Betriebsanleitung - Profibus DP-Signalausgang VEGASCAN 850
Betriebsanleitung - Profibus DP-Signalausgang VEGASCAN 850
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<strong>Betriebsanleitung</strong><br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-<strong>Signalausgang</strong><br />
<strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong><br />
0100110010100<br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong><br />
in<br />
out
Sicherheitshinweise, Achtung Ex-Bereich<br />
Sicherheitshinweise<br />
Lesen Sie bitte diese <strong>Betriebsanleitung</strong> und<br />
beachten Sie die landesspezifischen<br />
Installationsstandards (z.B. in Deutschland die<br />
VDE-Bestimmungen) sowie die geltenden<br />
Sicherheitsbestimmungen und Unfallverhütungsvorschriften.<br />
Achtung Ex-Bereich<br />
Beachten Sie bitte die beiliegenden Zulassungsdokumente<br />
(gelbes Heft) und insbesondere<br />
das darin enthaltene Sicherheitsdatenblatt.<br />
Eingriffe in das Gerät über die anschlussbedingten<br />
Handhabungen hinaus dürfen aus<br />
Sicherheits- und Gewährleistungsgründen nur<br />
durch VEGA-Personal vorgenommen werden.<br />
2 <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-<strong>Signalausgang</strong> <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong>
Inhaltsverzeichnis<br />
Inhaltsverzeichnis<br />
Sicherheitshinweise ..................................................................... 2<br />
Achtung Ex-Bereich..................................................................... 2<br />
1 Konfigurieren der <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-Schnittstelle ....................... 4<br />
2 PC/PLS-Ausgang im <strong>VEGASCAN</strong> ........................................... 5<br />
3 Messwertübergabe<br />
3.1 Format für Messwertübergabe ........................................... 7<br />
4 Betriebsmode <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong><br />
4.1 Mode 50E2A ......................................................................... 8<br />
4.2 Mode 6E6A ........................................................................... 8<br />
4.3 Auswahl des Betriebsmode ................................................ 8<br />
5 Datenabbildung im <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong><br />
5.1 Messwertabbildung ........................................................... 10<br />
5.2 Übersicht der Betriebsmodes und Steuerkommandos .. 13<br />
6 Inbetriebnahme<br />
6.1 Inbetriebnahmecheckliste ................................................. 14<br />
6.2 Inbetriebnahme SIEMENS S7-Automatisierungssystem 14<br />
6.3 Inbetriebnahme SIEMENS S5 mit IM308C ....................... 17<br />
7 Parametrieren über <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong> ........................................... 18<br />
8 Utilitydiskette für <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong> <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong> ................ 19<br />
Anhang<br />
1 Allgemeine Informationen zum <strong>Profibus</strong> ........................... 20<br />
2 Spezielle Informationen zum <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong> ........................ 23<br />
3 Kurzbeschreibung der Schnittstelle RS 485.................... 27<br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-<strong>Signalausgang</strong> <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong> 3
Konfigurieren der <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-Schnittstelle<br />
1 Konfigurieren der <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-Schnittstelle<br />
Mit der Bediensoftware VEGA Visual Operating<br />
(VVO) können Sie die Konfiguration der<br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-Schnittstelle am <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong><br />
vornehmen. Stellen Sie eine Verbindung mit<br />
dem RS 232-Schnittstellenkabel her zwischen<br />
dem PC mit VVO und dem <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong>.<br />
Bei eingeschaltetem <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong> und<br />
gestarteter VVO sehen Sie das folgende Bild<br />
auf dem PC.<br />
Danach öffnet sich das Fenster „Konfiguration<br />
<strong>Profibus</strong> (<strong>DP</strong>)“.<br />
Hier wählen Sie die Slaveadresse des<br />
<strong>VEGASCAN</strong> am <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>. Die Einstellungen<br />
1 bis 126 sind erlaubt.<br />
• Klicken Sie nach den Konfigurationseinstellungen<br />
auf „Speichern“, dann auf<br />
„Beenden“. Im Fenster „Konfiguration Meßeinrichtung“<br />
klicken Sie noch einmal auf<br />
„Beenden“.<br />
BUS-Terminierung<br />
• Klicken Sie auf „Konfiguration“, danach auf<br />
„Meßeinrichtung“, im folgenden Fenster<br />
„Konfiguration Meßeinrichtung“ klicken Sie<br />
auf „Kommunikation.<br />
Wenn Sie das <strong>VEGASCAN</strong> an den Anfang<br />
oder an das Ende der Buskette anschließen<br />
muss das Gerät terminiert werden. Schalten<br />
Sie dazu den Schiebeschalter (im Klemmenraum<br />
neben der Feldbusklemme) auf Position<br />
„on“.<br />
Stellen Sie nach dem Einstellen der Busschnittstelle<br />
die Verbindung mit dem <strong>Profibus</strong><br />
<strong>DP</strong> her. Bei korrekter Kommunikation leuchtet<br />
die grüne LED mit der Bezeichnung „BA“ an<br />
der Frontplatte des <strong>VEGASCAN</strong>.<br />
4 <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-<strong>Signalausgang</strong> <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong>
PC/PLS-Ausgang im <strong>VEGASCAN</strong><br />
2 PC/PLS-Ausgang im <strong>VEGASCAN</strong><br />
Im <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong> stehen je nach Ausführung<br />
30 oder 60 PC/PLS-Ausgänge zur Verfügung.<br />
Die PC/PLS-Ausgänge werden mit<br />
der Bediensoftware VVO im <strong>VEGASCAN</strong><br />
konfiguriert bzw. parametriert. Jeder Messstelle<br />
im Auswertsystem können mehrere PC/<br />
PLS-Ausgänge zugewiesen werden. Dadurch<br />
besteht die Möglichkeit den Messwert<br />
z.B. als „Prozentwert“ und „Skaliert“ z.B. in<br />
„LIter“ an den <strong>Profibus</strong>master zu übertragen.<br />
Es besteht auch die Möglichkeit zu einem<br />
späteren Zeitpunkt einer Messstelle einen<br />
anderen oder weitere PC/PLS-Ausgänge<br />
zuzuordnen.<br />
Über die Menüpunkte „Konfiguration, Meßstelle,<br />
Ändern“ und den Button „PC/PLS-<br />
Ausgänge“ kommt man in das Fenster „PC/<br />
PLS Zuordnung“.<br />
PC/PLS-Ausgang per VVO konfigurieren<br />
Zu jeder Messstelle die im <strong>VEGASCAN</strong> angelegt<br />
wird, wird automatisch ein PC/PLS-Ausgang<br />
zugewiesen. Die PC/PLS-Ausgangsnummer<br />
wird standardmässig automatisch<br />
vergeben. Es wird immer die nächste freie<br />
PC/PLS-Ausgangsnummer verwendet. Sind<br />
z.B. die PC/PLS-Ausgänge 3, 4, 5 und 6<br />
noch frei, wird der neu angelegten Messstelle<br />
automatisch die PC/PLS-Ausgangsnummer 3<br />
zugewiesen. Welche Ausgangsnummer<br />
zugewiesen wird, ist in VVO beim Anlegen<br />
einer neuen Messstelle im Fenster „Neue<br />
Messstelle erfassen - Messstellenbezeichnung“<br />
ersichtlich. Durch Betätigen des Button<br />
„PC/PLS-Adresse“ öffnet sich ein neues<br />
Fenster, in dem die Zuordnung der Ausgangsnummer<br />
manuell vergeben werden<br />
kann.<br />
PC/PLS-Ausgangszuordnung<br />
PC/PLS-Ausgang per VVO<br />
parametrieren<br />
Für den PC/PLS-Ausgang können folgende<br />
Einstellungen parametriert werden:<br />
- Messgröße die übertragen werden soll,<br />
z.B. Prozent<br />
- Einheit mit der die Messgröße übertragen<br />
wird, z.B. 0,00 %<br />
- Fehlercode im PC/PLS-Wert übertragen<br />
- Messwertbegrenzung<br />
Beispiele für Parametrieren Messgröße,<br />
Einheit<br />
Als Messgröße wird Prozent gewählt und als<br />
Einheit 0,0%. Mit diesen Parametern wird der<br />
Messwert 0,0 … 100,0 % als PC/PLS-Wert<br />
0 … 1000 übertragen.<br />
Automatische PC/PLS-Ausgangzuweisung<br />
Als Messgröße wird Prozent gewählt und als<br />
Einheit 0,00 %. Mit diesen Parametern wird<br />
der Messwert 0,00 … 100,00 % als PC/PLS-<br />
Wert 0 … 10000 übertragen.<br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-<strong>Signalausgang</strong> <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong> 5
PC/PLS-Ausgang im <strong>VEGASCAN</strong><br />
Anmerkung<br />
Der PC/PLS-Wert wird immer ohne Dezimalpunkt<br />
übertragen!.<br />
Die Parameter Messgröße und Einheit sind<br />
für jeden PC/PLS-Ausgang getrennt parametrierbar<br />
und haben keinen weiteren Einfluss<br />
auf die anderen Ausgänge der Messstelle.<br />
Parametriert wird im Fenster „PC/PLS“. Dieses<br />
Fenster erreicht man in VVO über die<br />
Menüpunkte „Gerätedaten, Parametrieren,“<br />
gewünschte Messstelle auswählen, „Ausgänge,<br />
Messwertanzeige,“ Button „Ausgänge,<br />
Messwertanzeige und PC/PLS“.<br />
Anmerkung<br />
Die Wertzuweisung wird von jedem Ausgang<br />
der Messstelle benutzt, der die Messgröße<br />
„Skaliert“ verwendet. Änderungen in der<br />
Wertzuweisung können dadurch auch Auswirkungen<br />
auf angeschlossene Anzeigegeräte<br />
haben!<br />
Fehlercode im PC/PLS-Wert übertragen<br />
Es besteht die Möglichkeit eine Fehlermeldung<br />
zu übertragen wenn die Messstelle<br />
gestört ist. Der Fehlercode wird dann anstatt<br />
des Messwert im PC/PLS-Wert übertragen.<br />
Damit die Fehlermeldung übertragen wird<br />
muss im Fenster „PC/PLS“ „Fehlermeldung<br />
an PC/PLS übertragen“ aktiviert sein.<br />
PC/PLS-Ausgänge parametrieren<br />
Als Messgröße wird Skaliert gewählt. Der<br />
Messwert 0 … 100 % soll als PC/PLS-Wert<br />
10 … 5000 an das PC/PLS-System übertragen<br />
werden. Dazu muss für die Messstelle<br />
zuerst eine Wertzuweisung (Skalierung)<br />
durchgeführt werden. Über die Menüpunkte<br />
„Gerätedaten, Parametrieren“ gewünschte<br />
Messstelle auswählen, Button „Auswertung<br />
und Wertzuweisung“.<br />
Messwertbegrenzung parametrieren<br />
Zusätzliche Parametriermöglichkeiten sind im<br />
Fenster „Messwertbegrenzung“ zu finden.<br />
In diesem Fenster besteht die Möglichkeit<br />
Negative Messwerte zu unterdrücken, d.h.<br />
Messwerte
Messwertübergabe<br />
3 Messwertübergabe<br />
Als <strong>DP</strong>-Normslave ist das <strong>VEGASCAN</strong> <strong>DP</strong>-<br />
Gateway entweder mit 50 Byte konsistente<br />
Eingangsdaten und 2 Byte konsistente Ausgangsdaten<br />
oder mit 6 Byte konsistente<br />
Eingangsdaten und 6 Byte konsistente Ausgangsdaten<br />
konfiguriert. Über die Ausgänge<br />
sendet der <strong>DP</strong>-Master Steuerinformation an<br />
das <strong>VEGASCAN</strong>. Auf die das <strong>VEGASCAN</strong><br />
entsprechend antwortet und die Daten als<br />
Eingangsinformation dem <strong>DP</strong>-Master zur<br />
Verfügung stellt.<br />
3.1 Format für Messwertübergabe<br />
Messwerte und PC/PLS-Werte<br />
Die Messwerte der am <strong>VEGASCAN</strong> eingerichteten<br />
Messstellen werden entsprechend<br />
der in Kapitel „2 PC/PLS-Ausgang im VEGA-<br />
SCAN“ beschriebenen Weise auf die<br />
Eingangsbytes des <strong>Profibus</strong>master abgebildet.<br />
Sie stehen im <strong>VEGASCAN</strong> als sogenannte<br />
PC/PLS-Werte zur Abholung bereit.<br />
Ein PC/PLS-Wert besteht aus 6 Byte.<br />
Aufbau eines Messwerts<br />
Messwerte des <strong>VEGASCAN</strong> haben einen<br />
Aufbau von 2 Byte umfassenden vorzeichenbehafteten<br />
Daten. Das heißt, der Wertebereich<br />
umfasst maximal +32.768 bis<br />
-32.767.<br />
Aufbau eines PC/PLS-Werts<br />
Ein einzelner PC/PLS-Wert im <strong>VEGASCAN</strong><br />
besteht aus 6 Byte und setzt sich wie folgt<br />
zusammen.<br />
PC/PLS-Wert<br />
Messwert<br />
Zusatzinfo. High-Wort Low-Wort<br />
Der eigentliche Messwert befindet sich im<br />
Low-Wort des Messwert und ist 2 Byte lang<br />
und vorzeichenbehaftet, das heißt, der<br />
Wertebereich beträgt +32768 bis -32767.<br />
Die 2 Byte des High-Wort vom Messwert<br />
werden derzeit nicht genutzt, sie werden mit<br />
dem Wert Null aufgefüllt.<br />
Zusätzlich zum PC/Messwert stellt das<br />
<strong>VEGASCAN</strong> je PLS-Wert ein Byte für den PC/<br />
PLS-Index und ein weiteres Byte für Informationen<br />
über den aktuellen Messwertstatus<br />
bereit.<br />
Im Byte Index wird die PC/PLS-Ausgangsnummer<br />
übertragen. Der Status beschreibt<br />
den Zustand des zugehörigen Messwert.<br />
Der Inhalt des Messwert ist nur gültig, wenn<br />
der zugehörige Status den Wert Null aufweist.<br />
Liegt ein Statuswert ungleich Null vor, so<br />
muss für eine detaillierte Fehlerdiagnose der<br />
Statuswert und der dazugehörige Wert im<br />
Messwertefeld betrachtet werden. Die nachfolgende<br />
Liste erläutert die möglichen Fehler.<br />
Status Messwert Bedeutung<br />
0x00 0xXXXX gültiger Messwert<br />
0x80 0xXXXX alter Messwert (evtl.<br />
Verbindung getrennt)<br />
0xFE 0x0000 es ist kein Messwert<br />
vorhanden (nicht konfiguriert)<br />
0xFF 0xFFFF es ist kein <strong>VEGASCAN</strong><br />
angeschlossen<br />
0xFF 0x00XX Fehlermeldung einer<br />
einzelnen Messstelle<br />
XX = Fehlerart<br />
0xFF 0x8000 Fehlermeldung einer<br />
einzelnen Messstelle<br />
Fehlerart wird nicht<br />
definiert<br />
Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 5 Byte 6<br />
Index Status high low high low<br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-<strong>Signalausgang</strong> <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong> 7
Betriebsmode <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong><br />
4 Betriebsmode <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong><br />
Für das <strong>VEGASCAN</strong> stehen zwei unterschiedliche<br />
Betriebsmode zur Verfügung.<br />
Je nach Betriebsmode belegt das<br />
<strong>VEGASCAN</strong> unterschiedlich viele Ein- und<br />
Ausgangsbytes im <strong>Profibus</strong>master.<br />
4.1 Mode 50E2A<br />
In diesem Mode belegt das <strong>VEGASCAN</strong> 50<br />
Eingangsbyte und 2 Ausgangsbyte.<br />
Der <strong>Profibus</strong>master muss 50 Byte Daten<br />
konsistent bearbeiten können.<br />
Funktionsweise<br />
In die 2 Byte Ausgangsdaten wird vom <strong>Profibus</strong>master<br />
ein Steuerkommando und eine<br />
Blocknummer (jeweils 1 Byte) geschrieben.<br />
Nachdem das <strong>VEGASCAN</strong> diese beiden<br />
Bytes über den <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong> empfangen hat,<br />
antwortet es mit dem Senden der Daten des<br />
angeforderten Blockes, diese 50 Byte stehen<br />
dann als Eingangsbytes dem <strong>Profibus</strong>-Master<br />
zur Verfügung.<br />
Da im VEGACOM max. 60 PC/PLS-Werte<br />
verfügbar sind, aber auf dem <strong>Profibus</strong> nur<br />
jeweils 50 Byte übertragen werden können,<br />
werden die Daten auf dem Bus gemultiplext.<br />
Dazu werden die Daten im <strong>VEGASCAN</strong> in<br />
Blöcke aufgeteilt. Mit dem Steuerkommando<br />
und der Blocknummer kann der <strong>Profibus</strong>master<br />
den entsprechenden Block anfordern.<br />
In einem Block werden 8 PC/PLS-Werte (jeweils<br />
6 Byte), das Steuerkommando (1 Byte)<br />
und die um den Wert 1 dekrementierte Blocknummer<br />
(1 Byte) zurückgeliefert.<br />
4.2 Mode 6E6A<br />
In diesem Mode belegt das <strong>VEGASCAN</strong> 6<br />
Eingangsbyte und 6 Ausgangsbyte.<br />
Der <strong>Profibus</strong>master muss 6 Byte Daten konsistent<br />
bearbeiten können.<br />
Funktionsweise<br />
In die 6 Byte Ausgangsdaten wird vom <strong>Profibus</strong>master<br />
ein Steuerkommando und eine<br />
PC/PLS-Wertnummer (jeweils 1 Byte) geschrieben,<br />
die restlichen 4 Byte müssen mit<br />
dem Wert 0xFF aufgefüllt werden.<br />
Nachdem das <strong>VEGASCAN</strong> diese 6 Byte über<br />
den <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong> empfangen hat, antwortet<br />
es mit dem Senden der Daten des angeforderten<br />
PC/PLS-Wert, diese 6 Byte stehen<br />
dann als Eingangsbytes dem <strong>Profibus</strong>master<br />
zur Verfügung.<br />
Da im <strong>VEGASCAN</strong> max. 60 PC/PLS-Werte<br />
verfügbar sind, aber auf dem <strong>Profibus</strong> nur<br />
jeweils 6 Byte übertragen werden können,<br />
werden die Daten auf dem Bus gemultiplext.<br />
Dazu werden die Daten im <strong>VEGASCAN</strong> in<br />
einzelne PC/PLS-Werte aufgeteilt. Mit dem<br />
Steuerkommando und der PC/PLS-Wertnummer<br />
kann der <strong>Profibus</strong>master den entsprechenden<br />
PC/PLS-Wert anfordern.<br />
4.3 Auswahl des Betriebsmode<br />
Um den Betriebsmode auszuwählen ist es<br />
nötig die entsprechende Konfiguration beim<br />
Erstellen der Buskonfiguration zu wählen.<br />
Durch die GSD-Datei werden die beiden<br />
Betriebsmode zur Auswahl gestellt.<br />
Die Auswahl erfolgt mit dem jeweiligen<br />
Konfigurationstool, z.B. HW-Konfig bei SIE-<br />
MENS S7-Systemen oder COM PROFIBUS<br />
für SIEMENS S5-Systeme.<br />
Je nach Konfigurationstool wird dann beim<br />
Hinzufügen eines <strong>VEGASCAN</strong>-Slave zur<br />
Buskonfiguration ein Auswahlfenster geöffnet,<br />
in dem der gewünschte Betriebsmode ausgewählt<br />
werden kann.<br />
8 <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-<strong>Signalausgang</strong> <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong>
Betriebsmode <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong><br />
Auswahl des Betriebsmode in HW-Konfig des Simatic-Manager für S7-Systeme<br />
Auswahl des Betriebsmode in COM PROFIBUS für SIEMENS S5-Systeme<br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-<strong>Signalausgang</strong> <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong> 9
Datenabbildung im <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong><br />
5 Datenabbildung im <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong><br />
5.1 Messwertabbildung<br />
Das <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong> kann bis zu 60 Messstellen<br />
verwalten. Für die Weitergabe der<br />
Messwerte einer Messstelle stellt das<br />
<strong>VEGASCAN</strong> bis zu 60 PC/PLS-Ausgänge zur<br />
Verfügung. Jeder dieser Messstellen können<br />
ein oder mehrere PC/PLS-Ausgänge mit<br />
beliebigem Index zugeordnet werden. Die<br />
Konfiguration des <strong>VEGASCAN</strong> erfolgt mit der<br />
VEGA-Bediensoftware VVO (siehe Kapitel „2<br />
PC/PLS-Ausgang im <strong>VEGASCAN</strong>“).<br />
Steuerkommando 0xCC:<br />
Wenn mit diesem Steuerkommando angefragt<br />
wird, werden die PC/PLS-Werte in aufsteigender<br />
Reihenfolge nach PC/<br />
PLS-Ausgangsnummer gruppiert. Die<br />
Messwertabbildung erfolgt stets sortiert nach<br />
PC/PLS-Ausgangsnummer.<br />
Messwertanfrage:<br />
<strong>DP</strong>-Master: Steuerkommando: 0xCC<br />
Block-Nr.: 0x01...0x08<br />
Messwertabbildung im Mode 50E2A<br />
In diesem Betriebsmode werden im<br />
<strong>VEGASCAN</strong> die PC/PLS-Werte abhängig von<br />
der PC/PLS-Ausgangsnummer in Blöcke<br />
abgebildet.<br />
Wie die einzelnen PC/PLS-Werte in den Blökken<br />
angeordnet sind, ist schematisch dargestellt.<br />
Um die Messwerte aus dem<br />
<strong>VEGASCAN</strong> auszulesen muss der <strong>Profibus</strong>master<br />
ein Steuerkommando an das<br />
<strong>VEGASCAN</strong> senden.<br />
2 Byte<br />
Ausgangsbereich<br />
Byte 1 Byte 2<br />
Steuerkommando<br />
0xCC<br />
Block-Nr.<br />
0x01<br />
...0x08<br />
Messwertanforderung des <strong>Profibus</strong>master<br />
Beispiel:<br />
Anfragetelegramm an <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong> (2 Byte):<br />
0xCC 0x01 Block-Nr. 1 wird angefordert<br />
Antworttelegramm von <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong> (50 Byte):<br />
0xCC 0x00 0x01 0xYY 0x00 0x00 0xHH 0xLL 0x02 0xYY 0x00 0x00 0xHH ...<br />
Steuerwort PC/PLS-Wert-Nr. 1 PC/PLS-Wert-Nr. 2<br />
0xYY<br />
0xHH<br />
0xLL<br />
= Index-Byte<br />
= High-Byte Messwert<br />
= Low-Byte Messwert<br />
Block-Nr.<br />
PC/PLS-Ausgangs-Nr.<br />
1 1...8<br />
2 9...16<br />
3 17...24<br />
4 25...32<br />
5 33...40<br />
6 41...48<br />
7 49...56<br />
8 57...60<br />
Messwertgruppierung nach PC/PLS-Ausgangsnummer<br />
10 <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-<strong>Signalausgang</strong> <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong>
Datenabbildung im <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong><br />
Komplette Übersicht über die Datenabbildung der Messwerte im <strong>VEGASCAN</strong><br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
Bytenummer<br />
im<br />
Block<br />
<strong>VEGASCAN</strong><br />
Steuerkomman<br />
do:<br />
0xCC<br />
Index PLS-Nr.<br />
3...8 0x01 PLS 1<br />
9...14 0x02 PLS 2<br />
15...20 0x03 PLS 3<br />
21...26 0x04 PLS 4<br />
27...32 0x05 PLS 5<br />
33...38 0x06 PLS 6<br />
39...44 0x07 PLS 7<br />
45...50 0x08 PLS 8<br />
3...8 0x09 PLS 9<br />
9...14 0x0A PLS 10<br />
15...20 0x0B PLS 11<br />
21...26 0x0C PLS 12<br />
27...32 0x0D PLS 13<br />
33...38 0x0E PLS 14<br />
39...44 0x0F PLS 15<br />
45...50 0x10 PLS 16<br />
3...8 0x11 PLS 17<br />
9...14 0x12 PLS 18<br />
15...20 0x13 PLS 19<br />
21...26 0x14 PLS 20<br />
27...32 0x15 PLS 21<br />
33...38 0x16 PLS 22<br />
39...44 0x17 PLS 23<br />
45...50 0x18 PLS 24<br />
3...8 0x19 PLS 25<br />
9...14 0x1A PLS 26<br />
15...20 0x1B PLS 27<br />
21...26 0x1C PLS 28<br />
27...32 0x1D PLS 29<br />
33...38 0x1E PLS 30<br />
39...44 0x1F PLS 31<br />
45...50 0x20 PLS 32<br />
3...8 0x21 PLS 33<br />
9...14 0x22 PLS 34<br />
15...20 0x23 PLS 35<br />
21...26 0x24 PLS 36<br />
27...32 0x25 PLS 37<br />
33...38 0x26 PLS 38<br />
39...44 0x27 PLS 39<br />
45...50 0x28 PLS 40<br />
Bytenummer<br />
Blocknummer<br />
6<br />
7<br />
8<br />
Blocknummer<br />
im<br />
Block<br />
VEGALOG<br />
Steuerkomman<br />
do:<br />
0xCC<br />
Index PLS-Nr.<br />
3...8 0x29 PLS 41<br />
9...14 0x2A PLS 42<br />
15...20 0x2B PLS 43<br />
21...26 0x2C PLS 44<br />
27...32 0x2D PLS45<br />
33...38 0x2E PLS 46<br />
39...44 0x2F PLS 47<br />
45...50 0x30 PLS 48<br />
3...8 0x31 PLS 49<br />
9...14 0x32 PLS 50<br />
15...20 0x33 PLS 51<br />
21...26 0x34 PLS 52<br />
27...32 0x35 PLS 53<br />
33...38 0x36 PLS 54<br />
39...44 0x37 PLS 55<br />
45...50 0x38 PLS 56<br />
3...8 0x39 PLS 57<br />
9...14 0x3A PLS 58<br />
15...20 0x3B PLS 59<br />
21...26 0x3C PLS 60<br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-<strong>Signalausgang</strong> <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong> 11
Datenabbildung im <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong><br />
Messwertabbildung im Mode 6E6A<br />
In diesem Betriebsmode können im <strong>VEGASCAN</strong> die PC/PLS-Werte einzeln ausgelesen werden,<br />
d.h. der <strong>Profibus</strong>master fordert einen Messwert an und vom <strong>VEGASCAN</strong> wird dieser<br />
Messwert zurückgeliefert.<br />
Steuerkommando 0xCD<br />
Wenn mit diesem Steuerkommando angefragt wird, antwortet das <strong>VEGASCAN</strong> mit einem<br />
einzelnen PC/PLS-Wert. Das Anfragetelegramm das der <strong>Profibus</strong>master in die 6 Byte Ausgänge<br />
schreibt, ist folgendermaßen aufgebaut.<br />
6 Byte<br />
Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6<br />
Steuerkommando<br />
PC/PLS<br />
Nummer<br />
reserviert<br />
reserviert reserviert reserviert<br />
0xCD 1...60 0xFF 0xFF 0xFF 0xFF<br />
Format der Anfrage nach Einzel-PC/PLS-Werten<br />
Das <strong>VEGASCAN</strong> schreibt in die 6 Byte Eingänge des <strong>Profibus</strong>master folgendes Antworttelegramm:<br />
6 Byte<br />
Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6<br />
Zusatzinfo<br />
PC/PLS<br />
Nummer<br />
PC/PLS-Messwert<br />
Status High-Wort Low-Wort<br />
1...60 0xYY<br />
0x00 0x00 0xHH 0xLL<br />
Format der Antwort des <strong>VEGASCAN</strong><br />
Status:<br />
0x00 =<br />
0x80 =<br />
0xFE =<br />
0xFF =<br />
gültiger Messwert<br />
alter Messwert (evtl. Verbindung<br />
getrennt)<br />
es ist kein PC/PLS-Wert vorhanden<br />
(nicht konfiguriert)<br />
allgemeiner Fehler<br />
PC/PLS-Messwert<br />
0xHH = High-Byte des Messwert<br />
0xLL = Low-Byte des Messwert<br />
Wertebereich umfasst maximal +32.768 bis<br />
-32.767.<br />
12 <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-<strong>Signalausgang</strong> <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong>
Datenabbildung im <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong><br />
5.2 Übersicht der Betriebsmodes und Steuerkommandos<br />
In der unten dargestellten Tabelle sind sämtliche Betriebsmode und Steuerkommandos die mit<br />
dem <strong>VEGASCAN</strong> verfügbar sind aufgeführt.<br />
Auswert- Betriebs- Steuer- Beschreibung<br />
system mode kommando<br />
VEGA- 50E2A 0xCC Blockanfrage PC/PLS-Werte<br />
SCAN <strong>850</strong><br />
6E6A 0xCD Einzelanfrage PC/PLS-Werte<br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-<strong>Signalausgang</strong> <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong> 13
Inbetriebnahme<br />
6 Inbetriebnahme<br />
6.1 Inbetriebnahmecheckliste<br />
Gehen Sie bei der Inbetriebnahme des<br />
<strong>VEGASCAN</strong> am <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong> wie folgt vor:<br />
I. Hardwarevoraussetzungen prüfen<br />
• <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong> fähige Masterbaugruppe<br />
• <strong>VEGASCAN</strong> Version „<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>“<br />
II. Softwarevoraussetzungen prüfen<br />
• VEGA-Utilitydiskette mit GSD-Datei und<br />
Programmbeispielen für Siemens S5, S7<br />
II. Einstellungen am <strong>VEGASCAN</strong><br />
durchführen<br />
• <strong>Profibus</strong>slaveadresse einstellen<br />
• Busabschluss aktivieren bzw. deaktivieren<br />
III. <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-Master konfigurieren und<br />
Kommunikation prüfen<br />
• Bei korrekter Kommunikation leuchtet die<br />
grüne LED mit der Bezeichnung „BA“ am<br />
<strong>VEGASCAN</strong>.<br />
6.2 Inbetriebnahme SIEMENS S7-<br />
Automatisierungssystem<br />
Für die Verbindung von Dezentraler Peripherie<br />
mit dem Automatisierungsgeräten der S7-<br />
Baureihe setzt SIEMENS den <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong><br />
ein. Viele der S7-CPUs bieten von Haus aus<br />
schon eine <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-Schnittstelle. Damit<br />
das <strong>VEGASCAN</strong> an ein S7-Automatisierungssystem<br />
angeschlossen werden kann muss<br />
eine <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-Schnittstelle vorhanden sein<br />
und das Automatisierungssystem als <strong>Profibus</strong>master<br />
arbeiten. In diesem Abschnitt<br />
werden alle Maßnahmen beschrieben, die Sie<br />
zur Inbetriebnahme Ihres VEGACOM 557 an<br />
ein S7-Automatisierungssystem treffen müssen.<br />
Hinweis:<br />
Sollte es sich bei Ihrem <strong>Profibus</strong>master um<br />
ein Gerät eines anderen Herstellers handeln,<br />
so entnehmen Sie bitte die erforderlichen<br />
Angaben den entsprechenden Herstellerunterlagen.<br />
Konfiguration SIEMENS S7-<br />
Automatisierungssystem<br />
Die Konfiguration und Parametrierung des<br />
<strong>Profibus</strong> erfolgt mit der Software SIMATIC-<br />
Manager von SIEMENS. Über das Fenster<br />
HW-Konfig werden sämtliche Konfigurationen<br />
für das angeschlossene <strong>Profibus</strong>netz vorgenommen.<br />
14 <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-<strong>Signalausgang</strong> <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong>
Inbetriebnahme<br />
Einbinden der GSD-Datei<br />
Damit im Gerätekatalog von HW-Konfig das<br />
<strong>VEGASCAN</strong> erscheint muss die GSD-Datei<br />
des <strong>VEGASCAN</strong> eingebunden werden. In<br />
der GSD-Datei sind die Eigenschaften des<br />
<strong>VEGASCAN</strong> (z.B. mögliche Baudraten) beschrieben.<br />
Die GSD-Datei hat die Bezeichnung<br />
„SCANB208.GSD“ und ist auf der<br />
mitgelieferten Utilitydiskette enthalten, zusätzlich<br />
existieren auch noch Bitmapdateien für<br />
das <strong>VEGASCAN</strong>. Für das Einbinden der<br />
GSD-Datei ist folgende Vorgehensweise<br />
notwendig:<br />
Im Fenster HW Konfig muss unter Menüpunkt<br />
„Extras“ -> „Neue GSD installieren...“ die<br />
GSD-Datei „SCANB208.GSD“ ausgewählt<br />
werden. Durch Betätigen des Button „Öffnen“<br />
wird das <strong>VEGASCAN</strong> in den Gerätekatalog<br />
eingebunden. Die Bitmaps werden automatisch<br />
mitinstalliert wenn sie sich im gleichen<br />
Verzeichnis wie die GSD-Datei befinden.<br />
Master/Hostsystem projektieren<br />
Als erster Schritt muss die gesamte angeschlossene<br />
S7-Hardware (Baugruppenträger,<br />
Netzteil, CPU, I/O usw.) projektiert<br />
werden. Nachdem eine CPU oder ein Kommunikationsprozessor<br />
mit <strong>DP</strong>-Schnittstelle<br />
eingefügt wurde muss nun ein <strong>Profibus</strong>netz<br />
angelegt werden. Unter „Objekteigenschaften“<br />
-> Button „PROFIBUS“ des <strong>DP</strong>-Master<br />
wird mit dem Button „Neu“ ein neues <strong>Profibus</strong>netz<br />
angelegt.<br />
Neues <strong>Profibus</strong>netz anlegen<br />
Nachdem ein <strong>Profibus</strong>netz angelegt wurde<br />
kann über den Button „Eigenschaften“ und<br />
„Netzwerkeinstellungen“ die Baudrate und<br />
Busparameter für das <strong>Profibus</strong>netz gewählt<br />
werden.<br />
<strong>Profibus</strong>slave <strong>VEGASCAN</strong> projektieren<br />
Im Gerätekatalog des Fenster HW Konfig<br />
muss unter „<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>“ -> „Weitere FELD-<br />
GERÄTE“ -> „SONSTIGE“ das <strong>VEGASCAN</strong><br />
ausgewählt werden. Per Drag & Drop kann<br />
das <strong>VEGASCAN</strong> nun einem <strong>Profibus</strong>netz<br />
zugeordnet werden, dabei müssen folgende<br />
Schritte durchgeführt werden:<br />
I. Auswahl des Betriebsmode<br />
Sobald das <strong>VEGASCAN</strong> zugeordnet wurde<br />
erfolgt die Abfrage nach dem Betriebsmode.<br />
In diesem Fenster „Auswahl der<br />
Sollkonfiguration“ muss der gewünschte<br />
Betriebmode ausgewählt werden.<br />
II. Slaveadresse vergeben:<br />
Nachdem der Betriebsmode ausgewählt<br />
wurde erfolgt in einem weiteren Fenster die<br />
Abfrage nach der Slaveadresse und den<br />
<strong>Profibus</strong>-Einstellungen (Baudrate usw.).<br />
Die projektierte Slaveadresse muss mit der<br />
am <strong>VEGASCAN</strong> eingestellten Slaveadresse<br />
übereinstimmen.<br />
III. Vergabe der Ein- und Ausgangsadressen<br />
für das <strong>VEGASCAN</strong><br />
Im Fenster „Eigenschaften - <strong>DP</strong>-Slave“<br />
können die Ein- und Ausgangsadressen<br />
für das <strong>VEGASCAN</strong> vergeben werden.<br />
Das Fenster erreicht man indem man das<br />
<strong>VEGASCAN</strong> markiert (Einfachklick auf das<br />
ICON des <strong>VEGASCAN</strong>) und anschließend<br />
in der tabellarischen Übersicht des<br />
<strong>VEGASCAN</strong> in der Zeile mit dem<br />
„Universalmodul“ einen Doppelklick ausführt.<br />
In dem sich öffnenden Fenster kann<br />
nun jeweils die Anfangsadresse des Eingangs-,<br />
bzw. Ausgangsbereich festgelegt<br />
werden. Die „Länge“, „Einheit“ und „Konsistent<br />
über“ darf nicht verändert werden.<br />
Wie viele Bytes das <strong>VEGASCAN</strong> im<br />
Adressraum der S7 belegt ist von dem<br />
gewählten Betriebsmode abhängig.<br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-<strong>Signalausgang</strong> <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong> 15
Inbetriebnahme<br />
Länge<br />
Betriebsmode Eingangsbereich (Byte) Ausgangsbereich (Byte)<br />
50 Byte IN, 2 Byte OUT 50 2<br />
(50E2A)<br />
6 Byte IN, 6 Byte OUT 6 6<br />
(6E6A)<br />
Vergabe der Ein- und Ausgangsadressen für das <strong>VEGASCAN</strong><br />
Die projektierten Aus- und Eingangsadressen<br />
sind wichtig wenn Sie das Beispielprojekt<br />
auf der Utilitydiskette benutzen. Im Beispielprojekt<br />
müssen beim Aufruf des FB220 die<br />
beiden Adressen als Aufrufparameter übergeben<br />
werden (siehe. auch „s7_doku.pdf“<br />
auf der Utilitydiskette).<br />
Nachdem der <strong>Profibus</strong>slave <strong>VEGASCAN</strong><br />
projektiert wurde und in die SPS heruntergeladen<br />
wurde muss die Busfehler-LED am<br />
<strong>Profibus</strong>master erlöschen und die grüne<br />
„BA“-LED am <strong>VEGASCAN</strong> auf Dauerlicht<br />
gehen. Wenn dies der Fall ist funktioniert die<br />
<strong>Profibus</strong>kommunikation zwischen SPS und<br />
<strong>VEGASCAN</strong>.<br />
Beispielprojekte auf der Utility-Diskette<br />
Zum Auslesen von Messwerten aus dem<br />
<strong>VEGASCAN</strong> steht auf der Utilitydiskette ein<br />
Beispielprogramm für den Betriebsmode<br />
50E2A und ein Beispielprogramm für den<br />
Betriebsmode 6E6A zur Verfügung. Nähere<br />
Angaben über Aufbau und Funktionsweise<br />
sind im PDF-File „s7-doku.pdf“ enthalten.<br />
Zum Lesen der Datei benötigen Sie den<br />
„Akrobat Reader“. Falls Sie weitere Beispielprogramm<br />
bzw. Hilfe benötigen kontaktieren<br />
Sie VEGA Grieshaber KG.<br />
16 <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-<strong>Signalausgang</strong> <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong>
Inbetriebnahme<br />
6.3 Inbetriebnahme SIEMENS S5<br />
mit IM308C<br />
In diesem Fall ist der <strong>DP</strong>-Master der Kommunikationsprozessor<br />
IM308C von<br />
SIEMENS, der in den Automatisierungsgeräten<br />
S5-115U, S5-135U und S5-155U<br />
steckbar ist.<br />
Bedingung für eine erfolgreiche Inbetriebnahme<br />
sind eine IM308C ab Version 2 und die<br />
Projektierungssoftware COM PROFIBUS<br />
bzw. COM ET200 Windows ab Version 2.0.<br />
Erst ab diesen Versionen unterstützt<br />
SIEMENS konsistente Daten über größere<br />
Länge.<br />
Der genaue Ablauf der Inbetriebnahme entnehmen<br />
Sie der auf der Utilitydiskette beigefügten<br />
PDF-Dateien „5OE2A.pdf“ oder<br />
„6E6A.pdf“.<br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-<strong>Signalausgang</strong> <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong> 17
Parametrieren über <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong><br />
7 Parametrieren über <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong><br />
Diverse messstellenbezogene Parameter des <strong>VEGASCAN</strong> können über den <strong>Profibus</strong> abgefragt<br />
bzw. verändert werden.<br />
Die nachfolgende Liste gibt einen Überblick über die betroffenen Parameter:<br />
Parameterbezeichnung<br />
mögliche Zugriffsart<br />
Integrationszeit lesend schreibend<br />
Wertzuweisung (0 %) lesend schreibend<br />
Werzuweisung (100 %) lesend schreibend<br />
Die Abfrage bzw. Veränderung von Parametern über den <strong>Profibus</strong> erfolgt stets nach dem<br />
selben Verfahren. Dafür ist zwingend der Betriebsmode 6E6A zu projektieren. In den 6 Byte<br />
großen Datenbereich (Ein-/Ausgänge) werden dem <strong>VEGASCAN</strong> die Daten für die Parameteranfragen<br />
übergeben. In den Antwortdaten des <strong>VEGASCAN</strong> (6 Byte Eingänge des <strong>Profibus</strong>master)<br />
wird der abgefragte Parameter zurückgeliefert bzw. bestätigt ob der Parameter<br />
verändert wurde.<br />
Für nähere Information kontaktieren Sie bitte einen unserer Mitarbeiter.<br />
18 <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-<strong>Signalausgang</strong> <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong>
Utilitydiskette für <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong> <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong><br />
8 Utilitydiskette für <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong> <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong><br />
Auf der mitgelieferten Utilitydiskette finden Sie zwei Dateien, eine selbstentpackende „EXE“-<br />
Datei und ein Textdatei mit einer Kurzbeschreibung. Durch Ausführen der „PROFIBUS.EXE“-<br />
Datei werden die Dateien entpackt. Nach dem Entpacken der „PROFIBUS.EXE“-Datei liegt<br />
folgende Verzeichnisstruktur vor:<br />
GSD- und Bitmap-Datei<br />
Beispiele für S5 mit IM308C<br />
Beispiel für Betriebsmode 50E2A mit IM308C<br />
Beispiel für Betriebsmode 6EA mit IM308C<br />
FB192 für IM308C<br />
Beispiel für Betriebsmode 50E2A mit SIEMENS S7<br />
Beispiel für Betriebsmode 6EA mit SIEMENS S7<br />
Verzeichnisstruktur der Utilitydiskette<br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-<strong>Signalausgang</strong> <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong> 19
Anhang<br />
Anhang<br />
1 Allgemeine Informationen zum <strong>Profibus</strong><br />
Hinweis:<br />
Dieses Kapitel stellt einen Auszug aus der PNO-Schrift <strong>Profibus</strong> dar und dient lediglich zur<br />
Information.<br />
Fertigungsautomatisierung<br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong><br />
(DIN 19 245 T1 + T3)<br />
EN 50 170<br />
Schneller<br />
Datenaustausch<br />
mit den<br />
dezentralen<br />
Peripheriegeräten<br />
Allgemeine Automatisierung<br />
<strong>Profibus</strong> FMS<br />
(DIN 19 245 T1 + T2)<br />
EN 50 170<br />
Applikationsspezifische<br />
Profile:<br />
Textilindustrie<br />
Gebäudeleittechnik<br />
Antriebstechnik<br />
Sensorik und Aktorik<br />
SPS<br />
Niederspannungsschaltgeräte<br />
Prozessautomatisierung<br />
<strong>Profibus</strong> PA<br />
(DIN 19 245 Teil 4)<br />
Eigensichere<br />
Übertragungstechnik<br />
entsprechend<br />
IEC 61158-2<br />
<strong>Profibus</strong> besteht aus drei Varianten für unterschiedliche<br />
Anwendungsgebiete:<br />
<strong>Profibus</strong> FMS<br />
Die FMS-Services (Fieldbus Message Specification)<br />
eröffnen einen breiten Anwendungsbereich,<br />
große Flexibilität, und ermöglichen<br />
es, die umfangreichen Kommunikationsaufgaben<br />
mit zyklischem oder azyklischem<br />
Datenverkehr bei einer mittleren Geschwindigkeit<br />
zu bewältigen.<br />
Seit 1990 ist <strong>Profibus</strong> FMS als Standard in<br />
DIN 19 245 Teil 1 und Teil 2 veröffentlicht. Im<br />
Zuge der europäischen Feldbusstandardisierung<br />
wird <strong>Profibus</strong> FMS in die europäische<br />
Feldbusnorm EN 50 170 integriert.<br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong><br />
Diese auf Geschwindigkeit optimierte <strong>Profibus</strong>variante<br />
(<strong>DP</strong> = Dezentrale Peripherie) ist<br />
speziell für die Kommunikation zwischen<br />
Automatisierungssystemen und den dezentralen<br />
Peripheriegeräten zugeschnitten.<br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong> basiert auf DIN 19 245 Teil 1 und<br />
anwendungsspezifischen Erweiterungen, die<br />
im Deutschen Normentwurf DIN 19 245 Teil 3<br />
(erschienen 1993) festgelegt sind. Im Zuge<br />
der europäischen Feldbusstandardisierung<br />
ist <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong> in die europäische Feldbusnorm<br />
pr EN 50 170 integriert.<br />
<strong>Profibus</strong> PA<br />
<strong>Profibus</strong> PA (PA = Prozessautomatisierung)<br />
ist die <strong>Profibus</strong>variante für Anwendungen in<br />
der Prozessautomatisierung. <strong>Profibus</strong> PA<br />
verwendet die in IEC 61158-2 festgelegte<br />
eigensichere Übertragungstechnik und ermöglicht<br />
die Fernspeisung der Teilnehmer<br />
über den Bus an einer Zweiaderleitung.<br />
<strong>Profibus</strong> PA erlaubt die Anbindung von Sensoren<br />
und Aktoren, auch im explosionsgefährdeten<br />
Bereich an eine gemeinsame<br />
Busleitung.<br />
Geräteprofile legen die gerätespezifischen<br />
Funktionen fest.<br />
20 <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-<strong>Signalausgang</strong> <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong>
Anhang<br />
Basiseigenschaften von <strong>Profibus</strong> FMS<br />
und <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong><br />
<strong>Profibus</strong> legt die technischen und funktionellen<br />
Merkmale eines seriellen Feldbussystems<br />
fest, mit dem verteilte digitale<br />
Feldautomatisierungsgeräte im unteren (Sensor-/Aktorebene)<br />
bis mittleren Leistungsbereich<br />
(Zellenebene) vernetzt werden können.<br />
<strong>Profibus</strong> unterscheidet Master- und<br />
Slavegeräte.<br />
Mastergeräte bestimmen den Datenverkehr<br />
auf dem Bus. Ein Master darf Nachrichten<br />
ohne externe Aufforderung aussenden, wenn<br />
er im Besitz der Buszugriffsberechtigung ist.<br />
Master werden im <strong>Profibus</strong>protokoll auch als<br />
aktive Teilnehmer bezeichnet.<br />
Slavegeräte sind aufwandarme Peripheriegeräte.<br />
Typische Slavegeräte sind Sensoren,<br />
Aktuatoren, Messumformer. Sie erhalten<br />
keine Buszugriffsberechtigung, d.h. Sie dürfen<br />
nur empfangene Nachrichten quittieren<br />
oder auf Anfrage eines Masters Nachrichten<br />
an diesen übermitteln. Slaves werden auch<br />
als passive Teilnehmer bezeichnet. Sie benötigen<br />
nur einen geringen Anteil des Busprotokolls,<br />
dadurch wird eine besonders<br />
aufwandsarme Implementierung des Busprotokolls<br />
ermöglicht.<br />
Protokollarchitektur<br />
PROFIBUS basiert auf einer Vielzahl von<br />
anerkannten internationalen und nationalen<br />
Standards. Die Protokollarchitektur orientiert<br />
sich am OSI (Open System Interconnection)<br />
Referenzmodell, entsprechend dem internationalen<br />
Standard ISO 7498. Die Architektur<br />
des <strong>Profibus</strong> FMS und des <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong> Protokolls<br />
ist in Abbildung 2 dargestellt.<br />
PROFIBUS Schicht 1 (Physical Layer)<br />
Der Einsatzbereich eines Feldbussystems<br />
wird wesentlich durch die Wahl des<br />
Übertragungsmediums und der physikalischen<br />
Busschnittstelle bestimmt. Neben den<br />
Anforderungen an die Übertragungssicherheit<br />
sind die Aufwendungen für Beschaffung<br />
und Installation des Buskabels von<br />
entscheidender Bedeutung. Die <strong>Profibus</strong>norm<br />
sieht daher verschiedene Ausprägungen<br />
der Übertragungstechnik unter<br />
Beibehaltung eines einheitlichen Busprotokolls<br />
vor.<br />
<strong>Profibus</strong> Schicht 2 (Data Link Layer)<br />
Die zweite Schicht des OSI-Referenzmodells<br />
realisiert die Funktionen der Buszugriffssteuerung,<br />
Datensicherung sowie die Abwicklung<br />
der Übertragungsprotokolle und<br />
der Telegramme. Die Schicht 2 wird bei<br />
PROFIBUS als Fieldbus Data Link (FDL)<br />
bezeichnet.<br />
Protokollarchitektur<br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong><br />
<strong>Profibus</strong> FMS<br />
Anwendungsprozess<br />
DIN (E) User-Interfache PNO Application Layer Interface (ALI)<br />
19 245 Profile<br />
Teil 3 Direct-Data-Link-Mapper (DDLM) DIN Application-Layer (7)<br />
19 245 Fieldbus Message Specification (FMS)<br />
Schicht 3 bis 7 Teil 2 Lower Layer Interface (LLI)<br />
ist nicht ausgeprägt<br />
Schicht 3 bis 6<br />
ist nicht ausgeprägt<br />
Subset aus Data-Link-Layer (2) DIN Data-Link-Layer (2)<br />
DIN 19 245 Fieldbus Data Link (FDL) 19 245 Fieldbus Data Link (FDL)<br />
Teil 1 Physical-Layer (1) Teil 1 Physical-Layer (1)<br />
<strong>Profibus</strong>-Übertragungsmedium<br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-<strong>Signalausgang</strong> <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong> 21
Anhang<br />
Logischer Tokenring zwischen den Mastergeräten<br />
SPS<br />
SPS<br />
PROFIBUS<br />
M M V<br />
Sensor Sensor Antrieb Aktor Sensor Antrieb<br />
Messwertgeber<br />
Passive Stationen, Slavegeräte<br />
Hybrides Buszugriffsverfahren<br />
Das <strong>Profibus</strong>buszugriffsverfahren beinhaltet<br />
deshalb das Token-Passing-Verfahren für die<br />
Kommunikation von komplexen Busteilnehmern<br />
(Master) untereinander und<br />
unterlagert das Master-Slave-Verfahren für<br />
die Kommunikation der komplexen Busteilnehmer<br />
mit den aufwandsarmen Peripheriegeräten<br />
(Slaves). Dieses kombinierte<br />
Verfahren wird als hybrides Buszugriffsverfahren<br />
(siehe Abbildung 3) bezeichnet.<br />
Das Token-Passing-Verfahren garantiert die<br />
Zuteilung der Buszugriffsberechtigung, dem<br />
Token, innerhalb eines genau festgelegten<br />
Zeitrahmens. Die Token-Nachricht, ein besonderes<br />
Telegramm zur Übergabe der<br />
Sendeberechtigung von einem Master an<br />
den nächsten Master, muss hierbei in einer<br />
(parametrierbaren) maximalen Token-Umlaufzeit<br />
reihum einmal allen Mastern übergeben<br />
werden. Das Token-Passing-Verfahren wird<br />
beim <strong>Profibus</strong> nur zwischen den komplexen<br />
Teilnehmern (Master) angewendet.<br />
Das Master-Slave-Verfahren ermöglicht es<br />
dem Master (aktiver Teilnehmer), der gerade<br />
die Sendeberechtigung besitzt, die ihm zugeordneten<br />
Slavegeräte (passiver Teilnehmer)<br />
anzusprechen. Der Master hat hierbei<br />
die Möglichkeit, Nachrichten an die Slaves zu<br />
übermitteln bzw. Nachrichten von den Slaves<br />
abzuholen.<br />
Abbildung 3 zeigt eine <strong>Profibus</strong>struktur mit<br />
drei aktiven Teilnehmern (Mastern) und sieben<br />
passiven Teilnehmern (Slaves). Die drei<br />
Mastergeräte bilden einen logischen Token-<br />
Ring.<br />
Die PROFIBUS Schicht 2 arbeitet<br />
verbindungslos. Sie ermöglicht neben der<br />
logischen Punkt-zu-Punkt-Datenübertragung<br />
auch Mehrpunktübertragung mit Broadcastund<br />
Multicastkommunikation.<br />
Bei Broadcast-Kommunikation sendet ein<br />
aktiver Teilnehmer eine unquittierte Nachricht<br />
an alle anderen Teilnehmer (Master und<br />
Slaves).<br />
Bei Multicast-Kommunikation sendet ein<br />
aktiver Teilnehmer eine unquittierte Nachricht<br />
an eine Gruppe von Teilnehmern (Master und<br />
Slaves).<br />
22 <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-<strong>Signalausgang</strong> <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong>
Anhang<br />
2 Spezielle Informationen zum<br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong><br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong> ist für den schnellen Datenaustausch<br />
auf der Sensoraktorebene konzipiert.<br />
Hier kommunizieren zentrale Steuergeräte<br />
(wie z.B. speicherprogrammierbare Steuerungen)<br />
über eine schnelle, serielle Verbindung<br />
mit dezentralen Eingangs- und Ausgangsgeräten.<br />
Der Datenaustausch mit<br />
diesen dezentralen Geräten erfolgt vorwiegend<br />
zyklisch. Die zentrale Steuerung (Master)<br />
liest die Eingangsinformationen von den<br />
Slaves und schreibt die Ausgangsinformationen<br />
an die Slaves. Hierbei muss die Buszykluszeit<br />
kürzer sein als die Programmierzykluszeit<br />
der zentralen Steuerung, die in<br />
vielen Anwendungsfällen etwa 10 ms beträgt.<br />
Das nachforlgende Diagramm zeigt die<br />
Übertragungszeit von <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong> in Abhängigkeit<br />
der Teilnehmerzahl und der<br />
Übertragungsgeschwindigkeit.<br />
Die erhebliche Geschwindigkeitssteigerung<br />
gegenüber <strong>Profibus</strong> FMS ist besonders<br />
darauf zurückzuführen, dass die Übertragung<br />
der Ein- und Ausgangsdaten in einem<br />
Nachrichtenzyklus durch Nutzung des SRD-<br />
Dienstes (Send and Receive Data Service)<br />
der Schicht 2 durchgeführt wird. Zusätzlich<br />
wurde die Übertragungsgeschwindigkeit auf<br />
bis zu 12 Mbit/s erhöht sowie Minimalanforderungen<br />
für die Leistungsfähigkeit einer<br />
Protokollimplementierung festgelegt.<br />
Diagnosefunktionen<br />
Die umfangreichen Diagnosefunktionen von<br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong> ermöglichen eine schnelle<br />
Fehlerlokalisierung. Die Diagnosemeldungen<br />
werden über den Bus übertragen und beim<br />
Master zusammengefasst. Sie werden in drei<br />
Ebenen eingeteilt:<br />
Stationsbezogene Diagnose<br />
Meldungen zur allgemeinen Betriebsbereitschaft<br />
eines Teilnehmers, wie z.B. Übertemperatur<br />
oder Unterspannung.<br />
Modulbezogene Diagnose<br />
Diese Meldungen zeigen an, dass innerhalb<br />
eines bestimmten E/A-Teilbereichs (z.B. 8 Bit<br />
Ausgangsmodul) eines Teilnehmers eine<br />
Diagnose ansteht.<br />
Kanalbezogene Diagnose<br />
Hier wird die Fehlerursache bezogen auf ein<br />
einzelnes Ein-/Ausgangsbit (Kanal) angegeben,<br />
wie z.B. Kurzschluss auf Ausgang 7.<br />
Systemkonfiguration und Gerätetypen<br />
Mit <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong> können Mono- oder Multimaster-Systeme<br />
realisiert werden. Dadurch<br />
wird ein hohes Maß an Flexibilität bei der<br />
Systemkonfiguration ermöglicht. Es können<br />
maximal 126 Geräte (Master oder Slaves) an<br />
einem Bus angeschlossen werden. Die Busstruktur<br />
erlaubt das rückwirkungsfreie Einund<br />
Auskoppeln von Stationen oder die<br />
schrittweise Inbetriebnahme des Systems.<br />
Spätere Erweiterungen haben keinen Einfluss<br />
auf Stationen, die bereits in Betrieb sind.<br />
18<br />
14<br />
10<br />
Buszykluszeit<br />
[ms]<br />
500 kbit/s<br />
Bei Monomaster-Systemen ist in der Betriebsphase<br />
des Bussystems nur ein Master<br />
am Bus aktiv. In Abbildung 5 ist die Systemkonfiguration<br />
eines Monomaster-Systems<br />
dargestellt. Die SPS-Steuerung ist die zentrale<br />
Steuerungskomponente.<br />
6<br />
2<br />
1,5 Mbit/s<br />
12 Mbit/s<br />
5 10 20 30<br />
<strong>DP</strong>-Slaves<br />
Randbedingungen: Jeder Slave hat 2 Byte Eingabe- und 2 Byte<br />
Ausgabedaten. Die minimale Slaveintervallzeit beträgt 200<br />
Mikro Sekunden. Tsdi = 37 Bitzeiten, Tsdr = 11 Bitzeiten<br />
Im Multimaster-Betrieb befinden sich an<br />
einem Bus mehrere Master. Sie bilden entweder<br />
voneinander unabhängige Subsysteme,<br />
bestehend aus je einem <strong>DP</strong>M1 und den zugehörigen<br />
<strong>DP</strong>-Slaves oder zusätzliche<br />
Projektierungs- und Diagnosegeräte.<br />
Buszykluszeit eines <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong> Monomastersystems<br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-<strong>Signalausgang</strong> <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong> 23
Anhang<br />
Jedes <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-System besteht aus<br />
unterschiedlichen Gerätetypen. Entsprechend<br />
der jeweiligen Aufgabenstellung werden<br />
drei Gerätetypen unterschieden:<br />
<strong>DP</strong>-Master Klasse 1 (<strong>DP</strong>M1)<br />
Hierbei handelt es sich um eine zentrale<br />
Steuerung, die in einem festgelegten Nachrichtenzyklus<br />
Informationen mit den dezentralen<br />
Stationen (<strong>DP</strong>-Slaves) austauscht.<br />
Typische Geräte sind z.B. speicherprogrammierbare<br />
Steuerungen (SPS), numerische<br />
Steuerungen (CNC) oder Robotersteuerungen<br />
(RC).<br />
<strong>DP</strong>-Master Klasse 2 (<strong>DP</strong>M2)<br />
Geräte dieses Typs sind Programmier-,<br />
Projektierungs- oder Diagnosegeräte. Sie<br />
werden bei der Inbetriebnahme eingesetzt,<br />
um die Konfiguration des <strong>DP</strong>-Systems zu<br />
erstellen.<br />
<strong>DP</strong>-Slaves<br />
Ein <strong>DP</strong>-Slave ist ein Peripheriegerät (Sensor/<br />
Aktor), das Eingangsinformationen einliest<br />
und Ausgangsinformationen an die Peripherie<br />
abgibt. Es sind auch Geräte möglich, die<br />
nur Eingangs- oder nur Ausgangsinformationen<br />
bereitstellen. Typische <strong>DP</strong>-<br />
Slaves sind Geräte mit binären Ein-/<br />
Ausgängen für 24 V oder 230 V, analogen<br />
Eingängen, analogen Ausgängen, Zählern<br />
usw.<br />
Systemverhalten<br />
Um eine weitgehende Geräteaustauschbarkeit<br />
zu erreichen, wurde bei<br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong> auch das Systemverhalten standardisiert.<br />
Es wird im wesentlichen durch<br />
den Betriebszustand des <strong>DP</strong>M1 bestimmt.<br />
Dieser kann entweder lokal oder über den<br />
Bus vom Projektierungsgerät gesteuert werden.<br />
Es werden folgende drei Hauptzustände<br />
unterschieden:<br />
Stop<br />
Es findet kein Datenverkehr zwischen dem<br />
<strong>DP</strong>M1 und den <strong>DP</strong>-Slaves statt.<br />
Clear<br />
Der <strong>DP</strong>M1 liest die Eingangsinformationen<br />
der <strong>DP</strong>-Slaves und hält die Ausgänge der<br />
<strong>DP</strong>-Slaves im sicheren Zustand.<br />
Operate<br />
Der <strong>DP</strong>M1 befindet sich in der Datentransferphase.<br />
In einem zyklischen Datenverkehr<br />
werden die Eingänge von den <strong>DP</strong>-Slaves<br />
gelesen und die Ausgangsinformationen an<br />
die <strong>DP</strong>-Slaves übertragen.<br />
<strong>DP</strong>-Master (<strong>DP</strong>M1)<br />
SPS<br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong><br />
M<br />
Aktor Sensor Antrieb<br />
<strong>DP</strong>-Slaves<br />
dezentrale Eingänge und Ausgänge<br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong> Monomastersystem<br />
24 <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-<strong>Signalausgang</strong> <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong>
Anhang<br />
<strong>DP</strong>-Master (<strong>DP</strong>M2)<br />
<strong>DP</strong>-Master (<strong>DP</strong>M1)<br />
<strong>DP</strong>-Master (<strong>DP</strong>M1)<br />
CNC<br />
SPS<br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong><br />
Aktor<br />
Sensor<br />
dezentrale Eingänge und Ausgänge<br />
dezentrale Eingänge und Ausgänge<br />
<strong>DP</strong>-Slaves<br />
Mehrere Master können (lesend) auf die Daten der <strong>DP</strong>-Slaves zugreifen<br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong> Multimastersystem<br />
Datenverkehr zwischen <strong>DP</strong>M1 und den<br />
<strong>DP</strong>-Slaves bzw. Projektierungsgeräten<br />
Der Datenverkehr zwischen dem <strong>DP</strong>M1 und<br />
den ihm zugeordneten <strong>DP</strong>-Slaves wird in<br />
einer festgelegten, immer wiederkehrenden<br />
Reihenfolge automatisch durch den <strong>DP</strong>M1<br />
abgewickelt. Bei der Projektierung des Bussystems<br />
legt der Anwender die Zugehörigkeit<br />
eines <strong>DP</strong>-Slaves zum <strong>DP</strong>M1 fest.<br />
Weiterhin wird definiert, welche <strong>DP</strong>-Slaves in<br />
den zyklischen Nutzdatenverkehr aufgenommen<br />
oder wieder entfernt werden sollen .<br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong><br />
Data-Exchange-Funktion<br />
Ergänzend zu den Funktionen zwischen <strong>DP</strong>-<br />
Master und <strong>DP</strong>-Slaves stehen Master-Master-Kommunikationsfunktionen<br />
zur<br />
Verfügung (siehe Tabelle 1). Sie ermöglichen<br />
es, das System via Projektierungs- und<br />
Diagnosegeräten über den Bus zu projektieren.<br />
Zusätzlich zu den Upload- und<br />
Downloadfunktionen, bieten die Master-Master-Funktionen<br />
die Möglichkeit, den Nutzdatentransfer<br />
zwischen dem <strong>DP</strong>M1 und<br />
einzelnen <strong>DP</strong>-Slaves dynamisch ein- oder<br />
auszuschalten sowie den Betriebszustand<br />
des <strong>DP</strong>M1 zu verändern.<br />
<strong>DP</strong>-Master<br />
Aufruftelegramm<br />
Schluss-Info Ausgangs-Daten Kopf-Info<br />
unmittelbare<br />
Antwort<br />
Antworttelegramm<br />
Kopf-Info Eingangs-Daten Schluss-Info<br />
<strong>DP</strong>-Slave<br />
Nutzdatenübertragung bei <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong><br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-<strong>Signalausgang</strong> <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong> 25
Anhang<br />
Funktion Bedeutung <strong>DP</strong>M1 <strong>DP</strong>M2<br />
Get_Master_Diag Lesen der Diagnosedaten des DMP1 oder der Sammeldiagnose MO<br />
der <strong>DP</strong> Slaves<br />
Download / Laden oder Lesen der gesamten Konfigurationsdaten eines <strong>DP</strong>M1 O O<br />
Upload Gruppe<br />
und der zugehörigen <strong>DP</strong>-Slaves<br />
(Start_Seq, Download /<br />
Upload, End_Seq)<br />
Act_Para_Brct Aktivieren der Busparameter gleichzeitig bei allen angesprochenen O O<br />
<strong>DP</strong>M1-Geräten.<br />
Act_Param Aktivieren von Parametern oder Änderungen des Betriebszustandes O O<br />
beim angesprochenen <strong>DP</strong>M1-Gerät.<br />
M: mandatory, O: optional<br />
Tabelle 1: Master-Master Funktionen bei <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong><br />
Sync und Freeze Mode<br />
Zusätzlich zu dem teilnehmerbezogenen<br />
Nutzdatenverkehr, der automatisch vom<br />
<strong>DP</strong>M1 abgewickelt wird, besteht für die <strong>DP</strong>-<br />
Master die Möglichkeit, Steuerkommandos<br />
an einen, eine Gruppe oder an alle <strong>DP</strong>-<br />
Slaves gleichzeitig zu senden. Diese<br />
Steuerkommandos werden als<br />
Multicastfunktionen übertragen. Mit diesen<br />
Steuerkommandos können die Sync- und<br />
Freezebetriebsarten zur Synchronisation der<br />
<strong>DP</strong>-Slaves vorgegeben werden. Sie ermöglichen<br />
eine ereignisgesteuerte Synchronisation<br />
der <strong>DP</strong>-Slaves.<br />
Die <strong>DP</strong>-Slaves beginnen den Sync-Mode,<br />
wenn sie vom zugeordneten <strong>DP</strong>-Master ein<br />
Sync-Steuerkommando empfangen.<br />
Analog dazu bewirkt ein Freeze-Steuerkommando<br />
den Freeze-Mode der angesprochenen<br />
<strong>DP</strong>-Slaves.<br />
Offene Projektierung<br />
Bei <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong> werden die Leistungsmerkmale<br />
der Geräte in Form eines Gerätedatenblattes<br />
und einer<br />
Gerätestammdatendatei von den Herstellern<br />
dokumentiert und den Anwendern zur Verfügung<br />
gestellt. Aufbau, Inhalt und Codierung<br />
dieser Gerätestammdaten (GSD) sind standardisiert.<br />
Die PNO archiviert diese Informationen<br />
herstellerübergreifend und gibt auf<br />
Anfrage Auskünfte über die GSD.<br />
Jeder <strong>DP</strong>-Slave und jeder <strong>DP</strong>M1 muss eine<br />
individuelle Identnummer haben. Sie wird<br />
benötigt, damit ein <strong>DP</strong>-Master ohne signifikanten<br />
Protokoll-Overhead die Typen der<br />
angeschlossenen Geräte identifizieren kann.<br />
Die Hersteller müssen für jeden <strong>DP</strong>-Slave<br />
und jeden <strong>DP</strong>M1 eine Identnummer bei der<br />
PNO beantragen. Die PNO verwaltet die<br />
Identnummern zusammen mit den Gerätestammdaten.<br />
Mischbetrieb mit <strong>Profibus</strong> FMS<br />
Der gemeinsame Betrieb von <strong>Profibus</strong> FMS<br />
und <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong> Komponenten an einem Bus<br />
ist ein besonderer Vorteil von PROFIBUS. Für<br />
Anwendungen mit reduzierten Anforderungen<br />
an die Systemreaktionszeit ist der Mischbetrieb<br />
von <strong>Profibus</strong> FMS und <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong><br />
Komponenten an einem Bus möglich und<br />
sinnvoll . Sogar der simultane Betrieb beider<br />
Protokollvarianten in einem Gerät ist möglich.<br />
Diese Geräte werden als Mischgeräte bezeichnet.<br />
Mischgeräte bieten Vorteile für<br />
Hersteller und Anwender.<br />
Der Mischbetrieb ist möglich, weil beide<br />
Protokollvarianten einheitliche Übertragungsund<br />
Buszugriffsverfahren (Schicht 1/2) benutzen.<br />
Die unterschiedlichen Anwendungsfunktionen<br />
werden durch die verschiedenen<br />
Dienstzugangspunkte der Schicht 2 voneinander<br />
getrennt.<br />
Weitere Informationen<br />
Die PNO vertritt die <strong>Profibus</strong>interessen der<br />
Hersteller und Anwender und koordiniert die<br />
Pflege und Weiterentwicklung des <strong>Profibus</strong>-<br />
Standards.<br />
26 <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-<strong>Signalausgang</strong> <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong>
Anhang<br />
3 Kurzbeschreibung der<br />
Schnittstelle RS 485<br />
Die im VEGACOM 557 <strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong> verwendeten<br />
Standardschnittstelle RS 485 überträgt<br />
die Daten bitweise seriell und asynchron.<br />
Dabei werden die Zustände "0" und "1" ohne<br />
Massebezug durch definierte Spannungsdifferenzen<br />
zwischen zwei Leitungen übermittelt.<br />
Üblicherweise entspricht die<br />
Differenzspannung von -3...-6V einer logischen<br />
"1". Eine logische „0“ wird durch eine<br />
Differenzspannung von +3...+6V dargestellt.<br />
Der Vorteil dieser Spannungsdifferenzübertragung<br />
besteht darin, dass eventuelle<br />
Gleichtaktstörungen zu einer symmetrischen<br />
Verschiebung der Spannungspegel führen<br />
und so das Nutzsignal nicht verfälschenkönnen.<br />
Durch die gegenüber RS 232 höhere Störsicherheit<br />
lassen sich Entfernungen bis 1200<br />
m und hohe Datenraten bis 12 Mbits erzielen.<br />
Die Störsicherheit lässt sich auch an den<br />
zulässigen Spannungspegeln ablesen: bei<br />
einem Ausgangspegel des Senders unter<br />
Last von ±2 V erkennen die Empfängerbausteine<br />
Pegel von ±200 mV noch als gültiges<br />
Signal.<br />
Bei höheren Übertragungsraten und/oder<br />
großen Entfernungen ist eine Terminierung<br />
(Anpassung des Wellenwiderstandes) erforderlich.<br />
Um neutral gegenüber (bei großen Entfernungen<br />
unvermeidlichen) Potentialverschiebungen<br />
zu sein, ist die galvanische<br />
Trennung der Sende-/Empfangsbausteine<br />
unbedingt empfehlenswert. Eine Terminierung<br />
ist grundsätzlich erforderlich, unabhängig<br />
von Datenrate und Entfernung.<br />
Hauptmerkmale für Schnittstellen nach<br />
RS 485 sind:<br />
- große Leitungslänge<br />
- hohe Datenraten<br />
- Basis für Bussysteme<br />
Tabelle: Vergleich wichtiger Schnittstellendaten<br />
Schnittstellen RS 232 C RS 422 A RS 485<br />
Übertragungsart unsym. symmetr. symmetr.<br />
Zahl der Treiber 1 1 32<br />
Zahl der Empfänger 1 10 32<br />
Übertragungsstrecke 15 m 1200 m 1200 m<br />
max. Übertragungsrate 20 Kbit/s 12 Mbit/s 12 Mbit/s<br />
Sender<br />
zulässige Treiberausgangsspannung<br />
±25 V -0,25…6 V -7…12 V<br />
Treiberausgangssignal<br />
- ohne Last ±15 V ±5 V ±5 V<br />
- mit Last ±5 V ±2 V ±1,5 V<br />
Empfänger<br />
Eingangsspannung ±15 V ±7 V -7…12 V<br />
Empfindlichkeit ±3 V ±200 mV ±200 mV<br />
Diagramm: Entfernung –– Übertragungsrate<br />
Das Bussystem kann bis zu 32 Teilnehmer,<br />
d.h. 1 Master und 31 Slaves beinhalten.<br />
Durch ein Protokoll wird sichergestellt, dass<br />
zu jedem Zeitpunkt maximal ein Teilnehmer<br />
als Sender aktiv ist, während die anderen<br />
passiv geschaltet sind. Vorteilhafterweise<br />
genügt für Senden und Empfangen ein<br />
Leitungspaar, das im Wechseltakt genutzt<br />
wird.<br />
Entfernung<br />
10 km<br />
1,2 km<br />
1 km<br />
100 m<br />
30 m<br />
15 m<br />
RS 232-C<br />
RS 422-A<br />
RS 485<br />
100 1 k 10 k 20 k 100 k 1 M Bit/s 10 M<br />
Übertragungsrate<br />
<strong>Profibus</strong> <strong>DP</strong>-<strong>Signalausgang</strong> <strong>VEGASCAN</strong> <strong>850</strong> 27
VEGA Grieshaber KG<br />
Am Hohenstein 113<br />
D-77761 Schiltach<br />
Tel. (0 78 36) 50 - 0<br />
Fax (0 78 36) 50 - 201<br />
e-mail info@vega-g.de<br />
internet www.vega-g.de<br />
ISO 9001<br />
Die Angaben über Lieferumfang, Anwendung, Einsatz und Betriebsbedingungen<br />
der Sensoren und Auswertsysteme entsprechen den<br />
zum Zeitpunkt der Drucklegung vorhandenen Kenntnissen.<br />
Änderungen vorbehalten<br />
2.24 645 / März 2000