Twido Modbus mit Magelis, Altivar, Lexium, TesysU System ... SYSTEMOW AUTOMATYKI TL2007/T… · Twido Modbus mit Magelis, Altivar, Lexium, TesysU System User Guide [Quellcode] 00

Twido Modbus mit Magelis, Altivar, Lexium, TesysU

System User Guide [Quellcode]

3300

4105

.00

FEB 2007

Tw ido_Modbus_DE.doc

Schneider Electric

1

Inhaltsverzeichnis

Anwendungsquellcode...........................................................................................................................4 Typische Anwendungen.........................................................................................................................5 System.........................................................................................................................................................6

Architektur............................................................................................................................................6 Installation............................................................................................................................................9

Hardware ..............................................................................................................................................10 Software ...............................................................................................................................................12 Kommunikation ....................................................................................................................................13

Implementierung...............................................................................................................................15 Kommunikation ....................................................................................................................................16 PowerSuite Software ............................................................................................................................20 HMI .......................................................................................................................................................22 SPS.......................................................................................................................................................26 Geräte...................................................................................................................................................41 Option 1 ................................................................................................................................................48 Option 2 ................................................................................................................................................52 Leistungsmerkmale ..............................................................................................................................52

Anhang......................................................................................................................................................53 Detaillierte Komponentenliste ......................................................................................................53

Option 1 ................................................................................................................................................53 Option 2 ................................................................................................................................................53

Schutzklasse der Komponenten..................................................................................................54 Eigenschaften der einzelnen Komponenten.............................................................................55

Kontakt......................................................................................................................................................59

Einleitung Dieses Dokument soll einen schnellen Überblick über ein System geben. Es ist nicht die

Absicht, andere Produktdokumente zu ersetzen. Statt dessen soll es zusätzliche Informationen zu den Produktdokumenten liefern, um das hier beschriebene System zu installieren, zu parametrieren und in Betrieb zu nehmen. Eine detaillierte Funktionsbeschreibung oder Spezifikation der Anwendung ist nicht Teil dieser Anleitung. Dennoch enthält das Dokument einige typische Anwendungen in der dieses System eingesetzt werden kann.


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Abkürzungen

Wort / Ausdruck Erläuterung AC Wechselstrom Advantys SE Produktname für eine E/A-Modul-Familie Altivar (ATV) SE Produktname für eine FU-Familie BxHxT Dimensionen : Breite, Höhe, Tiefe CANopen Ein Kommunikations-Maschinenbussystem CB Trennschalter oder Motorschutz CoDeSys Hardware-unabhängiges IEC 61131-3 Programmiersoftware ConneXium SE Produktname für eine Transparent Factory Geräte Familie DC Gleichstrom E/A Ein-/Ausgabe EDS Electronic Data Sheet (Elektronisches Datenblatt) FU Frequenzumrichter oder Frequenzumformer Harmony SE Produktname für eine Familie Schalter and Meldeleuchter HMI Anzeige- und Bediengerät IclA (ICLA) SE Produktname für ein Kompakt-Drive Lexium/Lexium05/LXM SE Produktname für eine Servo-Antrieb-Familie Magelis SE Produktname für eine HMI-Familie MB - SL SE Name für ein serielles Modbus Kommunikationsprotokoll Micro SE Produktname für eine mittlere SPS-Familie Modbus Kommunikationsverbindung/Übertragungsprotokoll NEG Netzgerät NIM SE Produktname für ein Netzwerk-Interface Modul NOT-AUS NOT-AUS Schalter Osiswitch SE Produktname einer Positionsschalter Familie PC Personal Computer Phaseo SE Produktname für eine Netzgerät-Familie Powersuite SE software Produkt um FUs zu programmieren Premium SE Produktname für eine mittlere SPS-Familie Preventa SE Produktname für eine Sicherheitsgeräte-Familie PS (Power Supply) Spannungsversorgung PS1131 (CoDeSys) SE Produktname einer SPS-Programmiersoftware mit

CoDeSys SE Schneider Electric SPS Speicherprogrammierbare Steuerung


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SW (Switch) Schalter Sycon SE Produktname einer Feldbus-Programmiersoftware Telefast SE Produktname für ein dezentrales E/A-Gerät TeSysU SE Produktname eines dezentralen E/A-Systems Twido SE Produktname für eine mittlere SPS-Familie TwidoSoft SE Produktname einer SPS-Programmiersoftware TwidoSuite SE Produktname einer SPS-Programmiersoftware Unity (Pro) SE Produktname einer SPS-Programmiersoftware Vijeo Designer SE Software-Produkt um Magelis HMI Geräte zu

programmieren VVD Antrieb mit variabler Geschwindigkeit (VVD) XBT-L1000 SE Software-Produkt um Magelis HMI Geräte zu

programmieren Zelio SE Produktname für eine kleine SPS-Familie ZelioSoft SE Produktname einer SPS-Programmiersoftware


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Anwendungsquellcode

Einleitung Beispielquellcode, die die hier beschriebene Systemfunktionalität abbilden, können hier

heruntergeladen werden. Der Anwendungsquellcode ist im Form von Konfigurations-, Applikations- und Import-Dateien abgelegt. Sie können diese Dateien entweder mit der Öffnen- oder Import-Funktion im entsprechenden Softwarewerkzeug verwenden.

Extension Datei Typ Benötigte Software Werkzeug AIW Konfigurationsdatei Advantys CNF Konfigurationsdatei Sycon CO CANopen Definitionsdatei Sycon CSV Comma Seperated Values, Excel sheet Twidosoft CTX Unity DCF Device Configuration File Advantys DIB Device Independent Bitmap Sycon DOC Document Datei Microsoft Word DOP Projektdatei Magelis XBTL EDS Electronic Data Sheet – Geräte Definition Industrial standard FEF Exportdatei PL7 GSD Geräte Stamm Datei (wie EDS) Profibus ISL Island Datei, Projektdatei Advantys PB Profibus Definitionsdatei Sycon PDF Portable Document Format - Dokument Adobe Acrobat PRO Projektdatei PS1131 - CoDeSys PS2 Export Datei Powersuite export file RTF Rich Text File - Dokument Microsoft Word STU Projektdatei Unity Pro STX Projektdatei PL7 TLX Projektdatei Twinline control tool TWD Projektdatei TwidoSoft VDZ Projektdatei Vijeo Designer XEF Exportdatei Unity Pro XPR Projektdatei TwidoSuite ZM2 Projektdatei Zeliosoft

http://the-village.schneider-electric.com/Architectures_Systems/publication_as.nsf/FolderLien/155596667E4DA272C12570D7003AA186?OpenDocument


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Typische Anwendungen

Einleitung Das Modbus Protokoll wurde 1979 von Modicon als Master-Slave (Client-Server)

System entwickelt. Durch die offene Busstruktur können somit Geräte verschiedener Hersteller direkt kommmunizieren und Daten austauschen. Hieraus ist ein weltweiter Standard für industrielle Bussysteme geworden, mit geschätzt mehr als 10 Millionen eingesetzten Teilnehmern (Nodes). Durch die Entwicklung des Ethernet über Koaxkabel 1980 etablierte sich ein weiterer Busstandard, der anfänglich nur für den Bürobereich konzipiert war. Durch die Kombination beider Systeme ist Modbus TCP entstanden. In diesem Dokument wird der Modbus RTU (Remote Terminal Unit) über Zwei-Draht-Leitung beschrieben. Dieses Bussystem ist preiswert und einfach zu konfigurieren. Daher wird es in kleinen und mittleren Anlagen eingesetzt, bei denen es nicht auf hohe Geschwindigkeit oder Echtzeit ankommt. ( www.modbus.org ) Typische Anwendungen oder Teilanwendungen für dieses System werden im folgenden Kapitel beschrieben. Diese sind in folgenden Marktbereichen zu finden: Industrie Kleine Maschinen- oder Anlagenteile die gesteuert und überwacht werden müssen Dezentralisierte Automations-Anlagen Gebäude/Services Förderband mit Drehtisch Bewässerungsanlage für Gewächshäuser Infrastruktur Wasserversorgung Belüftung von Tunnelanlagen Nahrungsmittel/Pharma Pumpen und Ventil Ansteuerungen Modulare Bäckerei-Maschinen

Anwendung Beschreibung Beispiel

Dezentralisierte Automations-Anlagen

Anlagenteile, wie Kühlanlagen, Waschfilter, etc. , werden von einer übergeordneten SPS per Bussystem angesteuert und auf Fehler überwacht. Diese Daten werden ebenso von der Produktions-Leittechnik gelesen und archiviert.

Wasserversorgung

Hierbei sind oft mehrere Pump- Stationen örtlich verteilt. Die Überwachung der Stationen durch die SPS wird mit einem Bussystem realisiert.

Belüftung / Ventilation

Anlagen und Arbeitsbereiche werden belüftet. Sensoren, Klappen, Lüfter und Filter sind über ein Bussystem mit der SPS verbunden, die den Prozess steuert.

http://www.modbus.org/


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System

Einleitung Dieses Kapitel beschreibt die Architektur, die Komponenten, die Abmaße sowie die Anzahl

der eingesetzten Geräte und Bauteile.

Architektur

Überblick Der Modbus RTU ist ein serieller Kommunikationsbus nach dem Master-Slave Prinzip, mit

einem Master und bis zu 31 Slaves. Jeder Slave kann Adressen von 1.. 247 haben. Dieser Bus kann in RS232 oder als RS485 Version aufgebaut werden. Die RS485 Version kann bis zu einer Ausdehnung von 1,2km eingesetzt werden. Um ein paar der typischen Anwendungen mit Modbus RTU zu beschreiben, wird eine Twido-SPS Typ Kompakt gewählt, ein HMI Bedien-Terminal Typ Magelis XBT-R, ein Frequenzumrichter Altivar 31, und einen Motorstarter vom Typ TeSysU . Als Option 1 wird zusätzlich ein Servo Lexium 05, in der Option 2 wird eine zusätzliche Twido SPS Typ Modular implementiert. Das HMI wird als Master eingesetzt. Die SPS wiederum wird mit seinen zwei Schnittstellen sowohl als Slave von der HMI-Linie, wie auch als Master für eine zweite Bus-Linie zu weiteren Teilnehmern eingesetzt. Als Kommunikations-Verteiler werden Modbus-Hubs eingesetzt. Somit lassen sich Anlagenbereiche funktional trennen und die Ausfallsicherheit erhöhen. Als Kommunikations-Parameter werden in den Beispielen die Default-Werte (9.600Baud, 8,E,1) benutzt.

Aufbau


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Komponenten Hardware:

Magelis XBT-R411 HMI-Panel (Bedien-Terminal als Master) Twido-SPS (kompakte Bauweise, als Master und Slave) mit TWD-NAC485T (RS485

Schnittstelle für Modbus) Twido-(modulare Bauweise, als Slave), mit TWD-NOZ485T (RS485 Schnittstellen-

Modul für Modbus) Frequenzumrichter Altivar ATV31 mit integrierter Modbus-Schnittstelle Servo Lexium 05 mit integrierter Modbus-Schnittstelle TeSysU LUCM1XBL Motorschutz-Schalter mit LULC031 Modbus-Schnittstelle TeSys LU9GC3 Modbus-Hub 8-fach Software: TwidoSoft (Version 3.2) (SPS-Programmierung) XBT-L1000 (Version 4.42) (HMI-Programmierung) PowerSuite (Version 2.3 build15) (FU-Parametrierung)

Anzahl der Komponenten

Zur Erfüllung der hier gezeigten Lösung wird eine unterschiedliche Anzahl von Bauteilen benötigt. Eine detaillierte Aufstellung der benötigten Bauteile, mit Stückzahlen und Teilenummern, finden Sie im Anhang dieses Dokuments.

Schutzarten Nicht alle Bauteile, die in diesem Aufbau vorgesehen sind, können ohne zusätzlichen

Schutz im Feld unter allen Umgebungsbedingungen installiert werden. Aus diesem Grund sind einige Komponenten nur für den Einbau in einen Schaltschrank vorgesehen. Entnehmen Sie bitte der im Anhang beigefügten Liste, welche Bauteile für den direkten Einbau vor Ort (im Feld, unter Angabe der jeweiligen IP-Schutzklasse) geeignet sind.

Anschluss-Spannung 240V AC Anschluss-Gesamtleistung ~ 1 kW Umrichter-Nennleistungen 0,18 kW Motor-Bremse Ohne Anschluss-Querschnitt 3x 1,0mm² (L1, N, PE)

Auslegungs-daten

Sicherheitskategorie Kat. 1,Class3 (optional)

Anmerkung zur Sicherheit

Die Ermittlung der erforderlichen Sicherheits- oder Steuerungskategorie kann für eine Applikationsgruppe nicht pauschal getroffen werden, sondern bedarf einer eingehenden Einzel-Analyse des Risikos und der Gefährdung, die nur in Abstimmung mit einer realen Maschine geschehen kann. Die hier optional vorgeschlagene Sicherheitskategorie ist weder bindend noch für alle Applikationen ausreichend da für jede Anlage eine Risikoanalyse zu erstellen und nachzuweisen ist (zu beachtende nationale oder/und internationale Normen und Richtlinien). Dieses Dokument erhebt dabei keinen Anspruch auf Vollständigkeit und entbindet den Anwender nicht, die sicherheitstechnischen Belange seiner Anlage zu prüfen und im Sinne der national oder international geltenden Richtlinien sicherzustellen.


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Abmaße/ Dimensionen

Die Abmaße der eingesetzten Geräte wie SPS, Frequenzumrichter und Spannungs-versorgung erlauben eine Installation der Komponenten innerhalb eines kleinen Schaltschrankes mit den Außenmaßen von 800x600x300mm (BxHxT). In die Schaltschranktür können ferner die Anzeige- und Bedienelemente für „STEUERUNG EIN“, „STEUERUNG AUS“ und „QUITTIERUNG NOT-AUS“ sowie ein Not-Aus integriert werden.


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Installation

Einleitung Dieses Kapitel beschreibt die erforderlichen Schritte, die Hardware zusammenzufügen und

die Software zu installieren, um den hier beschriebenen Aufgabenumfang erfüllen zu können.

Aufbau Magelis XBT-R Paseo Netzteil Vario Twido SPS modular und kompakt TeSys LU9GC3 Modbus-Hub TeSys U Altivar ATV31 Lexium LXM05

Diese Bild zeigt einen typischen Versuchsaufbau, mit dem die Kommunikation zwischen den Geräten in der Projektierungs-Phase getestet werden kann.


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Hardware

Allgemein Bei den folgenden Beispielen sind Modbus-Hub (Verteiler) eingesetzt, um einheitliche

Modbus-Kabel mit RJ45 Seckern zu verwenden, somit sind Spannungsunterschiede der verschiedenen Schnittstellen ohne Auswirkung. Laut Spezifikation muss mit Endwiderständen der Bus abgeschlossen werden. Im Systemaufbau kann bedingt durch die kurzen Leitungen auch ohne Widerstände getestet werden.

HMI

XBT-R 411

Modbus Master zu SPS

RS232/485 Schnittstelle

Das Terminal kann

sowohl als Master wie auch als Slave

eingesetzt werden, je nach Konfiguration beim

Anlegen eines neuen Projektes in

XBT-L1000 Software

Modbus-Hub

TeSys LU9GC3 passiver

RS485 Verteiler für acht Bus-Teilnehmer

es darf immer nur 1x

Master angeschlossen sein

Zwischen HMI und SPS

sowie zwischen

SPS und den Geräten

Twido SPS Compact

Modbus Master zu weiteren Slaves

COM1 – Slave von HMI

+ Programmier-Schnittstelle

Mit optionaler COM2 RS485 Schnittstelle

Modbus Master

Twido SPS Modular

Als Modbus-Slave

(hier Slave 5)

COM1 –

Programmierung

Mit optionaler COM2 RS485 Schnittstelle

Modbus Master


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Motorstarter

TeSys U

Grundgerät LUB12

Mit Display LUCM1XBL

Kommunikations- Modbus-Modul LUL-C031(032)

Die Modbus Schnittstelle

befindet sich an der Unterseite des Modbus-

Moduls

Altivar ATV31

Frequenz-Umricher

Mit Modbus Schnittstelle

Die Modbus Schnittstelle befindet sich hinter dem

Frontdeckel

Lexium05

Servo-Antriebsregler

Mit Modbus Schnittstelle

Die Modbus Schnittstelle befindet sich hinter dem

Frontdeckel

Netzgerät Phaseo

ABL7RE2403


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Software

Allgemein Die Programmierung der SPS erfolgt mit dem Programmiertool TwidoSoft.

Die HMI Applikation auf dem Magelis Bediengerät XBT-R411 wird mit der Software XBT-L1000 konfiguriert. Die Frequenzumrichter Altivar 31 sowie der Servo Antriebsregler Lexium 05 können über die Frontbedieneinheit parametriert werden, jedoch bietet die Software PowerSuite mehr Komfort. Neben der bequemen Parametrierung der Umrichter erweist sich die Möglichkeit der Speicherung und Archivierung der Daten im Hinblick auf eine schnelle Wiederherstellung der Parameter im Servicefall als vorteilhaft. Zusätzlich kann die Software Ihnen dabei helfen, „online“ die Parameter zu optimieren. Der PC muss über ein Microsoft Windows-Betriebsystem verfügen: Windows 2000 oder Windows XP

Der für die jeweilige Software voreingestellte Installationspfad auf der Festplatte lautet im einzelnen: TwidoSoft C:\Programme\Schneider Electric\TwidoSoft XBT-L1000 C:\Programme\Schneider Electric\XBT-L1000 PowerSuite C:\Programme\Schneider Electric\PowerSuite

Manuals Dieses Handbuch beschreibt weitere Details über den Modbus und die Programmierung der Kommunikation


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Kommunikation

Allgemein Es wird für die Kommunikation zwischen den einzelnen Geräten Modbus seriell

eingesetzt. Für die Programmierung oder Parametrierung der Geräte, sowie der Kommunikation zwischen den Geräten, sind verschiedene, fertig konfektionierte Kabel einzusetzen. Um den Modbus Inbetrieb nehmen zu können müssen die Teilnehmer Adressen (Node-Nummer), sowie die Übertragungs-Parameter eingestellt werden. Dies geschieht, je nach Gerät, soft- oder hardware technisch. Die nachfolgenden Tabellen geben eine Übersicht der zu verwendenden Kabel-Verbindungen und Modbus Funktions-Codes an.

Aktion Kabel-Typ Programmierung SPS

TSXPCX3030 (USB)

Modbus- Kommunikation SPS <-> Modbus-Hub

TWDX-CAR-J030 mit RJ45

Programmierung HMI

XBT-Z915

Modbus- Kommunikation HMI <-> Modbus-Hub

XBT-Z938 mit RJ45

Parametrierung Altivar31

PowerSuite-AdapterW8 mit RJ45 oder Adapter USB-485040 mit Modbus-Kabel mit RJ45

Modbus- Kommunikation Altivar31 <-> Modbus-Hub

Modbus-Kabel VW3A8306R10 mit RJ45

Parametrierung Lexium05

PowerSuite-AdapterW8 mit RJ45 oder Adapter USB-485040 mit RJ45-Modbus-Kabel

Modbus- Kommunikation Lexium05 <-> Modbus-Hub


Parametrierung TeSys U

PowerSuite-AdapterW8 mit RJ45 oder Adapter USB-485040 mit Modbus-Kabel mit RJ45

Modbus- Kommunikation TeSys U <-> Modbus-Hub


Modbus-Hub 8-fach

Modbus Verteiler (passiv)


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Modbus Bus-Parameter vorgeben

Programmierung SPS Die Bus-Adresse (Node-Nummer) wird für die Twido SPS in der Programmier-Software TwidoSoft in den Port Parametern eingestellt und in die Steuerung geschrieben. (siehe Kapitel )

Programmierung HMI Die Bus-Adresse (Node-Nummer) wird für das Bedien-Terminal XBT-R411 in der Programmier-Software XBT-L1000 eingestellt und in die Steuerung geschrieben. (siehe Kapitel )

Parametrierung Altivar31 und Lexium05

Die Bus-Adresse (Node-Nummer) wird für die Frequenz-Umrichter und die Servos über das Front-Display eingestellt. Alternativ kann dies auch mit der PowerSuite Software durchgeführt werden (siehe Kapitel ) .

Parametrierung TeSys U

Die Bus-Adresse (Node-Nummer) wird für die Motorstarter TeSys U LUB12 an den DIP-Schaltern auf der Unterseite des Modbus-Moduls LUL-C031 eingestellt. (siehe Kapitel )

Mögliche Modbus Funktions-Codes

Lesen

schreiben

Folgender Geraete unterstützten folgender Codes

Twido SPS

Code 1 Code 3 Code 5 Code 6 Code 15 Code 16

HMI Magelis XBT-R411

Code 1 Code 3 Code 5 Code 6 Code 15 Code 16

TeSysU

Code 3 Code 6 Code 16

Altivar31

Code 3 Code 6 Code 16

Lexium05 Code 3 Code 16

Auf eine detaillierte Fehler-Auswertung wird nicht weiter eingegangen, es wird nur

ein Sammelfehler berücksichtigt.


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Implementierung

Einleitung Dieses Kapitel beschreibt die notwendigen Schritte für die Installation der Hardware und

das Setup der Software, um die Aufgabe der folgenden Anwendung zu erfüllen.

Funktion

Einschaltanweisung und Funktionsbeschreibung 1. Alle Sicherungen und Motorschutzschalter einschalten. 2. Not-Aus quittieren 3. Hauptschalter einschalten 4. Die Daten der verschiedenen Bus-Teilnehmer werden im Display des HMI angezeigt Im HMI sollen Daten von den verschiedenen Geräten, wie SPS, Frequenz-Umrichter, Servo und Motor-Starter angezeigt werden. Die Geräte kommunizieren über ein Modbus Netzwerk. Der Modbus RTU (Remote Terminal Unit) ist ein serieller 2-Draht-Bus (RS485) nach dem Master-Slave Prinzip, mit einem Master und bis zu 31 Slaves. Im angezeigten System-Aufbau ist das HMI-Bedienterminal der Master für die Kommunikation zur ersten SPS. Diese SPS wiederum ist über eine zweite COM-Schnittstelle der Master für die angeschlossenen Geräte. Diese Geräte sind alle Slaves. Dieser Aufbau hat verschiedene Vorteile: Bei Ausfall des HMI besteht weiterhin die Kommunikation zu den vernetzten Geräten. Somit kommt es in einer Produktions-Anlage nicht zum Stillstand, da der Automatik-Betrieb, gesteuert von der Master-SPS, weiterlaufen kann. Sollte es zu einem Ausfall der SPS oder einem der Slaves kommen und das HMI ist ok, so können dort die entsprechenden Alarm-Meldungen angezeigt werden. Bei Bus-Verbindungen über den Modbus-Hub sind Spannungsunterschiede der verschiedenen Schnittstellen ohne Auswirkung.

Darstellung


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Kommunikation

Einleitung In diesem Kapitel werden die einzelnen Datenpunkte, die über ein Bussystem (z.B.

Modbus Plus oder TCP/IP) miteinander ausgetauscht werden und nicht an Digital- oder Analog-Hardwareschnittstellen gebunden sind, einzeln aufgelistet. Definiert werden in dieser Liste

die jeweils beteiligten Geräte, die Übert ragungsrichtung, der symbolische Name, sowie die direkte Bus-Adresse im beteiligten Gerät.

Beteiligte Geräte

In dieser Applikation findet das Bussystem Modbus Anwendung, das die verschiedenen Komponenten (SPS, HMI, FU, Servo, MotorStarter) miteinander verbindet, und den Datenaustausch ermöglicht. Bei den folgenden Beispielen sind Modbus-Hub (Verteiler) eingesetzt, um einheitliche Modbus-Kabel mit RJ45 Seckern zu verwenden. Spannungsunterschiede der verschiedenen Schnittstellen sind hierbei ohne Auswirkung.

Modbus Topologie

Unterschiedliche Anordnungen sind bei einem Modbus Aufbau möglich: Grundsätzlich ist der Modbus immer ein Master – Slave System, d.h. dass es nur einen Master gibt, der die Kommunikation steuert und überwacht, die Daten von den Slaves anfordert und an die Slaves sendet. Es findet keine direkte Kommunikation zwischen den Slaves statt. Um Daten von einem Slave zu einem anderen Slave zu übertragen, müssen diese erst vom Master gelesen und danach zu dem anderen Slave gesendet werden. Dieser Datentransfer kann nur zeitlich nacheinander erfolgen. Die End-Widerstände haben die Aufgabe ein definiertes Spannungslevel auf den Kommunikationsleitungen zu gewährleisten. Bei einem Testaufbau mit kurzen Leitungen kann auch ohne End-Widerstände getestet werden. Im Systemaufbau kann ohne End-Widerstände getestet werden.


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Beispiel 1:

Beispiel 2:

Der Modbus Hub LU9GC3 ist ein passiver Bus -Verteiler, und somit wie eine Bus-Linie zu verwenden. An einem Modbus-Hub ist immer nur ein Master erlaubt.


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Jede COM Schnittstelle der Twido kann sowohl Master als auch Slave sein.

Die optionale COM2 Schnitstelle in Klemmen- oder MiniDIN Ausführung


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Innerhalb des SPS-Beispielprogramms werden verschiedene Hardware-Adressen sowie Merker und MerkerWorte verwendet.

Bei der Kommunikations-Steuerung ist es wichtig, das ein Bereich von aufeinander folgenden Adressen benutzt wird, da die Kommunikations-Befehle eine konkrete Reihenfolge der MerkerWorte zuordnen (siehe SPS-Programmierung).

Um eine bessere Übersicht zu erhalten, wird im SPS-Programm mit absoluten Adressen (z.B. %MW2 ) gearbeitet.

Typ Adresse Bemerkung

MerkerWorte %MW0 bis %MWx

Als MerkerWorte werden in diesem Programm nur 16-Bit Worte ( 2 Byte ) verwandt

Merker %M0 bis %Mx

Merker sind boolsche Variablen die nur den Zustand 0 oder 1 annehmen können.

Sonder-MerkerWorte

%SW63

%SW64

In diesem MerkerWort werden Fehlercodes ausgeführt, wenn Kommunikationsfehler auf der COM1/COM2 Schnittstelle der Twido auftreten

EXCHx

Autausch-Anweisung

EXCH %MW0:30

Anweisung zum Senden/Empfangen von Meldungen (Datenaustausch), z.B. ab %MW0 die nächsten aufeinander folgenden 30 Bytes ( = 15 MerkerWorte)

MSGx

Austausch-Steuerungs-Funktions-Block

%MSG1.D

%MSG2.D

Steuerbit für die Koordination und Fehlerüberwachung der Kommunikation für COM1 und COM2

Übersicht der Adressen und Befehle


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PowerSuite Software Einleitung Modbus – Serial – Mehrpunkt

Mit der PowerSuite Software können die einzelnen Slaves, die über einen Modbus-Hub eingebunden sind, direkt einzeln angesprochen und parametriert werden. Der Vorteil ist, das die Verkabelung der Slaves nicht vom Modbus-Hub gelöst werden müssen, sondern das das Kommunikationskabel vom PC nur zusätzlich aufgesteckt wird.

Ein typischer Aufbau: In einer Anlage sind mehrere Geräte über einen Hub vernetzt.

1 Kabel-Adapter USB 485040 (TSX C USB 485) am USB Port vom PC anschließen. Mit einem Modbus Kabel mit RJ45 Steckern dem Kabel-Adapter mit dem Modbus-Hub verbinden. Der PC ist hierbei Modbus-Master.

2 Das Kabel vom Netzwerk Modbus-Master (HMI oder SPS) muss vom Modbus-Hub abgezogen werden, da sonst Kommunikationsfehler erzeugt werden können.

3 PowerSuite Software starten.

4 Im Menü-Baum Connections aufklappen.


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5 Doppelklick auf Serial multidrop :

6 Die Kommunikations-Parameter und die Slave-Adresse einstellen, und mit Enter bestätigen.

7

Rechte Maustaste auf Seriel multidrop und Connect anwählen.

8 Der Suchlauf nimmt jetzt automatisch die Verbindung zum Slave 2 auf, und die Parameter werden ausgelesen, und können dann auch online geändert werden. Die Kommunikation ist aufgebaut und Online verfügbar.


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HMI

Einleitung

In dieser Applikation ist ein Bedien- und Anzeigegerät des Types Magelis XBT-R411, dass über das Protokoll Modbus-RTU mit der Steuerung kommuniziert, enthalten. Die Programmierung bzw. Konfiguration des Terminals erfolgt über die XBT-L1000 Software. Das HMI wird als Modbus-Master definiert, und über den Modbus-Hub mit der COM1 Schnittstelle der Twido Kompakt SPS verbunden. Auf den nachfolgenden Seiten werden die erforderlichen Schritte zur Erstellung und dem Download eines Programmes erläutert. Die Einbindung vom Anzeige- und Bediengerät (HMI) wird in folgenden Schritten realisiert:

Master oder Slave definieren Anwenderseite bearbeiten Projekt übertragen

Master oder Slave

Diese Endscheidung wird beim Anlegen eines neuen Projekts getroffen

1 Beim Anlegen eines neuen Projektes in XBT-L1000 Software wird der Terminaltyp konfiguriert: Commercial References: XBT-R411 Protocol:

Modbus => Master Modbus Slave => Slave

dann - Parameters.. anwählen

Modbus Master Parameter

2 Folgende Default-Parameter werden bei allen Geräten eingestellt: Geschwindigkeit: 9600 Baud Parität: Gerade Stopbits: 1 Datenbits: 8 (fest vorgegeben) Weiter mit OK.


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3 In der Application creation assistant (Anwendungs- Erstellung) Mit Browse, Das Projekt im entsprechenden Verzeichnis mit beliebigen Namen abspeichern, bevor sie auf Next> klicken.

4 In der List of Current Equipement (Geräteliste), muss mindestens ein Slave definiert sein. Mit Modify the List (Liste ändern) wird die Configure Equipment Symbols (Konfiguration Gerätesymbole) dialog geöffnet.

5 Hier können Namen und

SlaveAdressen geändert werden

Exit mit OK

6 Jetzt kann man die Sprache

konfigurieren. Mit Next> zum fertigstellen der Applikation.

7 Klicken sie auf Finish (fertig stellen) und die erste Anwender-Seite wird geöffnet.


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Anwender-seite bearbeiten

1 Die Anwenderseite kann bearbeitet werden

2 Beliebigen Text einfügen

3 Bearbeiten - Feld einfügen Daten Lesen von SPS Slave01

Doppelklick an die Stelle, wo die Variable eingefügt werden soll. - auf Modify.. klicken - Gerät auswählen - Variable Type und Address

die gelesen werden soll (%MW7)

Danach OK.

4 Die Variable ist im Bildschirm eingefügt. Hier wird im Betrieb der aktuelle Wert eingeblendet

5 HMI Start-Bildschirm, nachdem noch weitere Felder in die Seite eingefügt worden sind


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Projekt in HMI übertragen oder Exportieren

1

2

Danach das XBT Programmier-Kabel abziehen und das Kommunikations-Kabel aufstecken

3 HMI-Display : Angezeigt werden die eingelesenen ersten sechs Daten-Register ab %MW7 bis %MW12 mit aktuellen Werten aus der Twido-SPS (erst, wenn die SPS auch programmiert ist, und die Kommunikation aktiv ist)


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SPS

Einleitung Dieses Kapitel beschreibt die notwendigen Schritte zur Initialisierung,

Parametrierung sowie das Laden des vorliegenden TwidoSoft Programmes in die Twido-SPS, um die vorangegangene Funktionsbeschreibung zu erfüllen.

Vor- bedingungen

Die Kommunikation über den Modbus-Master benötigt eine Parametrierung und ein SPS- Programm, das die Datenübertragung über die COM Schnittstellen steuert und überwacht. Bei den Slaves sind nur die Parameter einzustellen. Eine Kommunikations-Programmierung ist hier nicht notwendig. Es wird die Programmierung jeweils in KOP und AWL dargestellt. Um die unten dargestellten Schritte durchführen zu können, muss folgendes sichergestellt sein: Das TwidoSoft Programmiertool ist auf Ihrem PC installiert Der Modbus serieller Treiber Version 1.6 (Build 28) ist auf dem PC installiert Die Twido SPS ist eingeschaltet und mit Spannung versorgt Die Steuerung und der PC sind über das PC <> Twido Programmierkabel

(TSXPCX1031 oder TSXPCX3030) miteinander verbunden Die Programmierung der SPS wird in folgenden Schritten realisiert:

Neues Projekt erstellen Schnittstellen definieren Programmierung in KOP schreiben Programmierung in AWL schreiben (alternativ)

Kommunikation zwischen Twido-SPS (Master) und Twido-SPS (Slave)

Neues Projekt erstellen

1 Zur Erzeugung eines neuen Projektes wählen Sie File->New (Datei->Neu)


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2 Es öffnet sich ein Fenster, dass einige zusätzliche Einstellungen ermöglicht. Für die Erstellung dieser Applikation werden nur die Standardeinstellungen benötigt, die Sie mit OK bestätigen.

Schnittstelle definieren

1 Im Applikations-Navigator mit der Maus auf Hardware, rechte Maustaste, Add option.. (Option hinzufügen) anklicken

2 Die 2. COM Schnittstelle

TWDNOZ485T auswählen, und mit Add bestätigen

3 Mit der Maus auf Port 1, rechte

Maustaste, Edit Controller Comm Setup.. (SPS-Kommunikations-Setup) anklicken, um dem Controller Communications Setup dialog zu invokieren.


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4 Protokoll Modbus anwählen. Die Parameter können jetzt bearbeitet werden. Die COM Schnittstellen können sowohl Master als auch Slave sein. Ob Master oder Slave wird nur durch das SPS-Programm entschieden. Es wird jeweils die address (Adresse) „1“ gewählt. (Bei der Master-Schnittstelle ist dies nicht relevant, bei der Slave-Schnittstelle ist es die Slave-Adresse) Für die Beispiele wurden jeweils die SPS-Default-Werte: Baudrate : 9600 Data bits: 8 Parity : Even (gerade) Stop Bits : 1 eingestellt. Übernehmen Sie die Werte mit OK.

5 Führen sie die gleiche Schritte für Port 2 aus.

SPS- Programm in KOP n-Worte von Slave lesen (Code 03)

1 Bei der Kommunikations-Steuerung ist es wichtig, das ein Bereich von aufeinander folgenden Adressen benutzt wird, da die Kommunikations-Befehle eine konkrete Reihenfolge der Merkerworte benötigen.

Um eine bessere Übersicht zu erhalten, wird im SPS-Programm mit absoluten Adressen (z.B. %MW0, %MW100 ) gearbeitet.


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2 Bus-Initialilierung und Daten von Slave 1 Lesen. Als Slave 1 werden hier von einer Twido-SPS die Daten %MW120 bis %MW134 gelesen. Mit den Daten-Wörtern %MW0 bis %MW2 wird der entsprechende Slave initiiert sowie definiert welche, und wieviele Daten übertragen werden sollen. In %MW0 und %MW1 stehen default-Werte. In %MW2 wird Funktion-Code 03 (Lesen) eingetragen, 01 für die Slave-Adresse. In %MW3 steht die Start-Adresse vom Slave, ab der Daten gelesen werden. In %MW4 wird die Anzahl der zu lesenden MerkerWorte angegeben. In %MW5 und %MW6 werden Werte der Empfangstabelle gelesen. Ab %MW7 werden die gelesenen Daten aus dem Slave angezeigt.

Hinweis: Die Daten vom Slave werden ab dem 7. MerkerWort (hier %MW7) + Anzahl (die „15“ MerkerWorte in %MW4) = %MW21 angezeigt und können dann in die entsprechenden Bereiche des SPS-Programmes übert ragen werden. Es wird im Beispiel vom Slave ab Adresse %MW120 bis %MW134 (15 MerkerWorte) gelesen, und beim Master in den Bereich %MW7 bis %MW21 geschrieben.

Parameter Zuordnung Modbus Funktion 03 LESEN

3

4 Kommunikation steuern. Die Kommunikation mit den Slaves muss im Master gesteuert werden, damit keine Befehle gleichzeitig abgearbeitet werden, um somit Kommunikations-Fehler zu vermeiden.

5 Sendebit kontrollieren.

Die Sende-Befehle werden durch die Funktion EXCH2 (für COM2) initiiert. Das Bit %MSG2.D wird nach dem Senden auf 1 gesetzt und der Empfangsmodus beginnt.


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6 Ansteuern der Slaves In diesem Beispiel wird mit dem Bit %MSG2.D in ein DatenWort %MW999 inkrementiert, so das nach jedem Sende-Zyklus der Wert um 1 erhöht wird. Durch den Vergleich des Wertes werden nacheinander andere Initialwerte an die COM-Schnittstelle übergeben, so das die verschiedenen Slaves nacheinander abgefragt werden. Die Reihenfolge ist willkürlich, so dass abhängig von der Anlage manche Slaves mehrfach oder seltener abgefragt werden können. Wichtig : pro Slaves sind mindestens 2 Sende-Zyklen notwendig, um eine sichere Kommunikation zu gewährleisten.

7 Steuerung mit Rücksetzen des Zählers nachdem alle Slaves abgefragt wurden.

Im Beispiel werden im SPS-Master die Daten von 5 Slaves (MW0, MW100, MW200, MW300, MW400) nacheinander abgefragt. Somit ist gewährleistet, dass keine gleichzeitigen Abfragen stattfinden, die Kommunikations-Fehler erzeugen.


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8 Beispiel : Verschieben der Nutzdaten(mapping) von Slave 1

9 Fehleruberwachung der Bus Kommunikation Das Datenwort %SW64 für die Erkennunng von Kommunikationsfehlern an COM2, wird hier abgefragt und die Anzahl der Fehler gezählt.

Um eine detailierte Fehler-Auswertung zu bekommen, muss der Fehler-Code in %SW64 ausgewertet werden. (für COM1 = %SW63)

Fehler-Codes 10


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11 In TwidoSoft unter Steuerung und Verbinden das Programm in die SPS laden,

Programm Starten, und die Kommunikations-Kabel von den beiden Twido-SPS mit dem Modbus-Hub verbinden. Die Slave-Daten sind dann im Master sichtbar.

12 Anschluss-Kabel und Test:

Programmierung SPS TSXPCX3030 oder TSXPCX1031 Modbus- Kommunikation

SPS <-> Modbus-Hub TWDX-CAR-J030 mit RJ45

SPS- Programm in KOP

1 n-Worte in Slave schreiben Modbus Funktion (Code 16 (=10hex)) Bei der Kommunikations-Steuerung ist es wichtig, dass ein Bereich von aufeinander folgenden Adressen benutzt wird, da die Kommunikations-Befehle eine konkrete Reihenfolge der Merkerworte benötigen.



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2 Bus-Initialilierung und Daten schreiben in Slave 2. Von einer Twido-SPS (Modbus Master) sollen die Daten %MW6 bis %MW10 in eine Twido-SPS (Slave 2) geschrieben werden. Mit den Daten-Wörtern %MW0 bis %MW5 wird der Sende-Auftrag definiert, an welchen Slave wieviele Daten gesendet werden sollen. In %MW0 (16#01..) sind default-Werte; (..12) ist die Sendelänge = 8+2*(5) Anzahl zu sendender Worte In %MW1 sind default-Werte für Senden In %MW2 (16#02..) ist die Slave-Adresse; (..10) ist default-Wert für Code 16 In %MW3 (..00) bedeutet %MW0 = Ziel -Adresse im Slave In %MW4 Anzahl der zu schreibenden Worte In %MW5 (16#00..) default-Werte; (..0A)=10 dezimal =2*(5) Anzahl zu sendender Bytes Ab %MW6 folgen n- DatenWorte die an den Slave gesendet werden sollen. Hinweis: Im Beispiel wird in den DatenWorten %MW6 bis %MW10 mit verschiedenen Faktoren inkrementiert. Dies dient nur der Kontrolle im Slave.

Parameter Zuordnung Modbus Funktion 16 Schreiben

3


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4 Kommunikation steuern

Die Kommunikation mit den Slaves muss im Master gesteuert werden, damit keine Befehle gleichzeitig abgearbeitet werden, und es so zu Kommunikations-Fehlern kommt.

5 Sendebit kontrollieren

Die Sende-Befehle werden durch die Funktion EXCH2 (für COM2) initiiert. Über das Bit %MSG2.D wird sichergestellt, dass ein Sende-Auftrag erst beendet ist, bevor der nächste gesendet wird. Das ist nicht die schnellste Methode, aber eine sichere.

6 Sende-Fehler überwachen

Mit dem Bit %MSG2.E wird kontrolliert, ob Sendefehler vorliegen. In dem SystemWort %SW64 wird der Fehlercode von COM2 angezeigt.

Fehler-Codes 7


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8 Programm laden

In TwidoSoft unter Steuerung und Verbinden das Programm in die SPS laden, Programm Starten, und die Kommunikations-Kabel von den beiden Twido-SPS mit dem Modbus-Hub verbinden. Die Slave-Daten sind dann im Master sichtbar.

9 Anschluss und Test: Programmierung SPS TSXPCX3030 oder TSXPCX1031 Modbus- Kommunikation


Kommunikation zwischen Twido-SPS (Master) und Twido-SPS (Slave)

Programm in AWL

1 Bei der Kommunikations-Steuerung im Master ist es wichtig, das ein Bereich von aufeinander folgenden Adressen benutzt wird, da die Kommunikations-Befehle eine konkrete Reihenfolge der Merkerworte benötigt.


2 Bus-Initialilierung und Daten Lesen von Slave 1

Als Slave 1 werden hier von einer Twido-SPS die Daten %MW120 bis %MW134 gelesen. Mit den Daten-Wörtern %MW0 bis %MW2 wird der entsprechende Slave initiiert, und definiert welche und wieviele Daten übert ragen werden sollen. In %MW0 und %MW1 stehen default-Werte. In %MW2 wird Funktion-Code 03 (Lesen) eingetragen, 01 für die Slave-Adresse. In %MW3 steht die Start-Adresse vom Slave, ab der Daten gelesen werden. In %MW4 wird die Anzahl der zu lesenden MerkerWorte angegeben. In %MW5 und %MW6 werden Init-Werte der Empfangstabelle gelesen. Ab %MW7 werden die gelesenen Daten aus dem Slave angezeigt. Hinweis: Die Daten vom Slave werden ab dem 7.MerkerWort (hier %MW7)+Anzahl (15 von %MW4) = %MW21 angezeigt, und können dann in die entsprechenden Bereiche des SPS-Programmes übertragen werden. Es wird hier vom Slave ab Adresse %MW120 bis %MW134 (15 MW) gelesen, und beim Master in den Bereich %MW7 bis %MW21 geschrieben.


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Parameter Zuordnung Modbus Funktion 03 LESEN

3


Die Kommunikation mit den Slaves muss gesteuert werden, damit keine Befehle gleichzeitig abgearbeitet werden, und es so zu Kommunikations-Fehlern kommt.


Die Sende-Befehle werden durch die Funktion EXCH2(für COM2) initiiert. Das Bit %MSG2.D wird nach dem Senden auf 1 gesetzt, und der Empfangsmodus beginnt.

6 Ansteuern der Slaves In diesem Beispiel wird mit dem Bit %MSG2.D in ein DatenWort %MW999 inkrementiert, so dass nach jedem Sende-Zyklus der Wert um 1 erhöht wird. Durch den Vergleich des Wertes werden nacheinander andere Initialwerte an die COM-Schnittstelle übergeben, so das die verschiedenen Slaves nacheinander abgefragt werden. Die Reihenfolge ist willkürlich, so dass abhängig von der Anlage manche Slaves mehrfach oder seltener abgefragt werden können. Wichtig : pro Slaves sind mindestens 2 Sende-Zyklen notwendig, um eine sichere Kommunikation zu gewährleisten.


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7 Steuerung Im Beispiel werden die Daten von 5 Slaves (MW0, MW100, MW200, MW300, MW400) nacheinander abgefragt. Somit ist gewährleistet, das keine gleichzeitigen Abfragen stattfinden, die Kommunikations-Fehler erzeugen.

8 Rücksetzen des Zählers nachdem alle Slaves abgefragt wurden

9 Beispiel: Verschieben der Nutzdaten (mapping) von Slave 1

10 Fehler-Überwachung der Bus-Kommunikation

Das Datenwort %SW64 für die Erkennunng von Kommunikationsfehlern an COM2, wird hier abgefragt und die Anzahl der Fehler gezählt.

Um eine detailierte Fehler-Auswertung zu bekommen, muss der Fehler-Code in %SW64 ausgewertet werden. (für COM1 = %SW63)


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Fehler-Codes

11 Programm laden In TwidoSoft unter Steuerung und Verbinden das Programm in die SPS laden, Programm Starten und die Kommunikations-Kabel von den beiden Twido-SPS mit dem Modbus-Hub verbinden. Die Slave-Daten sind dann im Master sichtbar.

12 Anschluss und Test: Programmierung SPS TSXPCX3030

Modbus- Kommunikation SPS <-> Modbus-Hub TWDX-CAR-J030 mit RJ45

SPS- Programm in AWL

1 n-Worte in Slave schreiben Modbus Funktion (Code 16) Bei der Kommunikations-Steuerung ist es wichtig, dass ein Bereich von aufeinander folgenden Adressen benutzt wird, da die Kommunikations-Befehle eine konkrete Reihenfolge der Merkerworte benötigen. Um eine bessere Übersicht zu erhalten, wird im SPS-Programm mit absoluten Adressen (z.B. %MW0, %MW5 ) gearbeitet.


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2 Bus-Initialilierung und Daten schreiben in Slave 2 Von einer Twido-SPS (Modbus Master) sollen die Daten %MW6 bis %MW10 in eine Twido-SPS (Slave 2) geschrieben werden. Mit den Daten-Wörtern %MW0 bis %MW5 wird der Sende-Auftrag definiert, an welchen Slave wieviele Daten gesendet werden sollen. In %MW0 (16#01..) sind default-Werte; (..12) ist die Sendelänge = 8+2*(5) Anzahl zu sendender Worte In %MW1 sind default-Werte für Senden In %MW2 (16#02..) ist die Slave-Adresse; (..10) ist default-Wert für Code 16 In %MW3 (..00) bedeutet %MW0 = Ziel -Adresse im Slave In %MW4 Anzahl der zu schreibenden Worte In %MW5 (16#00..) default-Werte; (..0A)=10 dezimal =2*(5) Anzahl zu sendender Bytes Ab %MW6 folgen n- DatenWorte die an den Slave gesendet werden sollen. Hinweis: Im Beispiel wird in den DatenWorten %MW6 bis %MW10 mit verschiedenen Faktoren inkrementiert. Dies dient nur der Kontrolle im Slave.

Parameter Zuordnung Modbus Funktion 16 Schreiben (=10hex)

3


Die Kommunikation mit den Slaves muss im Master gesteuert werden, damit keine Befehle gleichzeitig abgearbeitet werden, und es so zu Kommunikations-Fehlern kommt.


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Die Sende-Befehle werden durch die Funktion EXCH2 (für COM2) initiiert. Über das Bit %MSG2.D wird sichergestellt, dass ein Sende-Auftrag erst beendet ist, bevor der nächste gesendet wird. Das ist nicht die schnellste Methode, aber eine sichere.

6 Sende-Fehler überwachen

Mit dem Bit %MSG2.E wird kontrolliert, ob Sendefehler vorliegen. In dem SystemWort %SW64 wird der Fehlercode von COM2 angezeigt.

Fehler-Codes 7

8 Programm laden

In TwidoSoft unter Steuerung und Verbinden das Programm in die SPS laden, Programm Starten und die Kommunikations-Kabel von den beiden Twido-SPS mit dem Modbus-Hub verbinden. Die Slave-Daten sind dann im Master sichtbar.

9 Anschluss und Test:

Programmierung SPS TSXPCX3030 oder TSXPCX1031 Modbus- Kommunikation



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Geräte

Einleitung Dieses Kapitel beschreibt die verschiedenen Schritte zur Initialisierung und

Parametrierung der Geräte zur Erfüllung der vorher beschriebenen Systemfunktionalität.

Allgemein

In vielen Anwendungen werden als weitere Geräte Frequenz -Umrichter Altivar (ATV31), Servo-Antriebe (Lexium05), und Motor-Starter (TeSysU) mit der Twido SPS über ein Modbus-Netzwerk verbunden. In den folgenden Beispielen werden von der Twido-SPS als Master Daten aus diesen Slaves gelesen. Die ATV 31 und Lexium 05 Parameter werden über die Frontbedieneinheit eingegeben oder verändert. Mit der PowerSuite Software Nutzung kann ebenso parametriert werden, sie bietet darüber hinaus auch noch weitere Vorteile: Daten auf Ihrem PC speichern und beliebig duplizieren Dokumentation ausdrucken Parameter online zu optimieren. Bei dem Motor-Starter TeSys U muss die Slave Adresse am Modbus-Kommunikations-Modul LUL-C032(031) per DIP-Switch eingestellt werden. Die Kommunikations-Parameter erkennt das Modul automatisch.

Kommunikation von Twido-SPS (Master) zu Altivar 31 (Slave)

Die SPS als Master wird über die COM2 Schnittstelle mit dem Modbus-Hub verbunden, und von dort auf den Altivar 31 als Slave. Die Menü-Struktur ist wie unten aufgebaut


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Altivar ATV31 Slave Adresse am Display einstellen

1 Um diesen Bildschirm zu sehen, muss beim erstmaligen Startup die Kommunikation Modbus gewählt werden (siehe Handbuch). ENT drücken

2 SET für Setzen ENT drücken

3 Cursor nach unten Drücken bis .. CON für Kommunikation erscheint. ENT drücken.

4 Add für Addresse.

5 Ent drücken und die Slave Adresse einstellen mit den Cursor Tasten Modbus-Slave Adresse = 9

Dann mit ENT bestätigen. Display blinkt kurz auf.


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6 ESC drücken und Cursor nach unten bis tbr für Baudrate erscheint Dann ENT drücken

7 Mit den Cursor Tasten die Baudrate einstellen. 9.6 für 9600 Baud

Dann mit ENT bestätigen. Display blinkt kurz auf

8 ESC drücken und Cursor nach unten bis tF0 für Kontrol-Bits erscheint. Dann ENT drücken

9 Mit den Cursor Tasten 8E1 anwählen 8E1 steht für 8 Datenbits, Parität = even (gerade), 1 Stoppbit Dann mit ENT bestätigen. Das Display blinkt kurz auf. Danach mit 3x ESC bis Anfangsbild

Parameter aktivieren

10 Um die Kommunikations-Parameter zu aktivieren muss das Gerät ATV31 einmal aus- und wieder eingeschaltet werden !


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Adressen Altivar 31

11 Die Adressen sind im Handbuch : ATV31_Communication_Variables. Im Beispiel werden der Leistungstyp und die Versorgungs -Spannung des FU ausgelesen

SPS-Programm in KOP

12 Für die Abfrage von Daten aus dem Altivar 31 Die Initialisierung beginnt hier bei %MW400 Es werden aus Slave 9 zwei Worte ab ATV31 Modbus Adresse 3011 gelesen (Funktion 03) Die Nutzdaten werden ab %MW407 angezeigt


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13 Anschluss und Test:

Programmierung FU

PowerSuite-AdapterW8 mit RJ45 oder Adapter USB-485040 mit Modbus-Kabel mit

RJ45 Modbus- Kommunikation

Altivar31 <-> Modbus-Hub Modbus-Kabel VW3A8306R10 mit RJ45

14 Um Die Werte im HMI sehen zu können, muss dort von Slave 1 (SPS) die Adresse % MW407 und %MW408 ausgelesen werden.

Kommunikation von Twido-SPS (Master) zu TeSys U (Slave)

Die SPS als Master wird über die COM2 Schnittstelle mit dem Modbus-Hub verbunden, und von dort auf den TeSys U als Slave.

TeSYS U Slave Adresse einstellen

1 Zuerst muss das Gerät spannungslos sein. Dann wird es auseinander gebaut und das Modbus Modul LULC032 herausgezogen.

2 TeSYS U Slave Adresse auf der Unterseite vom Modbus Modul LULC032 einstellen


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DIP Einstellungen

3 1 = 2^0 2 = 2^1 3 = 2^2 4 = 2^3 5 = 2^4

Die dezimale Adresse ist binär-codiert, die Umrechnung ist einfach mit dem Windows Taschenrechner umzurechnen

4 Binär-Umrechnung mit Hilfe des Windows Taschen-Rechners :

5 Dezimal eingeben und dann auf Bin klicken

6 Die Kommunikations-Parameter wie Baudrate, Datenbits und Stoppbits erkennt das Modul bei Anfragen vom Master automatisch. Somit muss nur die Slave Adresse vorgegeben werden.

7 Die Kommunikations-Parameter werden beim Einschalten aktiviert.


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Adressen vom TeSysU lesen

1 Die Adressen sind im Handbuch LULCO31 (Modbus module) DE_174323403a55.pdf zu finden. Im Beispiel wird die Stellung vom Schalter gelesen

2 SPS-Programm-Teil für die Abfrage von Daten aus dem TeSys U Die Initialisierung beginnt hier bei %MW300. Es werden aus Slave 2 ein Wort ab TeSys U Adresse 457 gelesen. Die Nutzdaten werden ab %MW307 angezeigt.

3

Verkabelung :

4 Anschließen und ausprobieren

5 Um Die Werte im HMI sehen zu können, muss dort von Slave 1 (SPS) die Adresse % MW307 ausgelesen werden.


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Option 1 Kommunikation von Twido-SPS (Master) zu Lexium 05 (Slave)

Die SPS als Master wird über die COM2 Schnittstelle mit dem Modbus-Hub verbunden, und von dort auf den Lexium 05 als Slave.

Menü-Struktur

Lexium 05 Slave Adresse am Display einstellen

1 Um diesen Bildschirm zu sehen muss beim erstmaligen Startup die Kommunikation Modbus gewählt werden (siehe Handbuch).

2 SEt für Setzen ENT drücken


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3 CoN für Kommunikation Cursor nach unten drücken bis ..

4

…CoAd Ent drücken

5 MbAd für ModBus-Adresse

Cursor nach unten Drücken bis ..

6 Beispiel Slave 11 ENT drücken und die Slave Adresse einstellen mit den Cursor Tasten Dann mit ENT bestätigen. Display blinkt kurz auf.

7 Mbbd für Modbus-Baudrate ESC drücken und Cursor nach unten bis... Dann ENT drücken


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8 9.6 für 9.600 Baud Mit den Cursor Tasten 9600 baud anwählen Dann mit ENT bestätigen. Display blinkt kurz auf.

9 MbFo für Parameter ESC drücken und Cursor nach unten bis... Dann ENT drücken.

10 8 Datenbits, Parität = even (gerade), 1 Stopbit Mit den Cursor Tasten 8E1 anwählen Dann mit ENT bestätigen. Das Display blinkt kurz auf. Danach mit 3x ESC bis Anfangsbild

Parameter aktivieren

11 Um die Kommunikations-Parameter zu aktivieren muss das Gerät einmal

aus- und wieder eingeschaltet werden !

Adressen vom Lexium 05

12 Die Adressen sind im Handbuch: LXM05A_manual_V104_TE_DE.pdf Im Beispiel wird der Motortyp ausgelesen


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SPS-Programm-Teil Für die Abfrage von Daten aus dem Lexium 05

13 Die Initialisierung beginnt hier bei %MW500. Es werden aus Slave 11 zwei Worte ab Lexium Adresse 3332 gelesen. Die Nutzdaten werden ab %MW507 angezeigt.

Verkabelung 14 Programmierung Servo

PowerSuite-AdapterW8 mit RJ45 oder

Adapter USB-485040 mit Modbus-Kabel mit RJ45

Modbus- Kommunikation Servo <-> Modbus-Hub Modbus-Kabel VW3A8306R10 mit RJ45

15 Anschliessen und ausprobieren

16 Um Die Werte im HMI sehen zu können, muss dort von Slave 1 (SPS) die Adresse % MW507 ausgelesen werden.


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Option 2 Kommunikation von Twido-SPS (Master) zu Twido-SPS (Slave)

Die Twido-SPS als Master wird über die COM2 Schnittstelle mit dem Modbus-Hub verbunden, und von dort auf eine weitere Twido SPS als Slave.

Parametrierung Wie im Kapitel SPS beschrieben, werden im SPS- Projekt der Slave SPS nur die Kommnunikations- Parameter für die COM Schnittstelle eingestellt.

Programmierung Eine Programmierung der Kommunikation in der Slave- SPS ist nicht notwendig. Wichtig ist, das die MerkerWorte die vom Master gelesen oder beschrieben werden sollen im Programm des Slave vorhanden sind.

Leistungsmerkmale

Performance Der Modbus (Modus RTU) ist ein serieller Bus für die Kommunikation zwischen (bis

zu 31) verschiedenen Geräten in der Automationstechnik. Dieses Bussystem benötigt einen Master, der die Steuerung der Kommunikations -Protokolle initiiert, und Slaves, die darauf warten, das der Master Daten anfordert (lesen) oder sendet (schreiben). Ein direkter Datenaustausch zwischen den Slaves ist nicht möglich. Dies muss immer über den Master geschehen (Daten vom Slave x lesen und an Slave y schreiben..). Die Zeitdauer der Daten-Übertragung ist abhängig von der Busbelastung (Menge der Daten), der Anzahl der eingebundenen Slaves, der Baudrate sowie der Zykluszeit der Modbus Master SPS. Die Baudraten 4800, 9600 und 19200 Baud werden von den meisten Geräten unterstützt. Die Baudraten 600, 1200, 2400 sowie 38400 werden nur teilweise unterstützt. Dies ist bei der Projektierung zu beachten. Es ist deshalb ratsam, Merker in MerkerWorte zusammenzufassen, damit nicht unnötig viele Einzel-Anweisungen erfolgen müssen. Ebenso sollten bei mehreren MerkerWorten aufeinander folgende Adressen verwendet werden, da blockweise gelesen oder geschrieben wird (max 120 MW pro Anweisung). Je nach Datenmenge und System-Aufbau verlangsamt sich die Daten-Übertragung, und somit die Reaktions-Geschwindigkeit. Aus Zeiten <1s (nur 1 Slave) können sich Zeiten von 5-10 Sekunden ergeben ( mehr als 5-10 Slaves)! Fehler-Verhalten: Wenn einer der Slaves ausgefallen ist (Kabelbruch, Spannungsausfall, etc..) versucht der Master, so wie vorher konfiguriert, wiederholt den Slave zu erreichen. In dieser Zeit werden auch keine Daten mit den anderen Slaves ausgetauscht, es kommt also zu einer Verzögerung. Umfassende Details finden sie in den entsprechenden Referenz-Handbüchern oder im Internet, unter www.modbus.org .

http://www.modbus.org/


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Anhang

Detaillierte Komponentenliste

Pos. Stk. Beschreibung Artikel-Nummer Rev./ Vers.

Hardware-Bauteile

1.1 1 Hauptschalter Vario VCF02GE 1.2 1 Not-Aus-Tastergehäuse Harmonie XALK178G 1.3 1 Netzteil Phaseo 230VAC/24VDC ABL7 RP2403 1.4 1 HMI Magelis XBT-R411 XBT-R411 1.5 1 Modbus-Hub TeSys LU9GC3 1.6 1 Twido Kompakt SPS TWDLCAA-24DRF 1.7 1 Kommunikationsadapter RS485 TWDNAC485D 1.8 1 Frequenz-Umrichter Altivar 31 ATV31H018M2 1.9 1 Motor Starter TeSys U LUCM1XBL LUCM1XBL


Software-Komponenten

2.1 1 TwidoSoft TWDSPU1002 V3.2 2.2 1 XBT-L1000 XBTL1003M V4.42 2.3 1 PowerSuite VW3 A8 104 V2.3

Option 1


Hardware-Bauteile

3.0 1 Servo Antriebs-Regler Lexium05 LXM05AD10M2

Option 2


Hardware-Bauteile

4.0 1 Twido SPS Modular TWDLMDA20RT


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Schutzklasse der Komponenten

Vorgesehene Schaltschrank Einbauort / Bauteile Im Feld, Vor Ort Front Innen Schutzklasse IP54 IP65 IP67 IP55 IP65 IP20 Haupt- und Reparaturschalter Vario X Not-Aus-Tastergehäuse Harmony X Netzteil Phaseo 230VAC/24VDC X HMI Magelis XBT-R411 X Modbus-Hub TeSys LU9GC3 X Twido SPS X Frequenz-Umrichter Altivar ATV31 X Servo Antriebs-Regler Lexium 05 X Motor Starter TeSys U LUCM1XBL X


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Eigenschaften der einzelnen Komponenten

Komponenten Vario Hauptschalter VCF02GE

690V AC – 12A 3 polig 2 Hilfs -Kontakte möglich Aufwand-Gehäuse

Harmony Not-Aus Taster XAL K178G 2x Öffner , 1x Schließer 240V AC - 3A 2 sicherheitsgerichtete Schaltkontakte 1 Meldekontakt Dreh-Entriegelung überlistsicher

Netzgerät Phaseo: ABL7RP2403 100..240V AC / 24V DC

3A sekundärseitig Schmale Bauform Parallelschaltung möglich Kurzschlussfest und überlastsicher


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Komponenten Magelis Bedienterminal XBT-R411 Programmierbar mit Software XBT-L1000 Modbus Master oder Slave, Schnittstelle RS232/RS485 Display Farbe : grün, orange, rot 12 Funktionstasten, frei konfigurierbar 200 Anwenderseiten 250 Alarm-Seiten Display 4x20 (72x20mm) Tasten beschriftbar

TeSys Modbus Hub LU9GC3 8x RJ45 Modbus Verteiler für RS485 Verbindungen Input und Output Buchse Passiv, ohne Spannungsversorgung Bus-Endwiderstände RJ45 (optional)

Twido SPS Bauform: kompakt oder modular Kompakt: 6E + 4A bis 24E + 16A Modular: 12E + 8 A bis 248E + 240A 24V DC oder 240V AC programmierbar in AWL und KOP Modbus Master / Slave Optional: CANopen Bus / AS-Interface / Profibus


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Komponenten Altivar 31 Frequenz-Umrichter 1-Phasen und 3-Phasen 240V AC 1-Phase 0,18..2,2kW 400V AC 3-Phasen 0,37..15kW 600V AC 3-Phasen 0,75..15kW Integrierter Klasse B EMV Filter Temperaturbereich: - 10..+ 50°C

Geschwindigkeitsbereich von 1 bis 20 (0...200 Hz)

Geschwindigkeitsregulierung mit Fluss Vektor Kontrolle Modbus / RS485 Schnittstelle CANopen Ein-/Ausgänge parametrierbar

Schutz von Antrieb und Motor Kompakte Bauform, Seit-an-Seit-Einbau möglich, mit Halter

VW3A11852 auch auf DIN Hutschiene VW3A11851 für 230V Geräte 1~

Lexium 05 Servo Servo-Verstärker für eine Achse 115V AC , 0,4 kW bis 1,4 kW 240V AC , 0,75 kW bis 3,2 kW 400V AC , 1,4 kW bis 6,0 kW Frequenzen 4 kHz / 8 kHz eingebauter Netzfilter Betriebstemperatur 0.. + 50°C Modbus , RS485 CANopen


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Komponenten TeSys U MotorStarter 1-Phase und 3-Phasen Starter 440V AC , 0,15..32 A 1 und 2 Drehrichtungen (reversier Betrieb) für Motoren von 0,09..15 kW sicherheitsgerichtete Schaltkontakte modulares System Modbus RS485 - (optional mit Kommunikations-Modul)

Schneider Electric GmbH Steinheimer Strasse 117 D - 63500 Seligenstadt Germany Twido_Modbus_DE.doc

Da Normen, Spezifikationen und Formate von Zeit zu Zeit geaendert werden, lassen Sie sich bitte eine Bestaetigung der Information in dieser Publikation geben. 59

Kontakt

Autor Telefon E-Mail

Schneider Electric GmbH Machines and Process Architectures

+49 6182 81 2555 [email protected]

mailto:[email protected]

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Twido Modbus mit Magelis, Altivar, Lexium, TesysU System ... SYSTEMOW AUTOMATYKI TL2007/T… · Twido Modbus mit Magelis, Altivar, Lexium, TesysU System User Guide [Quellcode] 00