Kinco伺服PROFIBUS-DP总线说明

("ECOSTEP200有关ECOSTEP200-PA-000总线接口PROFIBUS-DP的说明前言PROFIBUS是一种不依赖于设备制造商的开放式的现场总线标准，广泛的应用于许多的过程自动化控制领域。满足国际现场总线标准（EN50170），由Profibus-FMS(FiledbusMessageSpecification)、Profibus-PA(ProcessAutomation)和Profibus-DP（DistributivePeripheral）三部分组成。PROFIBUS-DP适合于高速数据传输，可实现非常经济的设备级网络。因此它适用于PLC的控制。这一点在本文中将会提及。PROFIBUS-DP工作时遵循着主从通讯（主从站之间）和令牌通讯（主站之间）相结合的通讯原则，主从通讯严格的按循环方式工作，所带的看门狗定时器将在极短的时间内检查出主从站是否有故障，此外，关于主站如何关联从站有着标准的诊断协议。网络当中的使用者使用可以改变的地址来标识自身。除此之外，每个设备类别都有着它自身的识别数字，这一点与其它的类别一样。更加详细的信息可以从以下地址获得PROFIBUSNutzerorganisatione.V.Haid-und-Neu-Str.7D–76313KarlsruheTelefon:0721/9658590Telefax:0721/9658599Internet:http://www.profibus.comPROFIBUS-标志:接线所有设备的连接是通过站对站的方式。每一段可以有32个站-主或从。在每一段的开始和结束都有一个总线终端阻抗“Busabschluss”.为了确保操作运行不发生误差，两个总线终端阻抗必须有电源以及良好的接地屏蔽线不能阻止零点漂移。如果您的分段站超过32个时，必须使用中继器用以连接各段总线段。对于新装置的PROFIBUS网络，建议使用A型电缆。数据传输的速率取决于网络的长度-传输的距离。例如，1200米的距离之内可以达到187.5kBit/的波特率,但是如果传输距离在100米以内，波特率可以达到12MBit/s。如果对于布线安装有任何的疑问，请参照关于建立ROFIBUS-DP/FMS网络的技术文献。您可以在下述网站中获得更多的信息。www.profibus.com.与ECOSTEP的连接（1）、（2）、（7）、（9）空闲（3）-RxD/TxD-P，（4）-CNTR-P，（5）-GND，（6）-VP，（8）-RxD/TxD-NPROFIBUS与ECOSTEP\uf0d2200通过总线接口X2相连接，连接图按照标准说明书EN50170.所示。除了RxD/TxD-P,RxD/TxD-N信号,GND和VP以及可选择的信号CNTR-P(RTS,控制数据的处理方向)都是可支持的。这个信号用来控制中继器和光的连接。接口的电压来源于设备内部而无须外部输入。D形母头连接器的2脚与驱动器的GND连接。CommunicationparametersECOSTEP\uf0d2200支持以下波特率:12MBit/s6MBit/s3MBit/s1.5MBit/s0.5MBit/s187.5kBit/s93.75kBit/s45.45kBit/s19.2kBit/s9.6kBit/s总线接口可以识别主站的波特率并且自动的将自身转换到相应的数值.有效的设备地址可以通过驱动器上的拨码开关S0..S3(二进制)来设置，或者使用软件参数'Node_Offset'(用于所有的总线)来设置,如果通讯参数设置正确，这个设置值将会定义到外部的开关上去。拨码开关值'0000'不可设置，为系统内部保留.ECOSTEP200的工作机理见下图所示，遵循EN50170的说明.在伺服的逻辑电压上电后，ED伺服进入WAIT_PRM。等待参数初始化。此时从站设备等待接受主站的参数保文，不能进行数据的交互。如果从站受到参数化报文，就会进入等待组态报文WAIT_CFG状态。这时主站需发送从站的组态报文，从站将此报文与已经存储的组态进行比较，如果正确则进行数据交互（DATA_EXCHANGE），否则不进行数据交互。DATA_EXCHANGE期间，主站与从站将进行循环的数据交互。利用西门子软件STEP7对ED伺服进行PROFIBUS通讯配置如果您使用的是特殊的软件，那么可以按照如下的方式设置。要主站知道网络。我们称之为组网。如果您使用Step7请使用如下的路径：程序组件〉硬件组成〉，这种方式可以从工程管理器外部实现。首先，您需要在Step7的指定控键中安装可以兼容ECOSTEP200的GSD文件。即选择安装新的GSD（在菜单中选择）〉其他项，适用于ECOSTEP200的文件是JAT_054B.GSD，其中的054B代表ECOSTEP200的供应商信息.然后在硬件目录中找到PROFIBUS/更多的从站设备/驱动，这样作为一个特殊站点的ECOSTEP200就可以在网络中使用了。在ECOSTEP200的GSD文件中，您可以找到用于设置常见的运动模式（例如归位、定位等等）的模块模组。另外还有一些预先定义好的模块用于一些对寄存器的随机的读写操作。如果您想适用未在GSD中定义的更多的对象，那么您可以通过复制这些在GSD中预定义的模块，用新的对象地址覆盖以前定义过的地址即可。组态的方式如下所示：您可以使用三种构成方式:1)对象地址数值的循环读取命令符为0X43.ECOSTEP中的对象词典地定义对象地址的长度（定义为索引地址高位、索引地址低位、索引子地址）占用3byte。即有1、2或4byte的长度.容量位（第7位）需要设定。每一个模块的长度一般是一致的。第6位代表着计数位，等于=0或者计数字为1。第0-3位为以字节或字传输的数据总数减1预留。因此我们可以得到下列指定的长度：0x80,0x81,0x83,0xC0or0xC1。在发送的报文中位每一个构成模块预留了一个地址。最长的输入数据流长度为128子节或32个输入。在数据发送缓冲器中的数据更新的频率取决于总线的活跃性。通常在几个毫秒。对于长度大于1的变量，传输的时候高位在前，低位在后。数据缓存器将会在所有输入变量更新以及特殊的读写请求接受后进行数据的传输，(例如：序列编程)。因此数据归属于循环查询（通常是1个毫秒）。例如：配置数据0x43,0xC1,0x60,0x63,0x00表明参数地址0X606300（position_actual_value实际位置值）中的数值（2字长）将被放入发送区（紧跟在字节0X00后面）。2)循环写命令命令符0x83.数据长度标识有:0x80,0x81,0x83,0xC0or0xC1.所有的组成对象变量与最后一个数值相比较，当与一个循环周期中的数值不相等时变量的值将会更新。对于长度大于1的变量，传输的时候高位在前，低位在后。3)随机进行数据读写命令通过这些模块您可以在输入输出缓存器中构成特殊的数据结构，用于在驱动器中循环随机读写进程一次或者落实或者调用某段特殊的序列程序，例如构成设备的控制参数（增益值、前愦值等等）。模块必须参照下列的组成结构而且只能用于一次的组建。(参照GSD文件):0x000xC30x870x870x000x00其中数据结构取决于构成情况。输出和输入的结构均具有8字节的相同的数据长度。结构如下所示：命令字节的结构为：SCS/位5-7:给服务端的控制命令ServerCommandSpecifier(2=读请求,1=写请求)CCS/位5-7:给客户端的控制命令ClientCommandSpecifier(2=读应答,3=写应答,4=错误信息)Tgl/位4:Toggle位,被从请求报文中复制到相应报文中。Len/位2-3:数据缓存器中未被使用的字节数(0-3)Exp/位1:快速片断传输Lsp/位0:长度描述位Exp,Lsp和Len在请求报文中将会被忽略，但在应答报文中起作用如果一个请求不能得到正确回应，CCS将等于4（位7将被置1），并且由于ECOSTEP是作为CANOpen的一个设备，所以依据CANOpen的DS301标准，在数据区将会被放置一个故障代码。例如:a)主站请求索引地址为1000以及子地址为0的对象。驱动器的回复为:0x00000192(十进制的402,根据CANopen的DSP-402标准，代表着驱动器和运动控制卡).请求:0x10,0x00,0x00,0x40,0x00,0x00,0x00,0x00应答:0x10,0x00,0x00,0x43,0x00,0x00,0x01,0x92b)主站向从站地址（索引地址6073子地址0)设定最大电流1023（HEX03FF）.从站通过送回数据作为应答。请求:0x60,0x73,0x00,0x20,0x00,0x00,0x03,0xFF应答:0x60,0x73,0x00,0x60,0x00,0x00,0x03,0Xffc)主站向从站地址（索引地址6073子地址0)设定最大电流3071(HEX0x0BFF),这个值超过最大值2047，所以会出错，于是类型6，代码09错误代码31的报文传回请求:0x60,0x73,0x00,0x20,0x00,0x00,0x0B,0xFF应答:0x60,0x73,0x00,0x80,0x06,0x09,0x00,0x31d)主站向从站请求调用程序段seq02请求:0x21,0x18,0x00,0x20,0x00,0x00,0x00,0x02应答:0x21,0x18,0x00,0x6C,0x00,0x00,0x00,0x02当然用户可以通过在硬件配置universalmodule，从其dp-slave的property菜单中设置输入和输出的结构，例如我们准备设置Profile_acceleration,对应索引地址0x6083，子地址00，类型unsigned32,输出，如下图因此您插入了一个新的universalmodule。这个module必须由一个特殊指定的对象构成，要求有至少3个字节长度的说明。如果对象是可读的，您可以选择IO类型的输入口否则选择输出口。对象的长度的定义与ECOSTEP200对象手册中的定义是一样的。（1、2或者4字节其中4字节等于双字长）。为了确保数据传输的持续性您需要在最后的选择框中进行选择。在总线中插入的声明采用的是16进制的地址类型，包含3个字节的长度-索引地址和索引子地址。通过上述的处理过程，您可以选择可存储于ECOSTEP200中的PLC内部的一个地址。数据的更新速度取决PLC的处理速度。为了确保数据的存储和及时地更新，调用这些数据的时候最好使用完整长度的数据。如果您使用8字节长度的数据进行随机读写，那么就需要注意一点，大部分的PLC最长只能支持4字节的数据长度也就是一个双字的长度。为了实现这些较长数据的处理，PLC指定了一些特殊的功能-SFC14(DPRD_DAT)以及SFC15(DPWR_DAT)。对变量的直接处理和修改正如前面所提到的，如果您想直接的控制PLC工程中多种的变量，那么就需要选择正确的数据类型（字节，字或者双字）。如下图所示，选择具有特殊意义的字符去标识这些对象变量很有益处。通过NetPro工具，用户可以预览整个网络。操作和辅助信息ECOSTEP动态信息的前6个字节(byte0…5)与profibus标准是一致的.此外字节6（描述外部诊断长度，包含字节）会说明另外还有4个字节的进一步诊断书提供对ECOSTEP200的深入诊断。这4个字节的含义如下:错误位故障事件Byte7,Bit0FAULT_H8SWD_BITByte7,Bit1FAULT_REGLERWD_BITByte7,Bit2FAULT_ENC_ERROR_BITByte7,Bit3FAULT_MOTENCCAP_BITByte7,Bit4FAULT_MAENCCAP_BITByte7,Bit5FAULT_OVERTEMP_BITByte7,Bit6FAULT_UVMESS_BITByte7,Bit7FAULT_OV_ERROR_BITByte8,Bit0FAULT_UV_ERROR_BITByte8,Bit1FAULT_A_ERROR_BITByte8,Bit2FAULT_B_ERROR_BITByte8,Bit3FAULT_OUT_DIAG_BITByte8,Bit4FAULT_EX_ENABLE_BITByte8,Bit5FAULT_FOLLOWINGERROR_BITByte8,Bit6FAULT_OVERSPEEDERROR_BITByte8,Bit7FAULT_COMMUFINDERROR_BITByte9,Bit0FAULT_ABORT_CONNECT_BITByte9,Bit1…7Reserved(notused)Byte10,Bit0…7Reserved(notused)上述的错误码列表在GSD文件中也有提及。因此您也可以生成普通的文档信息。如果由可能发生的错误位被置位，驱动器上的红色报警LED灯就会立即的闪亮，动态信息的第0字节的第3位EXT_DIAG被置位。只有当错误信息清除后新的动态信息才可以发送。例如：马达的编码器没有工作，就会引起动态信息的第7字节的第2位FAULT_ENC_ERROR_BIT报警，除此之外EXT_DIAG(第0字节的第3位)将被置位。操作服务ECOSTEP\uf0d2200支持同步的和异步的指令用于同步数据传输，并可根据标准清除数据。如果ECOSTEP\uf0d2200得到了同步传输的指令，所有由PROFIBUS后续传输的所有数据将会关闭，并且进一步的访问也会被拒绝直到下一个同步或者异步的指令到来。PROFIBUS只能支持预定的数据传输的全部数据域的关闭，包括特殊的随机访问的读写模块。",)