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Dräger Polytron 8000 Technisches Handbuch
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Digitale kommunikation - modbus rtu
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Technisches Handbuch
Digitale Kommunikation -
Modbus RTU
®
Dräger Polytron
8000-Serie

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Inhaltszusammenfassung für Dräger Polytron 8000

  • Seite 1 Technisches Handbuch Digitale Kommunikation - Modbus RTU ® Dräger Polytron 8000-Serie...
  • Seite 2 Diese Seite wurde absichtlich leer gelassen. Technisches Handbuch...

  • Seite 3: Inhaltsverzeichnis

    Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis ® Digitale Kommunikation - Modbus RTU Dräger Polytron 8000-Serie Einleitung ....................Zielgruppe..................Allgemeine Sicherheitshinweise ............. Bedeutung der Warnhinweise............Marken.................... Grundlagen der Modbus-Technologie............ Definition Modbus-Protokoll............Systemübersicht ................Datenübertragung................Installation ....................Technische Daten................Kabel....................Anschlussbelegung................. Terminierung................... Gasmessgerät öffnen ..............Gasmessgerät anschließen ............Gasmessgerät schließen ..............

  • Seite 4: Einleitung

    Einleitung Einleitung Dieses Dokument ergänzt die Gebrauchsanweisung der Gasmessgeräte: ® – Dräger Polytron 8100 EC ® – Dräger Polytron 8200 CAT ® – Dräger Polytron 8310 IR ® – Dräger Polytron 8700 IR ® – Dräger Polytron 8720 IR Das Dokument enthält weiterführende Informationen zur Modbus-RTU- Schnittstelle.

  • Seite 5: Marken

    Einleitung Marken Marke Markeninhaber Dräger ® Polytron Die folgende Internetseite führt die Länder auf, in denen die Marken von Dräger eingetragen sind: www.draeger.com/trademarks. Technisches Handbuch Digitale Kommunikation - Modbus RTU...

  • Seite 6: Grundlagen Der Modbus-Technologie

    Grundlagen der Modbus-Technologie Grundlagen der Modbus-Technologie Definition Modbus-Protokoll Das Modbus-Protokoll wurde im Jahr 1979 von Modicon entwickelt. Es ist ein offenes, standardisiertes Kommunikationsprotokoll, das in der Fertigungs-, Prozess- oder Gebäudeautomatisierung eingesetzt wird. Modbus ist ein Protokoll, um Informationen zwischen verschiedenen elektronischen Geräten zu übertragen.
  • Seite 7 Grundlagen der Modbus-Technologie 2.2.1 Topologie Anfrage des Master Antwort eines Slave Master Slave Slave Slave Minimalausbau Ein Modbus-System besteht mindestens aus den folgenden Komponenten: – Ein Modbus-Master zur Steuerung des Datenverkehrs. – Ein oder mehrere Slaves, die auf Anforderung des Master zur Verfügung stehen.

  • Seite 8: Übertragungstechnik

    Grundlagen der Modbus-Technologie Für mehr als 32 Teilnehmer kann das Modbus-System durch den Anschluss von Repeatern erweitert werden. Größere Entfernungen als die gemäß Übertragungsgeschwindigkeit definierten, können so überbrückt werden. 2.2.2 Übertragungstechnik RS-485 RS-485 ist die am häufigsten genutzte Übertragungstechnik. Sie verwendet eine geschirmte, verdrillte 2-Drahtleitung.

  • Seite 9: Datenübertragung

    Grundlagen der Modbus-Technologie Physikalische Schnittstelle RS-485 mit Busverbinder in der Hutschiene, Anschluss vor Ort montierbar Adressierung 1 bis 247 (32 Geräte in einem Segment. Mit Repeater auf 247 erweiterbar) Datenübertragung Bei der Datenübertragung in einem Modbus-System werden 3 Betriebsarten unterschieden: –...
  • Seite 10 Grundlagen der Modbus-Technologie Das Modbus-Protokoll ist im ISO/OSI-Modell in der Schicht 7 angesiedelt, der so genannten Anwendungsschicht. Es bietet eine Client-/Server-Kommunikation zwischen verschiedenen Geräten, die über verschiedene Busse oder Netzwerke verbunden sind. Das Protokoll definiert ein Verfahren für den Austausch von Nachrichten.
  • Seite 11 Grundlagen der Modbus-Technologie Übertragungsraten Die Übertragungsrate ist ein Maß für die Übertragungsgeschwindigkeit. Die Übertragungsparameter müssen bei allen an einem Bus teilnehmenden Geräten gleich eingestellt sein. Für RS-485-Applikationen sind die folgenden Übertragungsraten verfügbar: 1200 bit/s 2400 bit/s 4800 bit/s 9600 bit/s 19200 bit/s 38400 bit/s 56000 bit/s...
  • Seite 12 Grundlagen der Modbus-Technologie Kommunikation Bei Verwendung eines Leitungspaars wird im halb-duplex gesendet: Daten können abwechselnd, aber nicht gleichzeitig, in beide Richtungen fließen. Wenn zwei Leitungspaare verwendet werden, ist auch voll-duplex möglich: Daten werden in beiden Richtungen gleichzeitig übertragen. Die Kommunikation im Modbus-Netzwerk erfolgt über so genanntes Polling. Der Master sendet ein Telegramm (Request) an den Slave.
  • Seite 13 Grundlagen der Modbus-Technologie Adresse: Die Adresse gibt an, welches Gerät angesprochen wird (Master - Slave) oder welches Gerät Antwort gibt. Die Adresse ist eine Zahl zwischen 1 und 126. Die Adresse 0 wird für Mitteilungen an alle Geräte (Broadcast) verwendet, sofern die gewählte Funktion dies unterstützt.
  • Seite 14 Grundlagen der Modbus-Technologie FC03 Read Holding Registers Anfrage Funktionscode 1 Byte 0x03 Anfangsadresse 2 Byte 0x0000 bis 0xFFFF Zahl der Register 2 Byte 1 bis 125 (0x7D) Antwort Funktionscode 1 Byte 0x03 Byte Count 1 Byte 2 * Zahl der Register Wert Holding-Register (2 * Zahl der Register) Byte 2 bis 250 Fehler...
  • Seite 15 Grundlagen der Modbus-Technologie Führt das Feldgerät die angefragte Funktion aus, sendet es ein Antworttelegramm an den Master. Das Telegramm enthält die folgenden Parameter: – Adresse des Geräts, das angefragt wurde und nun zurücksendet – Funktionscode – die angeforderten Daten – Wert des CRC Modbus Exception Codes Erkennt der Slave im Anforderungstelegramm des Master einen Fehler, sendet es als Antwort dem Master eine Fehlermeldung.
  • Seite 16 Grundlagen der Modbus-Technologie Adressierung der Register Register Datentyp Zugriff Adressbe- Info reich* Discrete Input Bit Nur Lesen 1XXXX Wird vom Gerät nicht verwendet Coils Lesen/Schreiben 2XXXX Wird vom Gerät nicht verwendet Input Register 16-Bit-Wort Nur Lesen 3XXXX Diese Daten können vom Gerät nur gelesen werden Holding...

  • Seite 17: Installation

    Installation Installation Die folgenden Kapitel beschreiben die Installation und Konfiguration des ® Dräger Polytron 8000 Gasmessgeräts mit Modbus-RTU-Schnittstelle. Im Folgenden Gasmessgerät genannt. Technische Daten Für das Gasmessgerät gelten die folgenden Werte: Parameter RS-485/EIA485 Anzahl Empfänger Maximale Leitungslänge 1000 m Gleichtakt-Eingangsspannung -20 bis +25 V Eingangswiderstand des Empfängers 12 kOhm...

  • Seite 18: Anschlussbelegung

    Installation 3.2.2 Kabellängen Die folgenden Faktoren beeinflussen die Länge der Kabel – Übertragungsrate – Kabeltyp – Anzahl der direkt verbundenen Geräte (Reihenschaltung) – Netzwerk-Konfiguration (2-Draht oder 4-Draht) Die maximale Leitungslänge beträgt 1000 m bei einer Übertragungsrate von 19200 bit/s. Sie ist abhängig von der Datenübertragungsgeschwindigkeit, der Anzahl und den Längen der Stichleitungen.
  • Seite 19 Installation 3.3.2 Signalleitungen bei Explosionsschutzart Ex d Die Klemme der PCB-Einheit innerhalb des Ex-d-Gehäuses ist wie folgt belegt: + / Data A DATA A - / Data B DATA B Ground Ground Shield 4-poliger Stecker Belegung Data-A Data-B Shield Funktion Signal A Signal B Masse...

  • Seite 20: Neuverdrahtung Der Pcb-Einheit Im Ex-D-Gehäuse

    Installation 3.3.3.1 Neuverdrahtung der PCB-Einheit im Ex-d-Gehäuse Folgende Informationen sind nur nötig, wenn innerhalb des Ex-d-Gehäuses neu verdrahtet werden muss (z. B. beim Wechsel der PCB-Einheit im Ex-d-Gehäuse). Remote sensor Data-A Data-B Shield PWR + PWR - Für Gasmessgeräte mit Modbus-RTU-Schnittstelle werden nur die Kabeladern mit Aderendhülse benötigt.

  • Seite 21: Gasmessgerät Öffnen

    Installation Einschalten und Ausschalten der Terminierung Um die Terminierung einzuschalten, den Schiebeschalter in Richtung der Platinenmitte verschieben. Um die Terminierung auszuschalten, den Schiebeschalter in Richtung des Platinenrands verschieben. Schiebeschalter zur Terminierung (gezeigte Stellung: Terminierung einge- schaltet) Gasmessgerät öffnen 1. Feststellschraube (6) lösen. 2.

  • Seite 22: Gasmessgerät Anschließen

    Installation Gasmessgerät anschließen Voraussetzung: – Kabeldurchführungen sind am Gasmessgerät installiert, wie in den jeweiligen Gebrauchsanweisungen beschrieben. 1. Das Feldbuskabel und das Kabel für die Stromversorgung in die Kabeldurchführung einführen. 2. Die Adern der Kabel abisolieren. 3. Den Schirm des Feldbuskabels verdrillen. 4.

  • Seite 23: Inbetriebnahme

    Inbetriebnahme Inbetriebnahme Installation und Funktion kontrollieren Vor Inbetriebnahme die Anschlüsse und Kabel auf die korrekte Verdrahtung prüfen. Fehlerhafte Anschlüsse können das Gasmessgerät schädigen. Vor Inbetriebnahme folgende Parameter prüfen: 1. Sind alle Kabel korrekt angeschlossen? 2. Liegt eine Spannung im Bereich von 10 bis 30 V an? Konfiguration der RS-485-Schnittstelle Folgende Einstellungen sind für die Modbus-RTU-Übertragung voreingestellt.

  • Seite 24: Gasmessgerät Konfigurieren

    Inbetriebnahme – Wenn die Software-Adressierung bei aktiver Hardware-Adressierung geändert wird, wird die Software-Adressierung gespeichert. Die gespeicherte Änderung wird erst gültig, wenn die Software-Adressierung aktiviert wird. Gasmessgerät konfigurieren 4.3.1 Kommunikationseinstellungen über Gasmessgerät vornehmen So werden die Kommunikationseinstellungen über das Gasmessgerät vorgenommen: 1.
  • Seite 25 Inbetriebnahme 3. Das Gasmessgerät schließen (siehe „Gasmessgerät schließen“, Seite 22). 4. Das Gasmessgerät ein- und ausschalten (power-cycle). Das Gasmessgerät muss ein- und ausgeschaltet werden, damit die Änderungen des DIP-Schalters übernommen werden. Wenn die Adressierung über DIP-Schalter aktiviert ist, wird bei einem Neustart des Feldgeräts die am DIP-Schalter gesetzte Adresse verwendet.

  • Seite 26: Verbindung Konfigurieren

    Inbetriebnahme 4.3.4 Verbindung konfigurieren Neben dem Display bietet Dräger zur Inbetriebnahme, Konfiguration und Diagnose des Gasmessgeräts über die Modbus-RTU-Schnittstelle eine frei erhältliche Software (DTM Device Type Manager) an. Software und Tools Die Softwarekomponenten zur Konfiguration über www.draeger.com beziehen. Die Konfiguration und Steuerung des Gasmessgeräts über das Field Device Tool (FDT) vornehmen.
  • Seite 27 Inbetriebnahme So wird die Software Dräger P8000 Modbus-DTM installiert: 1. „P8000 Modbus Setup.msi“ ausführen 2. Lizenzvereinbarung akzeptieren. 3. Installation abschließen. 4.3.4.1 Kommunikations-DTM (COM_DTM) konfigurieren 1. Systemsteuerung öffnen. 2. Geräte-Manager öffnen. 3. Anschlüsse (COM & LPT) öffnen: Verwendeten COM-Port für die Modbus- Schnittstelle prüfen.
  • Seite 28 Inbetriebnahme Gasmessgerät hinzufügen 1. Über das Plussymbol das Gasmessgerät zum Netzwerk hinzufügen. 2. Mit Mauszeiger auf das hinzugefügte Gasmessgerät gehen. 3. Rechte Maustaste klicken. 4. Verbinden wählen. ✓ Gasmessgerät wird verbunden. Statusanzeige wechselt auf Grün. Wenn alles korrekt eingestellt ist, wechselt der Verbindungsstatus (1) zu verbunden/connected.

  • Seite 29: Integration In Prozessleitsysteme

    Integration in Prozessleitsysteme Integration in Prozessleitsysteme Allgemein Über die digitale Modbus-RTU-Schnittstelle lassen sich die Gasmessgeräte auf einfachem Wege mit Prozessleitsystemen verbinden. Sie erlauben die zyklische Erfassung von Messwerten, Statusinformationen und die vollständige Konfiguration des Gasmessgeräts im Remote-Betrieb. 5.1.1 Serielles Auslesen und Beschreiben ®...

  • Seite 30: Gaskonzentration Auslesen

    Integration in Prozessleitsysteme Kennwörter ändern Um die Kennwörter zu ändern, gibt es 2 Parameter. Beide Parameter sind 4 Register lang. In den ersten beiden Registern wird das aktuelle Kennwort abgefragt und in den anderen beiden das neue Kennwort gesetzt. Kennwort Parameter Register Kennwort Kalibr.

  • Seite 31: Diagnose- Und Statusinformationen Auslesen

    Integration in Prozessleitsysteme Slave Adresse Funktionscode Registeradresse -1 Registeranzahl 0x03 0x03 0x01 0x00 0x24 0xFA 0x02 0xE4 Wenn das Telegramm fehlerfrei über das physikalische Medium übertragen worden ist, antwortet das Gasmessgerät mit folgenden Telegramminhalten: Slave Adresse Funktions- Anzahl Daten code gesendeter Bytes 0x03...
  • Seite 32 Integration in Prozessleitsysteme Slave Adresse Funktions- Anzahl Daten code gesendeter Bytes 0x03 0x03 0x02 0x00 0x04 (Register: 40023) 0xC0 0x47 Der Parameter DEVICE_STATUS_INDICATION bietet einen schnellen Überblick über den aktuellen Status des Gasmessgeräts. Für weitergehende Informationen und mögliche Abhilfemaßnahmen, Parameter DEVICE_STATUS_VALUE im Register 40024 auslesen.
  • Seite 33 Integration in Prozessleitsysteme Register: 40029 0x00 0x02 Register: 40030 Bit15 Bit14 Bit13 Bit12 Bit11 Bit10 Bit09 Bit08 Bit07 Bit06 Bit05 Bit04 Bit03 Bit02 Bit01 Bit00 DEVICE_STATUS_VALUE[07]=E7 DEVICE_STATUS_VALUE[06]=E6 z. B. DEVICE_STATUS_VALUE=0x02 0x00 0x00 Register: 40031 Bit15 Bit14 Bit13 Bit12 Bit11 Bit10 Bit09 Bit08 Bit07 Bit06 Bit05 Bit04 Bit03 Bit02 Bit01 Bit00 DEVICE_STATUS_VALUE[05]=E5 DEVICE_STATUS_VALUE[04]=E4 z.

  • Seite 34: Datum Und Uhrzeit Auslesen

    Integration in Prozessleitsysteme Es handelt sich hierbei um eine Warnung (W06), dass der angeschlossene Sensor einläuft und der aktuelle Messwert mit einem erhöhten Fehler ausgegeben wird. Nach Ablauf der Einlaufphase wird die Warnung entfernt. Datum und Uhrzeit auslesen Der Parameter DEVICE_DATE_TIME zeigt die Uhrzeit und das Datum im Gasmessgerät.

  • Seite 35: Störungsbeseitigung

    Störungsbeseitigung Störungsbeseitigung Fehleranalyse Wenn mit dem Gasmessgerät keine Kommunikation aufgebaut werden kann, folgende Parameter auf die korrekte Einstellung überprüfen: – Adresse – Anschluss (COM-Port) – Baudrate – Parität – Stoppbits – Terminierung Die Parameter müssen in Gasmessgerät und Kommunikations-DTM übereinstimmen, um eine Verbindung herstellen zu können. Fehler Byte Wert...
  • Seite 36 Störungsbeseitigung Byte Wert Fehlerbeschreibung Abhilfe 0x04 Prüfsummenfehler Dräger Mess- betrieb 0x08 Prüfsummenfehler Dräger Status 0x10 Prüfsummenfehler Dräger 4 bis 20 mA 0x20 Prüfsummenfehler User Data Logger 0x40 Prüfsummenfehler User menu 0x80 Prüfsummenfehler User Real Time Clock 0x01 tbd. 0x02 tbd. 0x04 Prüfsummenfehler User Status 0x08...
  • Seite 37 Störungsbeseitigung Byte Wert Fehlerbeschreibung Abhilfe 0x10 Prüfsummenfehler bei den User Daten Sensor Layer 0x20 Kein Sensor gesteckt Sensor ersetzen Sensor ziehen und neu stecken 0x40 Falsche Sensorversion gesteckt Sensor ersetzen 0x80 Falscher Sensortyp gesteckt Sensor ersetzen 0x01 Unbekannte Messeinheit Sensor Init. ausführen Sensor ersetzen 0x02 Messwert unter die negative...
  • Seite 38 Störungsbeseitigung Byte Wert Fehlerbeschreibung Abhilfe 0x40 Fehler in Überprüfung des exter- nen ADC durch die analogen Schalter 0x80 Parameter für Messbetriebs- Sensor ersetzen Schalter werden nicht unterstützt 0x01 Kein Erweiterungsblock im Sensor Sensor ersetzen vorhanden 0x01 Der Sensor sendet sein Fehlersig- 0x02 Sensortest fehlgeschlagen Sensor ersetzen...
  • Seite 39 Störungsbeseitigung Byte Wert Fehlerbeschreibung Abhilfe 0x10 P 8000 kann nicht den Messbe- reich des PIR 7x00 einstellen 0x20 CRC-Fehler in EX-spezifischen EC-Sensordaten 0x20 Data inconsistency at PIR 7x00. Value is not equal string. 0x40 SIL-Kennwort vom PIR 7x00 hat nicht den Default Wert 0x01 MB Warning (Sammelfehler) 0x02...
  • Seite 40 Störungsbeseitigung Byte Wert Fehlerbeschreibung Abhilfe 0x20 Konzentration zu hoch Die gemessenen Gaskonzentrationen sind zu hoch 0x40 Sensortest Warnung 0x80 Sensortest Warnung, Sensor kann Elektrolyt auffüllen wiederbefüllt werden 0x01 Fehler beim Schreiben im Sensor- datensatz Technisches Handbuch Digitale Kommunikation - Modbus RTU...

  • Seite 41: Anhang

    Anhang Anhang Glossar Abkürzung Name Bedeutung ASCII American Standard 7-Bit-Zeichenkodierung, die der US-Vari- Code for Information ante von ISO 646 entspricht. Interchange Sie dient als Grundlage für spätere, auf mehr Bits basierenden Kodierungen für Zeichensätze. Baudrate Symbolrate. Einheit: Symbol/s 1 Baud ist die Geschwindigkeit, wenn 1 Symbol pro Sekunde übertragen wird.

  • Seite 42: Anhang 1 Parameterliste Polytron ® 8000

    Anhang Abkürzung Name Bedeutung Unicast Der Master sendet eine Anforderung direkt an einen Slave und erwartet eine Antwort. Der Slave wird anhand seiner eindeutigen Busadresse (1 bis 247) direkt angespro- chen. ® Anhang 1 Parameterliste Polytron 8000 Technisches Handbuch Digitale Kommunikation - Modbus RTU...
  • Seite 60 Hersteller Dräger Safety AG & Co. KGaA Revalstraße 1 D-23560 Lübeck Deutschland +49 451 8 82-0 +49 451 8 82-2080 http://www.draeger.com Á9033781VÈ 9033781 – GA 4683.800 de © Dräger Safety AG & Co. KGaA Ausgabe: 02 – 2019-01 (Ausgabe: 1 – 2016-06) Änderungen vorbehalten...

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