KONCENTRATOR DANYCH Z PROTOKO EM MODBUS Typu PD21 106 x 94 x 58 mm INSTRUKCJA OBS UGI 1
SPIS TREŒCI 1. ZASTOSOWANIE... 3 2. ZESTAW KONCENTRATORA... 6 3. OPIS KONSTRUKCJI I INSTALOWANIE... 6 4. OPIS FUNKCJI PROTOKO U TRANSMISJI... 14 5. KODY B ÊDÓW... 17 6. MAPA REJESTRÓW KONCENTRATORA PD21... 18 7. DANE TECHNICZNE... 27 8. KOD WYKONANIA... 28 9. KONSERWACJA I SERWIS... 29 2
1. ZASTOSOWANIE Koncentrator danych typu PD21 jest przeznaczony do komputerowych systemów telemetrii jako element poœrednicz¹cy w wymianie danych pomiêdzy czêœci¹ obiektow¹ i systemem nadrzêdnym. Koncentrator przyœpiesza wymianê danych pomiêdzy urz¹dzeniami a systemem nadrzêdnym oraz pozwala zwiêkszyæ iloœæ pod³¹czonych urz¹dzeñ. Do komunikacji s¹ dwa porty szeregowe. Port 1 ma dwa uk³ady interfejsu RS-485 do komunikacji z urz¹dzeniami pracuj¹cymi na obiekcie. Port 2 ma interfejs RS-485 i RS232C do komunikacji z systemem nadrzêdnym przez nastêpuj¹ce ³¹cza: - przewodowe RS232C lub RS-485, - œwiat³owodowe RS232C lub RS-485, - przewodowe przez modem magistralowy lub modem telefoniczny RS232C, - radiowe RS232C (radiomodem). Na ³¹czu szeregowym zosta³ zaimplementowany asynchroniczny znakowy protokó³ komunikacyjny MODBUS. Zestawienie parametrów ³¹cza szeregowego koncentratora: - adres 1... 247 - prêdkoœæ transmisji 1200, 2400, 4800, 9600, 19.2 k, 38,4 k, 56 k, 115.2 k bit/s, - tryby pracy ASCII, RTU, - jednostka informacyjna ASCII: 8N1, 7E1, 7O1; RTU: 8N2, 8E1, 8O1, Prze³¹cznikami ustawia siê: adres koncentratora, prêdkoœæ transmisji dla portu 2, tryb transmisji dla portu 2, oraz rodzaj medium pod³¹czonego do portu 2. Koncentrator ma zegar czasu rzeczywistego. Koncentrator realizuje nastêpuj¹ce funkcje: - odczyt wartoœci parametrów z urz¹dzeñ, które s¹ dostêpne jako parametry koncentratora, - archiwizacjê danych z okreœlon¹ czêstoœci¹, które s¹ udostêpniane na ¹danie dla systemu nadrzêdnego (37620 rekordów), - archiwizacjê zdarzeñ awaryjnych (8950 zdarzeñ), - wymianê danych polegaj¹c¹ na przesy³aniu ¹dañ od systemu nadrzêdnego do konkretnego urz¹dzenia np. odczytu lub zapisu parametru. Przyk³adowa topologia sieci z zastosowaniem koncentratorów danych i ró - nych rodzajów mediów pokazana jest na rys.1, 2, 3 i 4. 3
Stacja operatorska RG14 RG24 SP1 RS232 PD5 31 PD21 * RS-485 12GJ 3.2 MPa PD3 RS-485 * RG14 RG24 SP1 * PD21 RS-485 1 12GJ 3.2 MPa PD3 Rys. 1. Przyk³adowa topologia sieci z zastosowaniem ³¹cza RS-485 Stacja operatorska RS232 RG14 RG24 SP1 PD5 RS-485 RG14 RS-485 RS-485 OPTO ¹cze œwiat³owodowe RS-485 OPTO PD21 RS-485 12GJ 3.2 MPa PD3 Rys. 2. Przyk³adowa topologia sieci z zastosowaniem ³¹cza œwiat³owodowego 4
Stacja operatorska RG14 RG24 SP1 RS232 MODEM PD21 RS-485 MODEM 12GJ 3.2 MPa PD3 Linia telefoniczna RG14 RG24 SP1 MODEM PD21 RS-485 Rys. 3. Przyk³adowa topologia sieci z zastosowaniem modemu telefonicznego 12GJ 3.2 MPa PD3 Stacja operatorska RG14 RG24 SP1 RS232 RADIO MODEM PD21 RS-485 RADIO MODEM 12GJ 3.2 MPa PD3 RG14 RG24 SP1 RADIO MODEM PD21 RS-485 12GJ 3.2 MPa PD3 Rys. 4. Przyk³adowa topologia sieci z zastosowaniem radiomodemu 5
2. ZESTAW KONCENTRATORA W sk³ad zestawu koncentratora wchodz¹: - koncentrator PD21... 1 szt. - instrukcja obs³ugi PD21... 1 szt. - karta gwarancyjna... 1 szt. - dyskietka z programem konfiguracyjnym... 1 szt. 3. OPIS KONSTRUKCJI I INSTALOWANIE 3.1 Opis konstrukcji Koncentrator jest mocowany na wsporniku monta owym (PN/E-06292, DIN EN 50 022-35) w sposób pokazany na rys 5. Na p³ycie czo³owej znajduje siê 5 diod sygnalizacyjnych: - czerwona ZAS oznaczaj¹ca w³¹czone zasilanie, - ó³ta RxD - odbiór danych od strony komputera, - zielona TxD - nadawanie danych do komputera, - ó³ta RxD - odbiór danych od strony urz¹dzeñ obiektowych, - zielona TxD - nadawanie danych do urz¹dzeñ. 1 2 3 4 1 2 3 4 5 5 7 6 9 10 11 12 13 14 15 17 8 16 18 10 6 7 8 9 12 11 13 15 14 16 17 18 RS485 PD21 PORT 2 TxD RS232 RxD ZAS. ZAS. PORT 1 TxD RxD 45 90 94.3 230V~ RS485 RS485 19 20 21 22 23 24 25 26 27 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 28 29 30 31 32 33 34 35 36 106 73 Wspornik szynowy 35 mm Rys. 5. Sposób mocowania koncentratora PD21. 6
Koncentrator ma dwa porty szeregowe port 1 i port 2. Do portu 1 do³¹czone s¹ dwa uk³ady interfejsu RS-485. Dzia³anie obu uk³adów jest identyczne. Uk³ady interfejsów s¹ po³¹czone elektrycznie i odizolowane galwanicznie od reszty uk³adu. Linie interfejsów do³¹czone s¹ do zacisków 28, 29, 30 dla pierwszego uk³adu oraz 33, 34, 35 dla drugiego uk³adu. Port 2 po³¹czony jest z uk³adem interfejsu RS232C i RS-485. Uk³ady interfejsów s¹ po³¹czone elektrycznie z portem. Uk³ad interfejsu RS485 umo liwia do³¹czenie koncentratora do magistrali szeregowej RS-485 i jego linie wyprowadzone zosta³y na zaciski 6, 7, 8. Magistrala RS-485 pozwala bezpoœrednio do³¹czyæ do 32 uk³adów interfejsu RS-485. Maksymalna d³ugoœæ magistrali zale y od prêdkoœci transmisji i zawiera siê w granicach od kilkudziesiêciu metrów dla du ych prêdkoœci, do oko³o 1,2 km dla ma³ych prêdkoœci np.: 9600 bps. Interfejs RS232C przeznaczony jest do po³¹czeñ z urz¹dzeniami maj¹cymi interfejs RS232C takimi jak: komputer, modem magistralowy. Sygna³y tego interfejsu wyprowadzone s¹ na zaciski od 11 do 18. Interfejsy RS-485 i RS232C po³¹czone z portem 2 nie mog¹ byæ u ywane jednoczeœnie. 3.2 Po³¹czenia elektryczne Przewody doprowadzaj¹ce napiêcie zasilaj¹ce 140...230...244 V a.c. nale y pod³¹czyæ do zacisków 19, 20. W celu zminimalizowania wp³ywu zak³óceñ, przewody od interfejsów winny byæ ³¹czone w grupy i oddzielone od przewodów zasilania. Minimalna odleg³oœæ pomiêdzy grupami przewodów musi wynosiæ 30 cm. Przewody od interfejsów i zasilaj¹ce powinny byæ ekranowane, a ekran uziemiony. Dla zapewnienia poprawnej pracy koncentratora w œrodowisku silnych zak³óceñ zaleca siê zastosowanie filtru przeciwzak³óceniowego. Przyk³ad po³¹czenia koncentratora z urz¹dzeniami po stronie obiektowej i z systemem nadrzêdnym pokazany jest na rys.6. Po stronie obiektowej tzn. do portu 1, do³¹czone s¹ mierniki N10. Linie A i B interfejsów urz¹dzeñ do³¹czone s¹ równolegle do linii A i B interfejsu koncentratora. Do ka dego z interfejsów RS-485 portu 1 mo na pod³¹czyæ maksymalnie do 31 urz¹dzeñ maj¹cych interfejs RS-485. Od strony portu 2, koncentrator mo e byæ do³¹czony do magistrali RS-485, do której mog¹ byæ pod³¹czone inne koncentratory PD21 i komputer. Po³¹czenie koncentratora z komputerem mo liwe jest te za pomoc¹ interfejsu RS232C. Maj¹c do dyspozycji dwa interfejsy po stronie portu 2, mo liwe s¹ ró ne topologie po³¹czeñ koncentratorów w sieæ telemetryczn¹. Przyk³ady topologii sieci telemetrycznych z zastosowaniem koncentratorów przedstawione s¹ na rys.1, 2, 3 i 4. 7
magistrala RS-485 Komputer A B RS232 Komputer 1 2 3 4 5 6 7 8 9 GND B A GND Rxd Txd ZAS. ZAS. magistrala RS-485 230 V ~ zasilanie 1 2 3 4 5 N10 GND B A 6 7 8 9 B A GND Po³¹czenia dodatkowe wymagane przy transmisji w œrodowisku du ych zak³óceñ. Rys. 6 Schemat po³¹czeñ elektrycznych z miernikami N10 i z komputerem. 8
Przed uruchomieniem koncentratora nale y ustawiæ jego konfiguracjê tzn. okreœliæ adres sieciowy, typ po³¹czenia, prêdkoœæ transmisji dla portu 2, oraz tryb transmisji dla portu 2. Ustawieñ tych dokonuje siê przy pomocy prze³¹czników SW1, SW2, SW3 i SW4 umieszczonych na przedniej p³ycie drukowanej, dostêpnej po zdjêciu maskownicy. Opis funkcji prze³¹czników znajduje siê na rys.7. 1 ON SW1 SW2 SW3 SW4 ON ON ON 0 1 2 3 4 5 6 7 8 b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 1 2 b0 b1 1 2 3 b0 b1 b2 1 2 3 b0 b1 b2 SW1 - adres adres=b0+b1*2+b2*4+b3*8 +b4*16+b5*32+b6*64+b7*128 SW2 - typ po³¹czenia dla portu 2: 0 - po³¹czenie bezpoœrednie, œwiat³owód 1 - modem magistralowy 2 - radiomodem 3 - modem telefoniczny SW3 - prêdkoœæ transmisji dla portu 2 0-1200 bps 1-2400 bps 2-4800 bps 3-9600 bps 4-19.2 kbps 5-38.4 kbps 6-56 kbps 7-115.2 kbps SW4 - tryb transmisji dla portu 2 1 - A8N1 2 - A7E1 3 - A7O1 4 - R8N2 5 - R8E1 6 - R8O1 7 - R8N1 Rys. 7. Opis funkcji prze³¹czników Oznaczenia trybu transmisji: 1. A8N1 - tryb ASCII, 8 bitów danych, bez kontroli parzystoœci, 1 bit stopu 2. A7E1 - tryb ASCII, 7 bitów danych, kontrola parzystoœci, 1 bit stopu 3. A7O1 - tryb ASCII, 7 bitów danych, kontrola nieparzystoœci, 1 bit stopu 4. R8N2 - tryb RTU, 8 bitów danych, bez kontroli parzystoœci, 2 bity stopu 5. R8E1 - tryb RTU, 8 bitów danych, kontrola parzystoœci, 1 bit stopu 6. R8O1 - tryb RTU, 8 bitów danych, kontrola nieparzystoœci, 1 bit stopu 7. R8N1 - tryb RTU, 8 bitów danych, bez kontroli parzystoœci, 1 bit stopu 9
Na rys.8, 9, 10 i 11 pokazano po³¹czenia koncentratora z ró nymi urz¹dzeniami poœrednicz¹cymi. Rys.8 zawiera schemat po³¹czenia koncentratora z modemem magistralowym SRM-6DC. Modem SRM-6DC pozwala transmitowaæ dane na odleg³oœæ do 15 km z prêdkoœciami transmisji do 38.4 kbps po skrêconej parze przewodów. Na bazie tego modemu mo na zbudowaæ sieæ pozwalaj¹c¹ do³¹czyæ maksymalnie 50 takich modemów do pary skrêconych przewodów. Modem jest konfigurowany za pomoc¹ prze³¹czników na p³ytce drukowanej. Ustawienia prze³¹czników dla modemów magistralowych po³¹czonych za pomoc¹ linii dwuprzewodowej (skrêconej pary przewodów) CARR(Noœna) - CTRL, 4W/2W -2W, Echo - ON, MP(Impedancja) - Master: LOW, Slaves: ostatni w linii - LOW, inne - HIGH Modem magistralowy Z³¹cze 25-stykowe RS232 Modem magistralowy Z³¹cze 25-stykowe RS232 Modem magistralowy Z³¹cze 25-stykowe RS232 Z³¹cze 25-stykowe RS232 Rys. 8. Do³¹czenie koncentratora do sieci poprzez modemem magistralowy. 10
Rys.9 przedstawia po³¹czenie koncentratora z modemem œwiat³owodowym BMK-21. Modem przetwarza sygna³y RS232C na sygna³y œwiat³owodowe. Modemy œwiat³owodowe BMK-21 po³¹czone ze sob¹ dwuw³óknow¹ lini¹ œwiat³owodow¹ stanowi¹ standardowe ³¹cze umo liwiaj¹ce po³¹czenie dwóch urz¹dzeñ wyposa onych w interfejsy RS232C. ¹cze to zapewnia ca³kowit¹ izolacjê pomiêdzy urz¹dzeniami oraz odpornoœæ na zak³ócenia wystêpuj¹ce na drodze przesy³owej. W porównaniu z bezpoœrednim po³¹czeniem elektrycznym zapewnia znaczne zwiêkszenie zasiêgu i szybkoœci transmisji. Rys. 9. Po³¹czenie koncentratora z komputerem poprzez ³¹cze œwiat³owodowe za pomoc¹ konwertera BMK-21. Rys.10 przedstawia po³¹czenie koncentratora z konwerterem BMK-43-1 lub BMK-43-2 oraz topologie sieci, mo liw¹ do zrealizowania przy zastosowaniu konwerterów. Œwiat³owodowe konwertery BMK-43-1 i BMK-43-2 umo liwiaj¹ ³¹czenie urz¹dzeñ wyposa onych w interfejs RS485. 11
Zasiêg transmisji w œwiat³owodzie zale y od t³umiennoœci u ytego œwiat³owodu oraz czu³oœci odbiornika i poziomu mocy optycznej nadajnika i waha siê w granicach od 1 do 26 km. Konwerter BMK-43-1 lub BMK-43-2 Z³¹cze 9-stykowe RS-485 komputer skrêtka miedziana dwuw³óknowy kabel œwiat³owodowy Rys. 10. Po³¹czenie koncentratora z konwerterem BMK-43-1 i BMK-43-2 oraz przyk³ad topologii sieci z wykorzystaniem konwerterów. Rys.11 zawiera schemat po³¹czenia koncentratora z modemem telefonicznym DeskPorte 28.8S firmy Microcom. Modem telefoniczny pozwala transmitowaæ dane przez liniê telefoniczn¹ na dowolne odleg³oœci, ograniczone jedynie zasiêgiem sieci telefonicznej. 12
gniazdo telefoniczne RJ11 gniazdo telefoniczne RJ11 linia telefoniczna gniazdo telefoniczne RJ11 gniazdo telefoniczne RJ11 MODEM TELEFONICZNY DeskPorte 28.8S z³¹cze 25-stykowe - RS232 MODEM TELEFONICZNY DeskPorte 28.8S z³¹cze 25-stykowe - RS232 z³¹cze 25-stykowe - RS232 Rys. 11 Po³¹czenie koncentratora z komputerem poprzez ³¹cze telefoniczne za pomoc¹ modemu telefonicznego DeskPorte 28.8S. 13
4. OPIS FUNKCJI PROTOKO U TRANSMISJI W koncentratorze PD21 zaimplementowane zosta³y nastêpuj¹ce funkcje protoko³u MODBUS: Kod Znaczenie 03 odczyt n-rejestrów 06 zapis pojedynczego rejestru 16 zapis n-rejestrów 17 identyfikacja urz¹dzenia slave 4.1 Odczyt n-rejestrów (kod 03) ¹danie: Funkcja umo liwia odczyt wartoœci zawartych w rejestrach w zaadresowanym urz¹dzeniu slave. Rejestry s¹ 16 lub 32-bitowymi jednostkami, które mog¹ zawieraæ wartoœci numeryczne zwi¹zane ze zmiennymi procesowymi itp. Ramka ¹dania okreœla 16-bitowy adres pocz¹tkowy rejestru oraz liczbê rejestrów do odczytania. Znaczenie zawartoœci rejestrów o danych adresach mo e byæ ró ne dla ró nych typów urz¹dzeñ. Funkcja nie jest dostêpna w trybie rozg³oszeniowym. Przyk³ad. Odczyt 3 rejestrów zaczynaj¹c od rejestru o adresie 6Bh Funkcja rejestru Hi rejestru Lo Liczba rejestrów Hi Liczba rejestrów Lo Suma kontrolna 11 03 00 6B 00 03 7E LRC OdpowiedŸ: Dane rejestrów s¹ pakowane pocz¹wszy od najmniejszego adresu: najpierw starszy bajt, potem m³odszy bajt rejestru. Przyk³ad. Ramka odpowiedzi Funkcja Liczba bajtów Wartoœæ w rej. 107 Hi Wartoœæ w rej. 107 Lo Wartoœæ w rej. 108 Hi Wartoœæ w rej. 108 Lo Wartoœæ w rej. 109 Hi Wartoœæ w rej. 109 Lo Suma kontrolna 11 03 06 02 2B 00 00 00 64 55 LRC 14
4.2 Zapis wartoœci do rejestru (kod 06) ¹danie: Funkcja umo liwia modyfikacjê zawartoœci rejestru. Jest dostêpna w trybie rozg³oszeniowym. Przyk³ad. Funkcja rejestru Hi rejestru Wartoœæ Wartoœæ Lo Hi Lo Suma kontrolna 11 06 00 87 03 9E C1 LRC OdpowiedŸ: Prawid³ow¹ odpowiedzi¹ na ¹danie zapisu wartoœci do rejestru jest retransmisja komunikatu po wykonaniu operacji. Przyk³ad. Funkcja rejestru Hi rejestru Wartoœæ Wartoœæ Lo Hi Lo Suma kontrolna 11 06 00 87 03 9E C1 LRC 4.3 Zapis do n-rejestrów (kod 16) ¹danie: Funkcja dostêpna w trybie rozg³oszeniowym. Umo liwia modyfikacje zawartoœci rejestrów. Przyk³ad. Zapis dwóch rejestrów pocz¹wszy od rejestru o adresie 136 Funkcja rejestru rejestru Liczba rejestrów Liczba rejestrów Liczba bajtów Dane Dane Dane Dane Suma kontrolna Hi Lo Hi Lo Hi Lo Hi Lo 11 10 00 87 00 02 04 00 0A 01 02 45 LRC 15
OdpowiedŸ: Prawid³owa odpowiedÿ zawiera adres jednostki slave, kod funkcji, adres pocz¹tkowy oraz liczbê zapisanych rejestrów. Przyk³ad. Funkcja rejestru Hi rejestru Lo Liczba rejestrów Hi Liczba rejestrów Lo Suma kontrolna 11 10 00 87 00 02 56 LRC 4.4 Raport identyfikuj¹cy urz¹dzenie (kod 17) ¹danie: Funkcja pozwala u ytkownikowi uzyskaæ informacje o typie urz¹dzenia, statusie i zale nej od tego konfiguracji. Przyk³ad. Funkcja Suma kontrolna 11 11 DE LRC OdpowiedŸ: Pole identyfikator urz¹dzenia w ramce odpowiedzi oznacza unikalny identyfikator danej klasy urz¹dzeñ, natomiast pozosta³e pola zawieraj¹ parametry zale ne od typu urz¹dzenia. Przyk³ad dla koncentratora PD21. slave Funkcja Liczba bajtów Identyfikator urz¹dzenia Stan urz¹dzenia Suma kontrolna 11 11 2 75 FF LRC 16
5. KODY B ÊDÓW Gdy urz¹dzenie master wysy³a ¹danie do urz¹dzenia slave, to za wyj¹tkiem komunikatów w trybie rozg³oszeniowym, oczekuje prawid³owej odpowiedzi. Po wys³aniu ¹dania jednostki master mo e wyst¹piæ jedno z czterech mo - liwych zdarzeñ: l Je eli jednostka slave odbiera ¹danie bez b³êdu transmisji oraz mo e je wykonaæ prawid³owo, wówczas zwraca prawid³ow¹ odpowiedÿ. l Je eli jednostka slave nie odbiera ¹dania, adna odpowiedÿ nie jest zwracana. W programie urz¹dzenia master zostan¹ spe³nione warunki timeout dla ¹dania. l Je eli jednostka slave odbiera ¹danie, ale z b³êdami transmisji (b³¹d parzystoœci, sumy kontrolnej LRC lub CRC), adna odpowiedÿ nie jest zwracana. W programie urz¹dzenia master zostan¹ spe³nione warunki timeout dla ¹dania. l Je eli jednostka slave odbiera ¹danie bez b³êdu transmisji, ale nie mo e go wykonaæ prawid³owo (np. je eli ¹daniem jest odczyt nie istniej¹cego wyjœcia bitowego lub rejestru), wówczas zwraca odpowiedÿ zawieraj¹c¹ kod b³êdu, informuj¹cy urz¹dzenie master o przyczynie b³êdu. Komunikat z b³êdn¹ odpowiedzi¹ zawiera dwa pola odró niaj¹ce go od prawid³owej odpowiedzi: Pole kodu funkcji: W prawid³owej odpowiedzi, jednostka slave retransmituje kod funkcji z komunikatu ¹dania na polu kodu funkcji odpowiedzi. Wszystkie kody funkcji maj¹ najbardziej znacz¹cy bit (MSB) równy 0 (wartoœci kodów s¹ poni ej 80h). W b³êdnej odpowiedzi urz¹dzenie slave ustawia bit MSB kodu funkcji na 1. To powoduje, e wartoœæ kodu funkcji w b³êdnej odpowiedzi jest dok³adnie o 80h wiêksza ni by³aby w prawid³owej odpowiedzi. Na podstawie kodu funkcji z ustawionym bitem MSB program urz¹dzenia master mo e rozpoznaæ b³êdn¹ odpowiedÿ i mo e sprawdziæ na polu danych kod b³êdu. Pole danych: W prawid³owej odpowiedzi, urz¹dzenie slave mo e zwróciæ dane na polu danych (pewne informacje ¹dane przez jednostkê master). W b³êdnej odpowiedzi, urz¹dzenie slave zwraca kod b³êdu na polu danych. Okreœla on warunki urz¹dzenia slave, które spowodowa³y b³¹d. Poni ej przedstawiono przyk³ad ¹dania urz¹dzenia master i b³êdn¹ odpowiedÿ urz¹dzenia slave. Dane s¹ w postaci heksadecymalnej. 17
Przyk³ad: ¹danie slave Funkcja zmiennej Hi zmiennej Lo Liczba zmiennnych Hi Liczba zmiennnych Lo Suma kontrolna OA 01 04 A1 00 01 4F LRC Przyk³ad: b³êdna odpowiedÿ slave Funkcja Kod b³êdu Suma kontrolna OA 81 01 73 LRC W tym przyk³adzie urz¹dzenie master adresuje ¹danie do jednostki slave o numerze 10 (0Ah). Funkcja o kodzie (01) nie jest zaimplementowana w koncentratorze wiêc urz¹dzenie zwróci b³êdn¹ odpowiedÿ z kodem b³êdu nr 01. Oznacza on niedozwolon¹ funkcjê w urz¹dzeniu slave. W poni szej tabeli przedstawione s¹ mo liwe kody b³êdów i ich znaczenie. Kod Znaczenie 01 niedozwolona funkcja 02 niedozwolony adres danych 03 niedozwolona wartoœæ danej 04 ¹danie w trakcie realizacji 05 realizacja ¹dania niemo liwa 6. MAPA REJESTRÓW KONCENTRATORA PD21 W koncentratorze PD21 dane umieszczone s¹ w rejestrach 16 bitowych lub 32 bitowych. Zmienne procesowe i parametry koncentratora umieszczone s¹ w przestrzeni adresowej rejestrów w sposób zale ny od typu wartoœci zmiennej. Bity w rejestrze 16-bitowym oraz 32-bitowym numerowane s¹ od najm³odszego do najstarszego (b0-b15) lub (b0-b32). Rejestry 32-bitowe o adresach 1-999 zawieraj¹ liczby typu float w standardzie IEEE-754. Rejestry 32-bitowe o adresach 8000-8169 zawieraj¹ liczby typu long. 18
Mapa rejestrów podzielona zosta³a na nastêpuj¹ce obszary: Zakres adresów Typ wartoœci Opis 1-999 float (32 bit) Wartoœæ umieszczona jest w rejestrze 32 bitowym. Rejestr zawiera dane odczytane z urz¹dzeñ do³¹czonych do portu 1 koncentratora. Znaczenie poszczególnych rejestrów zale y od konfiguracji. Rejestry mog¹ byæ odczytywane i zapisywane. 1000-2999 float (32 bit) Wartoœæ umieszczona jest w dwóch kolejnych rejestrach 16 bit. Rejestry zawieraj¹ te same dane co rejestry 32 bitowe z obszaru 1... 999 np: rejestry 1000 i 1001 zawieraj¹ wartoœæ z rejestru 1, rejestry 1002 i 1003 zawieraj¹ wartoœæ z rejestru 2 itd. Rejestry mog¹ byæ odczytywane i zapisywane. 4000-4600 integer(16 bit) Wartoœæ umieszczona jest w jednym rejestrze 16 bitowym. Opis rejestrów zawiera Tablica 1. Rejestry mog¹ byæ odczytywane i zapisywane 8000 long (32 bit) Rejestr zawiera status urz¹dzenia. Kolejne bity rejestru o wartoœci 1 oznaczaj¹: b0 - b³¹d, pamiêci RAM, b1 - b³¹d transmisji od strony urz¹dzeñ, b2 - pe³ny bufor archiwizacji danych, b3 - pe³ny bufor archiwizacji zdarzeñ, Rejestr jest tylko do odczytu. 8001, 8002 long (32 bit) Wartoœæ umieszczona jest w rejestrze 32 bitowym. Kolejne bity rejestrów zawieraj¹ wskaÿnik aktualnego wystêpowania zdarzeñ. Wartoœæ bitu 0 oznacza, e zdarzenie nie wystêpuje. Rejestry s¹ tylko do odczytu. 19
8003-8034 long (32 bit) Wartoœæ umieszczona jest w rejestrze 32 bitowym. Kolejne bity rejestrów zawieraj¹ wskaÿnik wiarygodnoœci danych z rejestrów 1..999. Wartoœæ bitu 0 oznacza, e dana nie jest wiarygodna (np. z powodu braku transmisji z urz¹dzeniem). Rejestry s¹ tylko do odczytu. 8100-8169 long (32 bit) Wartoœæ umieszczona jest w dwóch kolejnych rejestrach 16-bitowych. Rejestry zawieraj¹ te same dane co rejestry 32-bitowe z obszaru 8000-8034. Przyk³ad: rej. 8100 i 8101 zawieraj¹ wartoœæ z rejestru 8000, rejestry 8102 i 8103 zawieraj¹ wartoœæ z rejestru 8001 itd. Rejestry s¹ tylko do odczytu. Koncentrator jest urz¹dzeniem aktywnym (master) w stosunku do urz¹dzeñ pod³¹czonych od strony obiektowej, natomiast pasywnym (slave) w stosunku do urz¹dzeñ pod³¹czonych od strony komputera. Koncentrator zgodnie z wpisan¹ konfiguracj¹ odczytuje parametry z urz¹dzeñ do³¹czonych od strony portu 1 z okreœlon¹ czêstoœci¹. Z czêstoœci¹ okreœlon¹ w konfiguracji nastêpuje archiwizacja danych odczytanych z urz¹dzeñ. Dane pamiêtane s¹ w pamiêci koncentratora, która jest podtrzymywana bateryjnie. Ponadto rozpoznawane s¹ zdarzenia alarmowe, zdefiniowane w konfiguracji, które s¹ archiwizowane w chwili ich wyst¹pienia. W buforze archiwizacji mo e byæ zapamiêtane maksymalnie 37 620 rekordów danych oraz 8950 zdarzeñ (np.1 parametr archiwizowany co 15 min. jest przechowywany ok. 390 dni). Po zape³nieniu bufora - aktualne dane s¹ zapamiêtywane, a najstarsze tracone. Koncentrator PD21 umo liwia dodatkowo wysy³anie ¹dañ do poszczególnych urz¹dzeñ. Ka de ¹danie do urz¹dzenia podrzêdnego jest zapamiêtywane i realizowane w pierwszej kolejnoœci. Lista ¹dañ do urz¹dzeñ podrzêdnych zale y od typu urz¹dzenia i jest okreœlona w instrukcjach obs³ugi interfejsów dla poszczególnych urz¹dzeñ. Zadania koncentratora s¹ definiowane poprzez rejestry opisane w tablicy 1. 20
Zawartoœæ rejestrów 16-bitowych o adresach od 4000 do 4569. Operacje oznaczaj¹ dopuszczalne dzia³ania na rejestrach R-odczyt, W-zapis. Tablica 1 Lp. rejestru Operacje Zakres jednostka Opis 4000...4009 Konfiguracja operacji odczytu parametrów ze skanowanych urz¹dzeñ 1 4000 RW 0-32000 Kod bezpieczeñstwa 2 4001 RW 0... 3 Kod operacji: 0 - odczyt elementu z tablicy konfiguracyjnej, 1 - zapis elementu tablicy konfiguracyjnej, 2 - kasowanie elementu tablicy konfiguracyjnej, 3 - kasowanie wszystkich elementów tablicy. Operacje o kodach 1,2,3 wymagaj¹ poprawnego kodu w rejestrze 4000. 3 4002 RW 0... 49 Nr elementu tablicy konfiguracyjnej 4 4003 RW 0, 1 Status: 0 - operacja wy³¹czona, 1 - operacja w³¹czona 5 4004 RW 1... 999 rejestru PD21 6 4005 RW 1... 255 skanowanego urz¹dzenia 7 4006 RW rejestru bazowego urz¹dzenia 8 4007 RW 1... 20 Liczba rejestrów 9 4008 RW m³odszy bajt 0... 7 starszy bajt Typ rejestrów: 0 - char (8-bitowy int), 1-16- bitowy int, 2-32-bitowy long, 3-32-bitowy float, 4-32-bitowy float w postaci 2*16 bitów (kolejnoœæ bajtów 12 34), 5-32-bitowy float w postaci 2*16 bitów (kolejnoœæ bajtów 21 43), 6-32-bitowy float w postaci 2*16 bitów (kolejnoœæ bajtów 43 21), 7-32-bitowy float w postaci 2*16 bitów (kolejnoœæ bajtów 34 12) Poszczególne bity okreœlaj¹ sposób odczytu i zapisu rejestrów urz¹dzeñ: 7 6 5 4 3 2 1 0 bity 0...3-0 funkcja odczytu fc=03 1 funkcja odczytu fc=04 bity 4...7-0 funkcja zapisu fc=16 1 funkcja zapisu fc=06 21
Lp. 10 11 rejestru 4009 4010 Operacje Zakres jednostka RW 1...64000s Czêstoœæ skanowania Opis 4010...4019 Konfiguracja parametrów archiwizowanych RW 1... 32000 Kod bezpieczeñstwa 12 4011 0... 3 Kod operacji: 0 - odczyt elementu z tablicy konfiguracyjnej, 1 - zapis elementu tablicy konfiguracyjnej, 2 - kasowanie elementu tablicy konfiguracyjnej, 3 - kasowanie wszystkich elementów tablicy. Operacje o kodach 1,2,3 wymagaj¹ poprawnego kodu w rejestrze 4010. 13 4012 RW 0... 63 Nr elementu tablicy konfiguracyjnej 14 4013 RW 0, 1 Status: 0 - archiwizacja wy³¹czona, 1 - archiwizacja w³¹czona 15 4014 RW 1... 999 rejestru PD21 16 4015 RW 0... 3 Warunek archiwizacji: 0 - zawsze, 1 - >dn, 2 - <dn, 3 - zmiana > dn 17 4016 zarezerwowane 18 4017 RW 1... 64000s Czêstoœæ archiwizacji 19 4018 RW High(dn) starsza czêœæ danej dn do warunku archiwizacji (dana dn typu float) 20 4019 RW Low(dn) m³odsza czêœæ danej dn do warunku archiwizacji 4020...4029 Konfiguracja zdarzeñ archiwizowanych 21 4020 RW 0... 32000 Kod bezpieczeñstwa 22 4021 RW 0... 3 Kod operacji: 0 - odczyt elementu z tablicy konfiguracyjnej, 1 - zapis elementu tablicy konfiguracyjnej, 2 - kasowanie elementu tablicy konfiguracyjnej, 3 - kasowanie wszystkich elementów tablicy. Operacje o kodach 1,2,3 wymagaj¹ poprawnego kodu w rejestrze 4020. 23 4022 RW 0... 63 Nr elementu tablicy konfiguracji zdarzeñ (ID zdarzenia) 22
24 4023 RW 0, 1 Status: 0 - archiwizacja zdarzenia wy³¹czona, 1 - archiwizacja zdarzenia w³¹czona 25 4024 RW 1... 999 rejestru PD21 26 4025 RW 1... 3 Warunek archiwizacji zdarzenia: 1 - >dn, 2 - <dn, 3 - zmiana> dn 27 4026 zarezerwowane 28 4027 zarezerwowane 29 4028 RW High(dn) starsza czêœæ danej dn do warunku archiwizacji zdarzenia (dana dn 30 4029 RW Low(dn) m³odsza czêœæ danej dn do warunku archiwizacji 4100...4122 Konfiguracja pojedynczego ¹dania do urz¹dzenia 31 4100 RW 0... 3 Kod operacji: 0 - nic nie rób 1 - wyœlij ramkê do urz¹dzenia, 2 - odczytaj odpowiedÿ gdy status = 1 3 - kasowanie ¹dania 32 4101 RW 0... 3 Status: 0 - brak ¹dania, 1 - gotowa odpowiedÿ, 2 - ¹danie przyjête do realizacji, 3 - ¹danie w trakcie realizacji 4 - realizacja ¹dania niemo liwa 33 4102 RW 2... 40 Liczba bajtów ramki 34 4103 RW Pocz¹tek ramki: adres +FC 35 4104 RW rejestru Hi + Lo 36... RW Kolejne bajty ramki 37 4122 RW Ostatnie dwa bajty ramki 4200...4255 Odczyt danych z bufora archiwizacji 38 4200 RW 0... 5 Kod operacji. Zapis poni szych wartoœci do rejestru powoduje realizacjê nastêpuj¹cych funkcji: 0 - nic nie rób 1 - ustaw czas na wartoœæ z rejestrów 4201,4202 lub póÿniejszy 2 - ustaw czas na pocz¹tek bufora 3 - odczyt czasu aktualnego odczytu z bufora archiwizacji 23
Lp. rejestru Operacje Zakres jednostka Opis 4 - odczyt z bufora archiwizacji n rejestrów (n w rejestrze nr 4203) 5 - odczyt rejestru 4205 powoduje odczyt z bufora archiwizacji n rejestrów (n w rejestrze nr 4203) 39 4201 RW High (tm) starsza czêœæ czasu w sekundach od 1.01.1970 na jaki ustawiæ odczyt danych z bufora archiwizacji (tm - dana typu long) 40 4202 RW Low (tm) m³odsza czêœæ czasu jw. 41 4203 RW 5... 50 Liczba rejestrów jaka ma byæ odczytana z bufora (wielokrotnoœæ 5) 42 4204 R 0... 4 Status odczytu: 0 - dane nieaktualne, brak polecenia 1 - polecenie wykonano z sukcesem 2 - realizacja zadania niemo liwa, bufor pusty 3 - odczytano mniej danych ni ¹dano 4 - w buforze brak danych z czasu okreœlonego w rej. 4201,4202 oraz póÿniejszego 43 4205 R 0, 5... 50 Liczba rejestrów odczytanych z bufora 44 4206 R 0... 999 Nr zarchiwizowanego rejestru 45 46 4207, 4208 4209 R R Czas archiwizacji w formacie podanym przy opisie rej. 4201, 4202 High(x) starsza czêœæ wartoœci zarchiwizowanego rejestru (x - dana typu float) 47 4210 R Low(x) m³odsza czêœæ wartoœci zarchiwizowanego rejestru 48 4211...4215 R Zawartoœæ analogiczna jak w rejestrze 4206... 4210 dla kolejnego zarchiwizowanego parametru 49 4216...4220 R Zawartoœæ analogiczna jak w rejestrze 4206...4210 dla kolejnego zarchiwizowanego parametru 50 4221...4225 R Zawartoœæ analogiczna jak w rejestrze 4206... 4210 dla kolejnego zarchiwizowanego parametru 24
51 4226...4230... 4251...4255 R Zawartoœæ analogiczna jak w rejestrze 4206...4210 dla kolejnego zarchiwizowanego parametru 4300...4345 Odczyt zdarzeñ z bufora archiwizacji 52 4300 RW 0... 5 Kod operacji: 0 - nic nie rób 1 - ustaw czas na wartoœæ z rejestrów 4301,4302 lub póÿniejszy 2 - ustaw czas na pocz¹tek bufora 3 - odczyt czasu aktualnego odczytu z bufora zdarzeñ 4 - odczyt z bufora zdarzeñ n rejestrów (n w rejestrze nr 4303) 5 - odczyt rejestru 4305 powoduje odczyt z bufora zdarzeñ n rejestrów (n w rejestrze nr 4303) 53 4301 RW High (tm) starsza czêœæ czasu w sekundach od 1.01.1970 na jaki ustawiæ odczyt danych z bufora zdrzeñ (tm - dana typu long) 54 4302 RW Low (tm) m³odsza czêœæ czasu jw. 55 4303 RW 4... 40 Liczba rejestrów jaka ma byæ odczytana z bufora (wielokrotnoœæ 4) 56 4304 R 0... 3 Status odczytu: 0 - dane nieaktualne, brak polecenia, 1 - polecenie wykonano z sukcesem 2 - realizacja zadania niemo liwa, bufor pusty 3 - odczytano mniej zdarzeñ ni ¹dano 4 - w buforze brak zdarzeñ z czasu okreœlonego w rej. 4201,4202 oraz póÿniejszego 57 4305 R 0, 4... 40 Liczba rejestrów odczytanych z bufora 58 4306 R 0... 63 Identyfikator zdarzenia ID 59 4307, 4308 R Czas archiwizacji w formacie podanym przy opisie rej. 4301, 4302 60 4309 R 0, 1 Status zdarzenia: 1 - wyst¹pienie, 0 - ust¹pienie 61 4310...4313 R Zawartoœæ analogiczna jak w rejestrze 4306...4309 dla kolejnego zarchiwizowanego zdarzenia 25
Lp. rejestru 62 4314...4317 R Zawartoœæ analogiczna jak w rej. 4306...4309 dla kolejnego zarchiwizowanego zdarzenia 63 4318...4321 R Zawartoœæ analogiczna jak w rej. 4306...4309 dla kolejnego zarchiwizowanego zdarzenia 64 4322...4325... 4342...4345 Operacje R Zawartoœæ analogiczna jak w rej. 4306...4309 dla kolejnego zarchiwizowanego zdarzenia 65 4400 RW 0, 1 WskaŸnik (=1) okreœlaj¹cy czy wyst¹pi³ reset urz¹dzenia. Wpisanie 0 do rejestru powoduje kasowanie wskaÿnika. 66 4500 RW 0, 1 Nastawy standardowe. Wpisanie 1 do rejestru oraz ponowne w³¹czenie zasilania koncentratora powoduje kasowanie tablic konfiguracji, oraz kasowanie bufora archiwizacji i zdarzeñ. Po wykonaniu tych operacji wartoœæ rejestru jest ustawiana na 0. 67 4505 RW 0, 1 Kod bezpieczeñstwa do tworzenia konfiguracji 4510...4512 Data i czas zegara wewnêtrznego 68 4510 RW rok (rrrr-2000), miesi¹c (2 * 8 bitów) 69 4511 RW dzieñ, godz. (2 * 8 bitów) 70 4512 RW min., sek. (2 * 8 bitów) 71 4513 RW 0... 4 Prêdkoœæ transmisji dla portu 1 (od strony urz¹dzeñ): 0-1200, 1-2400, 2-4800, 3-9600, 4-19200 bps. 72 4514 RW 1... 7 Tryb transmisji dla portu 1: 1-A8N1, 2-A7E1, 3-A7O1, 4-R8N2, 5-R8E1, 6-R8O1, 7-R8N1 73 4515 RW 1... 50 Timeout dla urz¹dzeñ (*0,1s) 74 4550... 4569 RW Zakres jednostka Opis Inicjuj¹cy ci¹g poleceñ wysy³any do modemu po w³¹czeniu zasilania koncentratora i modemu. Ka dy rejestr zawiera dwa znaki ASCII. Ci¹g musi byæ zakoñczony znakiem CR (0DH). Standardowy ci¹g poleceñ: ATQ0V0&C1&D1M1L1S0=10\r 26
7. DANE TECHNICZNE Port szeregowy 1: - prêdkoœæ transmisji 1200, 2400, 4800, 9600, 19200 bitów/s, - jednostka informacyjna 1 bit startu, 7, 8 bitów danych, 1 bit nieparzystoœci, parzystoœci, 1, 2 bity stopu, - interfejs 2 x RS485 Port szeregowy 2: - prêdkoœæ transmisji 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 56000, 115000 bitów/s, - jednostka informacyjna 1 bit startu, 7, 8 bitów danych, 1 bit nieparzystoœci, parzystoœci, 1, 2 bity stopu, - interfejs RS485 i RS232C Protokó³ transmisji MODBUS Moc pobierana przez koncentrator 4 V A Znamionowe warunki u ytkowania: - napiêcie zasilania 144...230...244 V a.c. - czêstotliwoœæ 45...50...66 Hz - temperatura otoczenia 0...23...50 C - wilgotnoœæ wzglêdna powietrza 40...85% - zewnêtrzne pole magnetyczne < 400 A/m - po³o enie pracy dowolne - dopuszczalne wibracje sinusoidalne: - czêstotliwoœæ 10...150 Hz - amplituda przemieszczenia 0,15 mm Warunki magazynowania i transportu: - temperatura otoczenia -20...+70 C - wilgotnoœæ wzglêdna powietrza 25...85% - dopuszczalne wibracje sinusoidalne: - czêstotliwoœæ 10...150 Hz - amplituda przemieszczenia 0,35 mm 27
Stopieñ ochrony zapewniany przez obudowê wg PN-EN 60529: - od strony p³yty czo³owej IP 40 - od strony zacisków IP 20 Wymiary 106 94 58 mm Masa 0,3 kg Obudowa do monta u na szynê 8. KOD WYKONANIA Kod wykonania koncentratora danych KONCENTRATOR DANYCH PD21 X XX X Do systemów z protoko³em MODBUS... 1 z protoko³em LUMBUS... 2 z miernikami serii N9 - protokó³ MODBUS... 3 z miernikami serii N9 - protokó³ LUMBUS... 4 z protoko³em MODBUS i blokami matematycznymi... 5 Wykonanie katalogowe... 00 na zamówienie 1)... XX Próby odbiorcze bez atestów Kontroli Jakoœci... 0 z atestem Kontroli Jakoœci... 1 wg uzgodnieñ z odbiorc¹ 1)... X 1) numeracjê ustala producent. Przyk³ad kodowania koncentratora z protoko³em MODBUS: PD21 1 00 0 28
9. KONSERWACJA I SERWIS Koncentrator PD21 nie wymaga okresowej konserwacji. W przypadku uszkodzenia koncentrator nale y przes³aæ do naprawy do Dzia³u Serwisu Lubuskich Zak³adów Aparatów Elektrycznych LUMEL S.A. 29
30
31
Lubuskie Zak³ady Aparatów Elektrycznych LUMEL S.A. ul. Sulechowska 1, 65-022 Zielona Góra http://www.lumel.com.pl Dzia³ Sprzeda y Krajowej Informacja techniczna: tel. (0-prefiks-68) 32 95 260, 32 95 306, 32 95 180 e-mail: sprzedaz@lumel.com.pl Przyjmowanie zamówieñ: fax (0-prefiks-68) 32 55 650 (0-prefiks-68) 32 95 361 LUMEL S.A., maj 2005-KZ 1207/05