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Altivar 71 Modbus intégré Guide d’exploitation 1755862 11/2010 www.schneider-electric.com Sommaire Avant de commencer _________________________________________________________________________________________ 4 Structure documentaire _______________________________________________________________________________________ 5 Introduction _________________________________________________________________________________________________ 6 Présentation _____________________________________________________________________________________________ 6 Notations________________________________________________________________________________________________ 6 Connexion au bus____________________________________________________________________________________________ 7 Raccordement de l’Altivar 71 ________________________________________________________________________________ 7 Brochage des connecteurs RJ45 _____________________________________________________________________________ 7 Recommandations de câblage _______________________________________________________________________________ 8 Standard RS485 __________________________________________________________________________________________ 8 Schéma standard Modbus __________________________________________________________________________________ 9 Raccordement par système de câblage RJ45 __________________________________________________________________ 10 Raccordement par boîtiers de dérivation ______________________________________________________________________ 12 Raccordement sur borniers à vis ____________________________________________________________________________ 14 Configuration ______________________________________________________________________________________________ Configuration des paramètres de communication _______________________________________________________________ Configuration du contrôle - commande________________________________________________________________________ Configuration du scanner de communication ___________________________________________________________________ Configuration des paramètres surveillés ______________________________________________________________________ Configuration de la gestion des défauts de communication ________________________________________________________ 15 15 16 19 20 21 Diagnostic _________________________________________________________________________________________________ Voyants de signalisation ___________________________________________________________________________________ Diagnostic de la communication _____________________________________________________________________________ Diagnostic du contrôle - commande __________________________________________________________________________ Défaut de communication __________________________________________________________________________________ 22 22 23 25 27 Protocole Modbus___________________________________________________________________________________________ Mode RTU _____________________________________________________________________________________________ Principe________________________________________________________________________________________________ Modbus Intégré Altivar 71__________________________________________________________________________________ Adresses_______________________________________________________________________________________________ Fonctions Modbus _______________________________________________________________________________________ Lecture de N mots de sortie : fonction 3 _______________________________________________________________________ Ecriture d’un mot de sortie : fonction 6 ________________________________________________________________________ Diagnostic : fonction 8 ____________________________________________________________________________________ Ecriture de N mots de sortie : fonction 16 (16#10) _______________________________________________________________ Identification : fonction 43 (16#2B) ___________________________________________________________________________ Lecture/écriture de N mots : fonction 23 (16#17) ________________________________________________________________ Scanner de communication ________________________________________________________________________________ Réponses d’exception ____________________________________________________________________________________ Lecture de paramètres inexistants ou protégés _________________________________________________________________ 28 28 28 29 29 30 30 31 32 33 34 36 37 39 39 Annexe: Schémas non standard________________________________________________________________________________ Schéma UNI-TELWAY ____________________________________________________________________________________ Schéma Jbus ___________________________________________________________________________________________ Utilisation d’esclaves UNI-TELWAY dans un schéma standard_____________________________________________________ Recommandations pour réaliser un réseau Modbus avec des appareils non standard. __________________________________ 41 41 42 43 44 Malgré tout le soin apporté à l'élaboration de ce document, Schneider Electric SA ne donne aucune garantie sur les informations qu'il contient, et ne peut être tenu responsable ni des erreurs qu'il pourrait comporter, ni des dommages qui pourraient résulter de son utilisation ou de son application. Les produits et les additifs présentés dans ce document sont à tout moment susceptibles d'évolutions quant à leurs caractéristiques de présentation et de fonctionnement. Leur description ne peut en aucun cas revêtir un aspect contractuel. 1755862 11/2010 3 Avant de commencer Lire et observer ces instructions avant de commencer toute procédure avec ce variateur. DANGER TENSION DANGEREUSE • Lisez et comprenez le guide d’installation dans son intégralité avant d’installer et de faire fonctionner le variateur de vitesse ATV71. L’installation, le réglage, les réparations doivent être effectués par du personnel qualifié. • L’utilisateur est responsable de la conformité avec toutes les normes électriques internationales et nationales en vigueur concernant la mise à la terre de protection de tous les appareils. • De nombreuses pièces de ce variateur de vitesse, y compris les cartes de circuit imprimé fonctionnent à la tension du réseau. NE LES TOUCHEZ PAS. N’utilisez que des outils dotés d’une isolation électrique. • Ne touchez pas les composants non blindés ou les vis des borniers si l’appareil est sous tension. • Ne court-circuitez pas les bornes PA/+ et PC/- ou les condensateurs du bus DC. • Installez et fermez tous les couvercles avant de mettre le variateur sous tension. • Avant tout entretien ou réparation sur le variateur de vitesse - coupez l’alimentation. - placez une étiquette "NE METTEZ PAS SOUS TENSION" sur le disjoncteur ou le sectionneur du variateur de vitesse. - Verrouillez le disjoncteur ou le sectionneur en position ouverte. • Avant d’intervenir sur le variateur de vitesse, coupez son alimentation y compris l’alimentation de contrôle externe si elle est utilisée. ATTENDRE 15 MINUTES pour permettre aux condensateurs du bus DC de se décharger. Suivez ensuite la procédure de mesure de tension du bus DC indiquée dans le guide d’installation pour vérifier si la tension continue est inférieure à 45 V. Le voyant du variateur de vitesse n’est pas un indicateur précis de l’absence de tension du bus DC. L’électrisation entraînera la mort ou des blessures graves ATTENTION APPAREIL ENDOMMAGE N’installez pas et ne faites pas fonctionner le variateur s’il semble être endommagé. Si cette précaution n’est pas respectée, cela peut entraîner des dommages matériels. 4 1755862 11/2010 Structure documentaire Guide d'installation Ce guide décrit : • le montage, • le raccordement du variateur. Guide de programmation Ce guide décrit : • les fonctions, • les paramètres, • l'utilisation du terminal du variateur (terminal intégré et terminal graphique). Guide des paramètres de communication Ce guide décrit : • les paramètres du variateur avec les éléments spécifiques (adresses, formats...) pour une utilisation à travers un bus ou un réseau de communication, • les modes de marche spécifiques à la communication (graphe d'état), • l'interaction entre la communication et la commande locale. Guides Modbus®, CANopen®, Ethernet™, Profibus®, INTERBUS, Uni-Telway, FIPIO, Modbus® Plus, DeviceNet™ ... Ces guides décrivent : • le raccordement au bus ou réseau, • la configuration des paramètres spécifiques à la communication par le terminal intégré ou le terminal graphique, • le diagnostic, • la mise en œuvre logicielle, • les services de communication du protocole. Guide de migration Altivar 58/58F Ce guide détaille les différences entre l'Altivar 71 et l'Altivar 58/58F. Il explique les dispositions à prendre pour remplacer un Altivar 58 ou 58F, y compris pour les variateurs communiquant sur un bus ou un réseau. 1755862 11/2010 5 Introduction Présentation Le protocole Modbus est directement accessible grâce aux 2 ports de communication intégrés : • une prise terminal Modbus HMI de type RJ45, située sur la face avant du variateur. Elle est dédiée à la connexion : - du terminal graphique, - d'un terminal de dialogue industriel type Magelis, - de l'atelier logiciel PowerSuite. • une prise Modbus réseau de type RJ45, située au niveau du bornier contrôle du variateur. Elle est dédiée au contrôle et à la commande par un automate programmable ou un autre type de contrôleur. Elle permet également la connexion d'un terminal ou de l'atelier logiciel PC lorsque la prise terminal est indisponible. Les deux prises Modbus de l'Altivar 71 permettent d'exploiter les fonctions : • configuration, • réglage, • commande, • surveillance. L'Altivar 71 supporte : • la couche physique RS485 2 fils, • le mode de transmission RTU. Le présent guide décrit la mise en œuvre du variateur Altivar 71 sur Modbus et les services Modbus disponibles sur l'Altivar 71. Notations Affichages sur le terminal du variateur. Les menus du terminal graphique sont notés entre crochets. Exemple : [1.9 COMMUNICATION]. Les menus du terminal 7 segments intégré sont notés entre parenthèses. Exemple : (COM-). Les désignations des paramètres affichés sur le terminal graphique sont notés entre crochets. Exemple : [Vitesse de repli] Les codes des paramètres affichés sur le terminal 7 segments intégré sont notés entre parenthèses. Exemple : (LFF). Formats Dans le présent guide, les valeurs en hexadécimal sont notées : 16#. 6 1755862 11/2010 Connexion au bus Raccordement de l’Altivar 71 Les accessoires de raccordement doivent être commandés séparément (consulter nos catalogues). Raccorder le connecteur RJ45 du câble sur l’un des deux connecteurs RJ45 de l’Altivar 71 : Modbus HMI Modbus réseau Brochage des connecteurs RJ45 Vue côté embase 8........................1 Modbus réseau Modbus HMI Broche Broche Signal Signal 1 CAN_H (1) 1 Non raccordé 2 CAN_L (1) 2 Non raccordé 3 CAN_GND (1) 3 Non raccordé 4 D1 4 D1 5 D0 5 D0 6 Non raccordé 6 Non raccordé 7 VP (2) 7 VP (2) 8 Common 8 Common (1) Signal CANopen®. (2) Alimentation (c 10 V 20 mA) d'un convertisseur RS232 / RS485 (vers l’atelier logiciel PC) ou du terminal graphique. Nota : Evitez d’utiliser les broches marquées "Non raccordé". 1755862 11/2010 7 Connexion au bus Recommandations de câblage • Utiliser le câble Schneider-Electric avec 2 paires de conducteurs torsadées blindées (référence : TSXCSA100, TSXCSA200 ou TSXCSA500). • Eloigner le câble Modbus des câbles de puissance (30 cm au minimum). • Effectuer les croisements du câble Modbus et des câbles de puissance à angle droit, si nécessaire. • Raccorder le blindage du câble aussi souvent que possible à la terre de protection, par exemple, à la masse de chaque équipement si cette masse est mise à la terre de protection. • Adapter la ligne à ses deux extrémités avec des terminaisons de ligne. • Veiller à une polarisation correcte de la ligne. • Mettre la polarité commune (Signal "Common") à la terre de protection en au moins un point du bus. Pour plus d'informations consultez le guide TSX DG KBL F : "Compatibilité électromagnétique des réseaux et bus de terrain industriels". Standard RS485 Le standard RS485 permet des variantes sur différentes caractéristiques : • polarisation, • adaptation de fin de ligne, • distribution d'un potentiel de référence, • nombre d'esclaves, • longueur du bus. La nouvelle spécification Modbus diffusée en 2002 sur le site www.modbus.org définit précisément toutes ces caractéristiques, résumées dans le paragraphe suivant (Schéma standard). Les nouveaux appareils Schneider-Electric sont conformes à cette spécification. Des appareils répondent à des spécifications antérieures. Les deux plus répandues sont décrites dans les annexes : • "Schéma Uni-Telway" page 41, • "Schéma Jbus" page 42. Des règles pour faire cohabiter des appareils de différents schémas sont données dans l'annexe : • "Schéma mixte" page 43. 8 1755862 11/2010 Connexion au bus Schéma standard Modbus Le schéma standard correspond à la spécification Modbus diffusée en 2002 sur le site www.modbus.org (Modbus_over_serial_line_V1.pdf, Nov 2002) et particulièrement au schéma bus série multipoint 2 fils. Le variateur ATV71 est conforme à cette spécification. Schéma de principe : Maître T R 5V 650 Ω 650 Ω 0V D1 120 Ω 120 Ω 1n F 1n F D0 Common R R T T Esclave n Esclave 1 Type de câble principal Câble blindé 1 paire torsadée et au moins un 3e conducteur Longueur maximum du bus 1000 m à 19200 bits/s avec le câble Schneider-Electric TSX CSAp00 Nombre maximum de stations (sans répéteur) 32 stations soit 31 esclaves Longueur maximum des dérivations • 20 m pour une dérivation • 40 m divisé par le nombre de dérivation sur boîte de dérivation multiple Polarisation du bus • Une résistance de rappel au 5 V de 450 à 650 Ω (proche de 650 Ω recommandé) • Une résistance de rappel au Common de 450 à 650 Ω (proche de 650 Ω recommandé) Cette polarisation est recommandée au niveau du maître. Terminaison de ligne Une résistance 120 Ω 0,25 W en série avec un condensateur 1nF 10 V Polarité commune Oui (Common), mis à la terre de protection en au moins un point du bus 1755862 11/2010 9 Connexion au bus Raccordement par système de câblage RJ45 1. Maître (automate, PC ou coupleur de communication). 2. Câble Modbus dépendant du type de maître (voir tableau). 1 2 3 4 6 4 6 5 3. Répartiteur Modbus LU9 GC3. 4. Câbles de dérivation Modbus VW3 A8 306 Rpp. 5 4 5. Adaptations de fin de ligne VW3 A8 306 RC. 4 4 6. Tés de dérivation Modbus VW3 A8 306 TFpp (avec câble). 7 7. Câble Modbus (vers autre répartiteur) TSX CSAp00. ATV 71 Accessoires de raccordement Désignation Repère Référence Répartiteur Modbus 10 connecteurs de type RJ45 et 1 bornier à vis 3 LU9 GC3 Tés de dérivation Modbus Avec câble intégré de 0,3 m 6 VW3 A8 306 TF03 Avec câble intégré de 1 m 6 VW3 A8 306 TF10 R = 120 Ω, C = 1 nF 5 VW3 A8 306 RC R = 150 Ω (spécifique "Schéma Jbus" page 42) 5 VW3 A8 306 R Adaptations de fin de ligne Pour connecteur RJ45 Cordons et câbles de raccordement Désignation Longueur m Connecteurs Cordons pour bus Modbus 3 1 connecteur de type RJ45 et 1 extrémité dénudée 0,3 2 connecteurs de type RJ45 4 VW3 A8 306 R03 1 2 connecteurs de type RJ45 4 VW3 A8 306 R10 3 2 connecteurs de type RJ45 4 VW3 A8 306 R30 100 Livrés sans connecteur 7 TSX CSA 100 200 Livrés sans connecteur 7 TSX CSA 200 500 Livrés sans connecteur 7 TSX CSA 500 Câbles double paire torsadée blindée RS 485 10 Repère Référence VW3 A8 306 D30 1755862 11/2010 Connexion au bus Type de maître Interface du maître Description Référence Automate type Twido Adaptateur ou module interface RS485 miniDIN Cordon de 3 m équipé d'un connecteur mini-DIN et d'un connecteur RJ45 TWD XCA RJ030 Adaptateur ou module interface RS485 bornes à vis Cordon de 3 m équipé d'un connecteur RJ45 et dénudé à l'autre extrémité VW3 A8 306 D30 Prise terminal RS485 mini-DIN Cordon de 3 m équipé d'un connecteur mini-DIN et d'un connecteur RJ45 TWD XCA RJ030 Carte PCMCIA (TSX SCP114) Cordon dénudé TSX SCP CM 4030 Module TSX SCY 11601 ou TSX SCY 21601 (prise SUB-D 25) Cordon équipé d'un connecteur SUB-D 25 et dénudé à l'autre extrémité (pour raccordement sur les bornes à vis du répartiteur LU9GC3) TSX SCY CM 6030 Carte PCMCIA (TSX SCP114) Cordon dénudé TSX SCP CM 4030 Bridge Ethernet (174 CEV 300 10) RS485 bornes à vis Cordon de 3 m équipé d'un connecteur RJ45 et dénudé à l'autre extrémité VW3 A8 306 D30 Passerelle Profibus DP (LA9P307) RS485 RJ45 Cordon de 1m équipé de 2 connecteurs RJ45 VW3 P07 306 R10 Passerelle Fipio (LUFP1) ou Profibus DP (LUFP7) ou DeviceNet (LUFP9) RS485 RJ45 Cordon de 0,3 m équipé de 2 connecteurs RJ45 ou Cordon de 1 m équipé de 2 connecteurs RJ45 ou Cordon de 3 m équipé de 2 connecteurs RJ45 VW3 A8 306 R03 ou VW3 A8 306 R10 ou VW3 A8 306 R30 PC port série PC port série RS232 SUB-D 9 mâle Convertisseur RS232 / RS485 et Cordon de 3 m équipé d'un connecteur RJ45 et dénudé à l'autre extrémité (pour raccordement sur les bornes à vis du répartiteur LU9GC3) TSX SCA 72 et VW3 A8 306 D30 Automate type TSX Micro Automate type TSX Premium 1755862 11/2010 Accessoires de raccordement Modbus pour système de câblage RJ45 11 Connexion au bus Raccordement par boîtiers de dérivation 1. Maître (automate, PC ou coupleur de communication) 2. Câble Modbus dépendant du type de maître 1 2 3. Câble Modbus TSX CSAp00 5 3 4 6 4. Boîtier de dérivation TSX SCA 50 7 5. Prise abonnés TSX SCA 62 6. Câble de dérivation Modbus VW3 A8 306 7. Câble de dérivation Modbus VW3 A8 306 D30 ATV 71 Accessoires de raccordement Désignation Repère Référence Boîtier de dérivation 3 borniers à vis et adaptation de fin de ligne RC, à relier avec le câble VW3 A8 306 D30 4 TSX SCA 50 Prise abonnés 2 connecteurs femelle de type SUB-D 15 contacts, 2 borniers à vis, et adaptation de fin de ligne RC, à relier avec le câble VW3 A8 306 ou VW3 A8 306 D30 5 TSX SCA 62 Cordons et câbles de raccordement Désignation Longueur m Connecteurs Repère Référence Cordons pour bus Modbus 3 1 connecteur de type RJ45 et une extrémité dénudée 7 VW3 A8 306 D30 3 1 connecteur de type RJ45 et 1 connecteur mâle de type SUB-D 15 contacts pour TSX SCA 62 6 VW3 A8 306 Câbles double paire torsadée blindée RS 485 100 Livrés sans connecteur 3 TSX CSA 100 200 Livrés sans connecteur 3 TSX CSA 200 500 Livrés sans connecteur 3 TSX CSA 500 12 1755862 11/2010 Connexion au bus Type de maître Interface du maître Accessoires de raccordement Modbus pour boîtiers de dérivation sur bornes à vis Description Référence Automate type Twido Adaptateur ou module interface RS485 bornes à vis Câble Modbus TSX CSA100 ou TSX CSA200 ou TSX CSA500 Automate type TSX Micro Prise terminal RS485 mini-DIN Boîtier de dérivation TSX P ACC 01 Carte PCMCIA (TSX SCP114) Cordon équipé d'un connecteur spécifique et dénudé à l'autre extrémité TSX SCP CU 4030 Module TSX SCY 11601 ou TSX SCY 21601 (prise SUB-D 25) Cordon équipé d'un connecteur SUB-D 25 et dénudé à l'autre extrémité TSX SCY CM 6030 Carte PCMCIA (TSX SCP114) Cordon équipé d'un connecteur spécifique et dénudé à l'autre extrémité TSX SCP CU 4030 Bridge Ethernet (174 CEV 300 10) RS485 bornes à vis Câble Modbus TSX CSA100 ou TSX CSA200 ou TSX CSA500 Passerelle Profibus DP (LA9P307) RS485 RJ45 Cordon de 3 m équipé d'un connecteur RJ45 et dénudé à l'autre extrémité VW3 A8 306 D30 Passerelle Fipio (LUFP1) ou Profibus DP (LUFP7) ou DeviceNet (LUFP9) RS485 RJ45 Cordon de 3 m équipé d'un connecteur RJ45 et dénudé à l'autre extrémité VW3 A8 306 D30 PC port série PC port série RS232 SUB-D 9 mâle Convertisseur RS232 / RS485 et Câble Modbus TSX SCA 72 et TSX CSA100 ou TSX CSA200 ou TSX CSA500 Type de maître Interface du maître Description Référence Automate type Twido Adaptateur ou module interface RS485 bornes à vis - - Automate type TSX Micro Prise terminal RS485 mini-DIN - - Carte PCMCIA (TSX SCP114) Cordon équipé d'un connecteur spécifique et d'un connecteur SUB-D 25 TSX SCY CU 4530 Module TSX SCY 11601 ou TSX SCY 21601 (prise SUB-D 25) Cordon équipé d'un connecteur SUB-D 25 et dénudé à l'autre extrémité TSX SCP CU 4530 Carte PCMCIA (TSX SCP114) Cordon équipé d'un connecteur spécifique et dénudé à l'autre extrémité TSX SCY CU 4530 Bridge Ethernet (174 CEV 300 10) RS485 bornes à vis - - Passerelle Profibus DP (LA9P307) RS485 RJ45 - - Passerelle Fipio (LUFP1) ou Passerelle Profibus DP (LUFP7) RS485 RJ45 Cordon de 3 m équipé d'un connecteur RJ4 et d'un connecteur SUB-D 25 VW3 A8 306 PC port série PC port série RS232 SUB-D 9 mâle - - Automate type TSX Premium Automate type TSX Premium 1755862 11/2010 Accessoires de raccordement Modbus pour boîtiers de dérivation sur SUB-D 15 13 Connexion au bus Raccordement sur borniers à vis Accessoires de raccordement Désignation Adaptations de fin de ligne Référence Pour bornier à vis R = 120 Ω, C = 1 nF VW3 A8 306 DRC R = 150 Ω (spécifique "Schéma Jbus" page 42) VW3 A8 306 DR Cordons et câbles de raccordement Désignation Longueur m Connecteurs Référence Cordons pour bus Modbus 3 1 connecteur de type RJ45 et une extrémité dénudée VW3 A8 306 D30 Câbles double paire torsadée blindée RS 485 100 Livrés sans connecteur TSX CSA 100 200 Livrés sans connecteur TSX CSA 200 500 Livrés sans connecteur TSX CSA 500 14 1755862 11/2010 Configuration Configuration des paramètres de communication Modbus réseau La configuration des paramètres de Modbus réseau est accessible par le menu [1.9 - COMMUNICATION] (CON-), sous-menu [MODBUS RESEAU] (Nd1-). Paramètre Modbus Description / Valeurs possibles Affichage sur terminal Valeur par défaut [Adresse Modbus] 1 à 247 Serveur Modbus du variateur inhibé [1] (1) à [247] (247) [Off] (OFF) [Off] (OFF) 1 à 247 Serveur Modbus de la carte "Controller inside" inhibé [1] (1) à [247] (247) [Off] (OFF) [Off] (OFF) 1 à 247 Serveur Modbus de la carte de communication (Ethernet) inhibé [1] (1) à [247] (247) [Off] (OFF) [Off] (OFF) 4800 bits/s 9600 bits/s 19200 bits/s (1) 38400 bits/s [4800 Bd] (4 8) [9600 Bd] (9 6) [19200 Bd] (19 2) [38400 Bd] (38 4) [19200 Bd] 8 bits de données, parité impaire, 1 bit de stop 8 bits de données, parité paire, 1 bit de stop (1) 8 bits de données, pas de parité, 1 bit de stop 8 bits de données, pas de parité, 2 bits de stop [8-O-1] (8O1) [8-E-1] (8E1) [8-N-1] (8n1) [8-N-2] (8n2) (Add) [Adresse Mod C.Prog] (AMOA) [Adresse Mod C.com.] (AMOC) [Vitesse Modbus] (tbr) [Format Modbus] (tFO) (19 2) [8-E-1] (8E1) Les adresses s'appliquent à la fois à Modbus réseau et à Modbus HMI. Ces 3 adresses peuvent être choisies librement et doivent toutes être différentes. Pour accéder aux paramètres du variateur, qui sont tous décrits dans le guide des paramètres, utilisez uniquement l'adresse [Adresse Modbus] (Add). Les adresses [Adresse Mod C.Prog] (AMOA) et [Adresse Mod C.com.] (AMOC) servent exclusivement à accéder aux paramètres des cartes option "Controller Inside" (référence : VW3 A3 510) et Ethernet (référence : VW3 A3 310). Modbus HMI La configuration des paramètres de Modbus HMI est accessible par le menu [1.9 - COMMUNICATION] (CON-), sous-menu [MODBUS HMI] (Nd2-). Nota : L'adresse du variateur sur Modbus HMI est la même que l’adresse sur Modbus réseau. Si Modbus réseau est inhibé (valeur 0 ou affichage "OFF") la liaison Modbus HMI reste active pour le terminal graphique et pour l’atelier logiciel PC. Paramètre Valeurs possibles Affichage sur terminal Valeur par défaut [Vitesse HMI] 9600 bits/s 19200 bits/s (1) [9600 Bd] (9 6) [19200 Bd] (19 2) [19200 Bd] (tbr2) [Format HMI] 8 bits de données, parité paire, 1 bit de stop (1) [8E1] (8E1) (tFO2) (19 2) [8-E-1] (8E1) (1) Seules ces valeurs permettent d'utiliser le terminal graphique. Toute autre valeur rendra impossible la communication avec le terminal graphique. 1755862 11/2010 15 Configuration Configuration du contrôle - commande De nombreuses configurations de contrôle - commande sont possibles, consultez le guide de programmation et le guide des paramètres. Les configurations suivantes sont des exemples possibles. Pilotage par Modbus en Profil I/O La commande et la consigne proviennent de Modbus. La commande est en Profil I/O. Configurer les paramètres suivants : Paramètre Valeur Commentaire Profil Profil I/O La commande de marche est simplement obtenue par le bit 0 du mot de commande. Configuration consigne 1 Modbus La consigne vient de Modbus. Configuration commande 1 Modbus La commande vient de Modbus. Configuration par le terminal graphique ou par le terminal intégré : Menu Paramètre Valeur [1.6 - COMMANDE] (CtL-) [Profil] (CHCF) [Profil I/O] (IO) [Canal réf. 1] (Fr1) [Modbus] (Mdb) [Canal Cde 1] (Cd1) [Modbus] (Mdb) Pilotage par Modbus ou le bornier en Profil I/O La commande et la consigne proviennent tous 2 de Modbus ou du bornier. L'entrée LI5 au bornier permet de commuter entre Modbus et le bornier. La commande est en Profil I/O. Configurer les paramètres suivants : Paramètre Valeur Commentaire Profil Profil I/O La commande de marche est simplement obtenue par le bit 0 du mot de commande. Configuration consigne 1 Modbus La consigne 1 vient de Modbus. Configuration consigne 1B Entrée analogique 1 du bornier La consigne 1B vient de l'entrée AI1 du bornier. Commutation de consigne Entrée LI5 L'entrée LI5 commute la consigne (1 ↔ 1B). Configuration commande 1 Modbus La commande 1 vient de Modbus. Configuration commande 2 Bornier La commande 2 vient du bornier. Commutation de commande L'entrée LI5 commute la commande. Entrée LI5 La consigne 1B est connectée aux fonctions (sommatrice, PID …) qui restent actives même après la commutation. 16 1755862 11/2010 Configuration Configurer les paramètres suivants : Menu Paramètre Valeur [1.6 - COMMANDE] (CtL-) [Profil] (CHCF) [Profil I/O] (IO) [Canal réf. 1] (Fr1) [Modbus] (Mdb) [Canal Cde 1] (Cd1) [Modbus] (Mdb) [Canal Cde 2] (Cd2) [Borniers] (tEr) [Commutation cmd] (CCS) [LI5] (LI5) [Canal réf. 1B] (Fr1b) [Réf. AI1] (AI1) [Commut. réf. 1B] (rCb) [LI5] (LI5) [1.7 - FONCTION d’APPLI] (FUn) [COMMUTATION REF] Pilotage par Modbus en profil Drivecom La commande et la consigne proviennent de Modbus. La commande est en profil Drivecom. Configurer les paramètres suivants : Paramètre Valeur Commentaire Profil Profil Drivecom non séparé Les commandes de marche suivent le profil Drivecom, commande et consigne viennent du même canal Configuration consigne 1 Modbus La commande vient de la Modbus Configuration par le terminal graphique ou par le terminal intégré Menu Paramètre Valeur [1.6 - COMMANDE] (CtL-) [Profil] (CHCF) [Non séparé] (SIM) (réglage usine) [Canal réf. 1] (Fr1) [Modbus] (Mdb) Pilotage par Modbus ou le bornier en profil Drivecom La commande et la consigne proviennent tous 2 de Modbus ou du bornier. L'entrée LI5 au bornier permet de commuter entre Modbus et le bornier. La commande est en profil Drivecom. Configurer les paramètres suivants : Paramètre Valeur Profil Profil Drivecom non séparé Les commandes de marche suivent le profil Drivecom, commande et consigne viennent du même canal Commentaire Configuration consigne 1 Modbus La consigne 1 vient de Modbus. Configuration consigne 2 Entrée analogique 1 du bornier La consigne 2 vient de l'entrée AI1 du bornier. Commutation de consigne Entrée LI5 L'entrée LI5 commute la consigne (1 ↔ 2) et la commande. Attention : La consigne 2 est directement connectée sur la limitation de consigne du variateur. En cas de commutation, les fonctions qui agissent sur la consigne (sommatrice, PID …) sont inhibées. Configuration par le terminal graphique ou par le terminal intégré : Menu Paramètre Valeur [1.6 - COMMANDE] (CtL-) [Profil] (CHCF) [Non séparé] (SIM) [Canal réf. 1] (Fr1) [Modbus] (Mdb) [Canal réf. 2] (Fr2) [Réf. AI1] (AI1) [Commut. réf. 2] (rFC) [LI5] (LI5) 1755862 11/2010 17 Configuration Commande en profil Drivecom par Modbus et commutation de la consigne au bornier La commande provient de Modbus. La consigne provient soit de Modbus soit du bornier. L'entrée LI5 au bornier permet de commuter la consigne entre Modbus et le bornier. La commande est en profil Drivecom. Configurer les paramètres suivants : Paramètre Valeur Commentaire Profil Profil Drivecom séparé Les commandes de marche suivent le profil Drivecom, commande et consigne peuvent venir de différents canaux Configuration consigne 1 Modbus La consigne 1 vient de Modbus. Configuration consigne 1B Entrée analogique 1 du bornier La consigne 1B vient de l'entrée AI1 du bornier. Commutation de consigne Entrée LI5 L'entrée LI5 commute la consigne (1 ↔ 1B). Configuration commande 1 Modbus La commande 1 vient de Modbus. Commutation de commande Canal 1 Le canal 1 est le canal de commande. La consigne 1B est connectée aux fonctions (sommatrice, PID …) qui restent actives même après la commutation. Configuration par le terminal graphique ou par le terminal intégré : Menu Paramètre Valeur [1.6 - COMMANDE] (CtL-) [Profil] (CHCF) [Séparé] (SEP) [Canal réf. 1] (Fr1) [Modbus] (Mdb) [Canal Cde 1] (Cd1) [Modbus] (Mdb) [Commutation cmd] (CCS) [Canal 1 act.] (cd1) [Canal réf. 1B] (Fr1b) [Réf. AI1] (AI1) [Commut. réf. 1B] (rCb) [LI5] (LI5) [1.7 - FONCTION d’APPLI] (FUn) [COMMUTATION REF] 18 1755862 11/2010 Configuration Configuration du scanner de communication Avantage du scanner de communication Le scanner de communication permet de regrouper les paramètres utiles à l'application dans 2 tableaux de mots consécutifs pour effectuer une transaction de lecture unique et une transaction d'écriture unique. Il est même possible de n'effectuer qu'une seule transaction par la fonction 23 = 16#17 Read/Write Multiple Registers. Les 8 variables de périodiques de sortie sont affectées grâce aux paramètres NCA1 à NCA8. Leur configuration par terminal graphique ou par terminal intégré est effectuée via le menu [1.9 - COMMUNICATION] (COM-) et le sous-menu [SCANNER SORTIE COM] (OCS-). Un paramètre NCAp nul ne désigne aucun paramètre dans le variateur. Ces 8 mots sont décrits dans le tableau suivant : Nom du paramètre Affectation par défaut [Adr. Scan. Out1] (nCA1) Mot de commande (CMD) [Adr. Scan. Out2] (nCA2) Consigne de vitesse (LFRD) [Adr. Scan. Out3] (nCA3) Inutilisé [Adr. Scan. Out4] (nCA4) Inutilisé [Adr. Scan. Out5] (nCA5) Inutilisé [Adr. Scan. Out6] (nCA6) Inutilisé [Adr. Scan. Out7] (nCA7) Inutilisé [Adr. Scan. Out8] (nCA8) Inutilisé Les 8 variables de périodiques d'entrée sont affectées grâce aux paramètres NMA1 à NMA8. Leur configuration par terminal graphique ou par terminal intégré est effectuée via le menu [1.9 - COMMUNICATION] (CON-) et le sous-menu [SCANNER COM ENTREE] (ICS-). Un paramètre NMA nul ne désigne aucun paramètre dans le variateur. Ces 8 mots sont décrits dans le tableau suivant : Nom du paramètre Affectation par défaut [Adr. Scan. In1] (nMA1) Mot d'état (ETA) [Adr. Scan. In2] (nMA2) Vitesse de sortie (RFRD) [Adr. Scan. In3] (nMA3) Inutilisé [Adr. Scan. In4] (nMA4) Inutilisé [Adr. Scan. In5] (nMA5) Inutilisé [Adr. Scan. In6] (nMA6) Inutilisé [Adr. Scan. In7] (nMA7) Inutilisé [Adr. Scan. In8] (nMA8) Inutilisé Exemple de configuration du scanner de communication par le terminal graphique : RDY MDB +00.00Hz 0A RDY SCANNER COM. ENTREE MDB +00.00Hz 0A SCANNER COM. SORTIE Adr. Scan In1 : 3201 Adr. Scan. Out1 : 8501 Adr. Scan In2 : 8604 Adr. Scan. Out2 : 8502 Adr. Scan In3 : 0 Adr. Scan. Out3 : 0 Adr. Scan In4 : 0 Adr. Scan. Out4 : 0 Adr. Scan In5 : 0 Adr. Scan. Out5 : 0 Code Quick Code Quick Adr. Scan In6 : 0 Adr. Scan. Out6 : 0 Adr. Scan In7 : 0 Adr. Scan. Out7 : 0 Adr. Scan In8 : 0 Adr. Scan. Out8 : 0 Nota : Toute modification effectuée sur les paramètres NMA1 ... NMA8 ou NCA1 ... NCA8 doit être faite moteur à l'arrêt. Le programme de l'automate maître devra être mis à jour pour tenir compte de cette modification. 1755862 11/2010 19 Configuration Configuration des paramètres surveillés Il est possible de sélectionner jusqu'à 4 paramètres pour afficher leur valeur dans le menu [1.2 - SURVEILLANCE] du terminal graphique. La sélection s'effectue via le menu [6 - ECRAN SURVEILLANCE], sous-menu [6.3 - CONFIG. IMAGE COM.]. Chaque paramètre [SELECT. MOT 1] ... [SELECT. MOT 4] permet de choisir l'adresse logique du paramètre. Une adresse nulle permet de désactiver la fonction. Dans l'exemple donné ici, les mots surveillés sont : • Paramètre 1 = Courant moteur (LCR) : adresse logique 3204, format décimal signé, • Paramètre 2 = Couple moteur (OTR) : adresse logique 3205, format décimal signé, • Paramètre 3 = Dernier défaut apparu (LFT) : adresse logique 7121, format hexadécimal, • Paramètre désactivé : adresse W0; format par défaut : format hexadécimal. RDY MDB 6.3 +0.00Hz 0A CONFIG. COMM. MAP SELECT. MOT 1 : FORMAT 1 : SELECT. MOT 2 : FORMAT 2 : SELECT. MOT 3 : Code 3204 Signé 3205 Signé 7121 Quick FORMAT 3 : Hexa SELECT. MOT 4 : 0 FORMAT 3 : Hexa Pour chaque mot surveillé, il est possible de lui affecter l'un des trois formats d'affichage suivants : Format Plage Affichage sur le terminal Hexadécimal 0000 ... FFFF [Hexa] Décimal signé -32 767 ... 32 767 [Signé] Décimal non signé 0 ... 65 535 [Non signé] Nota : Si un paramètre surveillé, - est affecté à une adresse inconnue (ex. : 3 200), - est affecté à un paramètre protégé, - n'est pas affecté. l'affichage de la valeur dans l'écran [IMAGE COM.] est : "-----" (voir chapitre "Diagnostic"). 20 1755862 11/2010 Configuration Configuration de la gestion des défauts de communication Si le variateur ne reçoit pas de requête Modbus à son adresse pendant un temps prédéfini (time out), un défaut Modbus est déclenché. Tout type de requête Modbus est pris en compte (écriture, lecture ...). Le "time out" est réglable de 0,1 s à 30 s, via le terminal graphique ou le terminal intégré, depuis le menu [1.9 COMMUNICATION] (COM-), sous-menu [MODBUS RESEAU] (Md1-), par le paramètre [Modbus time out] (ttO). La valeur par défaut est 10 s. Il est également possible de configurer le comportement du variateur lors d'un défaut de communication Modbus. RDY MDB +0.00Hz 0A GESTION DEFAUT COM. La configuration est possible via le terminal graphique ou le terminal intégré, depuis le menu [1.8 - GESTION DEFAUTS] (FLt-), sousmenu [GESTION DEFAUT COM.] (CLL-) par le paramètre [Gestion déf. Mdb] (SLL). Gest. déf. Network : Roue libre Gest. déf. CANopen : Roue libre Gestion déf. Mdb : Roue libre Code Quick Les valeurs du paramètre [Gestion déf. Mdb] (SLL) qui déclenchent un défaut variateur [Com. Modbus] (SLF1) sont : Valeur Signification [Roue libre] (YES) Arrêt en roue libre (réglage usine). [arrêt rampe] (rMP) Arrêt sur rampe. [arrêt rapide] (FSt) Arrêt rapide. [Injection DC] (dCI) Arrêt par injection de courant continu. Les valeurs du paramètre [Gestion déf. Mdb] (SLL) qui ne déclenchent pas de défaut variateur sont : Valeur Signification [Déf. ignoré] (nO) Défaut ignoré. [Selon STT] (Stt) Arrêt selon la configuration de [Type d'arrêt] (Stt). [Vit.repli] (LFF) Passage à la vitesse de repli, conservée tant que le défaut est présent et que l'ordre de marche n'est pas supprimé. [Maintien vit] (rLS) Le variateur conserve la vitesse en cours au moment du défaut, tant que le défaut est présent et que l'ordre de marche n'est pas supprimé. La vitesse de repli peut être configurée dans le menu [1.8 - GESTION DEFAUTS] (FLt-) par le paramètre [Vitesse de repli] (LFF). 1755862 11/2010 21 Diagnostic Voyants de signalisation Les DEL HMI et MOD sont des voyants de signalisation situés à gauche de l’afficheur 7 segments à 4 chiffres en face avant de l’Altivar 71. Ils servent à indiquer l’état des communications Modbus. HMI : Activité de la liaison série Modbus HMI MOD : Activité de la liaison série Modbus réseau Chaque voyant s’allume pendant 200 ms lorsqu’une trame circule sur le réseau Modbus correspondant, qu’elle soit à destination du variateur ou pas. Nota : Les Altivar 71 de calibre important (>15 kW) ne disposent pas de terminal intégré. L'état des voyants HMI et MOD est reporté sur le terminal graphique. 22 1755862 11/2010 Diagnostic Diagnostic de la communication RUN MDB +50.00Hz 80A IMAGE COM. Canal cmd. : Modbus Valeur Cmd : 000FHex Canal réf. actif : Modbus Référence fréq. : 500.0Hz Mot d'état : 827Hex Code Quick W3204 : 53 W3205 : 725 W7132 : 0000Hex W0 : ------- COM. SCANNER IN COM SCANNER OUT IMAGE MOT CMD. IMAGE REF. FREQ. DIAG MODBUS RESEAU DIAG MODBUS HMI IMAGE CANopen SCANNER CARTE PROG. Sur le terminal, le menu [1.2 - SURVEILLANCE] (SUP-), sous-menu [IMAGE COM.] (CMM) : • le sous-menu [DIAG MODBUS RESEAU] permet de visualiser l'état des communications sur Modbus réseau, • le sous-menu [DIAG MODBUS HMI] permet de visualiser l'état de la communication sur Modbus HMI. RUN MDB +50.00Hz 80A RUN DIAG MODBUS RESEAU LED COM : Nbre trames Mb1 : Erreurs CRC Mb1 : Code MDB +50.00Hz 80A DIAG MODBUS HMI Adr. Scan. Out1 : 568 Nbre trames Mb2 : 0 Erreurs CRC Mb2 : Quick Code 10753 0 Quick Visualisation des DEL • Voyants MOD : activité de Modbus réseau. • Voyant HMI : activité de Modbus HMI. le symbole représente un voyant éteint (absence de trames Modbus) ; le symbole représente un voyant allumé (détection d'une trame Modbus). Le voyant reste allumé pendant 200 ms à chaque fois que le variateur détecte le passage d'une trame Modbus, même si celle-ci ne lui est pas destinée. Ces voyants sont équivalents aux DEL du terminal 7 segments intégré lorsque le variateur en est équipé. Le terminal graphique est connecté à Modbus HMI, le symbole affecté au champ [LED COM] du sous-menu [DIAG MODBUS HMI] est toujours . 1755862 11/2010 23 Diagnostic Compteurs Modbus • [Nbre trames Mb1] et [Nbre trames Mb2] indiquent le nombre de trames Modbus reçues. Ce compteur comptabilise à la fois les trames correctes et erronées. • [Erreurs CRC Mb1] et [Erreurs CRC Mb2] indiquent le nombre de trames Modbus qui comportent des erreurs de checksum. Pour ces deux compteurs, seules les trames qui sont destinées au variateur, dont l'adresse Modbus est fourni par le paramètre [Adresse Modbus] (Add) sont comptabilisées. Les trames en diffusion générale ne sont pas comptabilisées. [Nbre trames Mb1] et [Nbre trames Mb2] sont des compteurs modulo 65 536, c'est-à-dire que leur valeur reprend depuis 0 lorsqu'elle atteint 65 535. Par contre, les compteurs [Erreurs CRC Mb1] et [Erreurs CRC Mb2] restent à 65 535 dès que cette valeur est atteinte. Chaque compteur Modbus correspond à un paramètre variateur : Menu Nom du paramètre Code Adresse logique [DIAG MODBUS RESEAU] [Nbre trames Mb1] M1CT 6011 [Erreurs CRC Mb1] M1EC 6010 [Nbre trames Mb2] M2CT 6031 [Erreurs CRC Mb2] M2EC 6030 [DIAG MODBUS HMI] 24 1755862 11/2010 Diagnostic Diagnostic du contrôle - commande Sur le terminal, le menu [1.2 - SURVEILLANCE] (SUP-), sous-menu [IMAGE COM.] (CMM) permet de visualiser des informations de diagnostic du contrôle - commande entre le variateur Altivar 71 et le maître Modbus : • canal de commande actif, • valeur du mot de commande (CMD) issu du canal de commande actif, • canal de consigne actif, • valeur de la consigne issue du canal de consigne actif, • valeur du mot d'état, • valeurs de quatre paramètres choisis par l'utilisateur. • dans le sous-menu [COM. SCANNER IN] : valeurs des mots d'entrée du scanner de communication, • dans le sous-menu [COM. SCANNER OUT] : valeurs des mots de sortie du scanner de communication, • dans le sous-menu [IMAGE MOT CMD.] : mots de commande issus de tous les canaux, • dans le sous-menu [IMAGE REF. FREQ.] : consignes de fréquence issues de tous les canaux. Exemple de visualisation des informations de diagnostic communication RUN MDB +50.00Hz 80A IMAGE COM. Canal cmd. : Modbus Valeur Cmd : 000FHex Canal réf. actif : Modbus Référence fréq. : 500.0Hex Mot d'état : 8627Hex Code Quick W3204 : 53 W3205 : 725 W7132 : 0000Hex W0 : ----- COM. SCANNER IN COM SCANNER OUT IMAGE MOT CMD. IMAGE REF. FREQ. DIAG MODBUS RESEAU DIAG MODBUS HMI IMAGE CANopen SCANNER CARTE PROG. Visualisation du mot de commande Le paramètre [Canal cmd.] indique le canal de commande actif. Le paramètre [Valeur Cmd] indique la valeur hexadécimale du mot de commande (CMD) utilisé pour piloter le variateur. Le sous-menu [IMAGE MOT CMD.], paramètre [Cmd. Modbus] permet de visualiser la valeur hexadécimale du mot de commande issu de Modbus 1755862 11/2010 25 Diagnostic Visualisation de la consigne de fréquence Le paramètre [Canal réf. actif] indique le canal de consigne actif. Le paramètre [Référence fréq.] indique la valeur (unité 0,1 Hz) de la consigne de fréquence (LFR) utilisée pour piloter le variateur. Le sous-menu [IMAGE REF. FREQ.], paramètre [Réf. Modbus] permet de visualiser la valeur (unité 0,1 Hz) de la consigne de vitesse issue de Modbus Visualisation du mot d'état Le paramètre [Mot d'état] donne la valeur du mot d'état (ETA). Visualisation de paramètres choisis par l'utilisateur Les quatre paramètres [W••••] donnent la valeur de quatre mots surveillés choisis par l'utilisateur. L'adresse et le format d'affichage de ces paramètres peuvent être configurés dans le menu [6 - ECRAN SURVEILLANCE], sousmenu [6.3 - CONFIG. COMM. MAP]. La valeur d'un mot surveillé est égale à "-----" si : • la surveillance n'est pas activé (adresse égale à W0), • le paramètre est protégé, • le paramètre est inconnu (ex. : W3200). Visualisation des valeurs du scanner de communication Sur le terminal graphique, dans le menu [1.2 - SURVEILLANCE] (SUP-), sous-menu [IMAGE COM.] (CMM-), - le sous-menu [COM. SCANNER IN] (ISA-) permet de visualiser la valeur des 8 paramètres d'entrée du scanner de communication NM1 à NM8). - le sous-menu [COM SCANNER OUT] (OSA-) permet de visualiser la valeur des 8 paramètres de sortie du scanner de communication NC1 à NC8). La configuration de ces paramètres périodiques est décrite dans le chapitre "Configuration". Exemple de visualisation du scanner de communication sur le terminal graphique : RUN MDB +50.00Hz 80A RUN COM. SCANNER IN MDB +50.00Hz 80A COM SCANNER OUT Val Com Scan In1 : 34359 Val Com Scan out1 : 15 Val Com Scan In2 : 600 Val Com Scan out2 : 598 Val Com Scan In3 : 0 Val Com Scan out3 : 0 Val Com Scan In4 : 0 Val Com Scan out4 : 0 Val Com Scan In5 : 0 Val Com Scan out5 : 0 Code Quick Code Quick Val Com Scan In6 : 0 Val Com Scan out6 : 0 Val Com Scan In7 : 0 Val Com Scan out7 : 0 Val Com Scan In8 : 0 Val Com Scan out8 : 0 Dans cet exemple, seuls sont configurés les deux premiers paramètres (affectation par défaut). [Val Com Scan In1] = [34343] Mot d'état = 34359 = 16#8637 V Etat Drivecom "Operation enabled", [Val Com Scan In2] = [600] Vitesse de sortie = 600 V 600 tours/minute [Val Com Scan out1] = [15] Mot de commande = 15 = 16#000F V Commande "Enable operation" (Marche) [Val Com Scan out2] = [598] Consigne de vitesse = 600 V 598 rpm marche sens arrière, vitesse atteinte. 26 1755862 11/2010 Diagnostic Défaut de communication S'il n'y a pas de communication Modbus, le voyant MOD ou HMI du terminal intégré ou du terminal graphique est éteint. Il n'y a pas de voyant spécifique pour le défaut de communication Modbus. Dans la configuration usine, un défaut de communication Modbus déclenche un défaut variateur réarmable [Com. Modbus] (SLF1) et provoque un arrêt roue libre. Il est possible de changer le comportement du variateur en cas de défaut de communication Modbus (voir le paragraphe configuration) : - Défaut variateur [Com. Modbus] (SLF1) (arrêt roue libre, arrêt sur rampe, arrêt rapide ou freinage par injection DC). - Pas de défaut variateur (arrêt, maintien, repli). La gestion des défauts de communication est décrite en détail dans le guide des paramètres, chapitre "Surveillance de la communication" : • Après l'initialisation (mise sous tension), le variateur vérifie qu'au moins un des paramètres de commande ou de consigne a été écrit une première fois par Modbus. • Ensuite, si un défaut de communication apparaît sur Modbus, le variateur réagit suivant la configuration (défaut, maintien, repli ...). Le défaut de communication est généré s'il n'y pas de requête Modbus à destination du variateur pendant un temps prédéfini (voir "Configuration de la gestion des défauts de communication"). Tous les types de requêtes sont pris en compte (écriture, lecture...). Si le variateur est connecté à une passerelle de communication, le réseau supérieur peut comporter : - Un automate qui commande le variateur, - Un terminal industriel (type Magelis) ou un superviseur (SCADA) qui surveille le variateur. Si l'automate tombe en panne, le superviseur peut continuer à engendrer du trafic Modbus à destination du variateur. Dans ce cas, le défaut de communication Modbus n'apparaîtra pas. 1755862 11/2010 27 Protocole Modbus Mode RTU Le mode de transmission utilisé est le mode RTU. La trame ne comporte ni octet d’en-tête de message, ni octets de fin de message. Sa définition est la suivante : Adresse esclave Code Requête Données CRC16 Les données sont transmises en binaire. CRC16 : paramètre de contrôle polynomial (cyclical redundancy check). La détection de fin de trame est réalisée sur un silence supérieur ou égal à 3,5 caractères. Principe Le protocole Modbus est un protocole maître - esclave. Il ne peut y avoir sur la ligne qu’un seul appareil en train d’émettre. Le maître gère les échanges et lui seul en a l’initiative. Maître Il interroge successivement chacun des esclaves. Aucun esclave ne peut de lui-même envoyer de message sans y avoir été invité. Le maître réitère la question lors d’un échange erroné et décrète l’esclave interrogé absent après une non-réponse dans un temps enveloppe donné. Si un message n’est pas compris par un esclave, il émet une réponse d’exception au maître. Le maître peut réitérer ou non la requête. Esclave i Esclave j Esclave k Les communications directes d’esclave à esclave ne sont pas possibles. Pour communiquer d’esclave à esclave, 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. Deux types de dialogue sont possibles entre maître et esclaves : • le maître envoie une requête à un esclave et attend sa réponse, • le maître envoie une requête à l’ensemble des esclaves sans attendre de réponse (principe de la diffusion générale). 28 1755862 11/2010 Protocole Modbus Modbus Intégré Altivar 71 Le variateur Altivar 71 est équipé de 2 prises Modbus intégrées : · Modbus réseau, · Modbus HMI. Physiquement, ces 2 prises sont indépendantes. Elles sont reliées à 2 réseaux Modbus différents avec chacun son maître. Elles peuvent avoir des vitesses et formats différents. Ces 2 réseaux donnent accès aux 3 serveurs Modbus du variateur qui sont identifiés par leur adresse. L'adresse de chaque serveur est identique sur les 2 réseaux. Ces 2 réseaux ne consistent qu'un seul canal: les commandes et les consignes qui proviennent des 2 prises (donc des 2 maîtres Modbus) ne sont pas distinguées par le variateur. Dans la pratique, un seul automate ou terminal industriel (type Magelis) pilote le variateur. Le terminal déporté et PowerSuite sont aussi des maîtres Modbus, mais ils bénéficient de canaux privilégiés. Ils sont identifiés comme des outils de mise en service et utilisent des services particuliers. Adresses • Les adresses Modbus du variateur peuvent être configurées de 1 à 247. • L’adresse 0 codée dans une requête émise par le maître est réservée à la diffusion générale. Les variateurs ATV 71 prennent en compte la requête, mais n’y répondent pas. Le variateur a 3 serveurs Modbus avec chacun une adresse : • un serveur Modbus pour les paramètres du variateur, • un serveur Modbus pour les variables (%MW...) de la carte programmable "Controller inside", • un serveur Modbus pour les paramètres de la carte de communication (Ethernet). Les adresses de ces serveurs sont identiques par Modbus réseau et Modbus HMI. Il n’y a pas de règle pour l’attribution de ces adresses, sauf : - doit être comprise entre 1 et 247, - chaque adresse est unique sur le réseau. 1755862 11/2010 29 Protocole Modbus Fonctions Modbus Le tableau suivant indique les fonctions Modbus gérées par l'Altivar 71 et précise les limites. La définition des fonctions "lecture" et "écriture" s’entend vue du maître. Code Nom Modbus Nom des fonctions Diffusion Valeur maxi de N 3 = 16#03 Read Holding Registers Lecture de N mots de sortie NON 63 mots maxi 6 = 16#06 Write Single Register Ecriture d'un mot de sortie OUI – 8 = 16#08 Diagnostics Diagnostic NON 16 = 16#10 Write Multiple Registers Ecriture de N mots de sortie OUI 61 mots maxi 23 = 16#17 Read/Write Multiple Registers Lecture/écriture de N mots NON 20 / 20 mots maxi 43 = 16#2B Read Device Identification Identification NON – Lecture de N mots de sortie : fonction 3 Nota : PF = bits de poids fort, Pf = bits de poids faible. Cette fonction permet de lire les paramètres de l’ATV 71, quel que soit leur type. Requête N° esclave 03 1 octet 1 octet N° du premier mot Nombre de mots PF PF Pf 2 octets CRC16 Pf Pf 2 octets PF 2 octets Réponse N° Esclave 03 1 octet 1 octet Nombre d’octets lus Valeur premier mot 1 octet 2 octets PF ------- Pf Valeur dernier mot PF CRC16 Pf Pf 2 octets PF 2 octets Exemple 1 : lecture des 4 mots W3 102 à W3 105 (16#0C1E à 16#0C21) de l’esclave 2, à l’aide de la fonction 3, avec : • • • • SFr = Fréquence de découpage = 4 kHz (W3 102 = 16#0028) tFr = Fréquence maximale de sortie = 60 Hz (W3 103 = 16#0258) HSP = Grande vitesse = 50 Hz (W3 104 = 16#01F4) LSP = Petite vitesse = 0 Hz (W3 105 = 16#0000) Requête 02 03 0C1E 0004 276C Réponse 02 30 03 08 0028 0258 01F4 0000 Valeur de : W3 102 W3 103 W3 104 W3 105 Paramètres : SFr tFr HSP LSP 52B0 1755862 11/2010 Protocole Modbus Exemple 2 : Lecture, à l'aide de la fonction 3, des 5 mots mémoires %MW20 (16#0014) à %MW24 (16#0018) de la carte "Controller Inside" (référence : VW3 A3 510) ; l'adresse du serveur Modbus de cette carte est configurée à l'aide du paramètre [Adresse Mod C.Prog] (AMOA) : adresse Modbus 54 (16#36). Les cinq valeurs lues sont les suivantes : 16#0054, 16#0123, 16#01A3, 16#1AD5 et 16#009E. Requête 36 03 0014 0005 C18A Réponse 36 03 0A 0054 0123 01A3 1AD5 009E %MW20 %MW21 %MW22 %MW23 %MW24 214C Exemple 3 : Lecture, à l'aide de la fonction 3, de la valeur courante de l'adresse IP de la carte Ethernet (référence : VW3 A3 310) ; l'adresse du serveur Modbus de cette carte est configurée à l'aide du paramètre [Adresse Mod C.com.] (AMOC) : adresse Modbus 104 (16#68). Les 4 adresses successives qui sont utilisées pour cette adresse IP vont de 60 006 (16#EA66) à 60 009 (16#EA69) et leurs valeurs sont égales à 16#008B, 16#00A0, 16#0045 et 16#F1 (adresse IP = IPC1.IPC2.PC3.IPC4 = 139.160.69.241). Requête 68 03 EA66 0004 9937 Réponse 68 03 08 008B 00A0 0045 00F1 IPC1 IPC2 IPC3 IPC4 2E0A Ecriture d’un mot de sortie : fonction 6 Requête et réponse (le format des trames est identique) N° Esclave 06 Numéro du mot 1 octet 1 octet PF Pf Valeur du mot PF 2 octets CRC16 Pf 2 octets Pf PF 2 octets Exemple : écriture de la valeur 16#000D dans le mot W9 001 (16#2329) de l’esclave 2 (ACC = 13 s). Requête et réponse 02 06 1755862 11/2010 2329 000D 9270 31 Protocole Modbus Diagnostic : fonction 8 Sous-code 16#00 : écho Cette fonction demande à l’esclave interrogé de retourner intégralement le message envoyé par le maître. Sous-code 16#0A : remise à zéro des compteurs Cette fonction effectue la remise à zéro de tous les compteurs de surveillance des échanges d’un esclave. Sous-code 16#0C : lecture du compteur de messages reçus avec erreur de checksum Sous-code 16#0E : lecture du compteur de messages adressés à l’esclave Lecture d’un mot totalisant tous les messages adressés à l’esclave quelle que soit leur nature (sauf en diffusion). Requête et réponse N° esclave 08 Sous-code PF 1 octet 1 octet Données Pf PF 2 octets Sous-code Données requêtes Données réponses CRC16 Pf Pf N octets PF 2 octets Fonction exécutée 00 XX YY XX YY Echo 0A 00 00 00 00 Remise à zéro des compteurs 0C 00 00 XX YY (= valeur du compteur) Lecture du compteur de messages reçus avec erreur de checksum 0E 00 00 XX YY (= valeur du compteur) Lecture du compteur de messages adressés à l’esclave Exemple : ECHO des valeurs 16#31 et 16#32 de l'esclave 4 Requête et réponse (si fonction réussie) N° esclave Code requête ou Code réponse 04 08 Sous-code PF Pf 00 00 Valeur du 1er octet Valeur du 2ème octet 31 32 CRC16 Pf PF 74 1B (valeurs hexadécimales) 32 1755862 11/2010 Protocole Modbus Ecriture de N mots de sortie : fonction 16 (16#10) Requête N° esclave 10 N° du premier mot PF 1 octet 1 octet Nombre de mots Pf PF 2 octets Nombre d’octets Valeur du premier mot Pf PF 2 octets 1 octet ------- CRC16 Pf Pf 2 octets PF 2 octets Réponse N° esclave 10 N° du premier mot PF 1 octet 1 octet Nombre de mots Pf PF 2 octets Pf 2 octets CRC16 Pf PF 2 octets Exemple : écriture des valeurs 20 et 30 dans les mots W9 001 et W9 002 de l’esclave 2 (temps d’accélération = 20 s et temps de décélération = 30 s) Requête N° esclave Code Requête 02 10 N° du premier mot Nombre de mots PF Pf PF Pf 23 29 00 02 Nombre d’octets 04 Valeur du premier mot Valeur du deuxième mot CRC16 PF Pf PF Pf Pf PF 00 14 00 1E 73 A4 Réponse N° esclave 02 Code Réponse 10 N° du premier mot Nombre de mots CRC16 PF Pf PF Pf Pf PF 23 29 00 02 9B B7 (valeurs hexadécimales) 1755862 11/2010 33 Protocole Modbus Identification : fonction 43 (16#2B) Requête N° esclave 2B Type de MEI 0E ReadDeviceId 01 Id de l’objet 00 CRC16 1 octet 1 octet 1 octet 1 octet 1 octet N° esclave 2B Type de MEI 0E ReadDeviceId 01 Degré de conformité 02 1 octet 1 octet 1 octet 1 octet 1 octet Pf PF 2 octets Réponse ------- ------- ------- ------- ------- ------- Nombre de trames supplémentaires 00 Id de l’objet suivant 00 Nombre d’objets 04 1 octet 1 octet 1 octet Id de l’objet n°1 00 Longueur de l’objet n°1 0D Valeur de l’objet n°1 “Schneider-Electric” 1 octet 1 octet 18 octets Id de l’objet n°2 01 Longueur de l’objet n°2 0B Valeur de l’objet n°2 “ATV71HU15M3” 1 octet 1 octet 11 octets Id de l’objet n°3 02 Longueur de l’objet n°3 04 Valeur de l’objet n°3 “0201” 1 octet 1 octet 04 octets Id de l’objet n°4 06 Longueur de l’objet n°4 09 Valeur de l’objet n°4 “MACHINE 4” 1 octet 1 octet 09 octets ------- ------- ------- ------- ------- ------- CRC16 Pf PF 1 octet 1 octet La taille totale de la réponse donnée en exemple ici est égale à 55 octets La réponse contient les quatre objets suivants : 34 • Objet n°1 : Nom du fabricant (toujours “Schneider-Electric”, soit 18 octets). • Objet n°2 : Référence de l’appareil (chaîne ASCII ; exemple : “ATV71HU15M3”, soit 11 octets). La longueur de cet objet varie en fonction du type de variateur. Utilisez le champ "longueur de l’objet n°2" pour en connaître la longueur. • Objet n°3 : Version de l’appareil, au format “MMmm” où “MM” représente l’indice majeur et “mm” l’indice mineur (chaîne ASCII de 4 octets ; exemple : “0201” pour la version 2.1). • Objet n°4 : Nom de l’appareil (chaîne ASCII ; exemple : "MACHINE 4", soit 9 octets). La longueur de cet objet varie en fonction du nom d’appareil affecté au variateur, celui-ci étant configuré par l’utilisateur : menu [7. CONFIG AFFICHAGE] sous-menu [7.1 PARAMETRES UTILISATEUR] paramètre [NOM APPAREIL]. Taille maximale 16 octets. 1755862 11/2010 Protocole Modbus Réponse négative spécifique à la fonction d’identification CRC16 N° esclave 2B + 80 AB Type de MEI 0E Code d’erreur 00 à 02 Pf PF 1 octet 1 octet 1 octet 1 octet 1 octet 1 octet Code d’erreur : 16#00 = 16#01 = 16#02 = Aucune erreur Le “Code requête” (16#2B), le “Type de MEI” (16#0E) ou le “ReadDeviceId” (16#01) contenu dans la requête est incorrect Le “Id de l’objet” (16#00) contenu dans la requête est incorrect Exemple de réponse positive : Suite à la demande du maître Modbus, l’esclave 2 s’identifie de la manière suivante : • • • • Nom du fabricant = “Schneider-Electric” Nom de l’appareil = “ATV71HU15M3” Version de l’appareil = “0201” Nom de l’appareil = "MACHINE 4" Requête N° esclave Code Requête Type de MEI ReadDeviceld ld de l’objet 02 2B 0E 01 00 CRC Pf 34 CRC PF 77 Réponse N° esclave Code Réponse Type de MEI ReadDeviceld Degré de conformité Nb de trames supplémentaires ld de l’objet suivant Nb d’objet 02 2B 0E 01 02 00 00 04 --------- ld de Longueur de l’objet n°1 l’objet n°1 00 ------- 0D ld de Longueur de l’objet n°2 l’objet n°2 01 0B Valeur de l’objet n°1 ----- ’T’ ’e’ ’l’ ’e’ ’m’ ’e’ ’c’ ’a’ ’n’ ’i’ ’q’ ’u’ ’e’ 54 65 6C 65 6D 65 63 61 6E 69 71 75 65 Valeur de l’objet n°2 ’T’ ’V’ ’7’ ’1’ ’H’ ’U’ ’1’ ’5’ ’M’ ’3’ 41 54 56 37 31 48 55 31 35 4D 33 Valeur de l’objet n°4 ’H’ ’I’ ’N’ ’E’ 48 49 4E 45 ’’ 20 ’4’ 34 Valeur de l’objet n°3 ’0’ ’2’ ’0’ ’1’ 30 32 30 31 ---ld de Longueur de ---- l’objet n°4 l’objet n°4 06 09 ’M’ 4D ’A’ 41 ’C’ 43 ----- ---- ’A’ ---ld de Longueur de ---- l’objet n°3 l’objet n°3 02 04 1755862 11/2010 ------------- ---- CRC CRC Pf PF 6F 50 35 Protocole Modbus Lecture/écriture de N mots : fonction 23 (16#17) Requête N° esclave N° du 1er mot à lire 17 PF 1 octet 1 octet Pf PF Pf 2 octets --- Nombre d’octets à écrire --- N° du 1er mot à écrire Nombre de mots à lire PF 2 octets Pf ----------------------------- --- 2 octets Valeur du dernier mot à écrire Pf 1 octet PF 2 octets Valeur du 1er mot à écrire PF Nombre de mots à écrire --- Pf PF CRC16 Pf 2 octets Pf 2 octets PF 2 octets Réponse N° esclave 17 Nombre d’octets lus Valeur du 1er mot lu PF 1 octet 1 octet 1 octet Pf Valeur du dernier mot lu -------------- PF 2 octets Pf CRC16 Pf 2 octets PF 2 octets Exemple : Cet exemple regroupe les deux exemples des fonctions 3 et 16. La fonction 23 diminue l’occupation de la ligne par rapport à ces deux fonctions. Cependant le nombre de mots pouvant être lus et écrits est restreint. • écriture des 2 mots W9 001 et W9 002 de l'esclave 2 aux valeurs 20 (16#14) et 30 (16#1E) ; • lecture des 4 mots W3 102 à W3 105 du même esclave (valeurs lues = 16#0028, 16#0258, 16#01F4 et 16#0000). Requête N° esclave Code Requête 02 --- 17 Nb d’octets à écrire ----- 04 N° 1er Mot à lire Nb de Mots à lire N° 1er Mot à écrire Nb de Mots à écrire --- PF Pf PF Pf PF Pf PF Pf --- 0C 1E 00 04 23 29 00 02 --- Valeur 1er Mot à écrire Valeur 2ème Mot à écrire CRC CRC PF Pf PF Pf Pf PF 00 14 00 1E D2 F5 Valeur 1er Mot lu Valeur 2ème Mot lu Valeur 3ème Mot lu Valeur 4ème Mot lu Réponse N° esclave 02 36 Code Réponse 17 Nb d’octets lus 08 CRC CRC PF Pf PF Pf PF Pf PF Pf Pf PF 00 28 02 58 01 F4 00 00 12 F0 1755862 11/2010 Protocole Modbus Scanner de communication Afin d'améliorer les performances des communications avec un Altivar 71, il est possible de copier automatiquement des paramètres non contigus du variateur dans des paramètres contigus. Ainsi, en une seule requête de lecture et/ou d'écriture, la copie de plusieurs paramètres variateur non contigus peuvent être lus ou écrits, alors que cette opération aurait nécessité plusieurs requêtes Modbus. Cette fonction s’appelle scanner de communication Le scanner de communication de l'Altivar 71 supporte jusqu'à huit paramètres scanner de commande et huit paramètres scanner de surveillance. Ces paramètres sont accessibles par toutes les requêtes de lecture et d’écriture supportées par l’Altivar 71. L’amélioration des performances est réelle pour les fonctions : Code Nom Modbus Nom des fonctions Valeur maxi de N 3 = 16#03 Read Holding Registers Lecture de N mots de sortie 63 mots maxi 16 = 16#10 Write Multiple Registers Ecriture de N mots de sortie 61 mots maxi 43 = 16#2B Read Device Identification Identification – Les huit paramètres scanner de commande sont NC1 à NC8 (W12 761 à W12 708). Leurs adresses sont NCA1 à NCA8 (W12 721 à W12 728). Les huit paramètres scanner de surveillance sont NM1 à NM8 (W12 741 à W12 748). Leurs adresses sont NMA1 à NMA8 (W12 701 à W12 708). La configuration du scanner de communication est décrite dans le chapitre "Configuration". Exemple d'utilisation des paramètres scanner : • • • • N° Utilisation de la fonction "lecture/écriture de N mots" (code requête = 23 = 16#17) ; Transmission de la requête à un Altivar 71 situé à l'adresse 20 (16#14) ; Lecture de l'ensemble des 8 paramètres scanner de surveillance (NM1 à NM8 : W12 741 à W12 748 = adresses 16#31C5 à 16#31CC) ; Liste des paramètres d’origine : Paramètre Adresse logique Valeur lue N° Paramètre Adresse logique Valeur lue 1 ETA W3 201 16#0007 2 RFRD W8 604 16#1388 5 ULN W3 207 16#00F0 6 THD W3 209 16#0065 3 LCR W3 204 16#0064 7 THR W9 630 16#0032 4 OTR W3 205 16#0045 8 LFT W7 121 16#0000 • Ecriture des 6 premiers paramètres scanner de commande (NC1 à NC6 : W12 761 à W12 766 = adresses 16#31D9 à 16#31DE) ; • Liste des paramètres du destination : N° Paramètre Adresse logique Valeur à écrire N° Paramètre Adresse logique Valeur à écrire 1 CMD W8 501 16#000F 5 ACC W9 001 16#04B0 2 LFRD W8 602 16#1388 6 DEC W9 002 16#0258 3 HSP W3 104 16#1F40 7 - W0 16#0000 4 LSP W3 105 16#01F4 8 - W0 16#0000 1755862 11/2010 37 Protocole Modbus La configuration des paramètres scanner de commande et de surveillance est effectuée, via le terminal, de la façon suivante : Commande Menu Valeur Code Nom du paramètre [Adr. Scan. Out1] (nCA1) 8 501 CMD Mot de commande [Adr. Scan. Out2] (nCA2) 8 602 LFRD Consigne de vitesse [Adr. Scan. Out3] (nCA3) 3 104 HSP Grande vitesse [Adr. Scan. Out4] (nCA4) 3 105 LSP Petite vitesse [Adr. Scan. Out5] (nCA5) 9 001 ACC Temps d’accélération [Adr. Scan. Out6] (nCA6) 9 002 DEC Temps de décélération [Adr. Scan. Out7] (nCA7) 0 [Adr. Scan. Out8] (nCA8) 0 Surveillance Menu Valeur Code Nom du paramètre [Adr. Scan In1] (nNA1) 3 201 ETA [Adr. Scan In2] (nNA2) 8 604 RFRD Vitesse de sortie [Adr. Scan In3] (nNA3) 3 204 LCR Courant moteur [Adr. Scan In4] (nNA4) 3 205 OTR Couple [Adr. Scan In5] (nNA5) 3 207 ULN Tension réseau [Adr. Scan In6] (nNA6) 3 209 THD Etat thermique du variateur [Adr. Scan In7] (nNA7) 9 630 THR Etat thermique du moteur [Adr. Scan In8] (nNA8) 7 121 LFT Dernier défaut Mot d’état Requête N° esclave Code Requête 14 17 N° 1er Mot à lire Nb de Mots à lire N° 1er Mot à écrire Nb de Mots à écrire PF Pf PF Pf PF Pf PF Pf 31 C5 00 08 31 D9 00 06 Nb d’octets à écrire ----- 0C --- Valeur 1er Mot à écrire Valeur 2ème Mot à écrire Valeur 3ème Mot à écrire Valeur 4ème Mot à écrire Valeur 5ème Mot à écrire Valeur 6ème Mot à écrire --- PF Pf PF Pf PF Pf PF Pf PF Pf PF --- 00 0F 13 88 1F 40 01 F4 04 B0 02 --- CRC CRC Pf Pf PF 58 56 3D Réponse N° esclave 14 --- 38 Code Réponse Nb d’octets lus 17 Valeur 1er Mot lu 10 Valeur 5ème Mot lu Valeur 2ème Mot lu Valeur 3ème Mot lu Valeur 4ème Mot lu --- PF Pf PF Pf PF Pf PF Pf --- 00 07 13 88 00 64 00 45 --- Valeur 6ème Mot lu Valeur 7ème Mot lu Valeur 8ème Mot lu CRC CRC --- PF Pf PF Pf PF Pf PF Pf Pf PF --- 00 F0 00 65 00 32 00 00 E4 90 1755862 11/2010 Protocole Modbus Réponses d’exception Une réponse d’exception est retournée par un esclave lorsque celui-ci ne peut exécuter la requête qui lui est adressée. Format d’une réponse d’exception : N° esclave Code réponse CRC16 Code erreur Pf 1 octet 1 octet 1 octet PF 2 octets Code réponse : code fonction de la demande + 16#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 adresses de mots indiquées lors de la requête n’existent pas dans l’esclave 3 = Les valeurs de mots indiquées lors de la requête ne sont pas permises dans l’esclave 4 = L’esclave a commencé à exécuter la demande, mais ne peut continuer à la traiter entièrement Exemple : écriture du mot ETA = W3 201 (qu'il est impossible d'écrire car en “lecture seule”) de l'esclave 4 à la valeur 1. Requête N° esclave 04 Code Requête 10 N° 1er Mot Nb de Mots PF Pf PF Pf 0C 81 00 01 Nb d'octets Valeur 1er Mot 02 CRC CRC PF Pf Pf PF 00 01 8A D1 Réponse N° esclave 04 Code Réponse Code Erreur 10 + 80 = 90 04 CRC CRC Pf PF 5D C2 Lecture de paramètres inexistants ou protégés Si, à l'aide d'une fonction Modbus, on lit un ensemble de paramètres, la valeur renvoyée pour les paramètres inexistants et pour les paramètres protégés est égale à 16#8000. Si, pour une même fonction Modbus, tous les paramètres lus sont inexistants ou protégés, le variateur renvoie une réponse d'exception avec un code d'erreur égal à 2. Exemple de lecture de paramètres inexistants ou protégés : Dans cet exemple, la même requête de lecture d'un paramètre inexistant (W8400), de CHCF (W8401) et de COP (W8402) est utilisée plusieurs fois de suite afin de montrer les effets de la protection des paramètres. La requête de lecture est une requête de lecture de N mots de sortie (fonction 3) et elle est adressée à un variateur dont l'adresse Modbus est égale à 12 (16#0C). La lecture est effectuée pour 3 mots consécutifs, à partir de l'adresse W8400 (16#20D0). La valeur de CHCF est égale à 16#0003 (Profil I/O) et celle de COP est égale à 16#0002 (recopie du mot de commande sur commutation du canal de commande n°1 vers le canal de commande n°2). Requête de lecture de N mots de sortie : N° esclave 0C 1755862 11/2010 Code Requête 03 N° 1er Mot Nb de Mots CRC16 PF Pf PF Pf Pf PF 20 D0 00 03 0E EF 39 Protocole Modbus Réponse à la requête de lecture de N mots de sortie : Cas n°1 : Paramètres CHCF (W8 401) et COP (W8 402) non protégés V Succès de la lecture pour ces deux paramètres et valeur égale à 16#8000 pour le paramètre inexistant situé à l'adresse W8 400. N° esclave 0C Code Réponse 03 Nb d'octets lus 06 Valeur W8 400 Valeur W8 401 Valeur W8 402 CRC16 PF Pf PF Pf PF Pf Pf PF 80 00 00 03 00 02 17 E4 Cas n°2 : Paramètre CHCF (W8401) protégé et COP (W8402) non protégé V Succès de la lecture pour COP et valeur égale à 16#8000 pour le paramètre inexistant situé à l'adresse W8 400 et pour le paramètre CHCF. N° esclave 0C Code Réponse 03 Nb d'octets lus 06 Valeur W8 400 Valeur W8 401 Valeur W8 402 CRC16 PF Pf PF Pf PF Pf Pf PF 80 00 80 00 00 02 CE 24 Cas n°3 : Paramètres CHCF (W8 401) et COP (W8 402) protégés V réponse d'exception (code réponse = 16#80 + code requête) car tous les paramètres lus sont soit inexistants, soit protégés ; code d'erreur égal à 2 (les adresses de mots indiquées lors de la requête n'existent pas dans l'esclave). N° esclave 0C 40 Code Réponse 80+03 = 83 Code d'erreur 02 CRC16 Pf PF 51 32 1755862 11/2010 Annexe: Schémas non standard Schéma UNI-TELWAY Le schéma du bus UNI-TELWAY a été utilisé par Schneider-Electric pour les variateurs et démarreurs progressifs (ATV58, ATV28, ATS48...), commercialisés avant la publication des spécifications Modbus sur www.modbus.org. Les variateurs de vitesse ATV31 et ATV71 répondent au schéma standard (voir page 9). Schéma de principe: Maître T R 5V 4,7 kΩ 4,7 kΩ 0V D(B) 120 Ω 120 Ω 1 nF 1 nF D(A) 0VL 5V 4,7 kΩ 5V 4,7 kΩ 4,7 kΩ 4,7 kΩ 0V R 0V T Esclave 1 R T Esclave n Type de câble principal Câble 2 paires torsadées blindées par paire Longueur maximum du bus 1000 m à 19200 bits/s Nombre maximum de stations (sans répéteur) 29 stations soit 28 esclaves Longueur maximum des dérivations • 20m • 40m divisé par le nombre de dérivation sur boîte de dérivation multiple Polarisation du bus Pour le maître et chaque esclave: • Une résistance de rappel au 5 V de 4,7kΩ • Une résistance de rappel au 0 VL de 4,7 kΩ Terminaison de ligne Une résistance 120 Ω 0,25 W en série avec un condensateur 1 nF 10 V Polarité commune Oui (0VL) et impédance élevée placée entre 0VL et la masse dans chaque station 1755862 11/2010 41 Annexe: Schémas non standard Schéma Jbus Schéma de principe : Maître T R 5V 470 Ω 470 Ω 0V L- (B/B') 150 Ω 150 Ω L+ (A/A') R T Esclave 1 R T Esclave n Type de câble principal Câble 1 paire torsadée blindée Longueur maximum du bus 1300 m à 19200 bits/s Nombre maximum de stations (sans répéteur) 32 stations soit 31 esclaves Longueur maximum des dérivations 3m Polarisation du bus Une résistance de rappel au 5 V de 470 Ω Une résistance de rappel au 0 V de 470 Ω Cette polarisation est souvent faite au niveau du maître. Terminaison de ligne Une résistance de 150 Ω Polarité commune Non 42 1755862 11/2010 Annexe: Schémas non standard Utilisation d’esclaves UNI-TELWAY dans un schéma standard Des esclaves équipés de polarisation 4,7kΩ peuvent être intégrés dans un schéma standard. Il est nécessaire de calculer une polarisation adéquate (Rp). Schéma de principe : Dans cet exemple l’esclave 1 a une polarisation 4,7 kΩ Maître T R 5V Rp Rp 0V D1 120 Ω 1 nF D0 Common 5V 4,7 kΩ 4,7 kΩ 0V R R T T Esclave n Esclave 1 Type de câble principal Câble blindé 1 paire torsadée et au moins un 3e conducteur Longueur maximum du bus 1000 m à 19200 bits/s Nombre maximum de stations (sans répéteur) Au plus 32 stations soit 31 esclaves (dépend de Rp et du nombre de 4,7 kΩ) Longueur maximum des dérivations • 20 m pour une seule dérivation • 40 m divisé par le nombre de dérivation sur boîte de dérivation multiple • Une résistance de rappel au 5 V (Rp) • Une résistance de rappel au Common (Rp) Cette polarisation peut être faite au niveau du maître. On doit valider (ou déterminer) la valeur de Rp par le calcul de la polarisation équivalente (Re) en fonction des polarisations des stations maître et esclaves. La valeur de Re doit être comprise entre 162 Ω et 650 Ω (valeur recommandée : 650 Ω). Polarisation du bus Terminaison de ligne Une résistance 120 Ω 0,25 W en série avec un condensateur 1 nF 10 V Polarité commune Oui (Common) • Si le maître est équipé d’une polarisation de 470 Ω et tous les esclaves d'une polarisation de 4,7 kΩ, il est possible de connecter au maximum 18 esclaves • Pour calculer la polarisation (Rp), il faut considérer que les polarisations des stations sont toutes en parallèle. Exemple : Si la polarisation Rp du bus est de 470 Ω (installée au niveau du maître) et que 2 esclaves ont des polarisations à 4700 Ω, la polarisation équivalente est: 1/Re = 1/470 + 1/4700 + 1/4700, soit Re = 1/ (1/470 + 1/4700 + 1/4700) et donc Re = 390 Ω. 390 Ω est supérieur à 162 Ω, le schéma est correct. Pour une polarisation équivalente idéale (650 Ω), on peut installer une polarisation bus Rp telle que: 1/650 = 1/Rp + 1/4700 + 1/4700, soit Rp = 1/(1/650 - 1/4700 - 1/4700) et donc Rp = 587 Ω. 1755862 11/2010 43 Annexe: Schémas non standard Recommandations pour réaliser un réseau Modbus avec des appareils non standard. 1. Identifier les polarités D0 et D1 Elles sont repérées de manière différentes suivant la spécification utilisée : Modbus D0 D1 Common EIA / TIA-485 A / A’ B / B’ C / C’ UNI-TELWAY D(A) D(B) 0VL Jbus RD + / TD + L+ RD - / TD L- Cependant, certains composants électroniques RS485 sont marqués à l’inverse de la norme EIA / TIA-485. Il est parfois nécessaire de faire un essai en connectant un maître et un esclave, puis d’inverser le raccordement en cas d’échec. 2. Vérifier les polarisations. Etudier la documentation des appareils pour connaître la polarisation. S’il y en a une, vérifier si la valeur est correcte (voir Utilisation d’esclaves UNI-TELWAY dans un schéma standard page 43) Il n’est pas toujours possible de réaliser une polarisation. Par exemple, si le 5 V n’est pas disponible au niveau du maître. 3. Choisir une terminaison de ligne. S’il y a une polarisation, choisissez une terminaison RC (R = 120 Ω, C = 1 nF) S’il n’est pas possible d’avoir une polarisation, choisissez une terminaison de ligne R (R = 150 Ω). 44 1755862 11/2010 ATV71_modbus_int_FR_1755862_03 1755862 11/2010