VARIABILNÍ ADRESOVÁNÍ SYSTÉMOVOU KONFIGURACÍ HARDWARE
Charakteristika
Variabilní adresování konfigurací hardware je komfortním způsobem, jak definovat přiřazení adres I/O modulů na jednotlivých pozicích v rámu nebo rámech,
decentrálních periferií a zároveň popsat konfiguraci systému.
Tento způsob povoluje využití téže adresy pro vstupní i výstupní moduly i různé přiřazení adres na různé pozice v rámech za podmínky, že toto systém
konfiguračně umožňuje. Principielně se jedná
o vytvoření systémového zápisu konfigurace, který je uložen v CPU a v případě potřeby je distribuován na podřízené stanice systému. Vzhledem k možné složitosti
konfigurace je tato činnost podporována výrobcem PLC, zpravidla v grafickém zobrazení.
Variabilní adresování systémem se začalo používat přibližně v letech 1993-1995, kdy bylo prvně použito u komunikačních jednotek typu master pro řízení sběrnice
Profibus. Moderní PLC systémy využívají tento variabilní způsob adresování u malých, středních i velkých systémů.
| Poznámka |
| Systémové řešení tohoto variabilního adresování a grafického zpracování je poměrně náročné a proto se někteří napodobitelé uchylují k méně komfortní
verzi, a to ručnímu zápisu takové konfigurace v prosté textové formě, bohužel nepřehledné. |
|
Princip adresování HW systémem
V konfiguračním prostředí projekčního (vývojového) software je vytvořena HW konfigurace, která nese informace o každém použitém modulu v systému,
jeho přiřazené bázové adrese, případně dalších parametrech. Projekční software v průběhu vytváření konfigurace,
ale vždy po jejím dokončení, provede kontrolu zvolené sestavy a výsledek sestavy uloží do systémových konfiguračních dat (případně upozorní na chybu). Příklad
jednoduché konfigurace v projekčním software a odpovídající fyzická sestava je uvedena na obrázku 1.
| projekční HW konfigurace |
|
fyzická sestava I/O modulů |
|
|
|
| Tabulka HW konfigurace |
| rám "n" |
adresa (Byte) |
| slot |
typ modulu |
vstupy |
výstupy |
| 01 |
32 DI / 24Vdc |
64 ... 67 |
|
| 02 |
16 AI / 0-10Vdc |
128 ... 159 |
|
| 03 |
16 DI / 16 DQ 24Vdc, 0,5A |
32 ... 33 |
16 .. 17 |
| 04 |
16 DQ / 24Vdc, 2A |
|
64 ... 65 |
| 05 |
16 AQ / 4..20mA |
|
128 ... 159 |
| ... |
... |
... |
... |
|
|
 |
 |
 |
 |
 |
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rám "n" |
| slot: |
|
01 |
02 |
03 |
04 |
05 |
| adresy (Byte): |
|
64 |
128, 129 |
32 |
64 |
128, 129 |
|
|
65 |
... |
33 |
|
... |
|
|
66 |
... |
16 |
65 |
... |
|
|
67 |
158, 159 |
17 |
|
158, 159 |
Obrázek 1
Příklad HW konfigurace adres I/O modulů a fyzická sestava modulů v rámu. |
| |
| Upozornění |
| Konfigurační data adresace (a další) musí uživatel nahrát do PLC ještě před jeho použitím. |
Systém PLC vytvoří vlastní interní mapu adresace a konfiguruje
interní komunikační telegramy k jednotlivým částem PLC a v nich obsažených modulech. Při náběhu PLC je konfigurace podle interní mapy distribuována do jednotlivých částí PLC a je
provedena kontrola projekční a skutečné konfigurace. Reakce na zjištěné rozdíly je věcí daného systému a výrobce, systém nemusí naběhnou vůbec, nebo může
být udělena výjimka pro neshodu konfigurace.
| Poznámka |
| Moderní systémy již nepoužívají paralelní sběrnici adresy a dat jako první PLC ale komunikace dat je realizována sériovým přenosem. |
Za provozu PLC jsou zpracovávány
adresy použité v programu tak, jak je požadováno a zamýšleno včetně přístupu přes obraz procesních vstupů nebo výstupů nebo přímého přístupu k periferiím. Fyzicky však nedochází k
absolutnímu oslovování periferií ale opět pomocí interních telegramů, které se mohou řetězit (decentrální periferie).
Poznámka:
Pro zajištění základních vazeb mezi CPU a decentrálními periferiemi postačí standard DPV0, pro rychlejší odezvu a předávání dat (alarmy, přerušení) je potřeba
používat DPV1 a vyšší včetně odpovídajícího hardware.
Komprese bitů do Byte je specifická pro malé moduly decentrálních periferií, konkrétně moduly obsahující pouze 2-4 bity. Při jednoduchém vytvoření
adresace dochází k tomu, že každému modulu je primárně přiřazen jeden Byte a nevyužité bity z Byte jsou uživatelsky "ztraceny", výstupy v příkladu
obsazují 4 Byte adresního prostoru, viz obrázek 2.
| projekční HW konfigurace |
|
fyzická sestava I/O modulů |
|
|
|
| Tabulka HW konfigurace |
| rám "n" |
adresa (Byte) |
| slot |
typ modulu |
vstupy |
výstupy |
| 01 |
16 DI / 24Vdc |
96 ... 97 |
|
| 02 |
8 DQ /24Vdc, 0,5A |
|
96 |
| 03 |
4DQ / 24Vdc, 1A |
|
97.0 - .3 |
| 04 |
2DQ / 24Vdc, 2A |
|
98.0 - .1 |
| 05 |
2DQ / 24Vdc, 2A |
|
99.0 - .1 |
| ... |
... |
... |
... |
|
|
 |
 |
 |
 |
|
|
|
|
|
Rám "n" |
| slot: |
|
01 |
02 |
03 |
04 |
05 |
| adresy (Byte.Bit): |
|
96 |
96 |
97.0 |
98.0 |
99.0 |
|
|
97 |
|
97.1 |
98.1 |
99.1 |
|
|
|
|
97.2 |
|
|
|
|
|
|
97.3 |
|
|
Obrázek 2
Příklad HW konfigurace adres I/O modulů před kompresí bitů. |
Při použití komprese bitů do Byte, dovoluje-li to systém a jsou-li moduly vhodně řazeny, je možno "srazit" bity modulů k sobě tak, aby doplnily jeden
Byte, výstupy v příkladu po kompresi obsazují pouze 2 Byte adresního prostoru, viz obrázek 3.
| projekční HW konfigurace |
|
fyzická sestava I/O modulů |
|
|
|
| Tabulka HW konfigurace |
| rám "n" |
adresa (Byte) |
| slot |
typ modulu |
vstupy |
výstupy |
| 01 |
16 DI / 24Vdc |
96 ... 97 |
|
| 02 |
8 DQ /24Vdc, 0,5A |
|
96 |
| 03 |
4DQ / 24Vdc, 1A |
|
97.0 - .3 |
| 04 |
2DQ / 24Vdc, 2A |
|
97.4 - .5 |
| 05 |
2DQ / 24Vdc, 2A |
|
97.6 - .7 |
| ... |
... |
... |
... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rám "n" |
| slot: |
|
01 |
02 |
03 |
04 |
05 |
| adresy (Byte / Byte.Bit): |
|
96 |
96 |
97.0 |
97.4 |
97.6 |
|
|
97 |
|
97.1 |
97.5 |
97.7 |
|
|
|
|
97.2 |
|
|
|
|
|
|
97.3 |
|
|
Obrázek 3
Příklad HW konfigurace adres I/O modulů po kompresi bitů. |
|
Charakteristika
Každé řešení má své výhody (převažující) i nevýhody (které je nutno akceptovat).
Výhody
Výhodou adresování systémem je přehlednost osazení periferií jak v centrálním, rozšiřujícím rámu i decentrálních periferií a dalších přiřazených periferií.
- možnost přiřazení libovolné adresy libovolné pozici v sestavě PLC (v rámci konkrétního PLC a prostředků)
- možnost komprese bitů do Byte u malých modulů
- kontrola obsazení (duplicity) adres
- určení oblasti P/Q
- nelze definovat I/O modul na místě, kde nemůže být používán
- nastavení vstupní filtru (digitální vstupy)
- konfigurace rozsahu zpracovávaných hodnot (analogy)
- nastavení režimu funkce (čítače, konfigurace IRC snímače, ...)
- nastavení parametrů (regulace, polohování, ...)
- nastavená módu činnosti (komunikační procesory, ...)
- nastavení reakce na STOP stav CPU (zastavení, pokračování, zmrazení)
- podpora diagnostiky systému
- interní závada periferie (např. paměť, chyba parametrizace, ...)
- externí závada (např. zkrat vodičů, přetížení, ...)
- určení pozice modulu v konfiguraci, určení chybujícího kanálu
- vydání dalších diagnostických dat z modulu ...
- možnost vytvoření vlastního modulu (zpravidla decentrální periferie) a vytvoření odpovídajícího konfiguračního souboru pro distribuci
Nevýhody
Nevýhodou z praktického, nikoliv projekčního hlediska, je nutnost obstarání konfiguračních souborů pro jednotlivé moduly, jejich správa a aktualizace.
| Pravidlo |
| Výrobce PLC musí vždy poskytovat podporu ke svému aktuálnímu projekčnímu software s možností aktualizace a doplnění nových konfiguračních
souborů k modulům (ale pouze v rozsahu modulů, které sám dodává). |
V případě decentrálních
periferií (Profibus, Profinet) různých výrobců je pro efektivní práci se systémovým přiřazením variabilního adresování nutná přítomnost konfiguračních
souborů (GSD - Profibus / GSDML - Profinet) bez nich nelze provést konfiguraci nebo změny vůbec nebo změny jen ve velmi omezené míře.
Tato problematika nastává hlavně u malých výrobců, jednotlivě vyráběných periferií, kdy konfigurační soubory nezahrnou (nenabídnou) do sdílené knihovny a se zánikem výrobce jsou konfigurační soubory ztraceny. U velkých výrobců je archivace i starších konfiguračních souborů zpravidla dodržována.
|
Konfigurační soubory GSD / GSDML
PROFIBUS GSD Files
GSD soubory mají standardní formát tápisu, který je popsán v pokynech PROFIBUS. PNO vyvinula editor GSD na pomoc výrobcům pro vytvážení souborů GSD pro PROFIBUS DP slave.
Editor obsahuje kontrolu syntaxe a sémantiky podle požadavků GSD. Členové PI si mohou stáhnout Editor GSD zdarma z webu PROFIBUS na www.profibus.com.
Členové PI navíc mohou publikovat své GSD soubory zdarma s jejich popisem výrobku na na www.profibus.com, pokud soubory GSD odpovídat specifikacím pro PROFIBUS.
PROFINET GSDML Files
GSDML jsou v podstatě GSD soubory napsané ve formátu XML. Popisují vlastnosti typu zařízení PROFINET. GSDML úpravy lze provést ve standardním XML editoru. Formát
by měly být v souladu s normou ISO 15745 pro základní pro popis. Cílem je umožnit lepší integraci zařízení do konfiguračních prostředků.
Příklady PROFINET GSD souborů podle specifikace GSDML pro PROFINET IO v1.0, v2.0 a v2.1 je možno prohlédnout v PROFINET XML Viewer, který je možné stáhnout z www.profibus.com.
|
