Remio_TPO.Fr.Chap.3 LU 17/08/01 10:24 Page 3-1
Communication
Chapitre 3
COMMUNICATION NUMERIQUE
Sommaire Page
Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-2
Protocole Modbus® . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-3
Codes d’erreur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-3
Adressage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-4
Protocole Profibus-DP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-5
Adressage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-6
Diagramme d'états . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-7
Mise sous tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-7
Paramétrisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-7
Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-7
Echange de données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-9
Protocole DeviceNet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-10
Codes d’erreur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-11
Adressage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-12
Diagramme d’états de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-13
Mise sous tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-13
Auto-test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-13
Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-13
Fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-13
Arrêt de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-13
Manuel utilisateur REMIO/TPO
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Communication
Chapitre 3 COMMUNICATION
GÉNÉRALITÉS
Les Interfaces REMIO possèdent la communication numérique en standard.
Celle-ci permet :
• de configurer les paramètres du protocole de communication.
• de configurer l’adresse de l’Interface REMIO sur le bus
• de contrôler l'état de l’Interface REMIO
• de surveiller tous les paramètres de fonctionnement.
Pour le support physique de l’information la liaison numérique répond à la norme :
• RS485 pour les protocoles de communication Profibus-DP ou Modbus®
• CAN pour le protocole DeviceNet™.
Le bus de communication est isolé de toute autre entrée / sortie.
Le choix du protocole s’effectue lors de la commande de l’unité et ne peut pas être reconfiguré par l’utilisateur.
Les échanges des messages sont de type «Maître / Esclave».
L’Interface REMIO travaille toujours en régime «Esclave», ayant le système de supervision ou l'automate comme «Maître».
Tout échange comprend une demande du «Maître» et une réponse de l’«Esclave».
Maître
(Superviseur)
Messages :
• données
• état
Esclave
EUROTHERM
R E M I O
Bus de communication
RS485 ou CAN suivant le protocole
. . . .
Esclave
EUROTHERM
R E M I O
Figure 3-1 Organisation des transmissions
3-2
Manuel utilisateur REMIO/TPO
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Communication
PROTOCOLE MODBUS®
Le protocole Modbus® est un protocole de communication série du type binaire (ou RTU).
Important : La description détaillée du fonctionnement du protocole Modbus® est présentée dans le manuel «REMIO : Manuel de communication MODBUS», réf: HA175814 FRA
La trame de transmission est en caractères binaires.
Format d’un caractère : 1 bit de départ (start) - 8 bits de données - 1 bit d’arrêt (stop).
Il n’y a pas de parité.
Vitesses de transmission disponibles :
9,6 ou 19,2 kbauds suivant la configuration par mini-interrupteur.
Le protocole Modbus® commande le cycle d’interrogation et de réponse entre le Maître et les
Esclaves. Chaque échange comporte 2 messages, sauf dans le cas de la diffusion où la réponse n’est pas envoyée.
La structure de la trame est identique pour l’interrogation et la réponse :
• adresse Esclave (1 octet) : spécifie l’Esclave concerné sur le bus de communication
• code de fonction (1 octet) : indique l’opération à exécuter
• données (n octets) : ensemble des paramètres nécessaires à la fonction
• contrôle d’erreur CRC -16 (2 octets) : contrôle cyclique de redondance.
La structure de la trame de réponse d’erreur :
• adresse d’Esclave (1 octet)
• code de fonction + 128 (1 octet)
• code d’erreur (1 octet)
• contrôle d’erreur CRC -16 (2 octets) : contrôle cyclique de redondance.
Codes d’erreur
Code d’erreur (en décimal) Type d’erreur
8
9
6
7
10
3
4
1
2
5
Fonction interdite
Adresse de données interdite
Valeur de données hors définition
Défaillance de périphérique
ACK (accusé réception positif)
Non utilisé (réservé)
NACK (accusé réception négatif)
Ecriture impossible
Aucune interrogation de donnée
Trop grand nombre d’interrogations de données.
Tableau 3-1 Signification des codes d’erreur en Modbus.
Manuel utilisateur REMIO/TPO
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Communication
Adressage
Pour communiquer avec le REMIO le protocole Modbus® définit :
• l’adresse physique de l’Interface REMIO (adresse sur le bus utilisé)
• les adresses des Sorties TPO de chaque port.
!
Important!
A la sortie de l’usine l’adresse physique du REMIO par défaut est configurée à
32 (en décimal).
Cette adresse pourra être reconfigurée par l’utilisateur par la liaison numérique.
En fonctionnement normal les adresses de 1 à 247 peuvent être utilisées pour l’adresse physique.
!
Important!
Veiller à avoir un seul appareil à chaque adresse physique.
L’adresse du REMIO se trouve à l’adresse interne 100 de la liste des paramètres.
Les valeurs des paramètres Sorties TPO sont de 0 à 255 (00
HEX
à FF
HEX
en hexadécimal), ce qui définit la taille de chacune de ces adresses à 1 octets (8 bits).
Les adresses sont accessibles en Lecture et en Ecriture. Le contenu de toutes les adresses des Sorties TPO est modifiable par diffusion, sauf l’adresse physique du REMIO.
Les paramètres «Sorties TPO» se trouvent de l’adresse 11 à l’adresse 58 de la liste de paramètres.
Module
Paramètre Sorties TPO
Port
Module de Base Port 1
N° des Sorties
Port 2
1 à 4
5 à 8
9 à 12
13 à 16
1er Module
Optionnel
2ème Module
Optionnel
Port 3
Port 4
Port 5
Port 6
17 à 20
21 à 24
25 à 28
29 à 32
33 à 36
37 à 40
41 à 44
45 à 48
N° des bornes (décimale)
2 à 5
8 à 11
2 à 5
8 à 11
2 à 5
8 à 11
2 à 5
8 à 11
2 à 5
8 à 11
2 à 5
8 à 11
Tableau 3-2 Adresses des paramètres «Sorties TPO» en Modbus®
Adresse interne
de 11 à 14 de 15 à 18 de 19 à 22 de 23 à 26 de 27 à 30 de 31 à 34 de 35 à 38 de 39 à 42 de 43 à 46 de 47 à 50 de 51 à 54 de 55 à 58
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Manuel utilisateur REMIO/TPO
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Communication
PROTOCOLE PROFIBUS-DP
Les spécifications du protocole de communication PROFIBUS-DP
Process Field Bus Decentralized Periphery sont définies dans les Normes :
EN 50170 / DIN 19245 / Partie 3.
Important !
La description détaillée du fonctionnement du protocole Profibus-DP est présentée dans le manuel «REMIO : Manuel de communication Profibus», réf: HA 176078 FRA.
La trame de transmission est en caractères binaires, avec une parité paire.
Format d’un caractère : 1 bit de start - 8 bits de données - 1 bit de parité -1 bit de stop
Vitesse de transmission
Vitesses de transmission disponibles :
9,6 kbauds
19,2 kbauds
93,75 kbauds
187,5 kbauds
500 kbauds
1500 kbauds avec adaptation automatique de la vitesse utilisée.
2 rue René Laennec 51500 Taissy France
Fax: 03 26 85 19 08, Tel : 03 26 82 49 29
E-mail:[email protected]
Site web : www.hvssystem.com
Manuel utilisateur REMIO/TPO
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Communication
Adressage
L'adresse physique (adresse du REMIO sur le bus utilisé) est fixée à la configuration à l’aide de la fonction Set_Slave_Address de Profibus par le Maître de la liaison, à condition que le REMIO se trouve dans la phase d’attente de paramétrisation (WPRM).
!
Important!
A la sortie de l’usine l’adresse physique du REMIO par défaut est configurée à
32 (en décimal).
Cette adresse pourra être reconfigurée par l’utilisateur par la liaison numérique.
En fonctionnement normal les adresses suivantes peuvent être utilisées : de 4 à 125
!
Important!
Veiller à avoir un seul appareil à chaque adresse physique.
Les adresses 0 à 3 sont généralement réservées au Maître.
L'adresse 126 n’est pas acceptée par le REMIO
L'adresse 127 est réservée pour la diffusion suivant la Norme Profibus.
Les valeurs des paramètres Sorties TPO sont de 0 à 255 (00
HEX
à FF
HEX
en hexadécimal), ce qui définit la taille de chacune de ces adresses à 1 octets (8 bits) avec la résolution de 0,4%.
Les paramètres Sorties TPO sont accessibles aux adresses présentées ci-dessous.
Module
Paramètre Sorties TPO
Port
Module de Base Port 1
Port 2
N° des Sorties
1 à 4
5 à 8
9 à 12
13 à 16
Adresse
N° des bornes (décimale)
2 à 5
8 à 11
2 à 5
8 à 11 de 6 à 9 de 10 à 13 de 14 à 17 de 18 à 21
1er Module
Optionnel
Port 3
2ème Module
Optionnel
Port 4
Port 5
Port 6
17 à 20
21 à 24
25 à 28
29 à 32
33 à 36
37 à 40
41 à 44
45 à 48
2 à 5
8 à 11
2 à 5
8 à 11
2 à 5
8 à 11
2 à 5
8 à 11 de 22 à 25 de 26 à 29 de 30 à 33 de 34 à 37 de 38 à 41 de 42 à 45 de 46 à 49 de 50 à 53
Tableau 3-3 Adresses décimales des paramètres Sorties TPO en Profibus-DP
3-6
Manuel utilisateur REMIO/TPO
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Communication
Diagramme d'états
Le diagramme d'états des échanges de données suivant la procédure de Lecture / Écriture est composé de 4 états (voir figure 3-2):
• la Mise sous tension
• l'Attente de la Paramétrisation
• l'Attente de la Configuration
• les Échanges des Données des paramètres.
Mise sous tension
Après chaque mise sous tension, l'unité entre dans une phase d'attente de 2 séquences :
• Paramétrisation puis
• Configuration.
Paramétrisation
C'est la phase d'attente du message de Paramétrisation (WPRM).
Dans cette phase la lecture de la configuration (Get_Cfg) est admise.
Une demande de diagnostic (Slave_Diag) est permise.
La trame de Paramétrisation (Set_Prm) contient les informations suivantes :
• la Paramétrisation système (identification PNO, acceptation des modes de synchronisation, temps de "Watchdog", ...)
• la Paramétrisation des données (les paramètres désignés par le Maître pour être accessibles en lecture cyclique).
De plus, comme décrit dans le paragraphe ‘Adressage’, en phase WPRM on peut changer l’adresse de l’Interface REMIO par la fonction Set_Slave_Address .
Tout autre type de messages sera rejeté dans la phase d'attente de Paramétrisation.
!
Important!
La paramétrisation des REMIO est figée et unique pour tous les appareils.
Configuration
C'est la phase d'attente du message de configuration (WCFG).
Le message de configuration spécifie la structure du Buffer d'Entrée et du Buffer de Sortie.
La Paramétrisation (Set_Prm) et la demande de diagnostic (Slave_Diag) sont autorisées.
Tout autre type de messages sera rejeté dans la phase d'attente de configuration.
Dans une même installation, l’Interface REMIO ne peut recevoir un message de changement de configuration (Check_Cfg) que du Maître qui l'a paramétré.
Manuel utilisateur REMIO/TPO
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Communication
MISE SOUS TENSION
Initialisation
S E R V I C E S
:
Attente de
PARAMÉTRISATION
Partie Système
Partie Utilisateur
Non
Paramétrisation correcte?
Oui
Attente de
CONFIGURATION
Buffer d’Entrée
Buffer de Sortie
• Diagnostic
• Lecture de configuration
• Changement d'adresse
• Diagnostic
• Lecture de configuration
• Paramétrisation
Non Changement de configuration correcte?
Oui
ÉCHANGES DE DONNÉES
Demande et Réponse
(Lecture et Diagnostic)
Figure 3-2 Diagramme d'états de la procédure de Lecture/Écriture en protocole Profibus-DP
3-8
Manuel utilisateur REMIO/TPO
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Communication
Echanges de données
Si la Paramétrisation et la Configuration ont été acceptées, la phase des échanges de données (DXCHG) est atteinte et l’Interface REMIO est prêt à envoyer les données au Maître qui l'a paramétré et configuré.
Les fonctions licites pendant la phase DXCHG sont les suivantes :
• Diagnostic (Slave_Diag)
• Paramétrisation et Configuration :
- Lecture de configuration (Get_Cfg)
- Vérification de la configuration (Check_Cfg)
- Paramétrisation (Set_Prm)
• Transfert de données du process :
- Demande et Réponse (Data_Exchange)
- Lecture de données multiples (Read_Input)
- Relecture des sorties (Read_Output)
• Contrôle des modes de transmission (Global_Control).
Manuel utilisateur REMIO/TPO
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Communication
PROTOCOLE DEVICENET
Le protocole DeviceNet est un protocole de communication série destiné à une communication entre les unités industrielles simples et leurs unités de supervision ou de contrôle.
Important!
La description détaillée du fonctionnement du protocole DeviceNet est présentée dans le manuel «REMIO: Manuel de communication DeviceNet» réf : HA 176272 FRA
Toutes les variables de communication et de fonctionnement du REMIO sont considérées comme des «Objet DeviceNet».
L’interface REMIO entre dans la catégorie des composants dits
«Group 2 Only Predefined Master / Slave Device» au sens de la Spécification DeviceNet 2.0.
Tous les Objets DeviceNet et leurs attributs sont accessibles par l’«Explicit Messaging Connection» selon les règles imposées par la Spécification.
Les Sorties TPO du REMIO apparaissent sous la forme d’Objet dit
«Variable REMIO».
Un transfert global des variables TPO du REMIO est possible par la «Poll I / O Connection»
(Fragmentation supportée).
Vitesse de transmission
La vitesse de transmission en protocole DeviceNet est configurable par les mini-interrupteurs
(voir chapitre configuration) :
125 kbauds
250 kbauds
500 kbauds.
3-10
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Fax: 03 26 85 19 08, Tel : 03 26 82 49 29
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Communication
Codes d’erreur
Dès que l’Esclave détecte une erreur dans la question du Maître, un code d’erreur est utilisé dans la trame de réponse.
Le code de «Service d’Erreur Général » est 14 hex.
Codes d’erreur
(en HEX)
18
19
1F
20
11
13
14
15
16
8
9
0B
0C
0E
0F
10
Type d’erreur
Service non supporté
Valeur de données hors définition
Etat déjà atteint
Conflit d’état d’objet
Attribut non modifiable
Accès refusé
Conflit d’état
Donnés trop longues
Donnés insuffisantes
Attribut non supporté (non autorisé)
Trop de données
Objet inexistant
Attribut non mémorisé
Echec de mémorisation
Spécifique au vendeur
Paramètre non valide
Tableau 3-4 Signification des Codes d’Erreur du protocole DeviceNet
Manuel utilisateur REMIO/TPO
3-11
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Communication
Adressage
L'adresse physique «MACID» (adresse du REMIO sur le bus utilisé) est fixée à la configuration par le bus de communication par le biais de l’«Explicit Messaging Connection» de l’«Objet Device_Net».
!
Important!
A la sortie de l’usine l’adresse physique du REMIO par défaut est configurée à
32 (en décimal).
Cette adresse pourra être reconfigurée par l’utilisateur par la liaison numérique.
En fonctionnement normal les adresses physiques de 0 à 63 peuvent être utilisées.
!
Important!
Veiller à avoir un seul appareil à chaque adresse physique.
Les «Variables REMIO» correspondant aux Sorties TPO de l’interface REMIO sont des membres de type «DeviceNet USINT» manipulables par les services d’accès
«GET_Attribute_Single» et « SET_Attribute_Single» du protocole DeviceNet.
Variables REMIO Sorties TPO
Module Port N° des Sorties
Module de Base Port 1
Port 2
1 à 4
5 à 8
9 à 12
13 à 16
1er Module
Optionnel
2ème Module
Optionnel
Port 3
Port 4
Port 5
Port 6
17 à 20
21 à 24
25 à 28
29 à 32
33 à 36
37 à 40
41 à 44
45 à 48
Identificateur
N° des bornes (décimal)
2 à 5
8 à 11
2 à 5
8 à 11 de 7 à 10 de 11 à 14 de 15 à 18 de 19 à 22
2 à 5
8 à 11
2 à 5
8 à 11
2 à 5
8 à 11
2 à 5
8 à 11 de 23 à 26 de 27 à 30 de 31 à 34 de 35 à 38 de 39 à 42 de 43 à 46 de 47 à 50 de 51 à 54
Tableau 3-5 Identification des «Variables REMIO Sorties TPO» en protocole DeviceNet
Les valeurs admissible des «Variables REMIO Sorties TPO» vont : de 0 à 255 (décimal)
(00
HEX
à FF
HEX
en hexadécimal), ce qui définit la taille de chacune de ces adresses à 1 octets (8 bits).
3-12
Manuel utilisateur REMIO/TPO
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Communication
Diagramme d'états de fonctionnement
Le diagramme d'états de l’Interface REMIO est composé de 4 états (voir figure 3-3) :
• la Mise sous tension
• l’Auto test
• l'Attente de la Configuration (si besoin)
• les Échanges des Données des Variables DeviceNet REMIO
Mise sous tension
Après chaque mise sous tension, l'unité entre dans une phase d’Initialisation
Auto Test
Après initialisation, si toutes les ressources internes et la configuration mémorisée sont valides, l’Interface REMIO passe dans l’état permettant la communication.
Dans le cas contraire, l’Interface REMIO peut évoluer vers :
• l’état d’attente de configuration (si besoin est) ou
• l’arrêt de fonctionnement en cas d’erreur non récupérable.
Configuration
La configuration nécessaire au fonctionnement de l’Interface REMIO Device_Net est décrite dans le manuel «REMIO : Manuel de communication DeviceNet», réf. H A176272 FRA.
Fonctionnement
C’est l’état normal de l’Interface REMIO dans lequel elle est apte à échanger des information avec le Maître de la liaison.
Arrêt de fonctionnement
En cas de défaut non récupérable, l’Interface REMIO évolue vers un état inactif d’où seule une séquence :
• de mise hors tension, puis
• de mise sous tension, pourra le sortir, une fois le défaut corrigé.
Exemples des défauts non récupérables :
• configuration de l’appareil à une adresse déjà octroyée
à un autre appareil sur le même bus,
• problème fonctionnel interne.
Manuel utilisateur REMIO/TPO
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Remio_TPO.Fr.Chap.3 LU 17/08/01 10:24 Page 3-14
Communication
MISE SOUS TENSION
Initialisation
AUTO TEST
• Lecture de configuration
• Diagnostic
FONCTIONNEMENT
du REMIO
Non
Configuration
nécessaire?
Oui
Attente de
CONFIGURATION
Configuration absente, incomplète ou incorrecte
ERREUR de fonctionnement ou de configuration
Erreur recuperable?
Oui
Non
DEFAUT
RECUPERABLE
ARRET de FONCTIONNEMENT
Figure 3-3 Diagramme d'états de fonctionnement du REMIO en protocole DeviceNet
Manuel utilisateur REMIO/TPO
3-14
