Komunikace v síti DIOCAN

KOMUNIKACE V SÍTI DIOCAN

Komunikace v síti DIOCAN

Abstrakt Realizace přenosu dat prostřednictvím sítě DIOCAN® (implementace protokolu CANopen v produktech firmy AMiT).

Autor: Jan Kučera, Václav Kaczmarczyk Dokument: ap0007_cz_01.pdf

Příloha Obsah souboru: ap0007_cz_01.zip can_p1_cz_01.dso can_p2_cz_01.dso can_p3_cz_01.dso

Inicializace a komunikace po sběrnici DIOCAN Příklad zasílání dat s iniciativy SLAVEa MULTIMASTER komunikace, Varianta 1 – SW modul CAN_S_DI, Řídicí systém 1 can_p4_cz_01.dso MULTIMASTER komunikace, Varianta 1 – SW modul CAN_S_DI, Řídicí systém 2 can_p5_cz_01.dso MULTIMASTER komunikace, Varianta 2 – SW modul CAN_S_DO, Řídicí systém 1 can_p6_cz_01.dso MULTIMASTER komunikace, Varianta 2 – SW modul CAN_S_DO, Řídicí systém 2 can_p7_cz_01.dso MULTIMASTER komunikace, Varianta 3 – SW modul CAN_S_DI a CAN_S_DO zároveň, Řídicí systém 1 can_p8_cz_01.dso MULTIMASTER komunikace, Varianta 3 – SW modul CAN_S_DI a CAN_S_DO zároveň, Řídicí systém 2 can_p9_cz_01.dso Komunikace po sběrnici DIOCAN s použitím virtuálního uzlu can_p10_cz_01.dso Obsluha uzlu jiného výrobce (WAGO 750-3x7) can_p11_cz_01.dso Obsluha uzlu jiného výrobce (WAGO 750-3x7) pomocí SDO rámců

®

Copyright (c) 2009, AMiT , spol. s r.o. www.amit.cz

1/37

ap0007_cz_01

KOMUNIKACE V SÍTI DIOCAN Obsah Historie revizí .......................................................................................................................4 Související dokumentace .....................................................................................................4 1.

Definice použitých pojmů..................................................................................................5

2.

Úvod ....................................................................................................................................7

3.

Komunikační síť DIOCAN..................................................................................................8

3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.6. 3.7.

Služby sítě DIOCAN.............................................................................................................8 Autonomní režim ..................................................................................................................8 Komunikační zařízení sítě DIOCAN.....................................................................................8 Komunikace na úrovni NMT-služeb .....................................................................................8 Komunikace na úrovni datových služeb...............................................................................9 HW prostředky pro realizaci sítě DIOCAN ...........................................................................9 Doporučený postup realizace sítě DIOCAN.........................................................................9

4.

Časové poměry ................................................................................................................10

4.1. 4.1.1 4.1.2 4.2. 4.3.

Doba inicializace sítě .........................................................................................................10 Doba inicializace úplné sítě................................................................................................10 Doba inicializace neúplné sítě............................................................................................10 Výpočet minimální periody komunikace s moduly .............................................................11 Doba první odezvy sítě ......................................................................................................12

5.

Konfigurace HW uzlů .......................................................................................................13

5.1. 5.2. 5.3.

Nastavení adresy uzlu........................................................................................................13 Nastavení komunikační rychlosti uzlu ................................................................................14 Význam LED ......................................................................................................................14

6.

Programová obsluha uzlů s ADC-CAN ..........................................................................16

6.1. 6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.2.

6.3. 6.4. 6.4.1

Komunikace MASTER-SLAVE...........................................................................................16 Inicializace sítě...................................................................................................................16 Periodická komunikace ......................................................................................................17 Zasílání dat z iniciativy SLAVEa ........................................................................................19 MULTIMASTER komunikace .............................................................................................19 Varianta 1 – SW modul CAN_S_DI....................................................................................20 Varianta 2 – SW modul CAN_S_DO..................................................................................21 Varianta 3 – SW modul CAN_S_DI a CAN_S_DO zároveň ..............................................22 Komunikace s virtuálním uzlem .........................................................................................23 Podrobný popis komunikačních SW modulů DetStudia.....................................................24 Přehled parametrů SW modulů zpracovávajících analogový signál ..................................25

7.

Připojení zařízení jiných výrobců ...................................................................................27

7.1. 7.1.1 7.1.2 7.1.3 7.1.4

Obsluha uzlu s WAGO 750-3x7 .........................................................................................27 Konfigurace hardware uzlu ................................................................................................27 Programová obsluha uzlu WAGO 750-3x7 ........................................................................27 Příklady ..............................................................................................................................28 SDO ...................................................................................................................................28

8.

DODATEK A – Seznam SW modulů pro komunikaci v síti DIOCAN ...........................32

9.

DODATEK B - Seznam zařízení firmy AMiT komunikující v síti DIOCAN....................34

10.

DODATEK C - Seznam zařízení jiných výrobců komunikujících v síti DIOCAN .........35

ap0007_cz_01

2/37

KOMUNIKACE V SÍTI DIOCAN 11.

Technická podpora ..........................................................................................................36

12.

Upozornění .......................................................................................................................37

3/37

ap0007_cz_01

KOMUNIKACE V SÍTI DIOCAN Historie revizí Verze 001

Datum Změny 4. 3. 2009 Nový dokument

Související dokumentace 1) Nápověda k vývojovému prostředí DetStudio 2) Katalogový list k modulu ADC-CAN soubor: adc-can_d_cz_xxx.pdf 3) AP0029 – Zásady používání sítě CAN soubor: ap0029_cz_xx.pdf 4) AP0030 – Komunikace v síti CANOPEN soubor: ap0030_cz_xx.pdf 5) Dokumentace k výrobkům Wago stránka: www.wago.com

ap0007_cz_01

4/37


1.

Definice použitých pojmů

DetStudio Návrhové prostředí firmy AMiT, které slouží pro parametrizaci řídicích systémů. Toto prostředí je volně ke stažení na www.amit.cz. Komunikační objekt Zpráva přenášená po sběrnici CAN. Komunikačními objekty obsahují veškeré informace o vlastnostech a funkčních schopnostech jednotlivých zařízení. Všechny komunikační objekty příslušné určitému zařízení (údaje specifické pro aplikaci a konfigurační parametry) jsou popsány předepsaným způsobem v pevně stanoveném formátu ve slovníku objektů. Každý komunikační objekt je dostupný prostřednictvím šestnáctibitového indexu, v případě objektů typu polí a záznamů (objektů složených z několika dalších objektů) doplněného osmibitovým subindexem. Slovník objektů Každý decentralizovaný systém řízení vyžaduje odlišné komunikační služby a protokoly. Protokol CANopen je všechny definuje, a to spolu s nezbytnými komunikačními objekty. Komunikační objekty jsou zařazeny v tzv. slovníku objektů (Object Dictionary) uloženém v zařízení, které je součástí sítě, a slouží jako rozhraní mezi samotným zařízením a aplikačním programem. PDO Proces Data Object jsou komunikační objekty přenášející časově kritická technologická data. Jsou přenášeny v jedné zprávě CAN s využitím všech jejich osmi bajtů v poli dat. Každý PDO má unikátní identifikátor a je vyslán pouze jediným uzlem sítě, přičemž může být přijat libovolným počtem zařízení. Vyslání zprávy s PDO může být vyvoláno vnitřní/vnější událostí nebo požadavkem. SDO Service Data Object jsou komunikační objekty nesoucí servisní data. Tyto komunikační objekty umožňují číst a zapisovat jednotlivé položky do slovníku objektů. Protokol pro přenos SDO dovoluje přenášet objekty libovolné délky. Každý objekt je charakterizován šestnáctibitovým indexem, případně osmibitovým subindexem. NMT Network Management object jsou komunikační objekty pro správu sítě. Slouží ke konfigurování a řízení provozu sítě s protokolem CANopen (hlášení stavu zařízení, povel k novému spuštění zařízení apod.) a mají v síti největší prioritu. NMT-služby NMT-služby jsou komunikační rámce zajišťující inicializaci sítě a dohled nad sítí pomocí dohlížecích rámců (NODE GUARDING). NMT-služby podporují NMT-MASTER a NMT-uzel. Na úrovni NMT-služeb se jednotlivé uzly rozlišují na jediný NMT-MASTER a ostatní NMT-SLAVE. Datové služby Datové služby jsou datové rámce zajišťující přenos dat. Datové služby podporují všechny zařízení na síti. Na úrovni datových služeb se uzly nerozlišují a všechny jsou si rovnocenné. NODE GUARDING NODE GUARDING je NMT-služba sítě, sloužící jednak k tomu, aby NMT-MASTER detekoval poruchy NMT-uzlů a za druhé k tomu, aby NMT-uzel detekoval ztrátu spojení s MASTERem (popřípadě výpadek NMT-MASTERa) a přešel do autonomního režimu. Provádí se tím způsobem, že NMT-MASTER se pravidelně dotazuje na stav NMT-uzlu a porovnává ho se stavem, ve kterém by NMT-uzel měl být. Zjistí-li rozdíl, provede kompletní inicializaci NMT-uzlu. Je-li zvolen aktivní NODE GUARDING, NMT-uzel sleduje, jestli od NMT-MASTERa pravidelně přicházejí dotazy na stav a pokud takovýto dotaz nepřijde během doby dané násobkem Guard

5/37

ap0007_cz_01

KOMUNIKACE V SÍTI DIOCAN Time a Lifetime Factor, přejde do autonomního režimu a zároveň do stavu "connecting" (v tomto stavu čeká na inicializaci). NMT-MASTER Na síti DIOCAN vždy existuje pouze jedno zařízení typu NMT-MASTER. Toto je MASTERem sítě a spravuje celou komunikaci (řídí NMT-služby). Datové služby podporuje stejně jako všechny ostatní zařízení na síti. Pokud se stane, že je vyřazeno z činnosti, síť se rozpadne, a to i tehdy, pokud je přítomno více zařízení NMT-SLAVE schopných aktivně vysílat. NMT-MASTER může být jakýkoliv řídicí systém firmy AMiT, který má rozhraní CAN. NMT-SLAVE Zařízení na síti DIOCAN, které při MULTIMASTER komunikaci sice plní roli MASTERa sítě, ale je závislé na zařízení, které je nakonfigurováno jako NMT-MASTER. NMT-uzel (uzel) Zařízení na síti DIOCAN, které poskytuje NMT-služby, tj. odpovídá na NMT rámce NMT-MASTERA a je inicializované pomocí NMT-služeb. Datové služby může poskytovat v plném rozsahu, tj. může i samo vysílat data ostatním uzlům, nebo omezeně tj. pouze odpovídá na dotaz buď NMT-uzlu nebo NMT-MASTERa. NMT-uzlem může být jakýkoliv řídicí systém firmy AMiT s rozhraním CAN, modul ADC-CAN s digitálními moduly systému ADiS (viz DODATEK B) nebo zařízení jiných výrobců (viz DODATEK C). Virtuální uzel Virtuální uzel je část NMT-uzlu se samostatnou adresou na síti. Neposkytuje NMT-služby, ale přebírá je z nadřazeného NMT-uzlu, kam je logicky zapojena. Datové služby poskytuje ve stejném rozsahu jako nadřazený NMT-uzel. Virtuální uzel se definuje pro rozšíření I/O prostoru. Datové rámce pro komunikaci s jedním uzlem mají maximální délku 64 bitů pro DO a 64 bitů pro DI, tj. maximálně obslouží 64 digitálních vstupů a 64 digitálních výstupů. Každý virtuální uzel rozšiřuje velikost dat o dalších 64 bitů pro DO a 64 bitů pro DI. Aby bylo možno rozšířit velikost bloku dat vysílaných a přijímaných z a do uzlu, je třeba vytvořit tzv. virtuální uzel, který umožní přenášení dalších osmi bajtů dat. Neexistuje omezení, kolik maximálně virtuálních uzlů je možno na jednom klasickém uzlu vytvořit, ale při jejich vytváření je nutné zabezpečit, aby jejich adresy nekolidovaly s adresami jiných fyzických uzlů. COB-Id Identifikátor zprávy (komunikačního objektu). Definuje implicitně její prioritu na sběrnici. SW modul Jedná se o modul z knihoven návrhového prostředí DetStudio.

ap0007_cz_01

6/37


2.

Úvod

Komunikační rozhraní CAN (Controller Area Network) je díky svým vlastnostem vhodné pro použití v průmyslových aplikacích. CAN byl vyvinut firmou Bosch na technologii Intel původně pro potřeby automobilového průmyslu. Pro svou otevřenost, relativně vysokou rychlost a podporu mnohými výrobci mikroelektronických součástek, kteří implementují protokol do svých mikrokontrolérů, je velmi rozšířen. Základní verze CAN 2.0 získala podobu v roce 1991. Vývojem se modifikovala do dvou navzájem kompatibilních systémů 2.0A a 2.0B. V roce 1993 byl CAN přenesen do mezinárodního standardu ISO 11898. Dvě nejnižší vrstvy sedmivrstvého ISO/OSI modelu jsou zajišťovány obvodově speciálními řadiči. Třetí až šestá vrstva jsou vynechány (jak je u jednoduchých lokálních sběrnic obvyklé). Pro sedmou komunikační vrstvu sběrnice CAN existuje několik úrovní standardizace, z nichž jednou je standard CANopen. CANopen je vyšší komunikační protokol vytvořený na základě sběrnice CAN. Byl vyvinut jako široce konfigurovatelný standardní protokol pro vestavné řídicí sítě, po nichž komunikují stroje a zařízení s řízenými pohyblivými částmi, jako např. manipulátory. V současné době je využíván v mnoha rozličných odvětvích v průmyslu, v lékařské technice, automobilech, námořních systémech, ve veřejné dopravě, při automatizaci ve stavebnictví atd. Firma AMiT implementovala protokol CANopen ve svých produktech a interně tento způsob komunikace pojmenovala jako DIOCAN. Komunikační knihovna CAN (součást standardní instalace DetStudia) je postavena právě na standardu CANopen, což zajišťuje možnost propojení se širokou škálou zařízení jak z produkce firmy AMiT, tak i jiných výrobců. Podmínkou připojitelnosti jakéhokoliv zařízení k řídicím systémům firmy AMiT, obsahujícím řadič sběrnice CAN, je podpora standardu CANopen dotyčným zařízením, a to alespoň na úrovni Minimum Capability Device. Maximální počet všech zařízení připojených do jedné komunikační sítě je 32 (doporoučení ohledně počtu zařízení připojených do komunikační sítě DIOCAN naleznete v aplikační poznámce AP0029 – Zásady používání sítě CAN), čímž lze dosáhnout (s použitím zařízení vyráběných firmou AMiT) rozšíření řídicího systému o dalších 7936 číslicových vstupů a 7936 číslicových výstupů. V dodatku B naleznete přehled dostupných zařízení firmy AMiT umožňujících komunikaci na síti DIOCAN. V dodatku C jsou uvedeny výrobky ostatních firem umožňující komunikaci na síti DIOCAN. Síť DIOCAN používá k přenosu sériový protokol a z toho vyplývají jistá omezení. Při vzrůstajícím počtu připojených zařízení narůstají časové nároky na přenos dat z a do modulů a tomu odpovídá i prodlužující se perioda možné komunikace s připojenými moduly.

7/37

ap0007_cz_01


3.

Komunikační síť DIOCAN

3.1.

Služby sítě DIOCAN

V komunikační síti DIOCAN jsou definovány následující komunikační služby:

♦ ♦ ♦

NMT-služby, Datové služby, NODE GUARDING.

Vysvětlení jednotlivých pojmů naleznete v kapitole 1.

3.2.

Autonomní režim

Do autonomního režimu přechází NMT-uzel v těchto případech:

♦ ♦ ♦

Po zapnutí zařízení až do dokončení inicializace. Při kritické chybě sběrnice CAN, detekované řadičem. Při selhání NODE GUARDING, byl-li tento aktivován.

Účelem autonomního režimu je zabránit tomu, aby při ztrátě komunikace NMT-uzel držel na svých výstupech naposledy přijatou hodnotu, která může být při trvalé aktivaci nebezpečná (např. signál pro chod serva, otevírání ventilu apod.) Proto NMT-uzel při přechodu do autonomního režimu uvádí všechny své výstupy do definovaného "bezpečného stavu". Bezpečný stav je na modulech ADC-CAN definován jako nulová úroveň (popř. rozepnuté kontakty relé) na všech výstupech. Projekt měření a regulace musí být navržen tak, aby při trvající nulové hodnotě na výstupech nedošlo ke škodám v řízené technologii (servo stojí, ventil se podle požadavků dané technologie buďto zavírá nebo zůstává na naposledy nastaveném stupni otevření).

3.3.

Komunikační zařízení sítě DIOCAN

Protokol sítě DIOCAN definuje následující zařízení v komunikační síti:

♦ ♦ ♦

NMT-MASTER, NMT-uzel, Virtuální uzel.

Vysvětlení jednotlivých pojmů naleznete v kapitole 1.

3.4.

Komunikace na úrovni NMT-služeb

Jedno zařízení na síti je NMT-MASTER (řídicí systém naprogramovaný v prostředí DetStudio), ostatní jsou NMT-uzly (uzly s připojenými V/V moduly). NMT-MASTER jako jediné zařízení na síti řídí NMT-služby, tj. inicializuje síť NMT-uzlů a posílá rámce NODE GUARDING.

ap0007_cz_01

8/37


NMT-MASTER

NMT-UZEL 1

NMT-UZEL 2

NMT-UZEL 3

NMT-UZEL 4

NMT-UZEL 5

Obr. 1 - Hierarchie jednotek na úrovni NMT-služeb

3.5.

Komunikace na úrovni datových služeb

Na úrovni datových služeb se již nerozlišuje NMT-MASTER a NMT-uzel a všechna zařízení jsou si rovna, tj. komunikaci může zahájit jakékoliv zařízení bez omezení.

NMT-MASTER

NMT-SLAVE 1

NMT-SLAVE 2

NMT-UZEL 1

NMT-UZEL 2

NMT-UZEL 3

Obr. 2 - Hierarchie jednotek na úrovni datových služeb

3.6.

HW prostředky pro realizaci sítě DIOCAN

ADC-CAN Pokud jako NMT-uzel použijeme modul ADC-CAN, lze k takovémuto NMT-uzlu přiřadit až 3 virtuální uzly, tj. maximálně lze obsloužit až 256 digitálních signálů na jednom ADC-CAN. Na jeden ADC-CAN lze fyzicky zapojit maximálně 16 jednotek DI/DO. Pokud použijeme osmibitové moduly, lze na jednom ADC-CAN obsloužit maximálně 128 I/O v libovolné kombinaci DI/DO, pokud použijeme šestnáctibitové moduly, lze na jednom ADC-CAN obsloužit až 256 I/O v libovolné kombinaci DI/DO. Uzel s 256 DI Maximální sestavu 256 DI vytvoříme připojením 16 modulů AD-DI16A k jednomu modulu ADC-CAN. V tomto případě bude tato sestava představovat v síti DIOCAN jeden NMT-uzel se třemi virtuálními uzly. Uzel s 256 DO Maximální sestavu 256 DO vytvoříme připojením 16 modulů AD-DO16 k jednomu modulu ADC-CAN. V tomto případě bude tato sestava představovat v síti DIOCAN jeden NMT-uzel se třemi virtuálními uzly. Při použití osmibitových modulů AD-DI8A a AD-PDO8 je maximálně dosažitelný počet I/O na jednom modulu ADC-CAN 128 I/O.

3.7.

Doporučený postup realizace sítě DIOCAN

Pro správnou funkci celé sítě je nutno správně nastavit všechny požadované parametry a správně zapojit celou síť DIOCAN. Bližší informace o zapojení sítě naleznete v aplikační poznámce AP0029 – Zásady používání sítě CAN.

9/37

ap0007_cz_01


4.

Časové poměry

Při startu programu, který má komunikovat s rozšiřujícími moduly prostřednictvím sítě DIOCAN, je nutné celou síť inicializovat a nakonfigurovat. Při inicializaci řídicí systém posílá do jednotlivých uzlů na síti rámce dat, které obsahují informace o parametrech komunikace, a čeká na jejich odpověď. Pokud odpověď nedostane do uplynutí stanovené doby, prohlásí, že uzel není připojen a pokračuje dalším modulem. Celou inicializaci je nutné provést programově v procesu typu Init (popsáno dále). Po ní se již může odehrávat vlastní komunikace s moduly, která probíhá obvykle v periodickém procesu tak, jak ukazuje stavový diagram.

Reset

Inicializace (Proc. INIT)

Komunikace (Proc. nn)

Obr. 3 - Stavový diagram programu

4.1. 4.1.1

Doba inicializace sítě Doba inicializace úplné sítě

Doba inicializace sítě je čas, za který řídicí systém rozešle všem uzlům komunikační parametry a obdrží ode všech potvrzení. Úplnou sítí se rozumí taková síť, kde všechny uzly, které se v programu inicializují, jsou fyzicky na síti přítomny a správně fungují (je připojena komunikační linka, napájení, uzly jsou správně adresovány a mají nastavenou správnou komunikační rychlost). Doba inicializace sítě je přímo úměrná počtu inicializovaných uzlů a nepřímo úměrná komunikační rychlosti. Následující tabulka udává dobu nutnou k inicializaci sítě pro různý počet připojených uzlů při nejčastěji používaných komunikačních rychlostech:

Doba inicializace Přenosová rychlost 20 kbit/s 125 kbit/s 500 kbit/s

4.1.2

Přibližná doba inicializace sítě [ms] T = 70 × n + 1020 T = 30 × n + 1030 T = 30 × n + 1030

Doba inicializace neúplné sítě

Pokud se stane, že některé uzly, které jsou v programu inicializovány, nejsou na síti fyzicky přítomny nebo není připojen síťový kabel, napájení nebo je špatně zvolena adresa nebo komunika-

ap0007_cz_01

10/37

KOMUNIKACE V SÍTI DIOCAN ční rychlost, doba inicializace sítě se prodlouží o určitý čas za každý nedostupný uzel tak, jak je uvedeno v následující tabulce:

Doba inicializace Přenosová rychlost 20 kbit/s 125 kbit/s 500 kbit/s

Doba, o kterou se prodlouží inicializace při jednom chybějícím uzlu [ms] 1000 ms 1050 ms 1100 ms

Příklad: Při komunikační rychlosti 125 kbit/s a sedmi připojených uzlech bude doba inicializace trvat cca 1240 ms. Pokud u tří uzlů nebude zapojeno napájení, inicializace se prodlouží o 3150 ms na téměř 4,4 s.

4.2.

Výpočet minimální periody komunikace s moduly

Doba komunikace Doba, za kterou proběhne právě jedna komunikace se všemi uzly, je závislá na objemu komunikovaných dat a komunikační rychlosti. Je nutno počítat s rezervou pro komunikace, které mohou selhat např. vlivem nadměrného elektromagnetického rušení nebo jiných vlivů. V tabulce uvádíme maximální hodnoty pro výpočet maximální doby odezvy v nezarušené síti. Pro přesný výpočet doby přenosu kontaktujte technickou podporu firmy AMiT.

Doba komunikace Maximální doba komunikace [ms] Přenosová rychlost 20 kbit/s 18 × U 125 kbit/s 6×U 500 kbit/s 3×U U – Součet všech uzlů na síti (fyzických i virtuálních) Minimální perioda Jako minimální periodu komunikace s moduly doporučujeme hodnotu T=t×2 T t

minimální perioda pro komunikaci s moduly maximální doba komunikace s moduly

Takto vypočtená perioda komunikace je téměř nejhorší možný stav. Počítá s periodickou komunikací se všemi moduly včetně těch vstupních. Optimalizací dotazů a využitím aktivního zasílání vstupů pouze při změnách lze dosáhnout výrazně kratších odezev celé komunikační sítě. Pokud bude potřeba síť optimalizovat na maximální propustnost, kontaktujte technickou podporu firmy AMiT. Příklad: Na síti jsou obsluhovány 3 NMT-uzly a 2 virtuální uzly, konfigurace je následující: 1.

NMT-uzel

8 × AD-DI8A 8 × AD-PDO8

64 DI 64 DO

2.

NMT-uzel

4 × AD-DI16A 4 × AD-DO16

64 DI 64 DO

1. virtuální uzel

4 × AD-DI16A 4 × AD-DO16

64 DI 64 DO

11/37

ap0007_cz_01

KOMUNIKACE V SÍTI DIOCAN 3.

NMT-uzel

4 × AD-DI16A 4 × AD-DO16

64 DI 64 DO

2. virtuální uzel

4 × AD-DI16A 4 × AD-DO16

64 DI 64 DO

Maximální doba komunikace se všemi I/O při rychlosti 20 kbit/s t = 18 × 5 = 90 ms Minimální doporučená perioda komunikace s moduly T = 90 × 2 = 180 ms

4.3.

Doba první odezvy sítě

Je to časová prodleva od startu programu (a tedy začátku inicializace sítě) do proběhnutí první komunikace. Je to minimální doba, za kterou je možno získat ze sítě platná data. Doba první odezvy je dána součtem doby inicializace sítě a periody komunikace s moduly.

ap0007_cz_01

12/37


5.

Konfigurace HW uzlů

Každý uzel musí mít svou adresu, která je na síti jedinečná, a musí komunikovat stejnou rychlostí jako všechny ostatní uzly. Nastavení těchto parametrů se provádí na modulu ADC-CAN přepínači označenými SW.

Obr. 4 - Ukázka nastavení komunikačních parametrů

5.1.

Nastavení adresy uzlu

Přepínače 1 .. 5 slouží k nastavení adresy uzlu na sběrnici. Teoreticky je tedy možno adresovat až 32 zařízení (doporoučení ohledně počtu připojených zařízení do komunikační sítě DIOCAN naleznete v aplikační poznámce AP0029 – Zásady používání sítě CAN). Kvůli možnosti vytváření virtuálních uzlů jsou skutečné adresy uzlů přiřazeny jednotlivým stavům DIP přepínačů takto:

Nastavení adresy uzlu DIP1 OFF ON OFF ON OFF ON OFF ON

DIP2 OFF OFF ON ON OFF OFF ON ON

DIP4 DIP5 DIP3 OFF OFF OFF OFF ON ON ON ON

OFF ON OFF ON OFF OFF ON ON Skutečná adresa modulu 1 33 65 97 5 37 69 101 9 41 73 105 13 45 77 109 17 49 81 113 21 53 85 117 25 57 89 121 29 61 93 125

U starších provedení modulu ADC-CAN, vybavených firmware 2.20(1) a nižší je tabulka přiřazení adres modulů tato:

Nastavení adresy uzlu u starších provedení DIP1 OFF ON OFF ON OFF ON OFF ON

DIP2 OFF OFF ON ON OFF OFF ON ON

DIP4 DIP5 DIP3 OFF OFF OFF OFF ON ON ON ON

OFF ON OFF ON OFF OFF ON ON Skutečná adresa modulu 1 17 33 49 3 19 35 51 5 21 37 53 7 23 39 55 9 25 41 57 11 27 43 59 13 29 45 61 15 31 47 63

Poznámka (1) Verzi firmware lze zjistit ze samolepícího štítku na procesoru modulu. Pokud štítek zcela chybí, jedná se o modul s verzí firmware 2.20 nebo nižší.

13/37

ap0007_cz_01

KOMUNIKACE V SÍTI DIOCAN Příklad Za předpokladu, že jsou přepínače nastaveny v polohách jako na obrázku 4, je skutečná adresa pro modul s novějším firmwarem 53 a pro modul se starším firmwarem 27.

5.2.

Nastavení komunikační rychlosti uzlu

Pro nastavení komunikační rychlosti slouží jednotlivým uzlům přepínače 6 .. 8, kde jednotlivé stavy přepínačů odpovídají takto podporovaným komunikačním rychlostem:

Nastavení komunikačních rychlostí DIP6 Nastavení DIP DIP7 přepínačů DIP8 Kom. rychlost [kb/s]

OFF OFF OFF 20

ON OFF ON OFF ON ON OFF OFF OFF 50 100(2) 125

OFF OFF ON 250

ON OFF ON OFF ON ON ON ON ON (2) 500 800 1000

Poznámka (2) Tuto rychlost nemusí podporovat některá novější zařízení. Nedoporučuje se ji používat. Příklad Za předpokladu, že jsou přepínače nastaveny v polohách jako na obrázku 4, je zvolena komunikační rychlost 125 kb/s.

5.3.

Význam LED

Všechny moduly firmy AMiT umožňující komunikaci po sběrnici CAN jsou vybaveny indikačními LED, které umožňují vizuální kontrolu činnosti. V následujících tabulkách jsou uvedeny popisy jejich funkce:

Komunikační LED Modul Všechny moduly

LED Rx Tx

Funkce Svítí, pokud modul přijímá data. Svítí, pokud modul vysílá data.

Stavy komunikace na sběrnici CAN Stav LED ERR MASTER SLAVE Trvale zhasnutá Komunikace na sběrnici CAN v pořádku, všechny uzly (typu SLAVE) uvedené v konfiguraci jsou úspěšně inicializovány. Bliká Ztráta spojení s některým Ztráta spojení s MASTERem. 50 % - 50 % SLAVEm uvedeným v konfiguraci. Bliká Nevyskytuje se. Spojení s MASTERem v pořádku, uzel zini20 % - 80 % cializován, ale spojení s některým z ostatních SLAVEů uvedených v konfiguraci se ztratilo. Trvale svítí Řadič sběrnice detekoval kritickou chybu na sběrnici CAN (např. zkrat), vůbec se nedaří vysílat rámce na sběrnici. Pozn.: Ne každý zkrat na sběrnici je takto řadičem detekován.

ap0007_cz_01

14/37

KOMUNIKACE V SÍTI DIOCAN Systémové LED modulu AD-CAN Modul Všechny moduly MASTER

SLAVE

LED ST PWR RDY

RDY

Funkce Svítí, pokud procesor komunikuje s modulem/moduly. Svítí, pokud je připojeno napájecí napětí. Stav Trvale svítí

Akce Komunikace probíhá v pořádku, všechny uzly uvedené v konfiguraci jsou úspěšně zinicializovány.

Bliká 50 % - 50 % Trvale zhasnutá

Ztráta spojení s některým uzlem, uvedeným v konfiguraci. Řadič sběrnice detekoval kritickou chybu na sběrnici CAN (např. zkrat) a vůbec se nedaří vysílat rámce na sběrnici CAN.

Stav Trvale svítí

Akce Komunikace probíhá v pořádku, všechny uzly uvedené v konfiguraci jsou úspěšně zinicializovány. Ztráta spojení s MASTERem.

Bliká 50 % - 50 % Bliká Spojení s MASTERem v pořádku, uzel zinicializo80 % - 20 % ván, ale nastala ztráta spojení s některým z ostatních SLAVEů. Trvale Řadič sběrnice detekoval kritickou chybu na sběrnici zhasnutá CAN (např. zkrat) a vůbec se nedaří vysílat rámce na sběrnici CAN.

Systémové LED modulu ADC-CAN Modul Všechny moduly ADC-CAN

LED PWR ST

Funkce Svítí, pokud je připojeno napájecí napětí. Stav Trvale svítí

Akce Komunikace probíhá v pořádku, všechny uzly uvedené v konfiguraci jsou úspěšně zinicializovány.

Bliká Ztráta spojení s MASTERem. 50 % - 50% Ostatní moduly

ST

Svítí, pokud procesor modulu ADC-CAN komunikuje s modulem/moduly.

15/37

ap0007_cz_01


6.

Programová obsluha uzlů s ADC-CAN

Pro komunikaci v síti DIOCAN se řídicí systém konfiguruje v prostředí DetStudio prostřednictvím SW modulů knihovny CAN. NODE GUARDING Správné nastavení NODE GUARDING může podstatným způsobem ovlivnit správnou funkci celé sítě. Nastavení NODE GUARDING by mělo vycházet především z požadavků technologie. Hodnota se nastavuje podle toho, za jak dlouho se požaduje, aby se výstupy v případě problémů s komunikací nastavily na bezpečné hodnoty.

6.1.

Komunikace MASTER-SLAVE

V následujících odstavcích je popsána komunikace MASTER-SLAVE (jedno zařízení je MASTER a ostatní jsou SLAVE).

6.1.1

Inicializace sítě

Konfigurace (a samotné sestavení) komunikační sítě probíhá vždy na začátku v procesu typu Init. K tomu slouží následující moduly:

Moduly sloužící k konfiguraci komunikační sítě Modul CNC_ADCAN CNC_ADOS CNC_AMP99 CNC_AMR99 CNC_APT2k CNC_ART4k CNC_APT3K2 CNC_C167 CNC_ST10

Řídicí systém ADiS ADOS AMAP99 AMiRiS99 APT2x00 ART4000 APT3200T Všechny ŘS s interním řadičem na procesoru C167 Všechny ŘS s interním řadičem na procesoru ST10

Těmito SW moduly se definuje globální nastavení parametrů sítě. Modulem CAN_NMT_M je určeno, že zařízení, na němž poběží program, je NMT-MASTERem sítě DIOCAN. Jednotlivé uzly jsou následně definovány SW moduly CAN_Node. Pozor! Maximální počet všech zařízení připojených na sběrnici CAN je 32! Příklad Vytvoříme síť DIOCAN složenou z pěti uzlů a jednoho zařízení MASTER. MASTERem je řídicí systém ADiS, v němž je modul AD-CAN(1) připojen jako třetí v řadě (za moduly AD-FDI8 a AD-PDO8). Použijeme tedy SW modul CNC_ADCAN. Proces typu Init s názvem ProcINIT pak bude vypadat takto: :10000 CNC_ADCAN 2, 4 :10100 CAN_NMT_M :10000 CAN_Node :10100, CAN_Node :10100, CAN_Node :10100, CAN_Node :10100, CAN_Node :10100,

ap0007_cz_01

1, 333, 3, Stav.1, 0, 0 5, 333, 3, Stav.2, 0, 0 9, 333, 3, Stav.3, 0, 0 13, 333, 3, Stav.4, 0, 0 17, 333, 3, Stav.5, 0, 0

16/37

KOMUNIKACE V SÍTI DIOCAN Síť DIOCAN je nyní naparametrizována pro obsluhu pěti uzlů, jejichž fyzické adresy jsou 1, 5, 9, 13 a 17 s komunikační rychlostí 125 kb/s. Je zaručeno, že všechny uzly detekují ztrátu spojení a nastaví se do bezpečného stavu do 999 ms od rozpojení sítě. Aktuální stav spojení s každým uzlem je uložen v příslušném bitu proměnné Stav. V příkladu jsou barevně označena návěští, která spolu souvisejí. Pozor! Vlastní komunikaci není možno zahájit dříve, než proběhne celá inicializace sítě! Poznámka (1) V DetStudiu se změnila definice I/O prostoru modulárního řídicího systému ADiS (IO konfigurace). Oproti PSP3 probíhá kontrola správnosti zapojení modulů a není již možné v prostředí volně definovat pozici modulu v sestavě. Jelikož probíhá kontrola zapojení, je vyžadována stoprocentní shoda definice v DetStudiu se skutečnou sestavou. V aplikacích, které modul AD-CAN obsahují, se musí v sestavě tento modul doplnit dle skutečného umístění (v PSP 3 modul nebyl vůbec definován a jen se nechávalo volné místo v řazení sestavy). Je-li modul AD-CAN posledním modulem sestavy, není potřeba tento modul definovat.

6.1.2

Periodická komunikace

Vlastní komunikaci můžeme zahájit, až proběhne inicializace sítě. Podle způsobu, jakým je tato podmínka vyhodnocena, rozlišujeme komunikaci na kontrolovanou a nekontrolovanou. Kontrolovaná komunikace Tato komunikace je povolena až v okamžiku, kdy se stavový bit Fail SW modulu CAN_Node nastaví na hodnotu 0 a tím je potvrzeno, že spojení s modulem bylo skutečně úspěšně navázáno a modul je připraven ke komunikaci. Při větším počtu modulů je nutno testovat před začátkem komunikace stavové bity všech nevirtuálních uzlů definovaných SW moduly CAN_Node. Stavový bit Fail SW modulu CAN_Node nemá u virtuálních uzlů význam. Komunikaci s virtuálními uzly lze kontrolovat pomocí stavového bitu Fail SW modulu CAN_Node nevirtuálního uzlu ke kterému virtuální uzly náleží. Testováním stavových bitů Fail těchto modulů i v průběhu programu lze detekovat ztrátu spojení s modulem a tedy poruchu. Nekontrolovaná komunikace Stavové bity Fail jednotlivých SW modulů CAN_Node nejsou testovány a komunikace je zahájena od uplynutí určitého časového intervalu od začátku inicializace (je potřeba řešit správným nastavením ofsetu periodického procesu viz nápověda DetStudia – Správce procesů). U tohoto způsobu komunikace je nutno ovšem počítat při volbě velikosti offsetu procesu také s možností, že některé uzly nebudou připojeny. Pokud nejsou kontrolovány stavové bity SW modulů CAN_Node, nelze detekovat ztrátu spojení – poruchu. Doporučení Pro celkovou přehlednost a lepší funkčnost programu je vhodné zapisovat a číst z/do všech uzlů v jednom periodickém procesu (s výjimkou uzlů, jejichž perioda komunikace se výrazně liší). Příklad Máme síť DIOCAN složenou z pěti zařízení SLAVE (viz tabulka níže) a jednoho zařízení MASTER. Síť byla zapojena a komunikace inicializována v předchozí kapitole.

17/37

ap0007_cz_01

KOMUNIKACE V SÍTI DIOCAN Zapojení jednotlivých zařízení (uzlů) Seznam modulů v každém uzlu

Uzel 1 PDO8a PDO8b PDO8c PDO8d

Uzel 2 DI8Aa DI8Ab DI8Ac DI8Ad

Uzel 3 PDO8 DI8A DO16 DI16A

Uzel 4 DI16A DI16A PDO8

Uzel 5 DO16

Komunikace bude umístěná v řádném periodickém procesu s názvem Proc00 a bude vypadat takto: //První uzel CAN_DO :10000, //Druhý uzel CAN_DI :10000, //Třetí uzel CAN_DI :10000, CAN_DO :10000, //Čtvrtý uzel CAN_DI :10000, CAN_DO :10000, //Pátý uzel CAN_DO :10000,

1, 1, Prenos.1, 4, 0, N1DO[0,0] 5, 1, Prenos.2, 4, 0, N2DI[0,0] 9, 1, Prenos.3, 3, 0, N3DI[0,0] 9, 1, Prenos.13, 3, 0, N3DO[0,0] 13, 1, Prenos.4, 4, 0, N4DI[0,0] 13, 1, Prenos.14, 1, 0, N4DO[0,0] 17, 1, Prenos.5, 2, 0, N5DO[0,0]

Před voláním tohoto bloku kódu musí být do matic NxDO vloženy požadované hodnoty, na které mají být nastaveny číslicové výstupy modulů. Po volání jsou v maticích NxDI uloženy hodnoty, které odpovídají stavům číslicových vstupů modulů, viz následující tabulka. Prvek matice Jméno matice N1DO N2DI N3DI N3DO N4DI N4DO N5DO

1. Vyšší Byte Nižší byte PDO8b PDO8a DI8Ab DI8Aa DI16AL DI8A DO16L PDO8 DI16Aa PDO8 DO16

2. Vyšší byte PDO8d DI8Ad

Nižší byte PDO8c DI8Ac DI16AH DO16H

DI16Ab

Symboly H a L znamenají dolní, resp. horní byte u modulu se šestnácti vstupy nebo výstupy. Z tabulky je zřejmé, že nejdříve jsou obsazovány nižší bajty proměnných. Pozor! Při parametrizaci komunikace není možno použít následující konstrukci: //Digitální výstupy If @Priznak1, :NONE CAN_DO :10000, 1, Else :NONE CAN_DO :10000, 1, EndIf If @Priznak2, :NONE CAN_DO :10000, 1, Else :NONE CAN_DO :10000, 1, EndIf

DIOCAN 1, Stav.0, 1, 0, Vystup1A 1, Stav.0, 1, 0, Vystup1B

1, Stav.1, 2, 1, Vystup2A 1, Stav.1, 2, 1, Vystup2B

Její použití způsobí, že nezávisle na hodnotě podmínky jsou vždy vyvolávány oba SW moduly CAN_DO v dané podmínce. Není možné použít 2 nebo více SW modulů CAN_DO zapisujících

ap0007_cz_01

18/37

KOMUNIKACE V SÍTI DIOCAN do stejného uzlu na stejnou pozici, každý s jinou proměnnou. Stejné omezení platí i u SW modulů CAN_DI. Předchozí příklad je tedy nutno modifikovat takto: //Digitální výstupy DIOCAN If @Priznak1, :NONE Let Vystup1 = Vystup1A Else :NONE Let Vystup1 = Vystup1B EndIf CAN_DO :10000, 1, 1, Stav.0, 1, 0, Vystup1 If @Priznak2, :NONE Let Vystup2 = Vystup2A Else :NONE Let Vystup2 = Vystup2B EndIf CAN_DO :10000, 1, 1, Stav.1, 2, 1, Vystup2

6.1.3

Zasílání dat z iniciativy SLAVEa

Čtení dat z číslicových vstupů SLAVE uzlů není nutno provádět v periodickém procesu a zbytečně zatěžovat linku redundantními daty. V okamžiku, kdy SLAVE vyhodnotí změnu na svých vstupech, odešle nová data do řídicího systému. Komunikační SW moduly CAN_DI se v tomto případě neumisťují do periodického procesu, ale do procesu typu Init a do parametru Transfer se zadává hodnota 0. :10000 CNC_ADCAN 0, 4 :11000 CAN_NMT_M :10000 CAN_Node :11000, 1, 333, 3, NONE.0, 0, 0 CAN_DI :10000, 1, 0, NONE.0, 8, 0, DI[0,0]

6.2.

MULTIMASTER komunikace

Postup při inicializaci MULTIMASTER se liší od inicializace sítě typu MASTER-SLAVE. Na síti existuje více zařízení MASTER, z nichž jedno je nadřazeno všem ostatním (NMT-MASTER). V NMT-MASTERu se v procesu typu Init nadefinují pomocí SW modulů CAN_Node všechny uzly SLAVE, které jsou na síti přítomny a stejným způsobem (opět přes modul CAN_Node!) i všechny ostatní uzly MASTERů (tzv. NMT-SLAVE). Na ostatních zařízeních MASTER (NMT-SLAVE) je možno pomocí modulů CAN_Node sledovat pouze stav připojení daného uzlu pomocí parametru Fail (modul CAN_Node nedefinuje daný uzel). Na každém ze zařízení, které poskytuje data (ostatním zařízením), je nutno nadefinovat umístění těchto dat v PDO. K tomuto slouží SW moduly CAN_S_DI a CAN_S_AI. Maximální přípustná délka bloku dat (bez použití virtuálních uzlů) je 8 bajtů v každém směru. Příklad Mějme síť složenou ze dvou zařízení MASTER a dvou zařízení (uzlů) SLAVE. MASTERy jsou řídicí systémy ADiS s připojenými moduly AD-CAN(1), popis uzlů SLAVE je uveden v následující tabulce:

Soupis modulů jednotlivých uzlů Seznam modulů

Uzel 1 DI8A DI8A

19/37

Uzel 2 PDO8 PDO8

ap0007_cz_01

KOMUNIKACE V SÍTI DIOCAN Poznámka (1) V DetStudiu se změnila definice I/O prostoru modulárního řídicího systému ADiS (IO konfigurace). Oproti PSP3 probíhá kontrola správnosti zapojení modulů a není již možné v prostředí volně definovat pozici modulu v sestavě. Jelikož probíhá kontrola zapojení, je vyžadována stoprocentní shoda definice v DetStudiu se skutečnou sestavou. V aplikacích, které modul AD-CAN obsahují, se musí v sestavě tento modul doplnit dle skutečného umístění (v PSP 3 modul nebyl vůbec definován a jen se nechávalo volné místo v řazení sestavy). Je-li modul AD-CAN posledním modulem sestavy, není potřeba tento modul definovat. Oba řídicí systémy MASTER musí umět komunikovat s oběma uzly SLAVE a zároveň si mezi sebou vyměňovat data. V příkladech jsou barevně rozlišena související návěští a také jsou barevně rozlišeny proměnné, které při správné komunikaci musí mít stejné hodnoty na obou řídicích systémech. AD-PDO8b

AD-PDO8a

ADC-CAN

AD-DI8Ab

AD-DI8Aa

ADC-CAN

AD-CAN

ADiS CPU

AD-CAN

ADiS CPU

Zdroj 24 V

Obr. 5 - Zapojení sítě v příkladu MULTIMASTER komunikace Ztráta spojení s některým z uzlů SLAVE je indikována nastavením příslušného bitu proměnné Stav(.0,.2) v SW modulu CAN_Node do 1. V našem příkladu může NMT-SLAVE detekovat pouze ztrátu spojení s NMT-MASTERem, nikoli však už s uzly SLAVE. U SW modulů CAN_S_DO a CAN_DO nastavení stavového bitu do 1 znamená, že data byla úspěšně vyslána na sběrnici. U SW modulů CAN_S_DI a CAN_DI nastavení stavového bitu do 1 znamená, že byla úspěšně přijata data ze sběrnice. Dvojice stavových bitů Stav.3 + Stav.4, Stav.5 + Stav.6 jsou vzájemně ekvivalentní a je možno testovat vždy pouze jeden z nich. Varianta 1 – SW modul CAN_S_DI Program pro 1. řídicí systém Proces ProcINIT typu Init :10000 CNC_ADCAN 0, 4 :10100 CAN_NMT_M :10000 //Adresu 5 má přidělenu druhý MASTER řídicí systém CAN_Node :10100, 5, 333, 3, Stav.0, 0, 0 //Adresy 9 a 13 mají přiděleny uzly CAN_Node :10100, 9, 333, 3, Stav.1, 0, 0 CAN_Node :10100, 13, 333, 3, Stav.2, 0, 0

Proces Proc00 typu Normal //Řídicí systém poskytuje tato data //Parametr Transfer je nastaven do 0, protože //o zaslání dat žádá druhý řídicí systém v modulech CAN_DI CAN_S_DI :10000, 1, 0, Stav.3, 2, 0, M1Out1 CAN_S_DI :10000, 1, 0, Stav.4, 2, 2, M1Out2

ap0007_cz_01

20/37

KOMUNIKACE V SÍTI DIOCAN //Čtení dat z druhého řídicího systému CAN_DI :10000, 5, 1, Stav.5, 2, 0, M2In1 CAN_DI :10000, 5, 0, Stav.6, 2, 2, M2In2 //Čtení a zápis dat z/do uzlů SLAVE CAN_DI :10000, 9, 1, Stav.7, 2, 0, S1DI CAN_DO :10000, 13, 1, Stav.8, 2, 0, S2DO

Program pro 2. řídicí systém Proces ProcINIT typu Init :10000 CNC_ADCAN 0, 4 :10100 CAN_NMT_S :10000, 5, 333, 3, Stav.0, 0

Proces Proc00 typu Normal //Řídicí systém poskytuje tato data //Parametr Transfer je nastaven do 0, protože //o zaslání dat žádá první řídicí systém v modulech CAN_DI CAN_S_DI :10000, 5, 0, Stav.3, 2, 0, M2Out1 CAN_S_DI :10000, 5, 0, Stav.4, 2, 2, M2Out2 //Čtení dat z prvního řídicího systému CAN_DI :10000, 1, 1, Stav.5, 2, 0, M1In1 CAN_DI :10000, 1, 0, Stav.6, 2, 2, M1In2 //Čtení a zápis dat z/do uzlů SLAVE CAN_DI :10000, 9, 1, Prenos.7, 2, 0, S1DI CAN_DO :10000, 13, 1, Prenos.8, 2, 0, S2DO

V tomto příkladu jsou obě zařízení rovnocenná – obě mohou iniciovat přenos dat po sběrnici. Pokud bude první zařízení (NMT-MASTER) odpojeno od sběrnice, rozpadne se celá komunikace a ani druhé zařízení (NMT-SLAVE) již nebude schopné komunikovat s ostatními připojenými zařízeními (SLAVE). Připojené a funkční zařízení NMT-MASTER je pro fungování celé sítě nezbytné! Varianta 2 – SW modul CAN_S_DO Program pro 1. řídicí systém Proces ProcINIT typu Init :10000 CNC_ADCAN 0, 4 :10100 CAN_NMT_M :10000 // Adresu 5 má přidělenu druhý MASTER řídicí systém CAN_Node :10100, 5, 333, 3, Stav.0, 0, 0 //Adresy 9 a 13 mají přiděleny oba uzly CAN_Node :10100, 9, 333, 3, Stav.1, 0, 0 CAN_Node :10100, 13, 333, 3, Stav.2, 0, 0

Proces Proc00 typu Normal // Řídicí systém poskytuje tato data CAN_DO :10000, 5, 0, Stav.3, 2, 0, M1Out1 CAN_DO :10000, 5, 1, Stav.4, 2, 2, M1Out2 //Čtení dat z druhého řídicího systému //Parametr Transfer je nastaven do 0, protože //o zápis dat je postaráno v druhém řídicím systému v modulech CAN_DO CAN_S_DO :10000, 1, 0, Stav.5, 2, 0, M2In1 CAN_S_DO :10000, 1, 0, Stav.6, 2, 2, M2In2 //Čtení a zápis dat z/do uzlů SLAVE

21/37

ap0007_cz_01

KOMUNIKACE V SÍTI DIOCAN CAN_DI :10000, 9, 1, Stav.7, 2, 0, S1DI CAN_DO :10000, 13, 1, Stav.8, 2, 0, S2DO

Program pro 2. řídicí systém Proces ProcINIT typu Init :10000 CNC_ADCAN 0, 4 :10100 CAN_NMT_S :10000, 5, 333, 3, Stav.0, 0

Proces Proc00 typu Normal // Řídicí systém poskytuje tato data CAN_DO :10000, 1, 0, Stav.3, 2, 0, M2Out1 CAN_DO :10000, 1, 1, Stav.4, 2, 2, M2Out2 //Čtení dat z prvního řídicího systému //Parametr Transfer je nastaven do 0, protože //o zápis dat je postaráno v prvním řídicím systému v modulech CAN_DO CAN_S_DO :10000, 5, 0, Stav.5, 2, 0, M1In1 CAN_S_DO :10000, 5, 0, Stav.6, 2, 2, M1In2 //Čtení a zápis dat z/do uzlů SLAVE CAN_DI :10000, 9, 1, Stav.7, 2, 0, S1DI CAN_DO :10000, 13, 1, Stav.8, 2, 0, S2DO

V tomto příkladu, stejně jako v předchozím, jsou obě zařízení rovnocenná – obě mohou iniciovat přenos dat po sběrnici. Pokud bude první zařízení (NMT-MASTER) odpojeno od sběrnice, rozpadne se celá komunikace a ani druhé zařízení (NMT-SLAVE) již nebude schopné komunikovat s ostatními připojenými zařízeními (SLAVE). Připojené a funkční zařízení NMT-MASTER je pro fungování celé sítě nezbytné! Varianta 3 – SW modul CAN_S_DI a CAN_S_DO zároveň Program pro 1. řídicí systém (NMT-MASTER) Proces ProcINIT typu Init :10000 CNC_ADCAN 0, 4 :10100 CAN_NMT_M :10000 // Adresu 5 má přidělenu druhý MASTER řídicí systém CAN_Node :10100, 5, 333, 3, Stav.0, 0, 0 //Adresy 9 a 13 mají přiděleny oba uzly CAN_Node :10100, 9, 333, 3, Stav.1, 0, 0 CAN_Node :10100, 13, 333, 3, Stav.2, 0, 0

Proces Proc00 typu Normal // Řídicí systém poskytuje tato data CAN_DO :10000, 1, 0, Stav.3, 2, 0, M1Out1 CAN_DO :10000, 1, 1, Stav.4, 2, 2, M1Out2 //Čtení dat z druhého řídicího systému CAN_DI :10000, 5, 1, Stav.5, 2, 0, M2In1 CAN_DI :10000, 5, 0, Stav.6, 2, 2, M2In2 //Čtení a zápis dat z/do uzlů SLAVE CAN_DI :10000, 9, 1, Stav.7, 2, 0, S1DI CAN_DO :10000, 13, 1, Stav.8, 2, 0, S2DO

Program pro 2. řídicí systém (NMT-SLAVE) Proces ProcINIT typu Init :10000 CNC_ADCAN 0, 4 :10100 CAN_NMT_S :10000, 5, 333, 3, Stav.0, 0

ap0007_cz_01

22/37

KOMUNIKACE V SÍTI DIOCAN Proces Proc00 typu Normal // Řídicí systém poskytuje tato data CAN_S_DI :10000, 5, 1, Stav.3, 2, 0, M2Out1 CAN_S_DI :10000, 5, 0, Stav.4, 2, 2, M2Out2 //Čtení dat z prvního řídicího systému CAN_S_DO :10000, 1, 0, Stav.5, 2, 0, M1In1 CAN_S_DO :10000, 1, 1, Stav.6, 2, 2, M1In2 //Čtení dat z/do uzlů SLAVE CAN_DI :10000, 9, 1, Stav.7, 2, 0, S1DI CAN_DO :10000, 13, 1, Stav.8, 2, 0, S2DO

Použití této konstrukce je nezbytné, pokud existuje omezení, že jedno nebo druhé zařízení může pracovat pouze jako NMT-MASTER nebo pouze jako NMT-SLAVE.

6.3.

Komunikace s virtuálním uzlem

Virtuální uzel je nutno konfigurovat v případě, že je pro přenos dat z/do uzlu potřebných více než 8 bytů dat. Uzel muže obsahovat jeden až tři virtuální uzly s po sobě jdoucími adresami. Je tedy možno přenášet až 32 bytů dat a to v obou směrech. Komunikace poté probíhá analogicky jako by se jednalo o uzly fyzické. Následující obrázek ukazuje případ, kdy je nutno konfigurovat dva virtuální uzly: LSB

MSB AD-DI16A

AD-DI16A

AD-DO16

Adresa 6

AD-PDO8

AD-DI16a

AD-DI8A

AD-DI8A

AD-DI16A

AD-DI8A

AD-DI16A

AD-PDO16

AD-DI16A

AD-PDO8A

AD-DI8A

AD-DI16A

AD-CAN

Adresa 5

Adr.7

Obr. 6 - Příklad rozdělení modulů Konfigurace těchto uzlů v prostředí DetStudio vypadá takto: :10000 CNC_ADCAN 0, 4 :10100 CAN_NMT_M :10000 CAN_Node :10100, 5, 333, 3, Stav.0, 0, 0 CAN_Node :10100, 6, 333, 3, NONE.0, 5, 0 CAN_Node :10100, 7, 333, 3, NONE.0, 5, 0

Data ze zde zapojených uzlů jsou přenášena takto: 5 Řídicí systém

Uzel 5

6

LSB

7 MSB

5 - Adresa

Obr. 7 - Přenos dat

23/37

ap0007_cz_01

KOMUNIKACE V SÍTI DIOCAN Data do zde zapojených modulů číslicových výstupů jsou všechna přenášena v jednom rámci. Při sestavování komunikačního rámce jednoho typu (DI, DO, AI nebo AO) se berou v potaz pouze moduly příslušného typu. Ostatní moduly, které leží mezi těmito moduly, jsou vždy ignorovány a neposouvají pozici za nimi ležících modulů daného typu v datovém rámci.

6.4.

Podrobný popis komunikačních SW modulů DetStudia

Pro vlastní komunikaci má DetStudio pro každý typ datového rámce (DI, DO, AI, AO) implementován samostatný SW modul. Ten je volán vždy, když je potřeba periodicky číst stav vstupů (číslicových nebo analogových) nebo zapisovat na výstupy (číslicové nebo analogové). Podrobnější informace o názvech SW modulů dává následující tabulka:

Popis SW modulů Název SW modulu CAN_DI CAN_AI CAN_DO CAN_AO

Operace Čtení analogových vstupů Čtení číslicových vstupů Zápis analogových výstupů Zápis číslicových výstupů

Zatímco SW modul CAN_Node je nutno volat v procesu typu Init, SW moduly pro čtení nebo zápis jsou obvykle volány v periodickém procesu (není to ale pravidlem, viz kapitola 6.1.3). Uskutečnění fyzického přenosu po síti dosáhneme dosazením jedničky za parametr Transfer. Parametr Offset udává číslo pořadí (0 .. 7) bajtu v datové části rámce, od kterého jsou uloženy příslušné hodnoty. Do proměnné CNC je nutno zadat návěští příslušného SW modulu CNC_..., který zajišťuje fyzické připojení k síti DIOCAN. Do proměnné Node-ID zadáváme adresu uzlu, s nímž se komunikuje. Proměnná State, která se při vložení požadavku do fronty nastaví do 0, se nastaví do jedničky, jestliže přenos proběhl v pořádku. SW modul CAN_DI má jeden z výstupních parametrů jménem Variable. Po uskutečnění přenosu po síti je v této proměnné hodnota odpovídající stavům vstupů uzlu. CAN_DI :10000, 1, 1, @PrenDI1, 4, 0, Cteni[0,0] │ │ │ │ │ │ └ Matice vstupů[1x2] │ │ │ │ │ └ Začátek dat v rámci │ │ │ │ └ Počet bajtů dat │ │ │ └ Stavová proměnná (State) │ │ └ Povolení fyzického přenosu po síti │ └ Adresa (Node-ID) uzlu, s nímž se komunikuje └ Návěští příslušného modulu CNC_… (např. CNC_ADCAN)

SW modul CAN_DO má jeden z vstupních parametrů jménem Variable. Po uskutečnění přenosu po síti se hodnota této proměnné binárně zapíše na příslušné výstupy modulu. CAN_DO :10000, 5, 1, @PrenDO1, 6, 2, Zapis[0,0] │ │ │ │ │ │ └ Matice výstupů [1x3] │ │ │ │ │ └ Začátek dat v rámci │ │ │ │ └ Počet bajtů dat │ │ │ └ Stavová proměnná (State) │ │ └ Povolení fyzického přenosu po síti │ └ Adresa (Node-ID) uzlu, s nímž se komunikuje └ Návěští příslušného modulu CNC_… (např. CNC_ADCAN)

Jestliže máme v úmyslu číst z modulu analogových vstupů pomocí SW modulu CAN_AI více hodnot než jednu, použijeme konstrukci z následujícího příkladu. Za parametr Transfer zadáme hodnotu 1 jen při čtení prvního signálu – tj. zde signálu ze vstupu AI0. Jeho velikost se uloží do proměnné CteniAI1. Při čtení dalších signálů (AI1, ...) již za parametr Transfer zadáme hodnotu 0 a postupujeme stejně. Při čtení pouze jednoho vstupu postupujeme obdobně. Všechny

ap0007_cz_01

24/37

KOMUNIKACE V SÍTI DIOCAN ostatní parametry jsou shodné jako u předchozích funkcí. Významy parametrů Range .. PhysMax jsou vysvětleny v závěru této kapitoly. CAN_AI :10000, 9, 1, @PrenAI, 0x0010, 0, CteniAI1,… │ │ │ │ │ │ └ 1. Čtený vstup │ │ │ │ │ └ Začátek dat v rámci │ │ │ │ └ Parametry převodníku (16b) │ │ │ └ Stavová proměnná (State) │ │ └ Povolení fyzického přenosu po síti │ └ Adresa (Node-ID) uzlu, s nímž se komunikuje └ Návěští příslušného modulu CNC_… (např. CNC_ADCAN) CAN_AI :10000, 9, 0, NONE.0, 0x0010, 2, CteniAI2,… │ │ │ │ └ 2. Čtený vstup │ │ │ └ Začátek dat v rámci │ │ └ Parametry převodníku (16b) │ └ Stavová proměnná se nedefinuje └ Fyzický přenos po síti neprobíhá CAN_AI :10000, 9, 0, NONE.0,

0x0010, 4, CteniAI3,… └ 3. Čtený vstup

Podobně postupujeme i při zápisu více analogových výstupů pomocí SW modulu CAN_AO. Za parametr Transfer zadáme hodnotu 1 jen při zápisu posledního signálu. Ve všech předchozích voláních funkce bude tedy parametr Transfer roven nule. CAN_AO :10000, 13, 0, NONE.0, 0x0010, 0, ZapisAO1,… │ │ │ │ │ │ └ 1. Zapisovaný výstup │ │ │ │ │ └ Začátek dat v rámci │ │ │ │ └ Parametry převodníku (16b) │ │ │ └ Stavová proměnná se nedefinuje │ │ └ Fyzický přenos po síti neprobíhá │ └ Adresa (Node-ID) uzlu, s nímž se komunikuje └ Návěští příslušného modulu CNC_… (např. CNC_ADCAN) CAN_AO :10000, 13, 0, NONE.0, 0x0010, 2, ZapisAO2,… └ 2. Zapisovaný výstup CAN_AO :10000, 13, 1, @PrenAO, 0x0010, 4, ZapisAO3,… │ │ │ │ └ 3. Zapisovaný výstup │ │ │ └ Začátek dat v rámci │ │ └ Parametry převodníku (16b) │ └ Stavová proměnná (State) └ Povolení fyzického přenosu po síti

6.4.1

Přehled parametrů SW modulů zpracovávajících analogový signál

Range Horní hranice výstupního rozsahu HW modulu v elektrických jednotkách. Je možno volit z předdefinovaných hodnot 5 V, 10 V, 20 mA, 40 mA, přičemž je možno zvolit jakoukoli jinou hodnotu. ElMin Dolní mez signálu v elektrických jednotkách. Je možno volit z předdefinovaných hodnot 0 V/0 mA, -5 V, -10 V, 4 mA, -20 mA, -40 mA, nebo si zvolit hodnotu vlastní. ElMax Horní mez signálu v elektrických jednotkách. Je možno volit z předdefinovaných hodnot 5 V, 10 V, 20 mA, 40 mA, nebo si zvolit hodnotu vlastní. PhysMin Dolní mez signálu v elektrických jednotkách.

25/37

ap0007_cz_01

KOMUNIKACE V SÍTI DIOCAN PhysMax Horní mez signálu v elektrických jednotkách. Přepočet Přepočet z elektrických jednotek na fyzikální (nebo naopak) si je možno představit na základě následujícího obrázku:

Obr. 8 - Přepočet elektrických jednotek na fyzikální

ap0007_cz_01

26/37


7.

Připojení zařízení jiných výrobců

7.1.

Obsluha uzlu s WAGO 750-3x7

7.1.1

Konfigurace hardware uzlu

Před započetím komunikace je nejprve nutno nakonfigurovat adresu (Node-Id) uzlu a komunikační rychlost pomocí DIP přepínače, ovšem zcela jiným způsobem, než je popisováno v kapitole 3.7. Postup při nastavování adresy a komunikační rychlosti:

♦

Přepnutí modulu do konfiguračního režimu (všechny DIP přepínače vypnuty) a zapnutí napájení. Aktuální nastavená rychlost je indikována blikáním příslušných LED (viz tabulka).

Signalizace nastavené rychlosti komunikace pomocí LED LED CAN-ERR RUN Tx-Owf Rx

♦

1 Mb 0 0 0 0

800 kb 500 kb 250 kb 125 kb 100 kb 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0

50 kb 0 1 1 0

20 kb 1 1 1 0

10 kb 0 0 0 1

50 kb 0 1 1 0

20 kb 1 1 1 0

10 kb 0 0 0 1

Nastavení komunikační rychlosti dle tabulky:

Nastavení rychlosti komunikace DIP 1 2 3 4

1 Mb 0 0 0 0

800 kb 500 kb 250 kb 125 kb 100 kb 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0

♦

Uložení nastavení přepnutím DIP přepínače 8 do polohy ON.

♦

Vypnutí napájení, přepnutí DIP přepínače 8 do polohy OFF.

♦

Nastavení adresy (Node-Id) uzlu. Adresa může nabývat hodnot 1 .. 127 a nastavuje se pomocí prvních sedmi DIP přepínačů.

♦

Zapnutí napájení.

7.1.2

Programová obsluha uzlu WAGO 750-3x7

S uzlem, jehož základ tvoří zařízení WAGO 750-3x7, je možno komunikovat předdefinovanými SW moduly DetStudia. Pro čtení digitálních vstupů slouží SW modul CAN_DI, pro zápis digitálních výstupů SW modul CAN_DO, pro čtení analogových vstupů SW modul CAN_AI a pro zápis analogových výstupů SW modul CAN_AO. Při zápisu do modulu analogových výstupů je nutno vždy vyslat tolik hodnot, kolik je kanálů tohoto modulu, jinak nedojde k oživení hodnot na výstupech.

27/37

ap0007_cz_01

KOMUNIKACE V SÍTI DIOCAN V případě, že velikost dat komunikovaných z/do uzlu překročí v některém směru a pro některý typ jeden PDO rámec, je nutno použít speciální konstrukci – komunikaci prostřednictvím rámců SDO(1). Poznámka Prostřednictvím SDO se dají vyčítat z NMT-uzlů s zařízeními WAGO 750-3x7 nejen data, ale také celá řada velmi podrobných informací. Další upřesnění viz manuál firmy WAGO, WAGO www.wago.com. SDO rámce se v DetStudiu realizují SW modulem CAN_PDO.

(1)

7.1.3

Příklady

Příklad Obsluha uzlu, ve kterém je připojeno šest modulů číslicových vstupů, osm modulů číslicových výstupů, a po jednom modulu čtyř analogových vstupů a výstupů. U číslicových vstupů je nakonfigurováno zasílání dat z iniciativy SLAVEa (tedy při každé změně na vstupech). Proces ProcINIT typu Init :10000 CNC_ADCAN 0, 4 :10100 CAN_NMT_M :10000 //Uzel, se kterým budeme komunikovat CAN_Node :10100, 1, 333, 3, Stav.0, 0, 1 //Zasílání dat ze všech modulů čísl. vstupů. //Výsledek se uloží do matice DI. CAN_DI :10000, 1, 0, Stav.1, 6, 0, DI[0,0]

Proces Proc00 typu Normal //Z matice DO se vyberou 4 dvoubajtové hodnoty //a vyšlou se do uzlu. CAN_DO :10000, 1, 1, Stav.3, 8, 0, DO[0,0] //Modul AO je vždy nutno vykomunikovat celý!!! CAN_AO :10000, 1, 0, Stav.4, 0x0050, 0, AO[0,0], 10.000, -10.000, 10.000, -10.000, 10.000 CAN_AO :10000, 1, 0, Stav.5, 0x0050, 2, AO[0,1], 10.000, -10.000, 10.000, -10.000, 10.000 CAN_AO :10000, 1, 0, Stav.6, 0x0050, 4, AO[0,2], 10.000, -10.000, 10.000, -10.000, 10.000 //Za parametr Transfer zadáváme jedničku pouze //v posledním SW modulu CAN_AO. CAN_AO :10000, 1, 1, Stav.7, 0x0050, 6, AO[0,3], 10.000, -10.000, 10.000, -10.000, 10.000 //Modul AI může, ale nemusí být vykomunikován //celý. Za parametr Transfer zadáváme jedničku // pouze v prvním příkazu CAN_AI. CAN_AI :10000, 1, 1, Stav.8, 0x0010, 0, AI[0,0], 10.000, 0.000, 10.000, 0.000, 10.000 CAN_AI :10000, 1, 0, Stav.9, 0x0010, 2, AI[0,1], 10.000, 0.000, 10.000, 0.000, 10.000 CAN_AI :10000, 1, 0, Stav.10, 0x0010, 4, AI[0,2], 10.000, 0.000, 10.000, 0.000, 10.000 CAN_AI :10000, 1, 0, Stav.11, 0x0010, 6, AI[0,3], 10.000, 0.000, 10.000, 0.000, 10.000

7.1.4

SDO

Pokud objem dat potřebných pro komunikaci přesáhne pro každý typ modulů osm bajtů, je nutno komunikovat prostřednictvím rámců SDO. Výhodou tohoto typu komunikace je, že je možno

ap0007_cz_01

28/37

KOMUNIKACE V SÍTI DIOCAN obsluhovat v každém směru až 256 číslicových a až 256 analogových signálů. Nevýhodou je, že je možno v jednom cyklu čtení/zápisu přenést hodnoty pouze jednoho analogového nebo osmi číslicových signálů. Následující příklad objasňuje komunikaci prostřednictvím rámců SDO. Je napsán obecně tak, aby byl kód použitelný pro všechny čtyři typy komunikací (AI, AO, DI, DO). Odlišnosti jednotlivých alternativ jsou uvedeny a označeny.

Databáze proměnných Proměnná CAN_In CAN_Out CAN_Out_Sab CAN_Result Pocet_Bajtu Pocet_Kanalu Poradi Stav

Typ MI[1,4] MI[1,4] MI[1,8] Mx[1,8] I I I I

Popis Přijímaný telegram Vysílaný telegram Šablona vysílaného telegramu Matice výsledků, typ MI nebo MF Počet odesílaných bajtů dat Počet obsluhovaných kanálů Poř. číslo aktuálně R/W I/O Stavová proměnná

Alias – Databáze Název aliasu @Stav_NMT @Stav_I @Stav_O

Bit proměnné Stav.0 Stav.1 Stav.2

Popis Stav příchozí komunikace Stav spojení s uzlem Stav odchozí komunikace

Proces ProcINIT typu Init //Inicializace CANu :10000 CNC_ADCAN 0, 4 :10100 CAN_NMT_M :10000 CAN_Node :10100, 1, 333, 3, @Stav_NMT, 0, 1

V procesu ProcINIT typu Init je zcela běžným způsobem naparametrizována DIOCAN síť. Proces Proc00 typu Normal //Inkrementace pořadového čísla aktuálně //čteného nebo zapisovaného kanálu Let Poradi = if(Poradi>Pocet_Kanalu-1, 1, Poradi+1) Let CAN_Out_Sab[0, 3] = Poradi //Kódovaní řetězce pro vstupy Let CAN_Out[0, 0] = CAN_Out_Sab[0, 0]&0xFF +(CAN_Out_Sab[0, Let CAN_Out[0, 1] = CAN_Out_Sab[0, 2]&0xFF +(CAN_Out_Sab[0, Let CAN_Out[0, 2] = CAN_Out_Sab[0, 4]&0xFF +(CAN_Out_Sab[0, Let CAN_Out[0, 3] = CAN_Out_Sab[0, 6]&0xFF +(CAN_Out_Sab[0, //Odeslání odchozího telegramu //např. vyslání požadavku čtení vstupu CAN_PDO :10000, 1, 1537, 1, 1, @Stav_O, 4, 0, CAN_Out[0,0]

1]&0xff)<<8 3]&0xff)<<8 5]&0xff)<<8 7]&0xff)<<8

Vždy při jednom běhu periodického procesu Proc00 (typ normal) je přečtena nebo uložena hodnota odpovídající jednomu analogovému nebo osmici číslicových vstupů nebo výstupů (dále kanálů). O kterou eventualitu se jedná, rozhoduje tvar vysílaného telegramu (proměnná CAN_Out), potažmo jeho šablony, ze které je telegram vždy plněn, a která je vytvořena již při vývoji programu (proměnná CAN_Out_Sab). Tvary šablon vysílaného telegramu jsou uvedeny v následující tabulce:

Tvary šablon vysílaného telegramu Typ komunikace

Počet bajtů

1.

2.

3.

29/37

Tvar šablony(1) 4. 5.

6.

7.

8.

ap0007_cz_01

KOMUNIKACE V SÍTI DIOCAN DI DO AI AO

4 6 4 6

0x40 0x2F 0x40 0x22

0x00 0x00 0x00 0x00

0x20 0x21 0x24 0x25

0xnn 0xnn 0xnn 0xnn

0xDD

0x00

0xDL

0xDH

Poznámka (1) nn – pořadové číslo aktuálně komunikovaného kanálu DD – jeden bajt dat – popisuje osmici číslicových vstupů/výstupů DL – nižší bajt dat u analogových vstupů/výstupů DH – vyšší bajt dat u analogových vstupů/výstupů E1 .. E4 – bajty identifikující charakter vzniklé chyby ii – libovolná hodnota. Na řádcích 3 a 4 je do šablony vloženo číslo uzlu, na který se budeme dotazovat. Toto číslo se periodicky mění v rozsahu od jedné až po celkový počet obsluhovaných kanálů. Na řádcích 5 .. 9 jsou data ze šablony sestavena do vysílaného telegramu a to tak, že vždy dvojice bajtů jsou mezi sebou vyměněny. (tedy z tabulky bajty 1. a 2., 3. a 4., 5. a 6.) Vlastní odesílání telegramu zabezpečuje SW modul CAN_PDO na řádku 11. V tomto modulu je nutno správně vyplnit parametr Cob-Id, který se vypočte jako 0x600 + Node-Id komunikovaného uzlu a počet bajtů, který se bude odesílat (viz tabulka). Proces Proc01 typu Normal //Příjem příchozího telegramu //Např. Načtený vstup CAN_PDO :10000, 1, 1409, 0, 1, @Stav_I, 8, 0, CAN_In[0,0] //Dekódovaní příchozího telegramu Let Can_In_Vysl[0, 0] = Can_In[0, 0]&0xFF Let Can_In_Vysl[0, 1] = (Can_In[0, 0]>>8)&0xFF Let Can_In_Vysl[0, 2] = Can_In[0, 1]&0xFF Let Can_In_Vysl[0, 3] = (Can_In[0, 1]>>8)&0xFF Let Can_In_Vysl[0, 4] = Can_In[0, 2]&0xFF Let Can_In_Vysl[0, 5] = (Can_In[0, 2]>>8)&0xFF Let Can_In_Vysl[0, 6] = Can_In[0, 3]&0xFF Let Can_In_Vysl[0, 7] = (Can_In[0, 3]>>8)&0xFF

Pro zpracování analogových hodnot je možno použít tento algoritmus: Let CAN_Result[0, Poradi-1] = CAN_In[0, 2]/3277

Do matice CAN_Result, zde typu MF se ukládají přímo hodnoty napětí 0 .. 10 V. Pro zpracování číslicových hodnot je možno použít tento algoritmus: Let CAN_Result[0, Poradi-1] = CAN_In[0, 2]

Do matice CAN_Result, zde typu MI je do spodního bajtu každé hodnoty uložena jedna osmice bitů odpovídající stavům číslicových vstupů. V periodickém procesu Proc01, který má periodu stejnou jako Proc00, ale tato perioda je offsetem posunuta tak, aby se stihla data po sběrnici CAN vykomunikovat. Řádek 1 zabezpečuje příjem odpovědi, která je uložena do matice CAN_In. Cob-Id příkazu se vypočte jako 0x580 + Node-Id. Počet bajtů je vhodné vždy nastavit na 8 (aby byl zabezpečen korektní přenos případné chybové zprávy). Stejně tak, jako je nutno odesílaný telegram sestavit ze šablony, je pro lepší orientaci vhodné s přijímaným telegramem provést operaci opačnou.

ap0007_cz_01

30/37

KOMUNIKACE V SÍTI DIOCAN Na řádcích 2 .. 14 je uveden algoritmus, který příchozí telegram uvede do srozumitelnější podoby. V následující tabulce jsou uvedeny možné tvary těchto telegramů:

Tabulka tvarů zpráv Typ komunikace DI DO AI AO Chyba(2)

Počet bajtů 8 8 8 8 8

1. 0x4F 0x60 0x4B 0x60 0x80

2. 0x00 0x00 0x00 0x00 0xii

3. 0x20 0x21 0x24 0x25 0xii

Tvar šablony(1) 4. 5. 0xnn 0xDD 0xnn 0x00 0xnn 0xDL 0xnn 0x00 0xii 0xE1

6. 0x00 0x00 0xDH 0x00 0xE2

7. 0x00 0x00 0x00 0x00 0xE3

8. 0x00 0x00 0x00 0x00 0xE4

Poznámka (1) nn – pořadové číslo aktuálně komunikovaného kanálu DD – jeden bajt dat – popisuje osmici číslicových vstupů/výstupů DL – nižší bajt dat u analogových vstupů/výstupů DH – vyšší bajt dat u analogových vstupů/výstupů E1 .. E4 – bajty identifikující charakter vzniklé chyby ii – libovolná hodnota. (2) Kódy všech chybových zpráv jsou uvedeny v manuálu k příslušné jednotce. Podrobnější informace lze nalézt na internetových stránkách společnosti WAGO www.wago.com.

31/37

ap0007_cz_01


8.

DODATEK A – Seznam SW modulů pro komunikaci v síti DIOCAN

Seznam SW modulů pro komunikaci v síti DIOCAN je uveden v tabulce níže. Podrobný popis modulů naleznete v nápovědě k návrhovému prostředí DetStudio.

Seznam SW modulů Modul CNC_C167

CNC_ART4k

CNC_APT2k

CNC_AMR99

CNC_AMP99

CNC_ADOS

CNC_ST10

CNC_APT3k2

CNC_ADCAN

CAN_NMT_M CAN_NMT_S CAN_NMT_N

ap0007_cz_01

Popis SW modul obsluhuje komunikaci na sběrnici CAN prostřednictvím interního řadiče na procesoru C167 u řídicích systémů, které jsou vybaveny tímto procesorem a zároveň potřebnými obvody pro fyzické připojení ke sběrnici. Poskytuje jednotné rozhraní modulům vyšších komunikačních vrstev NMT a PDO. Zajišťuje připojení ke sběrnici CAN na řídicích systémech typu ART4000. SW modul je funkčně plně ekvivalentní a stoprocentně zaměnitelný s SW modulem CNC_C167, jakož i s ostatními SW moduly, které jsou s CNC_C167 plně ekvivalentní. Zajišťuje připojení ke sběrnici CAN na řídicích systémech typu APT2100G. SW modul je funkčně plně ekvivalentní a stoprocentně zaměnitelný s SW modulem CNC_C167, jakož i s ostatními SW moduly, které jsou s CNC_C167 plně ekvivalentní. Zajišťuje připojení ke sběrnici CAN na řídicích systémech typu AMiRiS99. SW modul je funkčně plně ekvivalentní a stoprocentně zaměnitelný s SW modulem CNC_C167, jakož i s ostatními SW moduly, které jsou s CNC_C167 plně ekvivalentní. Zajišťuje připojení ke sběrnici CAN na řídicích systémech typu AMAP99. SW modul je funkčně plně ekvivalentní a stoprocentně zaměnitelný s SW modulem CNC_C167, jakož i s ostatními SW moduly, které jsou s CNC_C167 plně ekvivalentní. Zajišťuje připojení ke sběrnici CAN na řídicích systémech typu ADOS1xx/2xx. SW modul je funkčně plně ekvivalentní a stoprocentně zaměnitelný s SW modulem CNC_C167, jakož i s ostatními SW moduly, které jsou s CNC_C167 plně ekvivalentní. SW modul obsluhuje komunikaci na sběrnici CAN prostřednictvím interního řadiče na procesoru ST10 u řídicích systémů, které jsou vybaveny tímto procesorem a zároveň potřebnými obvody pro fyzické připojení ke sběrnici. Poskytuje jednotné rozhraní modulům vyšších komunikačních vrstev NMT a PDO. Zajišťuje připojení ke sběrnici CAN na řídicích systémech typu APT3200T. SW modul obsluhuje komunikaci na sběrnici CAN prostřednictvím interního řadiče na procesoru ST10 u řídicího systému, který je vybaven potřebnými obvody pro fyzické připojení ke sběrnici. Poskytuje jednotné rozhraní modulům vyšších komunikačních vrstev NMT a PDO. SW modul obsluhuje komunikaci na sběrnici CAN prostřednictvím řadiče v rozšiřujícím modulu AD-CAN modulárního řídicího systému řady ADiS. Poskytuje jednotné rozhraní modulům vyšších komunikačních vrstev NMT a PDO. SW modul zajišťuje funkci NMT-MASTERa sběrnice CAN dle standardu CANopen. Modul zajišťuje funkci NMT-SLAVEa sběrnice CAN dle standardu CANopen. SW modul je určen k použití na místě SW modulů CAN_NMT_M nebo CAN_NMT_S v případě systémů, které nemají vzhledem k vrstvě NMT vykonávat ani funkci MASTERa ani funkci SLAVEa sběrnice CAN dle standardu CANopen.

32/37

KOMUNIKACE V SÍTI DIOCAN Modul CAN_Node

CAN_AI CAN_AO CAN_DI CAN_DO CAN_S_AI CAN_S _AO CAN_S _DI CAN_S _DO CAN_PDO

Popis Modul slouží k přidání uzlu do seznamu uzlů, které má obsluhovat modul vrstvy NMT, na který se SW modul CAN_Node odkazuje návěštím. V případě NMT-MASTERa seznam uzlů slouží k řízení jejich inicializace a detekce stavu, v případě NMT-SLAVEa pouze k řízení detekce stavu. SW modul definuje příjem dat jednoho analogového vstupního signálu ze vstupního zařízení připojeného na sběrnici CAN. SW modul definuje vysílání dat jednoho analogového výstupního signálu na výstupní zařízení připojené na sběrnici CAN. Modul definuje příjem dat zvoleného počtu digitálních vstupních signálů ze vstupního zařízení připojeného na sběrnici CAN. SW modul definuje vysílání dat zvoleného počtu digitálních výstupních signálů na výstupní zařízení připojené na sběrnici CAN. SW modul definuje vysílání dat jednoho analogového vstupního signálu ze vstupního zařízení připojeného na sběrnici CAN. SW modul definuje příjem dat jednoho analogového výstupního signálu výstupním zařízením připojeným na sběrnici CAN. SW modul definuje vysílání dat zvoleného počtu digitálních vstupních signálů ze vstupního zařízení připojeného na sběrnici CAN. SW modul definuje příjem dat zvoleného počtu digitálních výstupních signálů výstupním zařízením připojeným na sběrnici CAN. Tento SW modul definuje obecný procesní datový objekt sběrnice CAN. Používá se ve specifických případech viz kapitola 7. Jeho použití je mnohem komplikovanější než použití předdefinovaných modulů uvedených výše (to vyplývá z jeho všestrannosti).

33/37

ap0007_cz_01


9.

DODATEK B - Seznam zařízení firmy AMiT komunikující v síti DIOCAN

V následující tabulce jsou uvedeny všechny řídicí systémy z produkce firmy AMiT, se kterými je možno komunikovat po sběrnici CAN a také způsob, jakým toho lze dosáhnout.

Řídicí systémy umožňující komunikaci pomocí sběrnice CAN Řídicí systém Způsob Do kanálu COM1 je třeba osadit modul AM-CAN. Pokud je modul osazen, nelze ADOS řídicí systém již rozšířit o rozhraní RS485, M-Bus nebo další RS232. CAN roz+ AM-CAN hraní je galvanicky oddělené od ostatní elektroniky řídicího systému. Do kanálu COM1 je třeba osadit modul AM-CAN. Pokud je modul osazen, nelze AMAP99 řídicí systém již rozšířit o rozhraní RS485, M-Bus nebo další RS232. CAN roz+ AM-CAN hraní je galvanicky oddělené od ostatní elektroniky řídicího systému. Do kanálu COM1 je třeba osadit modul AM-CAN. Pokud je modul osazen, nelze AMiRiS99 řídicí systém již rozšířit o rozhraní RS485, M-Bus nebo další RS232. CAN roz+ AM-CAN hraní je galvanicky oddělené od ostatní elektroniky řídicího systému. Galvanicky oddělené rozhraní CAN je dostupné pouze ve verzi ART4000AC. ART4000AC Připojením max. jednoho modulu AD-CAN na libovolnou pozici v sestavě lze ADiS získat galvanicky oddělené rozhraní CAN. + AD-CAN Pro rozhraní CAN je třeba osadit modul AM-CAN. Pokud je modul osazen, nelze APT3100S řídicí systém již rozšířit o rozhraní RS485, M-Bus nebo další RS232. CAN roz+ AM-CAN hraní je galvanicky oddělené od ostatní elektroniky řídicího systému. Pro rozhraní CAN je třeba osadit modul CM-CAN. APT3200T je možno osadit APT3200T až dvěma volitelnými moduly (CM-CAN, CM-RS232 a CM-RS485). + CM-CAN Systémy, které nejsou uvedeny v této tabulce, neumožňují žádným způsobem komunikaci po sběrnici CAN.

Seznam dostupných rozšiřujících modulů systému ADiS, které lze připojit k modulu ADC-CAN Modul AD-DI8A AD-FDI8 AD-DI16A

AD-PDO8 AD-RDO5S AD-DO16

ap0007_cz_01

Poznámka Modul lze s centrálním modulem ADC-CAN používat pouze ve stejnosměrném režimu. Modul lze připojit k modulu ADC-CAN bez omezení. Modul lze s centrálním modulem ADC-CAN používat pouze ve stejnosměrném režimu. Modul lze připojit pouze k modulům ADC-CAN, vybaveným firmware verze 2.30 a vyšší. Verzi firmware lze zjistit ze samolepícího štítku na procesoru modulu. Pokud u nejstarších výrobků štítek zcela chybí, jedná se zaručeně o modul s verzí firmware 2.20 a nižší. Starší moduly s firmware V1.xx nelze ani dodatečně vybavit firmware V2.xx. Modul lze připojit k modulu ADC-CAN bez omezení. Modul lze připojit k modulu ADC-CAN bez omezení. Modul lze připojit pouze k modulům ADC-CAN, vybaveným firmware verze 2.30 a vyšší. Verzi firmware lze zjistit ze samolepícího štítku na procesoru modulu. Pokud u nejstarších výrobků štítek zcela chybí, jedná se zaručeně o modul s verzí firmware 2.20 a nižší. Starší moduly s firmware V1.xx nelze ani dodatečně vybavit firmware V2.xx.

34/37


10. DODATEK C - Seznam zařízení jiných výrobců komunikujících v síti DIOCAN Seznam zařízení jiných výrobců umožňující komunikaci na síti DIOCAN Zařízení WAGO 750-3x7 Modulární I/O systém navržený pro decentralizované řízení. Jsou nabízeny moduly obsahující různý počet číslicových i analogových vstupů/výstupů i speciální moduly (modul pro pulzně-šířkovou modulaci či inkrementální senzor). Přizpůsobení komunikace sběrnicovému systému CANopen je možno dosáhnout připojením příslušného komunikačního modulu. Detailní informace lze získat na www.wago.com. Parametrizace v prostředí DetStudio probíhá prostřednictvím rámců PDO či SDO, viz kapitola 7.1.2.

35/37

Výrobce

WAGO

ap0007_cz_01


11. Technická podpora Veškeré informace ohledně komunikace v síti DIOCAN, Vám poskytne oddělení technické podpory firmy AMiT. Technickou podporu můžete kontaktovat nejlépe prostřednictvím emailu na adrese [email protected].

ap0007_cz_01

36/37


12. Upozornění AMiT spol. s r. o. poskytuje informace v tomto dokumentu, tak jak jsou, nepřejímá žádné záruky, pokud se týče obsahu tohoto dokumentu a vyhrazuje si právo měnit obsah dokumentu bez závazku tyto změny oznámit jakékoli osobě či organizaci. Tento dokument může být kopírován a rozšiřován za následujících podmínek: 1.

Celý text musí být kopírován bez úprav a se zahrnutím všech stránek.

2.

Všechny kopie musí obsahovat označení autorského práva společnosti AMiT spol. s r. o. a veškerá další upozornění v dokumentu uvedená.

3.

Tento dokument nesmí být distribuován za účelem dosažení zisku. V publikaci použité názvy produktů, firem apod. mohou být ochrannými známkami nebo registrovanými ochrannými známkami příslušných vlastníků.

37/37

ap0007_cz_01

Komunikace v síti DIOCAN

Recommend Documents