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12 12 12 12 12 12 R 12 12 A C B 12 12 4 Variateurs de vitesse triphasés à contrôle numérique pour moteurs à courant continu ® Carte option d'extension d'interfaces VW1-RZD101 guide d'exploitation Sommaire Page Présentation - Montage 3 Liaison série multipoint 4à7 Protocole UNI-TELWAY 8-9 Protocole MODBUS® 10 à 18 Régulation numérique de vitesse Présentation 19 Générateurs de fréquence 20 - 21 Entrée binaire de référence 22 Extension de dialogue 23 1 Présentation - Montage Prévue en option pour les variateurs de vitesse RECTIVAR 4 série 74/84 à contrôle numérique, la carte option d'extension d'interfaces permet de traiter au niveau du variateur les fonctions complémentaires suivantes : - liaison série RS485 multipoints UNITELWAY ou MODBUS, - régulation numérique de vitesse grâce à des entrées supplémentaires : • retour vitesse par générateur d'impulsions, • référence vitesse par générateur d'impulsions, • référence vitesse par code absolu binaire. Cette option est cumulable avec certaines cartouches d'applications spécifiques (voir notices correspondantes). Elle suppose un logiciel RTV 74/84 en version V2.1 ou toute version ultérieure. Si la carte est installée sur un logiciel préalable, elle n'est pas prise en compte. Montage La carte livrée séparément est à monter et connecter, variateur hors tension, dans le bac contrôle sous la carte afficheur. Raccorder la nappe de la carte option sur le connecteur J4 de la carte contrôle. Raccorder la nappe d'alimentation venant du transformateur de contrôle, disposée en attente dans le caisson de contrôle, sur le connecteur de la carte option. En cas d'oubli, le défaut de raccordement de cette nappe s'affiche comme défaut initial "+5V. Option". Carte afficheur Fixation par kit livré avec carte Nappe de raccordement 5V transfo de contrôle 123 123 123 12 12 12 Nappe de raccordement sur carte de contrôle A : Connecteur 15 points pour les deux générateurs d'impulsions, retour et référence vitesse B : Connecteur 15 points pour référence vitesse code absolu 123 123 123 A B C 12 12 12 C : Connecteur 15 points pour liaison série multi-points Les connecteurs A - B - C sont détrompés éléctriquement. La présente notice n'est qu'un complément au guide d'exploitation n° 41248 qu'il est conseillé de consulter séparément. 3 Liaison série multipoint Le connecteur C de la carte option permet de raccorder une liaison série RS485 permettant de travailler en protocoles UNI-TELWAY ou MODBUS ® suivant configuration ci-après. Ceci n'est pas cumulable avec la liaison série point à point standard du variateur. La communication avec les variateurs RECTIVAR 74/84 s'effectue par l'intermédiaire d'objets, bits ou mots spécifiques qui sont décrits dans le guide d'exploitation du RECTIVAR 74/84, auquel il y a lieu de se référer pour cette définition. La description des protocoles est réalisée dans les pages suivantes. RS485 - Rappels - Mode de transmission différentiel, - liaison directe 2 paires torsadées blindées, - nécessité à chaque extrémité de ligne d'un dispositif de terminaison (adaptation de fin de ligne), - nombre de stations : 28 maximum, - longueur de la ligne : jusqu'à 1 km, - câblage en dérivation : possible jusqu'à 20 m maxi. esclave I esclave 1 E E R esclave N E R R Zt Zt Les potentiels de référence de chaque interface doivent impérativement être reliés pour éviter les tensions de mode commun qui peuvent être importantes 0V D (A) 4,7KΩ 7 E D (B) 120 Ω Zt 14 1 nF R +5V 4,7KΩ Potentiel de référence 4 8 15 Terminaison de ligne recommandée aux 2 extrémités (par exemple par boîtier TSXSC61) Liaison série multipoint Adressage Le connecteur C (sub D 15 broches femelle) standard UNI-TELWAY comporte : Broche Signaux Désignation 1 ENA 2 N1 Adresse station poids binaire 2 3 N3 Adresse station poids binaire 8 4 PAR Parité de l'adresse station 5 COM Commun de l'adresse station 7 D (A) Ligne RS485 8 OVL Potentiel de référence RS485 9 N0 Adresse station poids binaire 1 10 N2 Adresse station poids binaire 4 11 N4 Adresse station poids binaire 16 12 UTW 13 +5VL Alimentation console 14 D (B) Ligne RS485 15 OVL Potentiel de référence RS485 6 L'adresse du variateur RECTIVAR est écrite en configuration (voir ci-après). Les bornes standardisées N0, N1, N2, N3, N4, PAR et COM ne sont pas prises en compte côté RTV 74/84. Les codages d'adresse sur microcontacts des boîtiers de continuité de ligne TSXSCA60 et d'extrémité TSXSCA61 ou d'abonné TSXSCA62, ne sont pas pris en compte. Le bornier TSXSCA60 assure la continuité de la ligne (et permet le codage de l'adresse sur microcontact pour les appareils sans programmation d'adresse : LT8, ATV5 ...). Le bornier TSXCS61 est à utiliser en extrémité : il comprend l'adaptation de fin de ligne (et permet le codage de l'adresse sur microcontact pour les appareils sans programmation d'adresse : LT8, ATV5 ...) 5 Liaison série multipoint Raccordement au bus UNI-TELWAY La ligne isolée RS485 doit être adaptée à ses extrémités. La connexion physique au bus UNITELWAY peut-être réalisée suivant deux méthodes mixables : en chaînage et par dérivation. Divers accessoires sont proposés pour faciliter le raccordement des équipements au bus : • TSXSCA60 : boîtier pour raccordement en chaînage, à monter directement sur le connecteur C. • TSXSCA61 : idem ci-dessus, assure en plus l'adaptation d'extrémité de ligne. • TSXSCA62 : prise abonné pour 2 équipements incluant l'adaptation de fin de ligne lorsque la prise est en extrémité. • TSXCSE015 : câble standard (L = 1,5m) équipé de 2 connecteurs. A utiliser entre le connecteur C et la prise abonné TSXSCA62. Le bus est constitué par un câble blindé comportant une double paire de conducteurs torsadés. Il est conditionné en 3 longueurs différentes : • TSXCSA100 : longueur 100 m • TSXSCA200 : longueur 200 m • TSCSCA500 : longueur 500 m Pour plus de détails sur ces accessoires de raccordement consulter, le document "MANUEL DE REFERENCE UNI-TELWAY". L'adresse du Rectivar est à configurer seulement au clavier, et non par câblage. Exemples Avec automate série 7. TSX SCM21.6 TSX CSB015 TSX SCA62 TSX SCA62 Câble TSX CSA † Câble TSX CSA † † † TSX CSE015 RTV-74/84 + VW1-RZD101 RTV-74/84 + VW1-RZD101 RTV-74/84 + VW1-RZD101 RTV-74/84 + VW1-RZD101 Câble TSXCSA TSX SCA61 TSX SCA60 DERIVATION CHAINAGE 6 TSX CSE015 Liaison série multipoints Extension de configuration La présence de la carte VW1RZD101 provoque l'affichage de paramètres complémentaires en configuration de base du variateur après la reconnaissance automatique du calibre du variateur. Les indications dans les cadres ci-dessous correspondent aux standards usine. Reconnaissance de la présence de la carte option et de son indice d'évolution. Option VW1RZD1.. Ind.. ENTER Vers reconnaissance fréquence et tension du réseau Après fonction 2 quadrants Protocole liaison Non affecté ou UNI-TELWAY ou MODBUS RTU ou MODBUS ASCII ou ASCII Choix du protocole, des types de requêtes de la liaison série RS485 sur connecteur C. En cas de réponse "Non affecté", seule la liaison série 0,20 mA point à point peut-être utilisée. Le défaut "Liaison série" surveille la seule liaison choisie. Réponse "Non affecté" ou "ASCII" Réponse "UNI-TELWAY" ou MODBUS RTU" ou "MODBUS ASCII" Vitesse liaison 9600 bauds Choix de la vitesse de liaison multipoint. S'aligner sur la vitesse de l'élément le plus lent installé sur le réseau. ou 1200 bauds ou 2400 bauds ou 4800 bauds Défilement de la réponse et/ou ENTER Adresse variateur 1 Affichage de l'adresse du variateur, dans le réseau multipoint de 1 à 253. Défilement de la réponse et/ou ENTER Vers affectation des entrées/sorties Protocoles Attention : Il est très dangereux que plusieurs appareils aient une même adresse sur le réseau multipoints. Veiller à donner des adresses distinctes. • En particulier, dans le cas du remplacement d'un RTV 74/84, penser à reconfigurer l'ancienne adresse. La récupération d'une ancienne cartouche EEPROM préconfigurée assure cette mémorisation d'adresse. Les protocoles UNI-TELWAY et MODBUS RTU ou ASCII sont décrits dans les pages suivantes. Le protocole ASCII, point à point est décrit dans le guide d'exploitation n° 41248. Les formats de mots sont fixes (non réglables) en fonction du protocole choisi : - UNI-TELWAY ou MODBUS RTU (ou ASCII) 1 bit de start, 8 bits de données, 1 bit de parité : impaire (Odd), 1 bit de stop - MODBUS ASCII 1 bit de start, 7 bits de données, 1 bit de parité : impaire (Odd), 1 bit de stop. 7 Liaison série multipoint Protocole UNI-TELWAY Structure des données Le réglage, la commande, le contrôle et la supervision des produits d'électronique de puissance ou de protection s'effectuent par l'intermédiaire de données (ou d'objets) qui sont propres à chaque produit. Ceux-ci sont constitués essentiellement de : • BITS désignés Bi (i = numéro du bit) qui permettront d'effectuer des commande logiques. • MOTS (de 16 bits) désignés Wi (i = numéro du mot) qui seraient utilisés pour mémoriser soit des valeurs numériques entières (- 32768 à + 32767) soit 16 états logiques indépendants (ces mots sont alors appelés registres). Voir les adresses décrites dans le guide d'exploitation RECTIVAR 74/84 (41248). Accès aux données Le protocole d'application UNI-TELWAY définit des requêtes standards permettant la lecture ou l'écriture de ces données. Des requêtes d'usage général sont également à la disposition de l'utilisateur pour des fonctions de mise en oeuvre, de diagnostic, de test de la communication. Certaines données sont accessibles aussi bien en écriture qu'en lecture : ce sont les bits et les mots correspondants à des réglages, des consignes et des commandes. Ces données sont exploitées par le produit. Inversement, les données élaborées par l'équipement ne sont accessibles qu'en lecture (informations de signalisation, de défaut...). Leur écriture n'a pas de sens et est refusée. Requête UNI-TE code (hexa) Requête UNI-TE code (hexa) Identification Version protocol Status Miroir Lecture compteurs d'erreurs RAZ compteurs H"0F" H"60" H"61" H"FB" Lecture d'un bit Ecriture d'un bit H"00" H"10" Lecture d'un mot Ecriture d'un mot H"04 H"14" Lecture d'objets Ecriture d'objets H"36" H"37" H"A2" H"A4" Le tableau ci-dessus précise les requêtes acceptées par le variateur RECTIVAR RTV 74/84. Le détail du codage est donné dans le manuel de référence UNI-TELWAY. Requêtes lecture et écriture d'objets : Ces requêtes permettent d'accéder à plusieurs mots dans les limites spécifiées ci-dessus. Le codage de ces requêtes peut s'effectuer en spécifiant : Code question (TXTi,C) = H'36' (lecture) ou H"37" (écriture) 60 mots Catégorie = 0...7 Segment = H'68' (mot interne) Type objet = H'06' pour octet (8 bits) ou H'07' pour mot (16 bits) Adresse objet = H'xxx' Etc. 8 Liaison série multipoint Protocole UNI-TELWAY Réponses aux requêtes Requête identification Code réponse = H'3F' Type produit = H'15' Sous type = H'4A' (série 74) ou H'54' (série 84) Version produit = H'XX' version logiciel du RECTIVAR Chaîne ASCII* = symbole du produit (ex : RTV84D32) *Le premier octet correspond à la longueur de la chaîne. Requête status Code réponse = H'61' état courant = H'XX' bit 0 : défaut interne bit 1 : défaut corrigible bit 2 : défaut non corrigible bit 3 : non significatif bit 4 : non significatif bit 5 : non significatif bit 6 : variateur prêt bit 7 : variateur en commande LOCALE Masque d'état = H'C7' indique les bits significatifs de l'état courant Exemples de programmation Sur automate TSX7 avec utilisation du bloc texte, LECTURE des mots W20 à W24 du RTV 74/84 1 - En utilisant le type objet mot = H'07' Bloc texte à l'émission TxTI,C = H'0736 (catégorie + requête) TxTi,L = 6 + table d'émission Bloc texte à la réception TxTi,V = H'66' (compte-rendu) TxTi,S = 11 (11 octets reçus) + table de réception Type mot Segment mot interne H'07' H'68' 20 numéro du premier mot 5 mots à lire W20 (p. faible) W21 (p. faible) W22 (p. faible) W23 (p. faible) W24 (p. faible) 5 H'07 W20 (p. fort) W21 (p. fort) W22 (p. fort) W23 (p. fort) W24 (p. fort) Les données reçues dans la table de réception sont décalées d'un octet. Il appartient au programme d'application d'en effectuer un recadrage (par décalages successifs par exemple) avant de les exploiter. 2 - En utilisant le type objet octet = H'06' Bloc texte à l'émission TxTi,C = H'0736 (Catégorie + requête) TxTi,L = 6 + table d'émission Bloc texte à la réception TXTi,V = H'66' (compte rendu) TXTi,S = 12 (12 octets reçus) + table de réception Type octet Segment mot interne W19 (p. fort) H'06' H'68' 39 11 H'06' W20 W21 W22 W23 W24 11 octets à lire (poids fort de W19 + 10 octets constituant W20 à W24 Numéro du premier octet (le poids fort de W19 a pour adresse 2 x 19 + 1 = 39) Cette programmation permet d'obtenir directement un cadrage correct des mots dans la table de réception. 9 Liaison série multipoint Protocole MODBUS ® Principe Le protocole MODBUS ® est un protocole de dialogue créant une structure hiérarchisée (un maître et plusieurs esclaves). ® Le protocole MODBUS permet d'interroger depuis le maître, un ou plusieurs esclaves intelligents. Une liaison multipoint relie entre eux, maître et esclaves. Deux types de dialogue sont possibles entre maître et esclaves : - le maître parle à un esclave et attend sa réponse, - le maître parle à l'ensemble des esclaves sans attendre de réponse (principe de la diffusion générale). Le maître gère les échanges et seul, en a l'initiative. Ce maître réitère la question lors d'un échange erroné et décréte l'esclave interrogé absent après une non réponse dans un temps enveloppe donné. Il ne peut y avoir sur la ligne qu'un seul équipement en train d'émettre. Aucun esclave ne peut de luimême envoyer de message sans y avoir été invité. MAITRE Esclave J Esclave i Esclave K Nota : toute communication latérale (c'est à dire d'esclave à esclave) ne peut s'effectuer directement. Il est nécessaire que le logiciel d'application du maître ait été conçu en conséquence : interroger un esclave et renvoyer les données reçues à l'autre esclave. 10 Liaison série multipoint Protocole MODBUS ® Données accessibles Le protocole MODBUS® permet d'échanger des données (bits et mots) entre maître et esclaves et assure le contrôle des échanges. Par conséquent, dans chaque entité d'esclave, sont définies des zones de bits qui seront lues ou écrites par le maître. Un objet d'entrée peut être lu uniquement. Un objet de sortie peut être lu ou écrit. Esclave I adresse MODBUS® Table émission Maître Esclave J Bits d'entrée Programme Utilisateur Bits de sortie Table réception Mots d'entrée Mots de sortie Esclave K Les échanges Le maître, ou organe de supervision, a l'initiative des échanges. Ce maître va s'adresser à un esclave en lui fournissant quatre types d'informations : - adresse de l'esclave, - fonction demandée à l'esclave, - zone donnée (variable en fonction de la requête), - contrôle d'échange. Le maître de la liaison attend la réponse de l'esclave avant d'émettre le message suivant, évitant ainsi tout conflit sur la ligne. Ceci autorise donc un fonctionnement en half-duplex. 11 Liaison série multipoint ProtocoleMODBUS ® Contrôle et surveillance Toute gestion d'échanges entre deux entités dialoguant par liaison série asynchrone, inclut évidement des réponses d'exception lorsque sont apparus des défauts d'échange. Différents messages incohérents peuvents arriver à un esclave. Dans ce cas, ce dernier répond sa non compréhension au maître qui prend ou non la décision de réitérer l'échange. MAîTRE ESCLAVE † RTV-74/84 + VW1-RZD101 Le maître a accès à un certain nombre d'informations détenues et gérées par l'esclave. Le maître accède à ces données par des codes fonctions particuliers (mode diagnostic, lecture du compteur d'évènements …). Fonctions MODBUS ® Parmi les fonctions MODBUS® on distingue : - les fonctions principales permettant l'échange des données, - les fonctions complémentaires pour diagnostic des échanges. La définition des fonctions "lecture", "écriture" s'entend vu du maître : Code Nature des fonctions D 01 02 03 04 05 06 08 11 16 Lecture de N bits de sortie Lecture de N bits d'entrée Lecture de N mots de sortie Lecture de N mots d'entrée Ecriture d'un bit de sortie D Ecriture d'un mot de sortie D Diagnostic (voir détails) Lecture compteur d'événements Ecriture de N mots de sortie D RTV 74/84 1 maximum 1 maximum 60 maximum 60 maximum oui oui oui oui 60 maximum Les fonctions notées "D" peuvent être utilisées en diffusion générale. Le message émis par le maître doit alors spécifier un numéro d'esclave = 0. Il n'y a jamais de message réponse en retour. 12 Liaison série multipoint ProtocoleMODBUS ® Détails des fonctions Code 01 : Lecture de N bits de sortie Cette fonction permet la lecture de bits de sortie (qui peuvent être écrits et lus par le maître dans l'esclave). Code 02 : Lecture de N bits d'entrée Idem précédemment mais pour les bits d'entrée (que le maître ne peut que lire). Code 03 : Lecture de N mots de sortie Cette fonction permet la lecture de mots de sortie (mots qui peuvent être écrits et lus par le maître dans l'esclave). Code 04 : Lecture de N mots d'entrée Idem précédemment, mais s'applique aux mots d'entrée (mots que le maître ne peut que lire) Code 05 : Ecriture d'un bit de sortie Permet le positionnement à 0 ou 1 d'un bit de sortie (seuls accessibles en écriture). Code 06 : Ecriture d'un mot de sortie Permet d'effectuer l'écriture d'un mot de sortie de 16 bits (seuls accessibles en écriture). Le code fonction diagnostic 08 est toujours accompagné d'un sous-code : Code 08/00 : Echo Cette fonction demande à l'esclave interrogé de retourner intégralement le message envoyé par le maître. Code 08/01 : Réinitialisation de la voie Cette fonction permet de réinitialiser la communication d'un esclave et en particulier de lui faire quitter le mode "écoute seule" (LOM). Code 08/03 : Changement délimiteur ASCII En mode ASCII, les messages sont délimités par les caractères line feed (LF = H'0A). Cette fonction permet de changer ce caractère. Code 08/04 : Passage en mode LOM Cette fonction permet de forcer un esclave à passer en écoute seule (LOM). Dans ce mode l'esclave ne traite pas les messages qui lui sont adressés et n'émet jamais de réponse à l'exception de la réinitialisation de la voie. Code 08/0A : Remise à zéro des compteurs Cette fonction efftue la remise à zéro de tous les compteurs de surveillance des échanges d'un esclave. Code 08/0B : Nombre de messages vus sur la ligne Cette fonction permet de lire sur un compteur 16 bits (incrémenté de 0 à FFFF) qui totalise les messages vus sur la ligne et traités par l'esclave. Code 08/0C : Nombre de messages reçus avec erreur de checksum (lecture d'un compteur de 16 bits). Code 08/0D : Nombre de réponses d'exception Lecture d'un compteur 16 bits totalisant le nombre de messages d'exception émis par un esclave vers le maître (suite à une trame incorrecte). Code 08/0E : Nombre de messages adressés à l'esclave Lecture d'un compteur 16 bits totalisant tous les messages adressés à l'esclave quelle que soit leur nature. Code 11 : Lecture compteur d'évènement Cette fonction permet de lire 2 mots de 16 bits : - un statut (toujours nul), - un compteur qui est incrémenté à chaque réception de message correct(forme et contenu) destiné à l'esclave sauf pour les réponses d'exception. Code 16 : Ecriture de N mots de sortie Cette fonction permet au maître d'écrire des mots de sortie dans l'esclave (mots puvant être écrits ou lus). 13 Liaison série multipoint ProtocoleMODBUS® Trames MODBUS ® Deux modes de transmission sont utilisables, un seul d'entre eux étant employé dans un système. Mode RTU La trame définie pour le protocole MODBUS ® ne comporte ni octets d'en tête de message, ni octets de fin de message. Sa définition est la suivante : Adresse Requête Données CRC16 Les données sont transmises en binaire. CRC16 : paramètre de contrôle polynomial (cyclical redundancy check) Mode ASCII La trame est complète et se définit de la façon suivante : En-tête Adresse Requête Données LRC Fin "CRLF" - en-tête = ":" (H'3A), - les donnes sont codées en ASCII : chaque octet est divisé en 2 quartets et chaque quartet est codé par un caractère ASCII (0 à F), - LRC : paramètre de contrôle longitudinal (longitudinal redundancy check), - fin = "CR" "LF" (H'OD et H'OA). Détails des trames (Mode RTU) Lecture de N bits : fonction 1 ou 2 Question n° esclave 1 ou 2 N° du 1er bit PF Pf Nbre de bits PF Pf 1 octet 1 octet 2 octets 2 octets n° esclave 1 ou 2 Nbre octets lus 1 octet 1 octet CRC16 2 octets Réponse ...... Valeur 1 octet CRC 16 2 octets Exemple : lecture bit B3 de l'esclave 2 Question 02 01 0003 0001 CRC16 Réponse 02 01 01 CRC16 00 si B3 = 0 01 si B3 = 1 14 Value ...... Liaison série multipoint Protocole MODBUS ® Détails des trames (Mode RTU) Lecture de N mots : function 3 ou 4 Question n° esclave 3 ou 4 1 octet 1 octet n° de 1er mot Nbre de mots PF Pf PF Pf 2 octets 2 octets CRC16 2 octets Réponse ...... n° esclave 3 ou 4 Nbre octets lus Value of 1er mot PF 1 octet 1 octet 1 octet Pf Valeur du dernier mot Pf ...... PF 2 octets 2 octets CRC16 2 octets Exemple : Lecture des mots W20 à W24 de l'esclave 6 Question 06 04 0E Réponse ............... 06 04 0A xxxx ......... xxxx CR16 05 CR16 Valeur de W20 Valeur de W24 Ecriture d'un bit de sortie : fonction 5 Question n° esclave 5 1 octet 1 octet n° du bit PF Pf Valeur du bit 2 octets 2 octets CRC16 2 octets Réponse n° esclave 5 1 octet 1 octet Bit n° PF Valeur du bit CRC16 le champ "valeur du bit" a deux valeurs possibles à l'exclusion de toute autre : - bit à 0 = 0000 - bit à 1 = FF00 Pf 2 octets 2 octets 2 octets Exemple : Ecriture de la valeur 1 dans le bit B3 de l'esclave 2 Question 02 05 03 FF00 CR16 Réponse 02 05 03 FF00 CR16 15 Liaison série multipoint Protocole MODBUS® Ecriture d'un mot de sortie : fonction 6 Question n° esclave 6 1 octet 1 octet n° de mot PF Pf valeur mot PF Pf 2 octets 2 octets n° de mot PF Pf valeur mot PF Pf 2 octets 2 octets CRC16 2 octets Réponse n° esclave 6 1 octet 1 octet CRC16 2 octets Exemple : Ecriture de la valeur 3A15 dans le mot W12 de l'esclave 5 Question et réponse 05 06 OC 3A15 CRC16 Diagnostic : fonction 8 Question / Réponse n° esclave 8 1 octet 1 octet Sous-code 00 01 03 04 0A 0B 0C 0D 0E sous-code données 2 octets 2 octets Données questions XY 00 X0 00 00 00 00 00 00 CRC16 2 octets Données réponses XY 00 X0 pas de réponse 00 XY XY XY XY Function carried out Echo Réinitialisation X = nouveau délimiteur Passage en mode LOM Remise à 0 compteurs XY = valeur compteurs " " " " " " " " " " " " Lecture du compteur d'évènement : fonction 11 Question n° esclave 0B 1 octet 1 octet CRC16 2 octets Réponse 16 n° esclave 0B 1 octet 1 octet 00 00 2 octets valeur compteur PF Pf 2 octets CRC16 2 octets Liaison série multipoint Protocole MODBUS ® Ecriture de N mots de sortie : fonction 16 Question n° esclave 10 1 octet 1 octet N° du 1er mot Nbre de mots Nbre PF Pf PF Pf Octet 2 octets 2 octets Valeur du 1er mot PF Pf 1 octet 2 octets ........... etc CRC16 ........... 2 octets Réponse n° esclave 10 1 octet 1 octet N° du 1er mot Nbre de mots PF Pf PF Pf 2 octets 2 octets CRC16 2 octets Exemple : Ecriture des valeurs 1, 2 dans les mots W16, W17 de l'esclave 11 Réponses d'exception Question 0B 10 0010 0002 Réponse 0B 10 0010 0002 CRC16 04 0001 0002 CRC16 Une réponse d'exception est retournée par un esclave lorsque celui-ci ne peut exécuter la demande qui lui est adressée. Formation d'une réponse d'exception n° esclave Code réponse Code erreur CRC16 1 octet 1 octet 1 octet 2 octets Code réponse : code fonction de la demande + H'80 (le bit de rang le plus élevé est mis à 1). Code erreur : 1 = la fonction demandée n'est pas reconnue par l'esclave. 2 = les numéros (adresses) de bits et de mots indiqués lors de la demande n'existant pas dans l'esclave. 3 = les valeurs de bits et de mots indiqués lors de la demande ne sont pas permises dans l'esclave. 4 = l'esclave a commencé à exécuter la demande, mais ne peut continuer à la traiter entièrement. Calcul du CRC16 Le CRC 16 se calcule sur tous les octets du message en appliquant la méthode suivante : Initialiser le CRC (registre de 16 bits) à H'FFFF Faire du 1er octet du message au dernier CRC X0R < octet > CRC Faire 8 fois Décaler le CRC d'un bit à droite Si le bit de sorti = 1, faire CRC X0R H'A001 Fin faire. CRC Fin faire Le CRC obtenu sera émis poids faibles d'abord, poids forts ensuite. X0R signifie OU exclusif. 17 Liaison série multipoint Protocole MODBUS ® Mode ASCII Dans ce mod, la trame MODBUS ® possède la structure suivante : • • n° esclave Code fonction ..................................... Données LRC PF Pf ..................................... CR LF Informations identiques au mode RTU, mais codées différemment Délimiteurs : ":" = H'3A', CR = H'0D', LF = H'0A' Informations : le champ information est analogue aux trames RTU, mais codées en caractère ASCII. Chaque octet est séparé en 2 quartets et chacun d'eux est codé par son équivalent ASCII. Exemple : l'octet contenant le numéro d'esclave 06 sera codé par les 2 caractères ASCII "0" et "6", c'est-à-dire par H'30' et H'36'. LRC : somme héxadécimale module 256 du contenu de la trame (sans les délimiteurs) avant codage en ASCII, complémentée à 2. L'octet obtenu est ensuite codé sous forme de 2 caractères ASCII comme précédemment. 18 Régulation numérique de vitesse Présentation Le Rectivar RTV 74/84 de base est programmé pour réaliser la cascade des boucles de régulation de vitesse et courant avec une précision qui dépend des définitions de conversion des signaux analogiques de vitesse. Pour mémoire, ces conversions sont ± 2000 points avec une périodicité de 13,3 ms en 50 Hz sur les entrées de consigne et de 10 ms en 50 Hz sur le retour de vitesse : dynamo tachymétrique ou tension d'induit. De plus ces entrées sont filtrées. La présente carte option permet d'augmenter les définitions des signaux référence et retour vitesse, de façon à optimaliser les capacités de calcul des microprocesseurs RTV 74/84 qui sont en fait de ≠ 32 000 points sur les entrées du régulateur de vitesse. Pour ce faire, la carte permet la connexion de deux signaux en fréquence sur le connecteur A et d'un signal binaire en liaison parallèle sur le connecteur B. • Les deux signaux en fréquence ont une conversion statique de 28 800 points pour 100 kHz, soit 32 600 points moins ~10 % pour une réserve de capacité de calcul et de survitesse. Ces conversions sont prises en compte en 50 Hz toutes les 10 ms sans filtrage (8,5 ms en 60 Hz). - Le signal F1 (voir page 20) sert de retour de vitesse configurable à la place d'une dynamotachymétrique ou de la lecture de tension d'induit : c'est en particulier un codeur incrémental monté sur l'arbre du moteur entrainé. - Le signal F2 (voir page 21) sert de référence indépendante de la rampe interne, remplaçant la sortie de la rampe : c'est un générateur de fréquence ou un codeur incrémental monté sur moteur pilote. • Le signal binaire BI est en binaire pur 12 bits et signe, soit ± 4000 points (page 22). Cela peut-être une série de sorties logiques d'automates programmables ou un codeur absolu entrainé par combinateur, ou des roues codeuses. Cette entrée numérique est considérée comme une entrée additionnelle sur l'amplificateur de vitesse, indépendante de la rampe interne mais en proportion de sa sortie après division par 4. Les ± 4000 points de l'entrée BI sont homogènes a ± 8000 points sur l'entrée F2, ou 2,5 V sur l'entrée E1 à pleine échelle. Extension de synoptique BI AI ± 4000 1/4 Réf. N interne > E1 E2 + + X + X EC X ± 32000 N X I + I F1 F2 DT U ± 32000 19 Régulation numérique de vitesse Générateur de fréquence Le connecteur A de la carte option permet de raccorder les deux générateurs de fréquence par exemple des codeurs incrémentaux à double voie. Les caractéristiques de ces entrées F1 et F2 sont : - fréquence maximale : 100 kHz (au-delà risque de perte d'information). Il est conseillé de choisir une fréquence maximale comprise entre 80 kHz et 100 kHz autrement dit, telle que le 60ème du produit de la configuration vitesse max (du moteur) par le nombre d'impulsions par tour du codeur soit compris entre 80000 et 100000. Exemple : avec vitesse max confogurée à 3000 t/mn, le nombre d'impulsions ramené au tour du moteur entrainé, sera compris entre : 80 000 x 60/3 000 = 1 600 et 100 000 x 60/3 000 = 2 000 Une définition inférieure provoque une perte proportionnelle de précision de conversion. - Fréquence minimale : 4 Hz pour prise en compte significative en petite vitesse. - Niveaux de tension des signaux d'impulsion : suivant RS422. - Forme des signaux : suivant RS422. - Nature des signaux : A. B. A. B. (signal de 0 inutile). - Rappel de la norme RS422A: • fonctionne en mode différentiel. A • signal de transmission A. A. : ≤ 6V en tension charge câble de sortie. A Résistance de terminaison de câblage générateur récepteur à ajouter par l'utilisateur. ZI : = 100 à 150Ω. G R ZI • signal de transmission : B. B. identique. • Débit 100 kbits/seconde maximum avec : impédance de charge minimale = 100Ω, longueur de câble maximale de 1200m. - Compte tenu d'une multiplication interne par 4 veiller à ce que les fronts montants et descendants des signaux soient équidistants (rapport cyclique // 1). Dans le cas contraire il y a risque de mauvaise interprétation des signaux à fréquence proche de 100 kHz. longueur du câble(m) A A 10k 1,2k 1k 100 10 10k 100k 1M débit: bit/s Retour de vitesse : F1 - Alimentation 5V disponible (y compris pour l'entrée BI) : 350 mA pour le RECTIVAR. Au-delà de cette capacité, prévoir une alimentation extérieure au RECTIVAR. - La procédure de configuration du RECTIVAR propose le choix exclusif du type de retour de vitesse "Tension induit" - "Dynamo tachy" - "Géné. impulsions", ce dernier choix seulement si la présente carte est détectée raccordée dans le RECTIVAR. Si ce choix est effectué, la définition du générateur en impulsions par tour/moteur est à configurer et provoque la mise à l'échelle de la conversion fréquence numérique. Le sens de comptage des impulsions (avec multiplication interne par 4) détermine le signe du retour vitesse. A noter que la fonction "Inversion retour N" permet par configuration d'inverser le sens de prise en compte de ce signal, sans en modifier le câblage. 20 Régulation numérique de vitesse Générateur de fréquence Référence de vitesse F2 Lorsque la présente carte est détectée raccordée dans le RECTIVAR, la configuration se prolonge après la fonction Inversion Retour N, comme suit : Carte absente Carte présente Réf. N fréq. Non = F2 Réponse Non et ENTER Décision Non ou Oui d'utiliser l'entrée F2 comme référence directe d'amplificateur de vitesse. Cette affectation désaccouple la rampe interne sauf pour la fonction Réf. N interne éventuelle. En outre, l'entrée AI ne pourra plus être affectée qu'à Dim. ext. I induit, ou Non affectée. Par contre l'utilisation de l'entrée BI est comutable avec l'entrée F2. Réponse Oui et ENTER Entrée F2 8000 x 10 Hz Défilement de la réponse et/ou ENTER Indication du maximum de fréquence délivrée par le générateur. Cette valeur sera convertie en 28800 points homogènes à 10 volts de référence analogique. Limite de réglage : de 1000 x 10Hz à 9999 x 10Hz par défaut : 8000 x 10Hz (80 kHz) Passage à la configuration de vitesse nominale. Pour la prise en compte de l'entrée F2 même utilisée seule, un ordre logique, FORWARD ou REVERSE reste nécessaire, Reverse inversant le signe de F2. Les fonctions Petite vitesse, Plus/moins vite, Détecteur de référence et Rampe en S ne sont pas configurables en Oui si F2 est affectée à la référence ci-dessus. Raccordement des générateurs de fréquence sur connecteur A (SUB-D 15 broches femelles, connecteur mâle fourni). Broches Signaux 1 NC 2 AN + 3 BN + 4 AN 5 GND 6 + 5V 7 NC 8 BN 9 AR + 10 BR + 11 AR 12 BR 13 NC 14 NC 15 NC Désignation Non utilisé Signal A de F1 " B de F1 " A de F1 0V Alimentation 5V Non utilisé Signal B de F1 Signal A de F2 " B de F2 " A de F2 " B de F2 } Utiliser un câble avec paires torsadées blindées. Le blindage doit être sans interruption électrique, raccordé à la masse du connecteur SUB-D côté variateur et non raccordé côté codeur. AN, BN = F1 AR, BR = F2 Attention: Véhiculer dans la même paire de conducteurs blindés les deux signaux complémentaires. Exemple: AN+ avec ANBN+ avec BN- Non utilisés Section des câbles : 1,5 mm2 minimum pour le raccordement entre l'armoire et le codeur. 0,4 mm2 maximum pour le câblage du connecteur SUB-D à l'intérieur de l'armoire (longueur aussi courte que possible). 21 Régulation numérique de vitesse Entrée binaire de référence EntréeBI Le connecteur B de la carte option permet de raccorder un signal binaire en 13 bits, un codeur absolu par exemple, en liaison parallèles. Si la carte est détectée dans le RECTIVAR, la configuration des affectations spécifiques des entrées-sorties est étendue comme suit : Après affectation du ralais K2 Entrée BI Non affecté Défilement de la réponse et/ou ENTER Affectation de la fonction de l'entrée BI à : - Référence sommatrice sur l'ampli vitesse (voir fonction sur AI). - Non affecté. • La fonction Réf. Somm. Ampli N n'est pas affectable à la fois sur BI et AI. Si elle est choisie pour BI, elle ne sera plus présentée dans le menu d'affectation de AI. Passage à l'affectation de l'entrée AI • La fonction Réf. Somm. Ampli N sur BI n'est pas verrouillée par le mode ligne analogique de liaison série. Elle est donc cumulable avec des entrées de référence analogique E1, E2, EC, AI ou de fréquence F2 en mode local et avec des écritures sur les mots de commande analogique en mode de ligne de liaison série, sauf le mot W28 dont l'écriture est interdite si BI est affectée à cette fonction. Caractéristiques de l'entrée BI - Signaux 5V TTL - Commande par 0V, c'est-à-dire, commun extérieur : au 0V variateur - Consommation par bit d'entrée : 15 mA soit 195 mA pour 13 bits - Alimentation 5V disponible (y compris pour les entrées F1, F2) : 350 mA par le RECTIVAR. Audelà de cette capacité, prévoir une alimentation extérieure au RECTIVAR. Raccordement de l'entrée sur le connecteur B (SUB-D 15 broches femelles, connecteur mâle fourni). Broches Signaux Désignation 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 D0 D1 D2 D3 GND + 5V D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 :1 20 21 :2 :4 22 23 :8 0V Alimentation 5V 24 : 16 25 : 32 26 : 64 27 : 128 28 : 256 29 : 512 210 : 1024 211 : 2048 Signe Utiliser un câble avec paires torsadées blindées. Le blindage doit être sans interruption électrique, raccordé à la masse du connecteur SUB-D côté variateur et non raccordé à l'autre extrémité. 22 Régulation numérique de vitesse Extension de dialogue par liaison série • Les mots d'écriture - lecture, W0 à W29, ne sont pas modifiés ni dans leurs fonctions, ni leurs définitions d'unité de valeur. W27 est commutable avec F2 en mode ligne, sa définition étant de ± 32000 points. • Des mots de lecture complémentaires sont utilisés, il s'agit de : - W48 : Retour vitesse F1 définis en ± 32000 points (28800 = vitesse maximale. - W49 : Référence de vitesse F2 - W51 : Entrée binaire BI définie en ± 4000 points. • La configuration éventuelle de l'entrée BI est lisible sur les bits W59,4 à W59,7 (CBI) aux valeurs décimales identiques aux affectations similaires de l'entrée AI (bits W59,0 à W59,3). • La configuration de l'entrée F2 est lisible sur les bits W60,C à W60,F aux valeurs décimales : 1 : non affecté 2 : réf. dir. Ampli N Certaines cartouches options peuvent augmenter le nombre de codes. Un test à une valeur non nulle peut constituer un contrôle de présence via liaison série de la présente carte option. Codeurs Telemecanique Suivant besoin, on pourra utiliser les codeurs de références suivantes : - XCC HE7 A40 - XCC HF6 B55 - XCC HF7 B50 - XCC HH7 B55 1000 points/tour, 2500 points/tour, 2000 points/tour, 2500 points/tour, et sortie 0,10V diamètre 58, diamètre 58, diamètre 58, diamètre 100, axe Ø 6. axe Ø 10. axe Ø 10. axe Ø 10. Voir catalogue correspondant. 23 AOUT 1994 VD0C21F304 42095