16 2018

Настройка преобразователя Anybus Communicator

Само по себе устройство Anybus Communicator достаточно интересное. Существуют множество его разновидностей на разные конфигурации сетей, которые он может стыковать. Мне посчастливилось работать с Profibus DP на RS232. Особенность этого девайса в том, что его нельзя просто так поставить, выставить адреса и запустить в работу. Его настройка требует достаточно приличных знаний в информатике. И хоть на сайте Anybus Communicator и есть примеры его настройки, но проверял ли кто-нибудь их на работоспособность - я лично сомневаюсь. Потихоньку начнем...

Что это за устройство и как оно работает?

Суть этого преобразователя - связать прозрачно два сегмента сети с разными интерфейсами, например, Profibus и RS232, RS422 или RS485. То есть устройства со стороны Profibus опрашивает Anybus, считывая из его ячеек памяти данные определенной длины. А в эти ячейки памяти данные складываются Anybus'ом, который выступает мастером и циклически опрашивает подключенные к нему устройства со стороны последовательного интерфейса. Вот вся загвоздка и заключается в правильной "разметке памяти" для этих данных.

Структура сети с устройством Anybus Communicator

В самой документации устройство называют шлюзом, а обе эти сети определены так: fieldbus (полевая сеть) - это сторона Profibus DP, а subnetwork (подсеть) - это сторона последовательного интерфейса, к которому подключены опрашиваемые устройства.

Если нужно что-то прочитать из устройства в подсети, мастер-устройство полевой сети просто обращается в область памяти по настроенному заранее адресу для чтения данных (Input data) из устройства Anybus Communicator. Область для записи данных используется для отправки команд или изменения данных в устройстве подсети.

Распределение памяти Anybus Communicator

Всё искусство заключается в том, чтобы настроить, с какого адреса и сколько байт нужно считать или записать в память шлюза, чтобы получить то, что нам нужно. Для этого существует специальная программа Anybus Configuration Manager. Она бесплатная, и её можно скачать с официального сайта производителя.

Шаг 1. Настройка шлюза переключателями

Настройка шлюза производится установкой переключателей на лицевой панели в соответствие с нужным адресом в сети Profibus DP. Переключатель Switch A отвечает за единицы, а Switch B - за десятки. Адрес выставляется в десятичном формате.

Настройка адреса DP

Шаг 2. Настройка шлюза в Anybus Configuration Manager

В моем случае в подсети находилось одно устройство на интерфейсе RS232, работающее по протоколу Modbus. И прежде, чем приступить к настройке, нужно вначале собрать данные, что будет считываться из устройства и в каком формате. Вот, что мне нужно считать с устройства:

Параметр	№ регистра (DEC)	№ регистра (HEX)	Тип	Тип данных	Длина, байт
CW Trasar	656	0290	Input	Floating	32-bit FLOAT
CW Tag	658	0292	Input	Floating	32-bit FLOAT
CW Trb	666	029A	Input	Floating	32-bit FLOAT
pH 01	2664	0A68	Input	Floating	32-bit FLOAT
ORP 01	2704	0A90	Input	Floating	32-bit FLOAT
Temp 03	3806	0EDE	Input	Floating	32-bit FLOAT
Tower Cond1	4284	10BC	Input	Floating	32-bit FLOAT
NCM Ms 01	4754	1292	Input	Floating	32-bit FLOAT

Теперь, как это "объяснить" шлюзу? Запускаем программу Anybus Configurator Manager (в моем случае актуальна версия 4.4.1.3). Создаем структуру, как показано на рисунке ниже:

Структура в Anybus Communicator

После запуска программы в левом окне Устройства есть только элементы Fieldbus, Communicator RS232/422/485 и Подсеть. Если в Подсеть нет никакого устройства, то его можно добавить щелкнув правой кнопкой на значке Подсеть → Добавить Узел. В правой части окна, в поле Конфигурация задается адрес Modbus устройства. У меня оно называется NALCO 3D Trasar.

Теперь самое время добавлять так называемые команды. Правой кнопкой на добавленном узле NALCO 3D Trasar → Добавить команду. Я не знаю, почему во всех примерах и документациях авторы выбирают 0х03 Read Holding Registers для чтения аналоговых величин. Это в корне не верно. Нужно выбирать 0x04 Read Input registers. В результате, получаем дочерние к нашему узлу элемент в виде папки, внутри которого содержатся структура команды на запрос к устройству (Query) и структура ответа устройства (Response). Их нам и нужно правильно заполнить.

Добавление команды в Anybus Communicator Manager

Рассмотри каждый элемент подробно, что и как нужно настроить:

Узел	Параметр	Варианты	Значение
Query	General→Offline options for fieldbus Что отправлять устройствам Подсети, если связь по Profibus отсутствует	Clear Отправлять нулевые значения Freeze Отправлять последние успешно полученные данные NoScanning Передача данных в подсети останавливается	Clear
Query	General→Offline options for sub-network Что отправлять устройстам по Profibus, если отсутствует связь с устройством в подсети	Clear Отправлять нулевые значения Freeze Отправлять последние успешно полученные данные	Clear
Query	General→Update mode Как команды передаются в подсеть:	Cyclically Команды передаются с периодом, заданным в Update time On data change Команды передаются только при изменениях в данных Single shot Команда передается один раз при запуске Change of state trigger Команда передается при изменении триггера	Cyclically
Query	Timing→Minimum time between broadcasts Пауза между широковещательными посылками команд. Пункт используется, если есть широковещательный узел Broadcaster.	Кратно 10 мс	100
Query	Timing→Reconnect time Время между повторной попыткой связаться с недоступным узлом.	Кратно 10 мс. 0 - запрещает повторную попытку установки связи.	1000
Query	Timing→Retries Количество попыток связаться с недоступным узлом.	Целое число	3
Query	Timing→Timeout time Время ожидания ответа от узла до повторной отправки данных.	Кратно 10 мс	100
Query	Timing→Update time Минимальное время между однотипными транзакциями.	Кратно 10 мс	100
Query	Trigger→Trigger byte address Адрес данных в памяти длиной один байт, изменение которых дает событие срабатывания триггера.	Адрес в формате HEX	0x05FF
Query→Slave Address	General→Value Адрес в сети Modbus, который будет послан устройства. По-сути, это и адрес узла.	Не редактируется	0x7E
Query→Function	General→Value Команда по протоколу Modbus.	Все поддерживаемые Modbus команды	0x04
Query→Starting Address	General→Value Адрес данных внутри устройства Modbus. Это как раз то, что указано в таблице выше в колонке "№ регистра (HEX)"	Адрес в формате HEX	0x0290
Query→Quantity Of Input Registers	General→Value Это длина данных в словах. Таким образом для данных типа FLOAT мы должны использовать 2 слова или 4 байта.	Целое число	0x0002
Query→Checksum	General→Error check start byte Номер байта в кадре, начиная с которого вычисляется контрольная сумма.	Целое число	0x0000
Query→Checksum	General→Error check type Тип алгоритма вычисления контрольной суммы	CRC LRC XOR ADD	CRC
Query→Checksum	General→Error check by combined with Способы передачи контрольной суммы в сеть	None Без преобразования One's complement Преобразование до первого дополнения Two's complement Преобразование до второго дополнения	None
Query→Checksum	General→Representation Представление контрольной суммы	Binary Без преобразования в двоичном виде ASCII Символы будут преобразованы в значение ACSII кода	Binary
Response	Trigger→Trigger byte Включение или отключение счетчика триггера	Enabled Изменять триггер при каждом удачном приеме данных из подсети Disabled Не использовать триггер для данной команды	Disabled
Response	Trigger→Trigger byte address Адрес триггера в памяти	Целое число в формате (HEX)	0x05FF
Response→Slave Address	General→Value Адрес Modbus устройства, передавшего данные	Не редактируется	0x7E
Response→Function	General→Value Номер Modbus команды, на которую пришел ответ данных	Не редактируется	0x7E
Response→Byte Count	General→Value Длина ответа - данных в байтах	Целое число	0x04
Response→Input Registers	General→Data Length Длина ответа - данных в байтах	Целое число	0x0004
Response→Input Registers	General→Data Location Адрес в памяти шлюза, по которому будут размещены полученные данные длиной Data Length (из предыдущего пункта)	Целое число	0x0000 - Адреса не должны совпадать для остальных команд, иначе данные будут перезаписаны
Response→Input Registers	Operations→Byte swap Определяет, как данные будут размещены в памяти	No swapping Размещаются как есть, без преобразования Swap 2 bytes Парное переворачивание байт в каждом слове данных, например двойное слово [ABCD] преобазуется в [BADC] Swap 4 bytes Полное переворачивание байт, например двойное слово [ABCD] преобазуется в [DCBA]	No swapping

И таких команд должно быть столько, сколько запросов требуется сделать для конкретного устройства. В моем случае для устройства NALCO 3D Trasar выполняется 8 запросов. Команды будут все однотипные, отличия должны быть только в:

Query→Starting Address (для каждой команды свой регистр в памяти Modbus устройства);
Query→Quantity Of Input Registers (Длина данных может отличаться);
Response→Input Registers→General→Data Length (Длина данных зависит от типа);
Response→Input Registers→General→Data Location (Данные от разных команд должны помещаться по разным адресам);

Шаг 3. Настройка Profibus мастера

В моем случае Profibus мастером был контроллер Siemens S7-300. Всё, что мне потребовалось, это указать в Hardware Configuration для Anybus Communicator с какого адреса сколько байт считывать. Первые 12 байт система зарезервировала для себя, а остальные 12+32 байта назначились моим данным в шлюзе.

Поделиться: