T R I M A X Statecznik Columbus do lamp wysokoprężnych, wersja RS485 Protokół sterowania na interfejsie RS485 data uaktualnienia: wrzesień 2014 Ten dokument opisuje protokół komunikacyjny pomiędzy urządzeniem (komputerem) sterującym a statecznikiem Columbus w wersji RS485. 1. Warstwa fizyczna. Komunikacja spełnia wymagania standardu EIA-485 (RS485). Parametry elektryczne: 1.1. rezystancja nadajnika/odbiornika w stanie nie aktywnym: minimum 9,6 kώ 1.2. Rezystancja wewnętrzna nadajnika w stanie aktywnym: max 50 Ώ Parametry transmisji: 1.3. transmisja: asynchroniczna, half-duplex, master-slave 1.4. prędkość bodowa: 2400 bit/s 1.5. format znaku: 1 bit startu + 8 bitów danych + 1 bit stop (bez parzystości) Interfejs RS485 statecznika jest galwanicznie odizolowany od pozostałych jego obwodów. 2. Organizacja transmisji. Wymian danych między kontrolerem sterującym a statecznikiem odbywa się tylko z inicjatywy kontrolera. Statecznik wysyła pakiet bajtów (komunikat) jako odpowiedź na komunikat komendy odebraną z kontrolera. Nie na wszystkie komendy wysyłana jest odpowiedź szczegóły są opisane w punkcie 6 poniżej. Wymiana komunikatów powinna spełniać wymagania czasowe pokazane na rysunku poniżej: Master active t_off t_ic t_on Data characters Slave active t_ic t_resp t_on t_nc t_off min max t_ic 0 1 char (4.17 ms @ 2400 b/s) t_resp t_nc 1.5 char (6.25 ms @ 2400 b/s) 3.5 char (14.6 ms @ 2400 b/s) 3.5 char (14.6 ms @ 2400 b/s) t_on 0 0.5 char (2.08 ms @ 2400 b/s) t_off 0 1 char (4.17 ms @ 2400 b/s) Master active: Aktywny nadajnik kontrolera sterującego Slave active : Aktywny nadajnik statecznika Data characters: Bajty wymienianych komunikatów (z bitami START i STOP włącznie) t_ic: Odstęp między kolejnymi bajtami pojedyńczego komunikatu t_resp: Czas między końcem bity STOP ostatniego bajtu komunikatu komendy a początkiem bitu START pierwszego bajtu komunikatu odpowiedzi t_nc: Rozpoczęcie następnej komendy nie może rozpocząć się wcześniej niż po czasie t_nc po zakończeniu odpowiedzi na poprzednią komendę (lub po zakończeniu transmisji poprzedniej komendy jeżeli odpowiedź nie jest spodziewana). t_on: Maksymalne wyprzedzenie załączenia nadajnika t_off: Maksymalne opóźnienie wyłączenia nadajnika Statecznik Columbus,, wersja RS48, Protokół sterowania Trimax 1 / 6
3. Format komunikatu komendy (od kontrolera do statecznika). Bajt nr wartość opis 1 0xA5 Stały nagłówek, bajt nr 1 2 0x69 Stały nagłówek, bajt nr 2 3 długość Rozmiar komunikatu w bajtach liczony od bieżącego bajtu (długość) do końca komunikatu z bajtem sumy kontrolnej włącznie (cała długość komunikatu minus 2) 4 adres Adres statecznika: 5 Kod komendy Patrz punkt 6 6,... Dane (opcjonalnie) Patrz punkt 6 adres = 0 oznacza komendę adresowania (nadawania adresu) statecznika, adresy w zakresie 1-191 (0x01-0xBF) to adresy indywidualne, adresy w zakresie 192-254 (0xC0-0xFE) to adresy grupowe, adres 255 (0xFF) jest adresem rozgłoszeniowym (broadcast) ostatni Suma kontrolna Suma modulo 256 wszystkich bajtów komunikatu od bajtu długości do bieżącego bajtu sumy kontrolnej włącznie powinna wynosić zero. 4. Format komunikatu odpowiedzi (od statecznika do kontrolera). Statecznik wysyła komunikat odpowiedzi jako dwa kolejne bajty. Pierwszy zawiera wartość, drugi jest bitową negacją pierwszego. Cały komunikat odpowiedzi ma zawsze długość dwóch bajtów. Nie na wszystkie komunikaty komendy odsyłana jest odpowiedź dokładny opis: patrz punkt 6. 5. Adresowanie i identyfikacja statecznika. Każdy statecznik (typu Columbus do lamp wysokoprężnych) ma unikalny fabryczny identyfikator nadany przez producenta. Identyfikator jest ośmioznakowym ciągiem znaków ASCII. Statecznik reaguje na komunikaty komend (z adresem indywidualnym lub grupowym) tylko jeżeli zostanie mu nadany indywidualny adres (z zakresu 1..191). Adresowanie następuje po pomyślnym odebraniu i wykonaniu komendy adresowania o następującym formacie: [0xA5][0x69][0x0C][0x00]<i1><i2><i3><i4><i5><i6><i7><i8><ADR><checksum> Potwierdzeniem przyjęcia komendy adresowania jest komunikat odpowiedzi, którego wartością jest bajt statusu (patrz p. 7). Pole <ADR> może mieć wartość od 1 do 191 (dziesiętnie). Komunikaty z inną wartością są ignorowane. Przykład: Nadanie adresu 123 statecznikowi o identyfikatorze fabrycznym C1234567 ; [0xA5][0x69][0x0C][0x00][0x43][0x31][0x32][0x33][0x34][0x35][0x36][0x37][0x7B][0xCA] Zaadresowanemu indywidualnie statecznikowi można nadać adres grupowy. Adres grupowy identyfikuje wybraną grupę stateczników. Adresy grupowe mieszczą się w zakresie 192..254 i jest nadawany komendą Nadaj adres grupowy (kod 0x3F). Przykład: Nadanie adresu grupowego statecznikowi o adresie indywidualnym 123: [0xA5][0x69][0x05][0x7B][0x3F][0xC8][0x79] Komenda adresowania grupowego, w której wartość adresu grupowego nie mieści się w dozwolonym zakresie jest ignorowana. Adres grupowy jest pamiętany przez statecznik do wyłączenia jego zasilania lub do chwili otrzymania kolejnej komendy adresowania grupowego z innym legalnym adresem grupowym. Komenda z wartością pola adresu z zakresu adresów grupowych zostanie zinterpretowana przez wszystkie dołączone stateczniki, którym został nadany adres grupowy o tej wartości. Adres o wartości 255 (0xFF) jest adresem rozgłoszeniowym ( broadcast ). Komenda z polem adresu o tej wartości zostanie zinterpretowana przez wszystkie (zasilone) stateczniki dołączone do magistrali RS485. Statecznik Columbus,, wersja RS48, Protokół sterowania Trimax 2 / 6
Po odebraniu komunikatu komendy z adresem indywidualnym statecznik odsyła odpowiedź zgodnie z pkt 6. Na komendę z adresem grupowym lub rozgłoszeniowym nie jest odsyłana odpowiedź za wyjątkiem komendy Prześlij informację o stateczniku (kod 0x3C) z polem adresowym równym adresowi rozgłoszeniowemu (0xFF). Ta własność pozwala na uzyskanie informacji o stateczniku gdy niedostępna jest jego indywidualna dokumentacja. 6. Lista komend. Nazwa Kod Parametr Wartość odpowiedzi Uwagi Prześlij tryb pracy 0x30 (brak) OPERATION_MODE Zwraca aktualny tryb pracy statecznika opisany w punkcie 8. Prześlij bity statusu 0x31 (brak) Bity statusu Zwraca bity statusu staecznika opisane w punkcie 7. Ustaw moc zadaną 0x34 Procent mocy (0..100) Bity statusu Patrz uwaga 1. Prześlij moc zadaną 0x38 (brak) Wartość zadana procentu mocy Wartość odebrana jako parametr komendy Ustaw moc zadaną (0x34) Prześlij moc maksymalną 0x39 (brak) 100 (0x64) To polecenie istnieje dla zachowania zgodności ze starymi wersjami oprogramowania kontrolerów. Maksymalna wartość mocy statecznika wynosi zawsze 100% (0x64) Prześlij czas do przyciemnienia 0x3A (brak) Czas do pozwolenia na przyciemnianie w jednostkach = 0,1 sek Nie ma gwarancji, że wszystkie serie stateczników realizują to polecenie. Patrz również uwaga 2. Prześlij informację o stateczniku 0x3C Numer bajtu informacji Pojedyńczy bajt informacji o stateczniku Patrz uwaga 3 i punkt 10 Prześlij stan przełączników 0x3D (brak) Stała wartość 0xFC Symuluje nie istniejące w starych modelach stateczników przełączniki. Istnieje dla zachowania zgodności ze starymi wersjami oprogramowania kontrolerów. Prześlij moc aktualną 0x3E (brak) Aktualny procent mocy Zwraca aktualną moc statecznika wprocentach. Ustaw adres grupowy 0x3F Adres grupowy Bity statusu Patrz punkt 5. UWAGA 1: Wartości mocy zadanej większe od 100 skutkują ustawieniem mocy maksymalnej (tj. 100%). Wartość mocy zadanej mniejsza od minimalnej, gwarantującej stabilną pracę lampy, mocy skutkuje ustawieniem tej minimalnej mocy. Wartość zero wyłącza lampę. UWAGA 2: Bezpośrednio po zapaleniu wysokoprężnego źródła światła, dopóki źródło nie będzie w pełni rozgrzane, nie może ono być przyciemniane. Polecenie Prześlij czas do przyciemnienia zwraca czas (wyrażony w jednostkach 0,1 sek) do pełnego rozgrzania lampy, gdy jej przyciemnianie będzie możliwe. OSTRZEŻENIE: Nie wszystkie serie stateczników Columbus realizują to polecenie. UWAGA 3: Legalne wartości numeru bajtu informacji mieszczą się w zakresie 0..255. Bajty 240 do 247 zawierają numer seryjny (identyfikator fabryczny) statecznika. OSTRZEŻENIE: Nie wszystkie serie stateczników Columbus realizują polecenie Prześlij Informację o stateczniku. Jednak jeśli realizują to gwarantują poprawną odpowiedź na pytanie o informację w zakresie numeru identyfikacyjnego. Opis pełnej informacji znajduje się w punkcie 10. Statecznik Columbus,, wersja RS48, Protokół sterowania Trimax 3 / 6
7. Bity statusu. Bit 0 jest najmniej znaczący, bit 7 jest bitem najbardziej znaczącym. Bit Nazwa Opis 0 DIM_ENABLED Przyciemnianie jest dozwolone (Lampa jest rozgrzana) 1 REMOTE_ACTIVE Aktywne sterowanie zdalne. Ustawiony na stałe na wartość 1 2 IGN_PULSE_PRESENT Bit jest ustawiony po wygenerowaniu pierwszego impulsu zapalania źródła. 3 TEMPERATURE_HIGH Ustawiony w przypadku przegrzania statecznika 4 ECONOMY_ACTIVE Wskazuje tryb ekonomiczny czyli moc ustawioną w zakresie 87,5% do 99% 5 DIM_INTERNAL_ENABLED Istnieje dla zachowania zgodności ze starymi wersjami gdzie wskazywał na przyciemnienie zadane wewnętrznym programem statecznika. 6 DIMMING_ACTIVE Aktywne przyciemnienie, moc < 100% 7 LAMP_IS_OLD Wykryte źródło światła, którego nie da się zapalić. Uwagi: Bit 0 (DIM_ENABLED) : Wskazuje, że źródło światła jest w pełni rozgrzane i możliwa jest redukcja mocy lampy (przyciemnienie). Bit 1 (REMOTE_ACTIVE): Modele stateczników Columbus w wersji RS485 są zawsze ustawione na sterowanie zewnętrzne. Bit 2 (IGN_PULSE_PRESENT): Ten bit służy do rozróżnienia niemożliwości zapalenia uszkodzonego lub zużytego źródła od innego uszkodzenia np. samego statecznika. Jeżeli statecznik pracuje poprawnie a źródła nie można było zapalić to bit ten jest ustawiony. Bit 3 (TEMPERATURE_HIGH): Wskazuje przekroczenie przez statecznik bezpiecznego poziomu temperatury wewnętrznej. W tym przypadku lampa zostaje wyłączona. Po ostygnięciu statecznik powraca do normalnej pracy. Bit 4 (ECONOMY_ACTIVE): Bit jest ustawiany gdy aktualny procent mocy jest mniejszy od 100% i większy od 87,5%. Bit 5 (DIM_INTERNAL_ENABLED): Bit istnieje dla zachowania zgodności z wcześniejszymi wersjami. Wskazuje na przyciemnienie zadane wewnętrznym programem statecznika co w omawianych wersjach stateczników nie występuje. Ten bit ma zawsze wartość 0. Bit 6 (DIMMING_ACTIVE): Ustawiony gdy moc lampy jest mniejsza od 100%. Bit 7 (LAMP_IS_OLD): Ten bit jest ustawiony gdy źródło światła nie może być zapalony ze względu na degradację jego parametrów elektrycznych lub z powodu przerwy lub zwarcia w obwodzie źródła. Patrz także punkt 11 opisujący interpretację bitów statusu przez program kontrolera. Statecznik Columbus,, wersja RS48, Protokół sterowania Trimax 4 / 6
8. Tryby pracy statecznika. Nazwa trybu Kod Opis IGNITION_MODE 0x31 Zapalanie źródła (generowanie impulsów zapalania) LAMP_WARMUP_MODE 0x32 Źródło w trakcie nagrzewania. DIM_PREPARE_MODE 0x34 Statecznik jest w trakcie zmiany mocy LAMP_NORMAL_MODE 0x35 Normalna praca (moc stabilna) DELAY_LONG_MODE 0x37 Przerwa między kolejnymi próbami zapalenia źródła. OFF_IDLE_MODE 0x3A Polecenia nie dało się wykonać, statecznik wyłączony SHUTDOWN_MODE 0x3B Wyłączenie lampy (moc 0) Uwagi: Nie wszystkie wewnętrzne tryby są widoczne na zewnątrz. Niewidoczne zostały w powyższym wykazie pominięte. Punkt 10 bardziej szczegółowo objaśnia interpretację wartości trybu. Należy wspomnieć, że SHUTDOWN_MODE ma miejsce nie tylko w przypadku wyłączenia lampy przez zadanie zerowej mocy ale także wtedy gdy statecznik uległ przegrzaniu. W przypadku błędnej pracy statecznika lub uszkodzenia źródła statecznik przechodzi ostatecznie do trybu OFF_IDLE_MODE a nie do trybu SHUTDOWN. 9. Bajt stanu przełączników i zewnętrznego sterowania przyciemnieniem. Poniższa lista pokazuje znaczenie bitów bajtu będącego odpowiedzią na polecenie Prześlij stan przełączników : bit 0: Stan przewodu sterującego przyciemnieniem (w obecnej wersji statecznika nie ma takiego przewodu), 0 : nie podłączony; 1 : dołaczony do 230VAC bit 1: Wewnętrzny stan SHUTDOWN bit 2: przełącznik TEST MODE bit 3: przełącznik LINE/TIMER (wybierał sterowanie zewnętrzne lub z wbudowanego w statecznik programu) bit 4: przełącznik ECONOMY (moc pełna/ekonomiczna=87,5%) bit 5: przełącznik SEASON (Pora roku: wpływał na czasy zaszyte w wewnętrznym programie statecznika) bit 6,7: bity 6 i 7 określały poziom przyciemnienia w wewnętrznym programie statecznika Dla wszystkich przełączników 0 oznacza(ło) pozycję ON przełącznika Aktualne wersje statecznika nie mają przełączników. Polecenie prześlij stan przełączników zostało zachowane dla zapewnienia zgodności ze starymi wersjami oprogramowania kontrolerów. Statecznik Columbus,, wersja RS48, Protokół sterowania Trimax 5 / 6
10. Bajty informacji o stateczniku. 0 79 Informacja ogólna, zakończona bajtem '0' 80 95 Napięcie, zakończona bajtem '0' 96 111 Moc, zakończona bajtem '0' 112 191 Komentarz, zakończona bajtem '0' 192 195 Czteroznakowe oznaczenie wersji parameterów 196 199 Czteroznakowe oznaczenie wersji oprogramowania 200 227 Numer partii, zakończona bajtem '0' 228 239 Data produkcji, zakończona bajtem '0' 240 247 Numer seryjny (identyfikator fabryczny) 248 255 Zarezerwowane Nie używane bajty mają wartość 255 (0xFF) 11. Interpretacja stanu statecznika przez oprogramowanie kontrolera. Stan lampy (czyli statecznika i źródła światła) może być określony na podstawie odpowiedzi statecznika na komendy Prześlij tryb pracy, Prześlij bity statusu i Prześlij moc aktualną. Przykładowa wersja algorytmu jest następująca (zakładamy, że statecznik jest zasilony): Jeżeli brak odpowiedzi na każdą z komend to oznacza błąd w komunikacji Jeżeli tryb pracy jest jednym z IGNITION, WARM_UP, DELAY_LONG to lampa jest w stadium zapalania lub rozgrzewania źródła. Jeżeli tryb jest NORMAL to: Jeżeli aktywne są bity statusu DIMMING_ACTIVE i DIM_ENABLED to źródło jest przyciemnione W przeciwnym przypadku źródło pracuje z mocą nominalną (pełną). Jeżeli tryb jest DIM_PREPARE to następuje zmiana mocy Jeżeli tryb jest SHUTDOWN to: Jeżeli bit statusu TEMPERATURE_HIGH jest ustawiony to statecznik się przegrzał W przeciwnym przypadku lampa została wyłączona poleceniem ustawienia mocy równej zero Jeżeli tryb jest OFF_IDLE to: Jeżeli bit statusu LAMP_IS_OLD jest ustawiony to źródło jest zużyte. Jeżeli bit statusu IGN_PULSE_PRESENT jest ustawiony, to uszkodzony jest obwód źródła W przeciwnym przypadku uszkodzony jest sam statecznik. Pozostałe kombinacje są teoretycznie nielegalne i oznaczają również błąd w pracy statecznika. Statecznik Columbus,, wersja RS48, Protokół sterowania Trimax 6 / 6