIT, BYTE/FLAG, DP/DP STATUS 2BIT INT8, UINT8, INT16, UINT16, INT32, UINT32, FLOAT32, S5INT12S, S5INT13S <TI=34> <TI=35> Messwert, normalisierter Wert mit Zeitmarke CP56Time2a Messwert, skalierter Wert mit Zeitmarke CP56Time2a INT8, UINT8, INT16, UINT16, INT32, UINT32, FLOAT32, S5INT12S, S5INT13S INT8, UINT8, INT16, UINT16, INT32, UINT32, FLOAT32, S5INT12S, S5INT13S <TI=36> Messwert, Gleitkommazahl mit Zeitmarke CP56Time2a INT8, UINT8, INT16, UINT16, INT32, UINT32, FLOAT32, S5INT12S, S5INT13S <TI=37> Zählwerte mit Zeitmarke CP56Time2a INT16, UINT16, INT32, UINT32, FLOAT32 <TI=45> Einzelbefehl 1BIT/PULSE <TI=46> Doppelbefehl 2BIT/PULSE <TI=47> Stufenstellbefehl 2BIT/PULSE 86 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

87 Telegrammumsetzung Meldungen Die Parametrierung der Adress-/ und Telegrammumsetzung für Meldungen in Empfangsrichtung erfolgt mit TOOLBOX II / OPM (objektorientierter Prozessdatenmanager) mit der Parameterkategorie firmware / Empf_Binäre_Imformation. Parameterkategorie: firmware /Empf_Binäre_Information SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 87 DC , Ausgabedatum

88 Telegrammumsetzung Parameter TI.. Typkennung CASDU, IOA DP-Slave_Adr DP-Dienst DP_Datentyp E-Adresse Bit-Offset DP_Datenformat Unterstützte Typkennungen <TI>: <TI:=30>.. Einzelmeldung mit Zeitmarke CP56Time2a <TI:=31>.. Doppelmeldung mit Zeitmarke CP56Time2a SICAM RTUs interne IEC /-104 Telegrammadresse Adresse des DP-Slaves am PROFIBUS: 0-99 PROFIBUS-DP Dienst: zyklischer I/O Datenaustausch Verwendeter Datentyp am PROFIBUS: Prozessdaten Eingangsadresse im nethost entsprechend der Konfigurierung in SYCON.net: Bitnummer im entsprechenden Eingangsbyte: 0-7 Einzelmeldung 0-6 Doppelmeldung Datenformat am PROFIBUS: Byte/Flag [Einzelmeldung] Bit [Einzelmeldung] AUS/EIN [Doppelmeldung] EIN/AUS [Doppelmeldung] DP/DP-Koppler Status [nur Einzelmeldung] IEC-Befehlskennung IEC-Befehlskennung: [nicht relevant] keine kurz lang 88 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

89 Telegrammumsetzung Unterstützte Datenformate: TI SICAM RTUs 101/-104 Datenformat 30 Einzelmeldung mit Zeitmarke CP56Time2a Ê 31 Doppelmeldung mit Zeitmarke CP56Time2a Ê Format DP Datenformat 1) BYTE/FLAG Byte/Flag ü 1BIT Bit ü DP/DP STATUS DP/DP-Koppler Status ü 2BIT AUS/EIN ü 2BIT EIN/AUS ü 1BIT/PULSE 2BIT PULSE 2BIT PULSE Impuls Impuls AUS/EIN Impuls EIN/AUS 1) Da bei PROFIBUS-DP die Datenformate in den Eingangsdaten nicht definiert sind, muss für die Umsetzung von PROFIBUS-DPà SICAM RTUs das PROFIBUS-DP Format angegeben werden. Unterstütze PROFIBUS-DP Datenformate siehe im Anhang. SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 89 DC , Ausgabedatum

90 Telegrammumsetzung Telegrammkonvertierung Die Tabelle beschreibt die Elemente des IEC /104 Telegrammes die bei der Telegrammumsetzung bewertet werden. Elemente des Telegramms TI.. Typkennung TI 30.. Einzelmeldung mit Zeitmarke CP56Time2a TI 31.. Doppelmeldung mit Zeitmarke CP56Time2a CASDU, IOA.. Telegrammadresse parametrierbar QDS.. Qualitätskennung BL.. blocked nicht unterstützt (BL= 0 ) SB.. substituted nicht unterstützt (SB= 0 ) NT.. not topical NT=1 bei DP/DP-Koppler Status data valid = 0 (sonst NT= 0 ) IV.. invalid nicht unterstützt (IV= 0 ) Übertragungsursache 03.. spontan bei Änderung des Informationszustandes oder der Qualitätskennung 20.. abgefragt durch Stationsabfrage nach Erhalt einer GA-Anforderung xx.. andere COTs nicht unterstützt T.. Test nicht unterstützt Information Einzelmeldungszustand SPI 0.. AUS unterstützt 1.. EIN unterstützt Doppelmeldungszustand DPI 0.. unbestimmter Zustand oder Zwischenstellung unterstützt 1.. AUS unterstützt 2.. EIN unterstützt 3.. unbestimmter Zustand unterstützt Zeitmarke CP56Time2a.. Datum + Zeit PRE interne Zeit (Empfangszeit) nicht angeführte Elemente des IEC /-104 Telegramms werden nicht bewertet/nicht unterstützt! 90 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

91 Telegrammumsetzung Messwerte Die Parametrierung der Adress-/ und Telegrammumsetzung für Messwerte in Empfangsrichtung erfolgt mit TOOLBOX II / OPM (objektorientierter Prozessdatenmanager) mit der Parameterkategorie firmware / Empf_Messwerte. Parameterkategorie: firmware /Empf_Messwerte SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 91 DC , Ausgabedatum

92 Telegrammumsetzung Parameter TI.. Typkennung CASDU, IOA DP-Slave_Adr DP-Dienst DP-Datentyp E-Adresse DP_Datenformat X_0%, X_100% Y_0%, Y_100% Schwelle_unbedingt Schwelle_additiv Unterstützte Typkennungen: <TI:=33>.. Bitmuster von 32 Bit mit Zeitmarke CP56Time2a <TI:=34>.. Messwert, normierter Wert mit Zeitmarke CP56Time2a <TI:=35>.. Messwert, skalierter Wert mit Zeitmarke CP56Time2a <TI:=36>.. Messwert, verkürzte Gleitkommazahl mit Zeitmarke CP56Time2a SICAM RTUs interne IEC /-104 Telegrammadresse Adresse des DP-Slaves am PROFIBUS: 0-99 PROFIBUS-DP Dienst: zyklischer I/O Datenaustausch Verwendeter Datentyp am PROFIBUS: Prozessdaten Eingangsadresse im nethost entsprechend der Konfigurierung in SYCON.net: Datenformat am PROFIBUS: Integer 8, 16, 32 Unsigned integer 8, 16, 32 Short Floating Point (IEEE 754) S5 Messwert 12 Bit, 13 Bit Parameter für Werteanpassung: Hinweis: - valider Wertebereich für X_0% und X_100% siehe Anhang PROFIBUS-DP Datenformate. - <TI:=34>.. Y_0% und Y_100% darf nicht größer bzw. kleiner als ± 1 sein. - <TI:=35>.. Y_0% und Y_100% darf nicht kleiner bzw. nicht größer als sein. - Werteanpassung inaktiv bei X_0% und X_100% = 0 Bei Änderung des Wertes > Schwelle_unbedingt wird der Wert sofort zur BSE weitergegeben. Bei Änderung des Wertes <= Schwelle_unbedingt wird der Wert nicht sofort zur BSE weitergegeben und eine Additive Änderungsüberwachung durchgeführt. Additive Änderungsüberwachung: Wenn die summierten Änderungen (=Vorzeichenrichtige Summierung der Änderungen seit dem letzter Weitergabe) > Schwelle_additiv ist, wird der Wert zur BSE weitergegeben. Schwelle_Einheit Absolutwert [empfangener Wert vom PROFIBUS] % 92 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

93 Telegrammumsetzung Unterstützte Datenformate: TI SICAM RTUs 101/-104 Datenformat 33 Bitmuster von 32 Bit mit Zeitmarke CP56Time2a Ê 34 Messwert, normierter Wert mit Zeitmarke CP56Time2a Ê 35 Messwert, skalierter Wert mit Zeitmarke CP56Time2a Ê 36 Messwert, verkürzte Gleitkommazahl mit Zeitmarke CP56Time2a Ê Format PROFIBUS-DP Datenformat 1) INT8 Signed Integer 8 Bit (7 Bit Binär + VZ) ü ü ü ü INT16 Signed Integer 16 Bit (15 Bit Binär + VZ) ü ü ü ü INT32 Signed Integer 32 Bit (31 Bit Binär + VZ) ü ü ü ü UINT8 Unsigned Integer 8 Bit (8 Bit Binär) ü ü ü ü UINT16 Unsigned Integer 16 Bit (16 Bit Binär) ü ü ü ü UINT32 Unsigned Integer 32 Bit (32 Bit Binär) ü ü ü ü FLOAT32 Short Floating Point (IEEE 754) ü ü ü ü S5INT12S Simatic S5, 12 Bit (11 Bit Binär + Status + VZ) Messwert Format ü ü ü ü S5INT13S Simatic S5, 13 Bit (12 Bit Binär + Status + VZ) Messwert Format ü ü ü ü 1) Da bei PROFIBUS-DP die Datenformate in den Eingangsdaten nicht definiert sind, muss für die Umsetzung von PROFIBUS-DPà SICAM RTUs das PROFIBUS-DP Format angegeben werden. Unterstütze PROFIBUS-DP Datenformate siehe im Anhang. SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 93 DC , Ausgabedatum

94 Telegrammumsetzung Werteanpassung: [nicht für <TI:=33>] Die Werteanpassung wird durch die Parameter X_0%, X_100%, Y_0%, Y_100% definiert. +Y100 SICAM RTUs Wert X0 X100 PROFIBUS-DP Wert Y0 X0, X100 PROFIBUS-DP Wert X0, Y100 SICAM RTUs Wert Status im SICAM RTUs internen IEC /-104 Format: IV OV N Die Werteanpassung wird nur dann durchgeführt wenn X_0% oder X_100% <> 0 parametriert ist. Hinweis: - Ist bei nicht aktivierter Werteanpassung (=direkte Weitergabe) der PROFIBUS-DP Wert außerhalb des Wertebereiches der ausgewählten IEC /-104 Typkennung, dann wird OV=1 gesetzt. 94 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

95 Telegrammumsetzung Telegrammkonvertierung Die Tabelle beschreibt die Elemente des IEC /104 Telegrammes die bei der Telegrammumsetzung bewertet werden. Elemente des Telegramms TI.. Typkennung TI 33.. Bitmuster von 32 Bit mit Zeitmarke CP56Time2a TI 34.. Messwert, normierter Wert mit Zeitmarke CP56Time2a TI 35.. Messwert, skalierter Wert mit Zeitmarke CP56Time2a TI 36.. Messwert, verkürzte Gleitkommazahl mit Zeitmarke CP56Time2a CASDU, IOA.. Telegrammadresse QDS.. Qualitätskennung parametrierbar BL.. blocked nicht unterstützt (BL= 0 ) SB.. substituted nicht unterstützt (SB= 0 ) NT.. not topical NT= 1 bei DP/DP-Koppler Status data valid = 0 (sonst NT= 0 ) IV.. invalid IV=1 bei: - FLOAT32 Format mit dem Wert = NAN ( Not A Number ) - S5INT12S, S5INT13S mit F= 1 (Drahtbruch) sonst IV= 0. OV.. overflow OV=1: Übertragungsursache Ohne Werteanpassung:: - PROFIBUS-DP Wert außerhalb des Bereiches der selektierten Typkennung Mit Werteanpassung: - PROFIBUS-DP Wert kleiner X_0% oder größer X_100% - S5INT12S, S5INT13S mit Ü= 1 (Überlauf) 03.. spontan Änderung des Messwertes in Abhängigkeit der Schwellen oder Änderung der Datenpunkt Qualitätskennung 20.. abgefragt durch Stationsabfrage nach Erhalt einer GA-Anforderung xx.. andere COTs nicht unterstützt T.. Test nicht unterstützt Information Wert.. S.. Vorzeichen Zeitmarke normierter Wert skalierter Wert IEEE STD 754 = verkürzte Gleitkommazahl Bitmuster 32 Bit CP56Time2a.. Datum + Zeit PRE interne Zeit (Empfangszeit) nicht angeführte Elemente des IEC /-104 Telegramms werden nicht bewertet/nicht unterstützt! SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 95 DC , Ausgabedatum

96 Telegrammumsetzung Zählwerte Die Parametrierung der Adress-/ und Telegrammumsetzung für Zählwerte in Empfangsrichtung erfolgt mit TOOLBOX II / OPM (objektorientierter Prozessdatenmanager) mit der Parameterkategorie firmware / Empf_Zählwert. Parameterkategorie: firmware /Empf_Zählwert 96 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

97 Telegrammumsetzung Parameter TI.. Typkennung CASDU, IOA DP-Slave_Adr DP-Dienst DP-Datentyp E-Adresse DP_Datenformat Übertragen IEC-Gruppe Überlauf Unterstützte Typkennungen <TI>: <TI:=37>.. Zählwerte mit Zeitmarke CP56Time2a SICAM RTUs interne IEC /-104 Telegrammadresse Adresse des DP-Slaves am PROFIBUS: 0-99 PROFIBUS-DP Dienst: zyklischer I/O Datenaustausch Verwendeter Datentyp am PROFIBUS: Prozessdaten Eingangsadresse im nethost entsprechend der Konfigurierung in SYCON.net: Datenformat am PROFIBUS: Integer 8, 16, 32 Unsigned integer 8, 16, 32 Short Floating Point (IEEE 754) Zählerübertragung bei: Zählerabfrage Zyklisch alle 1,2,3,5,10,15,30, 60 Minuten IEC /104 Zählergruppe: Gruppe 1-4 Überlaufbehandlung bei: 24, 31 Bit Integer 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Dekaden BCD SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 97 DC , Ausgabedatum

98 Telegrammumsetzung Unterstützte Datenformate: TI SICAM RTUs 101/-104 Datenformat 37 Zählwerte mit Zeitmarke CP56Time2a Ê Format PROFIBUS-DP Datenformat 1) INT8 Signed Integer 8 Bit (7 Bit Binär + VZ) ü INT16 Signed Integer 16 Bit (15 Bit Binär + VZ) ü INT32 Signed Integer 32 Bit (31 Bit Binär + VZ) ü UINT8 Unsigned Integer 8 Bit (8 Bit Binär) ü UINT16 Unsigned Integer 16 Bit (16 Bit Binär) ü UINT32 Unsigned Integer 32 Bit (32 Bit Binär) ü FLOAT32 Short Floating Point (IEEE 754) ü 1) Da bei PROFIBUS-DP die Datenformate in den Eingangsdaten nicht definiert sind, muss für die Umsetzung von PROFIBUS-DPà SICAM RTUs das PROFIBUS-DP Format angegeben werden. Unterstütze PROFIBUS-DP Datenformate siehe im Anhang. 98 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

99 Telegrammumsetzung Telegrammkonvertierung Die Tabelle beschreibt die Elemente des IEC /104 Telegrammes die bei der Telegrammumsetzung bewertet werden. Elemente des Telegramms TI.. Typkennung TI 37.. Zählwerte mit Zeitmarke CP56Time2a CASDU, IOA.. Telegrammadresse parametrierbar Datenpunkt Qualitätskennung Sequenznummer Mit jedem Umspeicher Anreiz für eine Gruppe wird die Sequenznummer im Bereich von erhöht. CY.. Übertrag Bei Überlauf des Zählwertes in der zugehörigen Zählperiode CA.. Voreinstellung nicht unterstützt IV.. invalid IV= 1 bei DP/DP-Koppler Status data valid = 0 (sonst IV= 0 ) Übertragungsursache 03.. spontan bei Übertragen = periodische Weitergabe 37.. abgefragt durch allg. Zählerabfrage abgefragt durch Abfrage der Zählergruppe 1-4 bei allgemeiner Zählerabfrage bei Zählerabfrage Gruppe (1..4) T.. Test nicht unterstützt Information Wert.. S.. Vorzeichen Dualer Zählerstand Zeitmarke CP56Time2a.. Datum + Zeit PRE interne Zeit nicht angeführte Elemente des IEC /-104 Telegramms werden nicht bewertet/nicht unterstützt! SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 99 DC , Ausgabedatum

100 Telegrammumsetzung Telegrammkonvertierung Zähler-Abfragebefehl (nur SICAM RTUs intern) Die Tabelle beschreibt die Elemente des IEC /104 Telegrammes die bei der Telegrammumsetzung bewertet werden. Elemente des Telegramms TI.. Typkennung TI Zähler Abfragebefehl CASDU, IOA.. Telegrammadresse festgelegt QCC.. Kennung Zählerabfrage FRZ RQT FRZ Freeze (=Umspeichern) RQT Request (=Abruf, Anforderung) abfragen (kein Umspeichern oder Rücksetzen) Zählerabfrage Gruppe (1..4) 5 abfragen (kein Umspeichern oder Rücksetzen) allgemeine Zählerabfrage 1..4 Zähler umspeichern ohne Rücksetzen Zählerabfrage Gruppe (1..4) 5 Zähler umspeichern ohne Rücksetzen alle Zählwertgruppen 1..4 Zähler umspeichern mit Rücksetzen Zählerabfrage Gruppe (1..4) 5 Zähler umspeichern ohne Rücksetzen alle Zählwertgruppen 1..4 Zähler rücksetzen Zählerabfrage Gruppe (1..4) 5 Zähler rücksetzen alle Zählwertgruppen x 0; nicht unterstützt Übertragungsursache 06.. Aktivierung muss gesetzt sein xx.. andere COTs nicht unterstützt T.. Test nicht unterstützt 100 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

101 Telegrammumsetzung Befehle Die Parametrierung der Adress-/ und Telegrammumsetzung für Befehle in Empfangsrichtung erfolgt mit TOOLBOX II / OPM (objektorientierter Prozessdatenmanager) mit der Parameterkategorie firmware / Empf_Binäre_Information. Parameterkategorie: firmware /Empf_Binäre_information SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 101 DC , Ausgabedatum

102 Telegrammumsetzung Parameter TI.. Typkennung CASDU, IOA DP-Slave_Adr DP-Dienst DP_Datentyp E-Adresse Bit-Offset DP_Datenformat IEC-Befehlskennung Unterstützte Typkennungen: <TI:=45>.. Einzelbefehl <TI:=46>.. Doppelbefehl <TI:=47>.. Stufenstellbefehl SICAM RTUs interne IEC /-104 Telegrammadresse Adresse des DP-Slaves am PROFIBUS: 0-99 PROFIBUS-DP Dienst: Zyklischer I/O Datenaustausch Verwendeter Datentyp am PROFIBUS: Prozessdaten Eingangsadresse im nethost entsprechend der Konfigurierung in SYCON.net: Bitnummer im entsprechenden Eingangsbyte: 0-7 Einzelbefehl 0-6 Doppelbefehl, bzw. Stufenstellbefehl Datenformat am PROFIBUS: Impuls [Einzelbefehl] Impuls AUS/EIN [Doppel-/Stufenstellbefehl] Impuls EIN/AUS [Doppel-/Stufenstellbefehl] IEC-Befehlskennung: keine kurz lang 102 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

103 Telegrammumsetzung Unterstützte Datenformate: TI SICAM RTUs 101/-104 Datenformat 45 Einzelbefehl Ê 46 Doppelbefehl Ê 47 Stufenstellbefehl Ê Format DP Datenformat 1) BYTE/FLAG 1BIT DP/DP STATUS 2BIT Byte/Flag Bit DP/DP-Koppler Status AUS/EIN 2BIT EIN/AUS 1BIT/PULSE Impuls ü 2BIT PULSE Impuls AUS/EIN ü ü 2BIT PULSE Impuls EIN/AUS ü ü 1) Da bei PROFIBUS-DP die Datenformate in den Eingangsdaten nicht definiert sind, muss für die Umsetzung von PROFIBUS-DPà SICAM RTUs das PROFIBUS-DP Format angegeben werden. Unterstütze PROFIBUS-DP Datenformate siehe im Anhang. Befehle in Empfangsrichtung Befehle von PROFIBUS-DP Slavesà SICAM RTUs müssen als 1 Bit Impuls oder als 2 Bit Impuls mit begrenzter Impulsdauer übertragen werden. Die Verarbeitung von Befehlen durch das Protokollelement erfolgt flankengesteuert; es wird nur die positive Flanke bewertet. Die Impulsübertragung bei Befehlen ist notwendig um unerwünschte Aktionen möglich durch die Übertragung von Zuständen nach Power UP zu verhindern. Befehlsausgabezeit Die Befehlsausgabezeit (= Befehlskennung) wird je Befehl selektiv im Feld IEC- Befehlskennung zugeordnet: keine <0> keine zusätzliche Festlegung kurz.. <1> kurze Befehlsausführungszeit lang. <2> Lange Befehlsausführungszeit SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 103 DC , Ausgabedatum

104 Telegrammumsetzung Einzelbefehl Ein Impuls mit positiver Flanke in den PROFIBUS-DP Eingangsdaten wird auf einen IEC Einzelbefehl mit dem Zustand SCS= EIN umgesetzt. Die negative Flanke wird nicht bewertet; die Dauer des Impulses wird nicht überwacht. DP-Datenformat Befehlszustand Befehlsimpuls (1 Bit im Eingangsbereich) tc Impuls SCS=EIN Byte-x.n tx tc Befehlsausgabezeit (Impulsdauer am PROFIBUS) tx Einzelbefehl bei pos. Flanke SCS=AUS Der AUS Zustand wird nicht bewertet! Doppelbefehl / Stufenstellbefehl Ein Impuls mit positiver Flanke in den PROFIBUS-DP Eingangsdaten wird auf einen IEC Doppelbefehl bzw. Stufenstellbefehl mit dem Zustand DCS= EIN/AUS bzw. RCS=Höher/Tiefer umgesetzt. Die negative Flanke wird nicht bewertet; die Dauer des Impulses wird nicht überwacht. DP-Datenformat Befehlszustand E-Adresse Impuls EIN/AUS Impuls AUS/EIN EIN parametrierte E-Adresse; Bitoffset AUS parametrierte E-Adresse; Bitoffset + 1 EIN parametrierte E-Adresse; Bitoffset + 1 AUS parametrierte E-Adresse; Bitoffset DP-Datenformat Befehlszustand Befehlsimpuls (2 Bit im Eingangsbereich) tc Impuls EIN/AUS Impuls AUS/EIN DCS=EIN RCS=Höher DCS=AUS RCS=Tiefer DCS=EIN RCS=Höher DCS=AUS RCS=Tiefer Byte-x.n Byte-x.n+1 tx tc Befehlsausgabezeit (Impulsdauer am PROFIBUS) tx Doppelbefehl/Stufenstellungsbefehl bei pos. Flanke Byte-x.n Byte-x.n+1 tc tx tc Befehlsausgabezeit (Impulsdauer am PROFIBUS) tx Doppelbefehl/Stufenstellungsbefehl bei pos. Flanke Byte-x.n Byte-x.n+1 tc tx tc Befehlsausgabezeit (Impulsdauer am PROFIBUS) tx Doppelbefehl/Stufenstellungsbefehl bei pos. Flanke Byte-x.n tx Byte-x.n+1 tc tc Befehlsausgabezeit (Impulsdauer am PROFIBUS) tx Doppelbefehl/Stufenstellungsbefehl bei pos. Flanke 104 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

105 Telegrammumsetzung Telegrammkonvertierung Die Tabelle beschreibt die Elemente des IEC /104 Telegrammes die bei der Telegrammumsetzung bewertet werden. Elemente des Telegramms TI.. Typkennung TI 45.. Einzelbefehl TI 46.. Doppelbefehl TI 47.. Stufenstellbefehl CASDU, IOA.. Telegrammadresse parametrierbar Übertragungsursache 06.. Aktivierung unterstützt xx.. andere COTs nicht unterstützt T.. Test nicht unterstützt Information SCO/DCO/RCO SCS Einzelbefehlszustand [ nur <TI:=45>] 0.. AUS nicht unterstützt 1.. EIN unterstützt DCS Doppelbefehlszustand [ nur <TI:=46>] 0.. nicht zulässig nicht unterstützt 1.. AUS unterstützt 2.. EIN unterstützt 3.. nicht zulässig nicht unterstützt RCS Zustand des Schrittschaltbefehls [ nur <TI:=47>] 0.. nicht zulässig nicht unterstützt 1.. nächster Schritt Tiefer unterstützt 2.. nächster Schritt Höher unterstützt 3.. nicht zulässig nicht unterstützt QOC S/E 0 = ausführen unterstützt 1 = anwählen nicht unterstützt QU Befehlskennung 0.. keine zus. Festlegungen unterstützt 1.. kurze Ausgabezeit unterstützt 2.. lange Ausgabezeit unterstützt 3.. Dauerbefehl nicht unterstützt nicht angeführte Elemente des IEC /-104 Telegramms werden nicht bewertet/nicht unterstützt! SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 105 DC , Ausgabedatum

106 Telegrammumsetzung 106 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

107 A PROFIBUS-DP Datenformate Inhalt A.1 PROFIBUS-DP Datenformate SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 107 DC , Ausgabedatum

108 PROFIBUS-DP Datenformate A.1 PROFIBUS-DP Datenformate Daten von/zu PROFIBUS-DP Slaves werden mit den hier spezifizierten Datenformaten unterstützt. Datenformate größer als 1 Byte werden immer in Big Endian (HIGH before LOW order) dargestellt/übertragen. Unterstützte PROFIBUS-DP Datenformate: Format # Format Bezeichnung Allgemeine Formate 1 1BIT 1 Bit (EIN, AUS) 2 1BIT/PULSE 1 Bit (EIN, AUS) AUS gesteuert durch PRE nach Timeout (Befehlsausgabezeit) 3 2BIT 2 Bit (EIN, AUS) ( AUS vor EIN oder EIN vor AUS ) 4 2BIT/PULSE 2 Bit (EIN, AUS) ( AUS vor EIN oder EIN vor AUS ) AUS gesteuert durch PRE nach Timeout (Befehlsausgabezeit) 5 BYTE/FLAG 8 Bit Binär (0=AUS, <> 0 = EIN) 6 INT8 Signed Integer 8 Bit (7 Bit Binär + VZ) 7 UINT8 Unsigned Integer 8 Bit (8 Bit Binär) 8 INT16 Signed Integer 16 Bit (15 Bit Binär + VZ) 9 UINT16 Unsigned Integer 16 Bit (16 Bit Binär) 10 INT32 Signed Integer 32 Bit (31 Bit Binär + VZ) 11 UINT32 Unsigned Integer 32 Bit (32 Bit Binär) 12 FLOAT32 Short Floating Point (IEEE 754) Gerätespezifische Formate 100 S5INT12 Simatic S5, 12 Bit (11 Bit Binär + VZ) Sollwert Format 101 S5INT12S Simatic S5, 12 Bit (11 Binär + Status + VZ) Messwert Format 102 S5INT13S Simatic S5, 13 Bit (12 Bit Binär + Status + VZ) Messwert Format 110 DP/DP STATUS DP/DP Koppler Status; 1 Bit ( Data Valid Indication) 108 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

109 PROFIBUS-DP Datenformate Format-1: 1BIT Einzelmeldung (Bit) im Input/Output Byte. Referenz: Offset= x / Bit#=n (0-7). 2 n Offset / Bit Wertebereich: 0,1 <0> = AUS <1> = EIN Format-2: 1BIT/Impuls Impulsbefehl in Output Byte. Referenz: Offset= x / Bit#=n (0-7). 2 n Offset / Bit Wertebereich: 0,1 <0> = AUS <1> = EIN Anmerkung: Nach Ablauf der Befehlsausgabezeit wird der Zustand durch das PRE auf AUS gesetzt. SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 109 DC , Ausgabedatum

110 PROFIBUS-DP Datenformate Format-3: 2BIT AUS/EIN, EIN/AUS 2 benachbarte Bits im Input/Output Byte. Referenz: Offset= x / Bit#=n (0-6), Bit#=n+1(1-7). Anmerkung: Die 2 Bits müssen immer im selben Input/Output Byte liegen. 2 n+1 2 n Offset / Bit Wertebereich: Belegung: 2BIT AUS/EIN <00> = unbestimmer Zustand oder Zwischenstellung <01> = AUS <10> = EIN <11> = unbestimmer Zustand Belegung: 2BIT EIN/AUS <00> = unbestimmer Zustand oder Zwischenstellung <01> = EIN <10> = AUS <11> = unbestimmer Zustand Format-4: 2BIT/Impuls AUS/EIN, EIN/AUS 2 benachbarte Bits (Impulsbefehl) im Input/Output Byte. Referenz: Offset= x / Bit#=n (0-6), Bit#=n+1(1-7). Anmerkung: Die 2 Bits müssen immer im selben Input/Output Byte liegen. 2 n+1 2 n Offset / Bit Wertebereich: Belegung: 2BIT/PULSE AUS/EIN <00> = inaktiv <01> = AUS <10> = EIN <11> = nicht zulässig Belegung: 2BIT/PULSE EIN/AUS <00> = inaktiv <01> = EIN <10> = AUS <11> = nicht zulässig Anmerkung: Nach Ablauf der Befehlsausgabezeit in Senderichtung wird der Zustand durch das PRE auf inaktiv gesetzt. 110 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

111 PROFIBUS-DP Datenformate Format-5: BYTE/FLAG (8 Bit Binär) Offset = x Wertebereich: Belegung: <00> = OFF < > = ON Format-6: INT8 Signed Integer 8 Bit (7 Bit Binär + VZ) Offset = x+0 VZ Wertebereich: Vorzeichen (VZ): 0="+", 1="-" Anmerkung: negative Werte werden im 2er Komplement dargestellt. Format-7: UINT8 Unsigned Integer 8 Bit (8 Bit Binär) Offset = x Wertebereich: Format-8: INT16 Signed Integer 16 Bit (15 Bit Binär + VZ) Offset= x+0 VZ Offset = x Wertebereich: Vorzeichen (VZ): 0="+", 1="-" Anmerkung: negative Werte werden im 2er Komplement dargestellt. Format-9: UINT16 Unsigned Integer 16 Bit (16 Bit Binär) Offset= x Offset = x Wertebereich: SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 111 DC , Ausgabedatum

112 PROFIBUS-DP Datenformate Format-10: INT32 Signed Integer 32 Bit (31 Bit Binär + VZ) Offset = x+0 VZ Offset = x Offset = x Offset = x Wertebereich: Vorzeichen (VZ): 0="+", 1="-" Anmerkung: negative Werte werden im 2er Komplement dargestellt. Format-11: UINT32 - Unsigned Integer 32 Bit (32 Bit Binär) Offset = x Offset = x Offset = x Offset = x Wertebereich: Format-12: FLOAT32 - Short Floating Point (IEEE 754) Anmerkung: Das Format entspricht der Festlegung gemäß IEEE 754 Floating Point Format Offset = x+0 VZ Exponent, VZ Offset = x Mantisse Offset = x Mantisse Offset = x Mantisse Wertebereich: , , Vorzeichen (VZ): 0="+", 1="-" Kleinste negative Zahl: = - 1, Kleinste positive Zahl: = +1, SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

113 PROFIBUS-DP Datenformate Format-100: S5INT12 - Simatic S5, 12 Bit (11 Bit Binär + VZ) Sollwert Format Offset= x+0 VZ Offset = x Wertebereich: Vorzeichen (VZ): 0="+", 1="-" Anmerkung: negative Werte werden im 2er Komplement dargestellt. Format-101: S5INT12S - Simatic S5, 12 Bit (11 Bit Binär + Status + VZ) Messwert Format Offset= x+0 VZ Offset = x X X F Ü Wertebereich: Vorzeichen (VZ): 0="+", 1="-" Anmerkung: negative Werte werden im 2er Komplement dargestellt. Status: F Fehler-Bit ( Drahtbruch ) Ü... Überlauf-Bit X nicht verwendet (=0) Format-102: S5INT13S - Simatic S5, 13 Bit (12 Bit Binary + Status + VZ) Messwert Format Offset= x+0 VZ Offset = x X F Ü Wertebereich: Vorzeichen (VZ): 0="+", 1="-" Anmerkung: negative Werte werden im 2er Komplement dargestellt. Status: F Fehler-Bit ( Drahtbruch ) Ü... Überlauf-Bit X nicht verwendet (=0) SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 113 DC , Ausgabedatum

114 PROFIBUS-DP Datenformate Format-110: DP/DP STATUS Dieses Bit zeigt die Gültigkeit der empfangenen Prozessdaten des gesamten Slaves (z.b.: Siemens DP/DP-Koppler) an. Einzelmeldung (Bit) im Input Byte. Referenz: Offset= x / Bit#=n (0-7). 2 n Offset / Bit Wertebereich: 0,1 <0> = Data not valid <1> = Data valid 114 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

115 B SYCON.net + nethost Quickstart Anleitung Inhalt B.1 Allgemein B.2 Workflow SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 115 DC , Ausgabedatum

116 SYCON.net + nethost Quickstart Anleitung B.1 Allgemein Das externe Feldbus Gateway nethost für PROFIBUS-DP Master ist von der Fa. Hilscher direkt zu beziehen. Die erforderliche Software SYCON.net (=PROFIBUS Konfigurator) ist bei der Bestellung von nethost automatisch inkludiert (keine gesonderte Bestellangabe erforderlich). B.2 Workflow B.2.1 IP-Adresse für nethost einstellen Der nethost wird von der Fa. Hilscher mit der IP-Adresse ausgeliefert. Die IP-Adresse des nethost kann über das Netzwerk eingestellt werden. Anleitung siehe in der Beschreibung der Fa. Hilscher: Ethernet Device Configuration - Adresseinstellungen bei Ethernet-fähigen Hilscher-Geräten (Bedienerhandbuch) Anm.: Auf der beigepackten Installations-CD für SYCON.net ist eine Quick-Start Anleitung inklusive Video enthalten. B.2.2 SYCON.net Konfigurierung Folgende Schritte für die Konfiguration sind in SYCON.net durchzuführen: IP-Adresse des nethost einstellen Gerätezuordnung durchführen PROFIBUS-Netzwerk konfigurieren Konfiguration in den nethost laden Anleitung siehe in der Beschreibung der Fa. Hilscher: Konfiguration von Feldbus-Geräten mit Fernzugriff (Bedienerhandbuch) Anm.: Auf der beigepackten Installations-CD für SYCON.net ist ein Beispiel für eine Konfiguration in der Quick-Start Anleitung inklusive Video enthalten. 116 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

117 SYCON.net + nethost Quickstart Anleitung Hinweis Für die PROFIBUS-DP Master Funktion in SICAM RTUs sind folgende Einstellungen zwingend erforderlich:. Anlauf der Buskommunikation = Gesteuert durch Applikation Modulausrichtung = Byte-Grenzen Speicherformat Prozessdaten = Big Endian (MSB zuerst) Erweitert: Konfigurationsdownload während des Netzwerkstatus Betrieb aktivieren = nicht aktiviert Anwenderüberwachung (WatchDog) darf nicht kleiner als 1000ms eingestellt werden SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 117 DC , Ausgabedatum

118 SYCON.net + nethost Quickstart Anleitung B.2.3 SYCON.net mit nethost im laufenden Betrieb verbinden Konfigurationsänderungen und Diagnose im nethost können nur mit SYCON.net durchgeführt werden. Für den Zugriff auf den nethost mit SYCON.net im laufenden Betrieb muss die Kommunikation des Protokollelements mit dem nethost gestoppt werden. Stoppen der Kommunikation zwischen Protokollelement und nethost: Abstecken der LAN-Verbindung zwischen SICAM RTUs und dem nethost à Nur Vor-Ort möglich! Protokollelement mittels ST-Emulation (TOOLBOX II) stoppen Voraussetzungen: - lokal/ Remotezugriff mit TOOLBOX II auf die Automatisierungseinheit - entsprechende Benutzerrechte in TOOLBOX II erforderlich! à Vor-Ort oder Remote möglich! Für Remotezugriff mittels SYCON.net auf den nethost über LAN muss die entsprechende netzwerktechnische Infrastruktur installiert werden. Verhalten nach dem Stoppen der Kommunikation zwischen Protokollelement und nethost: Ausfall des Protokollelementes in SICAM RTUs Ausfall aller PROFIBUS-DP Slaves in SICAM RTUs! WatchDog Ablauf im nethost à Kommunikation am PROFIBUS wird gestoppt à Busausfall wird von allen PROFIBUS-DP Slaves erkannt Sobald die Kommunikation des Protokollelements mit dem nethost gestoppt ist, kann sich SYCON.net mit dem nethost verbinden um Konfigurationsänderungen in den nethost zu laden oder Diagnoseinformationen aus dem nethost auszulesen. Nach Beendigung der Arbeiten mit SYCON.net muss die Verbindung zwischen SYCON.net und nethost getrennt werden (Verbindung trennen oder Beenden von SYCON.net). Anschließend muss und die Verbindung zwischen dem Protokollelement und nethost wieder hergestellt werden. Starten der Kommunikation zwischen Protokollelement und nethost: anstecken der LAN-Verbindung zwischen SICAM RTUs und dem nethost à Nur Vor-Ort möglich! Protokollelement mittels Service Funktion Online (TOOLBOX II) starten (Hochlauf) Voraussetzungen: - lokal/ Remotezugriff mit TOOLBOX II auf die Automatisierungseinheit - entsprechende Benutzerrechte in TOOLBOX II erforderlich! à Vor-Ort oder Remote möglich! Hinweise Solche Arbeiten an der laufenden Anlage dürfen nur von berechtigten Personen durchgeführt werden! 118 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

119 SYCON.net + nethost Quickstart Anleitung B.2.4 Sichern der SYCON.net Konfigurationsdaten in TOOLBOX II Die projektspezifischen PROFIBUS Konfigurationsdaten von SYCON.net müssen vom Anwender gesichert werden. Bei Parametrierung der SICAM RTUs Automatisierungseinheiten mit TOOLBOX II können die PROFIBUS Konfigurationsdaten aus SYCON.net und die erforderlichen GSD-Dateien in den Verfahrenstechnischen Parametern der Anlage in der TOOLBOX II gesichert werden. Alle erforderlichen PROFIBUS-Dateien sind in einer ZIP-Datei zu packen und diese ZIP-Datei wird in die Parameter der Anlage in der TOOLBOX II importiert. Diese ZIP-Datei ist nach dem Import Teil der Anlagenparameter und wird mit den Parametern der Anlage archiviert und ist auch beim Parameter Export/- Import inkludiert. Es obliegt dem Anwender auf welcher Ebene der Verfahrenstechnischen Parameter die PROFIBUS-Konfigurationsdaten importiert werden. Weiters sind die Dateinamen und die Ordnerstruktur für die PROFIBUS-Konfigurationsdaten durch den Anwender festzulegen. Hinweis Bei Änderung der PROFIBUS Konfigurationsdaten in SYCON.net müssen diese in die TOOLBOX II wieder neu importiert werden! Erforderliche Schritte in OPM der TOOLBOX II: Anlegen eines neuen Abbildes im OPM à Fenster Abbild bearbeiten öffnen à Ebene auswählen à rechte Maustaste drücken à Neue(s) Abbild(er) einfügen Typlos SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 119 DC , Ausgabedatum

120 SYCON.net + nethost Quickstart Anleitung Anlegen eines neuen Infotyps im OPM create new info type à Type Übersicht öffnen à Neuen Infotyp anlegen Name des Infotyps Name des Info-Typs Kurzbezeichnung (frei definierbar) Langtext..... Name des Info-Typs Langbezeichnung (frei definierbar) Defaultwert (nicht benutzt) Zugriffsgruppe.... Name der Zugriffsgruppe Mit diesem Namen wird der neue Infotyp in der Typ-Übersicht angelegt Domain... OPMSTD_DOCUMENT Zuordnen des Infotyps à mit Drag & Drop wird der Infotyp aus der Typ-Übersicht dem angelegten Abbild für die SYCON.net PROFIBUS Konfigurationsdaten zugeordnet. 120 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

121 SYCON.net + nethost Quickstart Anleitung PROFIBUS Konfigurationsdatei (ZIP-Datei) importieren àinfotyp Objekt auswählen à rechte Maustaste drücken à Dokument importieren à vorbereitete ZIP-Datei mit den PROFIBUS Konfigurationsdaten und GSD-Dateien importieren PROFIBUS Konfigurationsdatei (ZIP-Datei) exportieren àinfotyp Objekt auswählen à rechte Maustaste drücken à Document exportieren à Zielordner/Dateiname auswählen Hinweis: Die PROFIBUS Konfigurationsdaten und GSD-Dateien müssen dann noch für SYCON.net bereit gestellt bzw. importiert werden. SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 121 DC , Ausgabedatum

122 SYCON.net + nethost Quickstart Anleitung 122 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

123 C PROFIBUS-DP Grundlagen Inhalt C.1 Eigenschaften des PROFIBUS C.2 PROFIBUS-DP C.3 Diagnose C.4 Systemkonfiguration und Gerätetypen C.5 Systemverhalten C.6 Fail Safe Mode C.7 Synchronisation der Ein- und Ausgänge C.8 Geräte-Engineering C.9 Übertragungsmedium (Layer 1) SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 123 DC , Ausgabedatum

124 PROFIBUS-DP Grundlagen C.1 Eigenschaften des PROFIBUS PROFIBUS legt die technischen Merkmale eines seriellen Feldbussystems fest, mit dem verteilte digitale Automatisierungsgeräte von der Feldebene bis zur Zellenebene miteinander vernetzt werden können. PROFIBUS ist ein Multi-Master System und ermöglicht dadurch den gemeinsamen Betrieb von mehreren Automatisierungs-, Engineering- oder Visualisierungssystemen mit den dezentralen Peripheriegeräten an einem Bus. PROFIBUS unterscheidet folgende Gerätetypen. Master-Geräte bestimmen den Datenverkehr auf dem Bus. Ein Master darf Nachrichten ohne externe Aufforderung aussenden, wenn er im Besitz der Buszugriffsberechtigung (Token) ist. Master werden auch als aktive Teilnehmer bezeichnet. Slave-Geräte sind Peripheriegeräte wie beispielsweise Ein-/Ausgangsgeräte, Ventile, Antriebe und Messumformer. Sie erhalten keine Buszugriffsberechtigung, d.h. sie dürfen nur empfangene Nachrichten quittieren oder auf Anfrage eines Masters Nachrichten an diesen übermitteln. Slaves werden als passive Teilnehmer bezeichnet. Sie benötigen nur einen geringen Anteil des Busprotokolls, dadurch wird eine aufwandsarme Implementierung ermöglicht. Logischer Tokenring zwischen den Master-Geräten Aktive Stationen, Master-Geräte PLC-1 PC PLC-2 PROFIBUS passive Stationen (Slave Geräte) werden gepollt PROFIBUS-Struktur mit drei aktiven Teilnehmern (Mastern) und neun passiven Teilnehmern (Slaves). Die drei Master-Geräte bilden einen logischen Token-Ring. 124 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

125 PROFIBUS-DP Grundlagen PROFIBUS Buszugriffsprotokoll Die PROFIBUS Kommunikationsprofile verwenden ein einheitliches Buszugriffsprotokoll. Die Buszugriffssteuerung (MAC, Medium Access Control) legt das Verfahren fest, zu welchem Zeitpunkt ein Busteilnehmer Daten senden kann. Die MAC muss sicherstellen, dass zu einem Zeitpunkt immer nur ein Teilnehmer die Sendeberechtigung besitzt. Beim PROFIBUS Protokoll wurden zwei wesentliche Anforderungen an die Buszugriffssteuerung berücksichtigt: Einerseits ist für die Kommunikation zwischen komplexen Automatisierungsgeräten (Master) sicherzustellen, dass jeder dieser Teilnehmer innerhalb eines definierten Zeitrasters ausreichend Zeit für die Abwicklung seiner Kommunikationsaufgaben erhält Andererseits ist für die Kommunikation zwischen einem komplexen Automatisierungsgerät und den zugeordneten einfachen Peripheriegeräten (Slaves) ein zyklischer, echtzeitbezogener Datenaustausch mit möglichst wenig Aufwand zu realisieren Das PROFIBUS-Buszugriffsverfahren (siehe Abbildung 1) beinhaltet deshalb das Token- Passing-Verfahren für die Kommunikation von komplexen Busteilnehmern (Master) untereinander und unterlagert das Master-Slave-Verfahren für die Kommunikation der komplexen Busteilnehmer mit den aufwandsarmen Peripheriegeräten (Slaves). Das Token-Passing-Verfahren garantiert die Zuteilung der Buszugriffsberechtigung, dem Token, innerhalb eines genau festgelegten Zeitrahmens. Die Token-Nachricht, ein besonderes Telegramm zur Übergabe der Sendeberechtigung von einem Master an den nächsten Master, muss hierbei in einer (parametrierbaren) maximalen Token-Umlaufzeit reihum einmal allen Mastern übergeben werden. Das Token-Passing-Verfahren wird beim PROFIBUS nur zwischen den komplexen Teilnehmern (Master) angewendet. Das Master-Slave-Verfahren ermöglicht es dem Master (aktiver Teilnehmer), der gerade die Sendeberechtigung besitzt, die ihm zugeordneten Slave-Geräte (passive Teilnehmer) anzusprechen. Der Master hat hierbei die Möglichkeit, Nachrichten von den Slaves abzuholen. Mit dieser Zugriffsmethode können folgende Systemkonfigurationen realisiert werden: Reines Master-Slave-System Reines Master-Master-System (Token-Passing) Eine Kombination aus beiden Verfahren Unter einem Token-Ring ist die organisatorische Aneinanderreihung von aktiven Teilnehmern zu verstehen, die durch ihre Busadressen einen Logischen Ring bilden. In diesem Ring wird der Token die Buszugriffsberechtigung, von einem Master zum nächsten Master in einer vorgegebenen Reihenfolge (aufsteigende Adressen) weitergereicht. Erhält ein aktiver Teilnehmer das Token-Telegramm, so kann er für eine gewisse Zeit (Token Haltezeit T H) die Masterfunktion über den Bus ausüben. SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 125 DC , Ausgabedatum

126 PROFIBUS-DP Grundlagen Die Token Haltezeit (T H) ist dabei so zu dimensionieren, dass ein Master während des Tokenbesitzes mit jedem ihm zugeordneten Slave einmal Daten austauschen kann. Mögliche Telegrammwiederholungen durch EMV-Störungen sind hier nicht berücksichtigt. Die Aufgabe der Buszugriffssteuerung (MAC) der aktiven Teilnehmer besteht darin, in der Hochlauf-Phase des Bussystems diese logische Zuordnung zu erkennen und den Token- Ring zu etablieren. Im laufenden Betrieb ist ein defekter oder abgeschalteter (aktiver) Teilnehmer aus dem Ring auszutragen, bzw. ein neu hinzukommender aktiver Teilnehmer aufzunehmen. Weiterhin sorgt die Buszugriffssteuerung dafür, das der Token von einem Master zum nächsten Master in einer aufsteigenden Adressreihenfolge weitergegeben wird. Die Tokenhaltezeit eines Masters ergibt sich aus der projektierten Tokenumlaufzeit. Diese Leistungsmerkmale sind neben der Erkennung von Defekten im Übertragungsmedium und am Leitungsempfänger sowie von Fehlern bei der Teilnehmeradressierung (z.b. Mehrfachbelegung) oder der Token-Weitergabe (z.b. Mehrfachtoken oder Tokenverlust) charakteristisch für die Eigenschaften der PROFIBUS-Zugriffssteuerung. Die PROFIBUS Schicht 2 arbeitet verbindungslos. Sie ermöglicht neben der logischen Punktzu-Punkt Datenübertragung auch Mehrpunktübertragung mit Broadcast- und Multicast- Kommunikation. Bei Broadcast-Kommunikation sendet ein aktiver Teilnehmer eine unquittierte Nachricht an alle anderen Teilnehmer (Master und Slaves). Bei Multicast-Kommunikation sendet ein aktiver Teilnehmer eine unquittierte Nachricht an eine Gruppe von Teilnehmern (Master und Slaves). Die PROFIBUS Kommunikationsprofile verwenden jeweils einen spezifischen Subset der Schicht 2 Dienste. Die Dienste werden über die Dienstzugangspunkte (SAPs) der Schicht 2 von den übergeordneten Schichten aufgerufen. Bei FMS werden diese Dienstzugangspunkte für die Adressierung der logischen Kommunikationsbeziehungen benutzt. Bei DP ist jedem verwendeten Dienstzugangspunkt eine genau festgelegte Funktion zugeordnet. Bei allen aktiven und passiven Teilnehmern können mehrere Dienstzugangspunkt parallel benutzt werden. 126 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

127 PROFIBUS-DP Grundlagen C.2 PROFIBUS-DP Allgemeines Das DP-Kommunikationsprofil ist für den effizienten Datenaustausch in der Feldebene konzipiert. Hier kommunizieren die zentralen Automatisierungsgeräte, wie z.b. SPS/PC oder Prozessleitsysteme, über eine schnelle serielle Verbindung mit dezentralen Feldgeräten wie E/A, Antriebe und Ventile und Messumformer. Der Datenaustausch mit den dezentralen Geräten erfolgt vorwiegend zyklisch. Die dafür benötigten Kommunikationsfunktionen sind durch die DP-Grundfunktionen gemäß EN festgelegt. Über diese Grundfunktionen hinaus bietet DP auch erweiterte azyklische Kommunikationsdienste für die Parametrierung, Bedienung, Beobachtung und Alarmbehandlung intelligenter Feldgeräte. Grundfunktionen In einem PROFIBUS Telegramm können gemäß EN bis zu 244 Bytes Nettodaten pro Telegramm übertragen und Teilnehmer mit den Adressen von 0 bis 126 angeschlossen werden. Es ist dabei darauf zu achten, dass die Adresse 126 nur zu Inbetriebnahmezwecken benutzt werden darf. Nutzdaten dürfen nicht mit der Adresse 126 ausgetauscht werden. Jeder Datenaustausch wird über Dienstzugangspunkte (SAP s = Service Access Point) im Telegrammkopf abgewickelt. PROFIBUS-DP benutzt die SAP s 54 bis 62 und den Default- SAP. Beim gleichzeitigen Betrieb von DP und FMS dürfen FMS-Teilnehmer diese Dienstzugangspunkte nicht benutzen, um eine eindeutige Unterscheidung der Telegramme zu ermöglichen. Ebenso gelten im Mischbetrieb von DP und FMS die langsameren Busreaktionszeiten gemäß FMS-Spezifikation. Jede Nachricht am Bus wird von jedem Teilnehmer erkannt und auf Plausibilität überprüft. Somit garantieren die verfügbaren PROFIBUS ASIC s, dass nur die Nachricht für die eigene Stationsadresse angenommen wird und hier auch nur ein korrekt empfangenes Telegramm an den Anwenderprozess weitergeleitet wird. Alle Telegramme werden mit Hamming Distanz 4 "schlupffrei" übertragen. Jeder PROFIBUS-Slave hat die gleiche Priorität. Eine Priorisierung einzelner Teilnehmer ist nicht vorgesehen, da die Busübertragung ohnehin nur einen Bruchteil des gesamten Datenaustauschs beträgt. Beim Einsatz der 12 Mbit/s-Technologie liegen die Datenübertragungszeiten im µs-bereich. Die zentrale Steuerung (Master) liest zyklisch die Eingangsinformationen von den Slaves und schreibt die Ausgangsinformationen zyklisch an die Slaves. Hierbei sollte die Buszykluszeit kürzer sein als die Programmzykluszeit des zentralen Automatisierungssystems, die in vielen Anwendungen etwa 10ms beträgt. Neben der Zyklischen Nutzdatenübertragung stehen bei DP auch leistungsfähige Funktionen für Diagnose und Inbetriebnahme zur Verfügung. Der Datenverkehr wird durch Überwachungsfunktionen auf Master- und Slave-Seite überwacht. SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 127 DC , Ausgabedatum

128 PROFIBUS-DP Grundlagen Ein hoher Datendurchsatz alleine genügt nicht für den erfolgreichen Einsatz eines Bussystems. Vielmehr muss die einfache Handhabung, gute Diagnosemöglichkeiten und eine störsichere Übertragungstechnik gegeben sein, um die Anforderungen der Anwender zu erfüllen. Bei DP wurden diese Eigenschaften optimal kombiniert. PROFIBUS-DP Grundfunktionen Buszugriff: Token-Passing-Verfahren zwischen Mastern und Master-Slave-Verfahren zwischen Master und Slaves Mono-Master oder Multi-Master Systeme möglich Master und Slave Geräte, max. 126 Teilnehmer an einem Bus Kommunikation: Punkt-zu-Punkt (Nutzdatenverkehr) oder Multicast (Steuerkommandos) Zyklischer Master-Slave Nutzdatenverkehr Betriebszustände: Operate: zyklische Übertragung von Eingangs- und Ausgangsdaten Clear: Eingänge werden gelesen, Ausgänge bleiben im sicheren Zustand Stop: Diagnose und Parametrierung, keine Nutzdatenübertragung Synchronisation: Steuerkommandos ermöglichen die Synchronisation der Ein- und Ausgänge Sync-Mode: Ausgänge werden synchronisiert Freeze-Mode: Eingänge werden synchronisiert Funktionalität: Zyklischer Nutzdatentransfer zwischen DP-Master und Slave(s) Dynamisches Aktivieren oder Deaktivieren einzelner Slaves Prüfen der Konfiguration der Slaves Leistungsfähige Diagnosefunktionen, 3 abgestufte Diagnose-Meldungsebenen Synchronisation der Eingänge und/oder der Ausgänge Adressvergabe für die Slaves über den Bus optional möglich maximal 244 Byte Eingangs- und Ausgangsdaten je Slave möglich Schutzfunktionen: Alle Nachrichten werden mit Hamming Distanz HD = 4 übertragen Ansprechüberwachung beim DP-Slave erkennt Ausfall des zugeordneten Masters Zugriffsschutz für Eingänge/Ausgänge der Slaves Überwachung des Nutzdatenverkehrs mit einstellbarem Überwachungs-Timer beim Master Gerätetypen: DP-Master Klasse 2 (DPM2), z.b. Engineering oder Diagnosetool DP-Master Klasse 1 (DPM1), z.b. zentrale Automatisierungsgeräte wie SPS, PC DP-Slave z.b. Geräte mit binären oder analogen Eingängen/Ausgängen, Antriebe, Ventile 128 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

129 PROFIBUS-DP Grundlagen Die Länge der auszutauschenden Daten ist vom Gerätehersteller in der GeräteStammDatei (GSD-Datei) definiert und wird mit dem Konfiguriertelegramm vom Slave Teilnehmer geprüft und gegebenenfalls als gültig erklärt. Bei modularen Systemen besteht die Möglichkeit, mehrere Konfigurationen in der GSD-Datei zu definieren, von denen eine gültig ist. Nachdem ein Master seinen Master-Parametersatz erhalten hat, nimmt er den Datenaustausch mit den ihm zugeteilten Slaves auf. Der Master-Parametersatz besteht aus Parametrier-/Konfigurierdaten und Adresszuweisungslisten der angeschlossenen Slaves und den Busparametern. Im Hochlauf baut er die Kommunikationsverbindungen auf und überwacht sie zeitlich. Mit jedem gültig empfangenen Telegramm triggert auch der Slave Teilnehmer seine vom Master eingestellte Überwachungszeit nach. Ein Fehlverhalten in der Kommunikation wird sofort von den beteiligten Teilnehmern erkannt und per Diagnosetelegramm gemeldet. Die Ausgänge setzt der Slave in den sicheren Zustand. Anschließend muss ihn der Master wieder neu parametrieren und konfigurieren. Bei der Dimensionierung der zeitlichen Überwachung sollten Sie den Buszyklus (ein Busumlauf) und einen Sicherheitsfaktor für eventuelle Telegrammwiederholungen zugrunde legen. Eine einfache Berechnung des Buszyklus finden Sie im Kapitel " Nachrichten- /Buszyklusberechnung". Nach einem Reset oder nach Spannungswiederkehr versucht der Master mit allen zugeteilten Slaves Kontakt aufzunehmen, wobei die Reihenfolge der Kommunikation von der kleinsten bis zur größten Adresse festgelegt ist. Ein Buszyklus ist durch die Target Rotation Time (T TR = Zeit, die ein Master überwacht, bis er den Token spätestens wieder empfangen muss) gekennzeichnet, die größer als die Real Rotation Time (T RR = Zeit des tatsächlichen Tokenempfangs) sein muss. Die Länge der auszutauschenden Eingangs- und Ausgangsdaten legt der Anwender bereits im Konfiguriertelegramm fest und bei jedem Datenaustausch überwacht jeder Teilnehmer die Einhaltung der vereinbarten Datenlänge. Aus Sicherheitsgründen kann es deshalb nicht passieren, dass E/A s in einem undefinierten Zustand sind. Die Gesamtlänge eines Telegramms inklusive Telegrammheader ist 255 Bytes. Alle Telegrammheader sind 11 Bytes lang (Ausnahme: Data_Exchange hat 9 Bytes Header). Jeder Master kann mit Read_Inputs oder Read_Outputs die E/A Daten von jedem Slave lesen. Die "Read_Inputs" und "Read_Outputs" Telegramme haben die gleiche Struktur wie das "Data_Exchange" Telegramm. Der einzige Unterschied besteht darin, dass "Read_Inputs" und "Read_Outputs" einen DSAP und einen SSAP enthalten. Der Telegrammheader ist somit 2 Bytes länger. Damit jeder Master die Ein-/Ausgänge der anderen Slave Teilnehmer auch komplett lesen kann, sollten nicht mehr als 244 Bytes Nutzdaten ausgetauscht werden. Aus Sicherheitsgründen darf ein Slave nur von dem Master beschrieben werden, der ihn vorher parametriert und konfiguriert hat. Erst durch diese beiden Telegramme ist gewährleistet, dass der Ausbau und die Arbeitsweise des Slaves beim Master bekannt sind. Ist ein weiterer Slave am Bus aufzunehmen, muss der Anwender eine neue Projektierung durchführen, damit der Master den neuen Ausbaugrad mitgeteilt bekommt. Die bereits vorhandene Projektierung kann hierbei als Basis dienen. Einen neuen aktiven Teilnehmer erkennt ein PROFIBUS Master selbständig. SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 129 DC , Ausgabedatum

130 PROFIBUS-DP Grundlagen PROFIBUS-DP unterstützt zusätzlich Multicast- und Broadcasttelegramme, d.h. ein Multicasttelegramm wird an eine ausgewählte Gruppe gesendet, und nur diese Gruppe nimmt das Telegramm auf. Ein Broadcasttelegramm wird von allen Teilnehmern aufgenommen. Multicast- und Broadcasttelegramme werden im PROFIBUS als Global Control Telegramme mit der Adresse 127 und einer Gruppennummer für eine Ausgewählte Gruppe gesendet. Jedes Telegramm enthält im Telegrammheader einen SSAP (Source Service Access Point) und einen DSAP (Destination Service Access Point) um die auszuführenden Dienste anzuzeigen (Ausnahme: Der Data Exchange wird mittels Default-SAP ausgeführt). Somit kann jeder Teilnehmer anhand der erkannten SAP s eindeutig erkannten, welche Daten angefordert wurden und welche Antwortdaten zur Verfügung zu stellen sind. Folgende SAP s sind für PROFIBUS-DP fest reserviert: SAP Default-SAP SAP54 SAP55 SAP56 SAP57 SAP58 SAP59 SAP60 SAP61 SAP62 Datenaustausch (Write_Read_Data) Master-Master SAP (M-M Kommunikation) Ändern der Stationsadresse (Set_Slave_Add) Lesen der Eingänge (Rd_Inp) Lesen der Ausgänge (Rd_Outp) Steuerkommandos an den DP-Slave (Global_Control) Konfigurierdaten lesen (Get_Cfg) Diagnoseinformation lesen (Slave_Diagnosis) Parametrierdaten senden (Set_Prm) Konfigurierdaten prüfen (Chk_Cfg) 130 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

131 PROFIBUS-DP Grundlagen C.3 Diagnose PROFIBUS-DP bietet eine komfortable und vielschichtige Möglichkeit, Diagnosemeldungen aufgrund von Fehlerzuständen zu verarbeiten. Im Hochlauf, vor dem Parametriertelegramm und vor dem Eintritt der State Machine in den Modus Data Exchange, fordert der Master standardmäßig Diagnosedaten an. Sobald eine Diagnosemeldung slaveseitig erforderlich ist, antwortet der Slave im aktuellen Datenaustausch mit einem hochprioren Antworttelegramm (siehe Beschreibung des Function Codes). Der Master fordert daraufhin im nächsten Buszyklus von diesem Slave ein Diagnose an, anstatt einen normalen Datenaustausch durchzuführen. Alle (nicht nur der zugeteilte) Master können von jedem Slave die Diagnosedaten anfordern. Die Diagnoseinformationen eines DP-Slaves bestehen aus Standarddiagnoseinformationen (6 Bytes) und eventuell anwenderspezifischen Diagnoseinformationen: Stationsbezogene Diagnose Meldungen zur allgemeinen Betriebsbereitschaft eines Teilnehmer Modulbezogene Diagnose Diese Meldungen zeigen an, dass innerhalb eines bestimmten E/A Teilbereichs (z.b. 8 Bit Ausgangsmodul) eines Teilnehmers eine Diagnose ansteht Kanalbezogene Diagnose Hier wird die Fehlerursache bezogen auf ein einzelnes Ein-/Ausgangsbit (Kanal) angegeben, wie z.b. Kurzschluss auf Ausgang 7 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 131 DC , Ausgabedatum

132 PROFIBUS-DP Grundlagen C.4 Systemkonfiguration und Gerätetypen Mit PROFIBUS-DP können Mono- oder Multi-Master Systeme realisiert werden. Dadurch wird ein hohes Maß an Flexibilität bei der Systemkonfiguration ermöglicht. Die Festlegungen zur Systemkonfiguration beinhalten die Anzahl der Stationen, die Zuordnung der Stationsadresse zu den E/A-Adressen, Datenkonsistenz der E/A-Daten, Format der Diagnosemeldungen und die verwendeten Busparameter. Jedes DP System besteht aus unterschiedlichen Gerätetypen. Es werden drei Gerätetypen unterschieden: PROFIBUS DP Schematische Konfiguration PROFIBUS-DP Master (Klasse 1) PROFIBUS-DP Master PC (Klasse 2) PROFIBUS-DP Aktuator Sensor Dezentrale Ein- und Ausgänge Slave 1 Slave 2 Slave 3 Slave 4 PROFIBUS-DP Slaves PROFIBUS-DP Multi-Master System Im obigen Beispiel führt der Master Klasse 1 den Nutzdatenverkehr mit den Slaves 1 bis 3 und x aus. Anschließend gibt er den Token an den Master Klasse 2 weiter. Dieser liest die Daten vom Slave 3 und gibt den Token wieder an den Master Klasse 1 usw. Um die Kommunikation möglichst einfach und schnell zu gestalten, ist eine Klasse 1 Master-Master Kommunikation nicht vorgesehen. Es ist ohnehin zu empfehlen, einen Mono- Masterbetrieb zu benutzen, um die Stärken des schnellen Datenaustauschs zwischen Master und Slaves voll ausnutzen zu können. Vorgeschrieben ist er allerdings nicht. Der Datenaustausch zwischen zwei Klasse 1 Mastern beschränkt sich nur auf die Erteilung des Buszugriffsrechts durch den Tokenaustausch. Bei PROFIBUS-DP gibt es zwei Arten von Master. Der Klasse 1 Master führt den Nutzdatenverkehr mit den ihm zugeteilten Slaves durch. Der Klasse 2 Master ist für Inbetriebnahme Zwecke vorgesehen. Für Steuerungszwecke kann ein Klasse 2 Master kurzzeitig die Kontrolle über einen Slave an sich nehmen. 132 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

133 PROFIBUS-DP Grundlagen DP-Master Klasse 1 (DPM1) Hierbei handelt es sich um eine zentrale Steuerung, die in einem festgelegten Nachrichtenzyklus zyklisch Informationen mit den dezentralen Stationen (Slaves) austauscht. Typische Geräte sind z.b. Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) oder PC. DP-Master Klasse 2 (DPM2) Geräte dieses Typs sind Engineering-, Projektierungs- oder Bediengeräte. Sie werden bei der Inbetriebnahme und zur Wartung und Diagnose eingesetzt, um die angeschlossenen Geräte zu konfigurieren, Messwerte und Parameter auszuwerten sowie den Gerätezustand abzufragen. Slave Ein Slave ist ein Peripheriegerät (E/A, Antriebe, HMI, Ventile, Messumformer), das Eingangsinformationen einliest und Ausgangsinformationen an die Peripherie abgibt. Es sind auch Geräte möglich, die nur Eingangs- oder nur Ausgangsinformationen bereitstellen. Die Menge der Eingangs- und Ausgangsinformationen ist geräteabhängig und darf max. 246 Byte Eingangs- und 246 Byte Ausgangsdaten betragen. Bei Mono-Master-Systemen ist in der Betriebsphase des Bussystems nur ein Master am Bus aktiv. Die SPS-Steuerung ist die zentrale Steuerungskomponente. Die Slaves sind über das Übertragungsmedium dezentral an die SPS-Steuerung gekoppelt. Mit dieser Systemkonfiguration wird die kürzeste Buszykluszeit erreicht. Im Multi-Master-Betrieb befinden sich an einem Bus mehrere Master. Sie bilden entweder voneinander unabhängige Subsysteme, bestehend aus je einem DPM1 und den zugehörigen Slaves, oder zusätzliche Projektierungs- und Diagnosegeräte. Die Eingangs- und Ausgangsabbilder der Slaves können von allen DP-Mastern gelesen werden. Das Schreiben der Ausgänge ist nur für einen DP-Master (den bei der Projektierung zugeordneten DPM1) möglich. SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 133 DC , Ausgabedatum

134 PROFIBUS-DP Grundlagen C.5 Systemverhalten Um eine weitgehende Geräteaustauschbarkeit zu erreichen, wurde bei DP auch das Systemverhalten standardisiert. Es wird im wesentlichen durch den Betriebszustand des DPM1 bestimmt. Dieser kann entweder lokal oder über den Bus vom Projektierungsgerät gesteuert werden. Es werden folgende drei Hauptzustände unterschieden: Stop Es findet kein Datenverkehr zwischen dem DPM1 und den Slaves statt Clear Der DPM1 liest die Eingangsinformationen der Slaves und hält die Ausgänge der Slaves im sicheren Zustand. Operate Der DPM1 befindet sich in der Datentransferphase. In einem zyklischen Datenverkehr werden die Eingänge von den Slaves gelesen und die Ausgangsinformationen an die Slaves übertragen. Der DPM1 sendet seinen Status in einem konfigurierbaren Intervall mit einem Multicast- Kommando zyklisch an alle ihm zugeordneten Slaves. C.6 Fail Safe Mode Ein PROFIBUS Master der Klasse 1 teilt in bestimmten Abständen den angeschlossenen Slaves aus Sicherheitsgründen seinen momentanen Zustand in einem "Global Control" Telegramm mit. Wechselt nun der Master in den Clear Mode, sendet er ein " Global Control" Telegramm an alle Slaves. Im nächsten Datenzyklus schickt der Master Datentelegramme an alle Teilnehmer mit der vereinbarten Ausgangsdatenlänge gleich "0". Damit können die Slaves in den sicheren Zustand übergehen. Wird das "Global Control" Telegramm gestört, kann ein Slave den Zustand Clear nicht vom normalen Data Exchange unterscheiden. Beim Erstellen der GSD-Datei kann der Anwender angeben, ob der Slave den Fail Safe Mode unterstützt. Dies erkennt der Master beim Erhalt der Projektierdaten und schickt im Clear Mode ein Datentelegramm ohne Daten an den Slave (Es wird nur der Telegrammheader geschickt). Im Parametriertelegramm vom Master an den Slave wird anwenderspezifisch angegeben, wie die Ausgangsdatenbelegung des Slaves auszusehen hat, wenn der Master den Slave veranlasst, in den Clear Modus zu wechseln. Ein Slave, der den Fail Safe Mode nicht unterstützt, bekommt nach wie vor ein Datentelegramm mit den auf "0" gesetzten Ausgangsdaten. 134 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

135 PROFIBUS-DP Grundlagen C.7 Synchronisation der Ein- und Ausgänge Mit einem SDN-Dienst (siehe Schicht 2) kann der Master im "Global Control" Telegramm freilaufend Kommandos (Sync, Unsync, Freeze, Unfreeze und Clear Data) an eine Gruppe von Slaves zu Synchronisationszwecken schicken. Die Gruppenzugehörigkeit ist im Hochlauf im Parametriertelegramm festgelegt. Eine Antwort auf ein SDN Telegramm gibt es nicht. Die Beschreibung des Telegrammheaders ist im Kapitel "Die Datensicherungsschicht" beschrieben. Der SYNC und FREEZE Mode sind Optionaldienste. Wegen des Clear Data Dienstes muss jeder Master und Slave allerdings ein "Global Control" Telegramm verarbeiten können, um im Fehlerfall die Ausgänge in den sicheren Zustand zu schalten. Mit einem FREEZE Telegramm veranlasst der Master, dass ein Slave oder eine Gruppe von Slaves die Eingänge in dem momentanen Zustand "einfriert". Ein SYNC Telegramm veranlasst, dass die momentan vorliegenden Ausgangsdaten an die Peripherie übertragen und in diesem Zustand "eingefroren" werden. Ein UNSYNC / UNFREEZE Kommando hebt diesen Zustand wieder auf. SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 135 DC , Ausgabedatum

136 PROFIBUS-DP Grundlagen C.8 Geräte-Engineering C.8.1 Allgemeines PROFIBUS Geräte haben unterschiedliche Leistungsmerkmale. Sie unterscheiden sich in Bezug auf die zur Verfügung stehende Funktionalität (z.b. Anzahl der E/A Signale, Diagnosemeldungen) oder mögliche Busparameter, wie Baudrate und Zeitüberwachungen. Diese Parameter sind individuell bei jedem Gerätetyp und Hersteller. Sie werden üblicherweise im Gerätehandbuch dokumentiert. Um für PROFIBUS eine einfache Plug-and- Play Konfiguration zu erreichen, wurden elektronische Gerätedatenblätter (GSD-Dateien) für die Kommunikationsmerkmale der Geräte festgelegt. Für die Konfiguration eines PROFIBUS-Netzes wird der Konfigurator "SYCON" der Firma HILSCHER verwendet, der auf Basis der GSD-Dateien eine einfache Konfiguration von PROFIBUS-Netzwerken mit Geräten unterschiedlicher Hersteller ermöglicht. C.8.2 GSD-Dateien Die charakteristischen Kommunikationsmerkmale eines PROFIBUS-Gerätes werden in Form eines elektronischen Gerätedatenblatts (Gerätestammdaten-Datei, GSD-Datei) festgelegt. GSD-Dateien sind vom Hersteller für alle PROFIBUS-Geräte bereit zu stellen. Die Gerätestammdaten beschreiben die Merkmale eines Gerätetyps eindeutig und vollständig in einem genau festgelegten Format. Die GSD werden vom Gerätehersteller individuell für jeden Gerätetyp erzeugt und dem Anwender als Datei zur Verfügung gestellt. Durch das festgelegte Dateiformat kann das Projektierungssystem die Gerätestammdaten jedes beliebigen PROFIBUS-Gerätes einfach einlesen und bei der Konfiguration des Bussystems automatisch berücksichtigen. Das Projektierungssystem kann bereits während der Projektierungsphase automatisch Überprüfungen auf Eingabefehler durchführen und die Konsistenz der eingegebenen Daten bezogen auf das Gesamtsystem prüfen. Die Gerätestammdatendatei wird in drei Abschnitte unterteilt: Allgemeine Festlegungen In diesem Bereich erfolgen Angaben zu Hersteller- und Gerätenamen, Hard- und Software-Ausgabeständen sowie zu den unterstützten Baudraten, den möglichen Zeitspannen für Überwachungszeiten und der Signalbelegung am Busstecker. MASTER bezogene Festlegungen In diesem Bereich werden alle Parameter eingetragen, die nur für Master-Geräte zutreffen, wie z.b. die max. Anzahl anschließbarer Slaves oder die Upload- und Download-Möglichkeiten. dieser Bereich ist bei Slave-Geräten nicht vorhanden. SLAVE bezogene Festlegungen Hier erfolgen alle Slave-spezifischen Angaben wie z.b. die Anzahl und Art der E/A Kanäle, Festlegung von Diagnosetexten sowie Angaben über die zur Verfügung stehenden Module bei modularen Geräten. 136 SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 Ausgabedatum , DC

137 PROFIBUS-DP Grundlagen Gerätestammdaten ermöglichen die offene Projektierung C.8.3 Identnummer Jeder PROFIBUS Slave und jeder Master Klasse 1 muss eine Identnummer haben. Sie wird benötigt, damit ein Master ohne signifikanten Protokolloverhead die Typen der angeschlossenen Geräte identifizieren kann. er Master vergleicht die Identnummern der angeschlossenen Geräte mit den Identnummern in den vom Projektierungstool vorgegebenen Projektierungsdaten. Der Nutzdatentransfer wird nur dann begonnen, wenn die richtigen Gerätetypen mit den richtigen Stationsadressen am Bus angeschlossen wurden. Dadurch wird eine hohe Sicherheit gegenüber Projektierungsfehlern erreicht. Die Gerätehersteller müssen für jeden Gerätetyp eine Identnummer bei der PROFIBUS Nutzerorganisation beantragen, wo auch die Verwaltung der Identnummern erfolgt. à Das Projektierungstool, auch Konfigurator genannt, erzeugt aus der Summe der GSD- Dateien eine Parameterdatei (max. 5kByte), welche alle relevanten Parameter des DP- Masters sowie aller Slaves in den Profibus-Master lädt. Weiters liefern die Konfiguratoren einen Schlüssel der Abbildung der Ein- und Ausgangsdaten (Offsets) im Prozessabbild. SICAM RTUs, Systemelement-Handbuch SM-2558/DPMiA0 137 DC , Ausgabedatum