Gateway ModBus. Manuale d uso. User guide

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1 ModBus Manuale d uso User guide

2 Indice 1 GATEWAY-CAREL PER INTERFACCIAMENTO VERSO SISTEMI CON PROTOCOLLO STANDARD MODBUS-JBUS Descrizione generale Descrizione dei LED e dei tasti COLLEGAMENTI Alimentazione... SUGGERIMENTI PER UNA CORRETTA INSTALLAZIONE Connessioni sul retro del SOFTWARE Caratteristiche generali PROCEDURE DI CONFIGURAZIONE INIZIALE Installazione del software di configurazione Caratteristiche software Lettura parametri Scrittura parametri GENERALITÀ SUL PROTOCOLLO MODBUS-JBUS Parametri di comunicazione Compatibilità ModBus-JBus Rappresentazione dei dati Database massimo Descrizione dei comandi implementati Costruzione di un database modbus a partire da uno Carel Database visto dal supervisore modbus HARDWARE: CONNESSIONI E CARATTERISTICHE GENERALI Piedinatura cavi di connessione: - periferiche Carel Jumpers Caratteristiche tecniche generali Dimensioni meccaniche...12

3 1 -Carel per interfacciamento verso sistemi con protocollo standard ModBus-Jbus 1.1 Descrizione generale Questo dispositivo consente l interfacciamento dei controllori Carel con sistemi comunicanti con protocollo standard ModBus-JBus. Il esegue automaticamente la traduzione del protocollo di trasmissione Carel nel protocollo di comunicazione ModBus-JBus. Unitamente al prodotto viene fornito un programma che configura il in base alle particolari esigenze dell applicazione e della rete di periferiche da supervisionare. Il programma viene installato su PC e le istruzioni per il suo utilizzo sono contenute nel file readme.doc, fornito assieme al programma. Il traduttore di protocollo è stato realizzato per consentire la connessione di ogni strumento Carel a sistemi ModBus- JBus tramite un standard, senza cioè nessuna necessità di successivi e costosi adattamenti del software. Il protocollo standard ModBus-JBus a cui si fa riferimento è quello pubblicato nel documento ufficiale: Il tipo di protocollo utilizzato è l RTU basato sui tempi. Modicon Modbus Protocol Reference Guide March 1992, PI-MBUS-00 Rev. D 1.2 Descrizione dei LED e dei tasti Figura 1 Frontale del Tasto print-out: Con il collegato ad un terminale o ad un Pc in emulazione di terminale (tramite connettore config, impostazioni: 9600, 8, O, 1), il print-out visualizza la lista dei parametri di configurazione e la versione del programma installato sulla eprom del stesso. Tasto reset: Forza il reset del, avviando la procedura di lettura della configurazione del stesso e di interrogazione completa di tutte le periferiche connesse. LED line di colore giallo: Indica alimentazione presente. LED rx e tx di colore verde: Il loro lampeggio continuo segnala una corretta comunicazione. LED alarm1 di colore rosso: Se attivato segnala una anomalia nella configurazione iniziale dei parametri (configurazione memorizzata nella ram tamponata). LED alarm2 di colore rosso: Se lampeggiante segnala la presenza di anomalie nella comunicazione tra il e le periferiche Carel. Probabile causa: incongruenze rispetto a quanto previsto dalla configurazione iniziale. Ad ogni riavvio del i LED tx, alarm1 ed alarm2 si spengono: in configurazione RS422, il LED tx lampeggia per 8 volte in 2 secondi prima di spegnersi; in configurazione RS485 i LED tx ed rx lampeggiano contemporaneamente 8 volte in 2 secondi prima di spegnersi. Tale procedura conferma una corretta partenza dell applicazione. ModBus 2

4 2 Collegamenti 2.1 Alimentazione Il può essere alimentato con diversi valori di tensione, selezionabili su stampato: 240 Vac 50/60 Hz (valore di fabbrica), 120 Vac oppure 24 Vac. I morsetti di alimentazione sono distinguibili dalla serigrafia leggibile sullo stampato, vicini al trasformatore. Se la tensione di alimentazione è diversa da quella impostata dal costruttore (p. es. 24V~) procedere con la massima attenzione nell eseguire le seguenti operazioni: togliere tensione; aprire il coperchio; estrarre il connettore faston con il cavetto del morsetto dell alimentazione predisposta (240 V~) e connetterlo al morsetto corrispondente alla nuova tensione (24V~); coprire con faston e relativa protezione il morsetto rimasto scoperto; sostituire il fusibile sul retro del a seconda della tensione di alimentazione (vedi tabella 1); chiudere il coperchio, ricollegando a terra la carcassa, e ridare tensione. N.B. In generale il fusibile è di tipo T ritardato, tensione nominale 250V, dimensioni 5x20mm. Per il valore della corrente nominale fare riferimento alla tabella 1: Alimentazione Corrente nominale fusibile 240V~ 250 ma 120V~ 250 ma 24V~ 1 A Tabella 1 240V~ trasformatore fusibile ingresso aliment. aliment. 24V~ Figura 2 Alimentazione ModBus

5 Suggerimenti per una corretta installazione Non lavorare con il in tensione. Evitare di installare lo strumento in prossimità di cavi di potenza o di sorgenti radiotrasmittenti. In fase di manipolazione dei jumpers interni, evitare di toccare con le dita i componenti elettronici al fine di evitare scariche elettrostatiche che potrebbero danneggiare in modo irreparabile i componenti stessi. Assicurarsi di aver selezionato la corretta tensione di alimentazione tramite gli appositi connettori faston collocati sulla scheda elettronica all interno della scatola metallica del (vedere il foglio istruzioni). Connettere a terra la carcassa de collegandosi al prigioniero contraddistinto dall apposita etichetta gialla. Prestare particolare attenzione nella corretta realizzazione dei cavi di collegamento. Seguire attentamente gli schemi sopra riportati. L errata connessione di un solo filo pregiudica il funzionamento di tutto il sistema. In fase di configurazione seguire scrupolosamente le indicazioni sull uso del programma relativo..1 Connessioni sul retro del I connettori presenti nel pannello posteriore permettono di realizzare le connessioni tra il, la rete Carel e il sistema di supervisione che colloquia con il protocollo ModBus-JBus. Figura Retro del modem Connettore maschio a 9 vie standard. Utilizzato per connettere il al computer di supervisione con standard RS22. (Protocollo: ModBus-JBus) RS422/485 Connettore femmina a 9 vie standard, da utilizzare per il collegamento ad un Pc di supervisione funzionante in modalità RS485 con protocollo ModBus-JBus. config Connettore maschio a 9 vie standard, serve esclusivamente per la configurazione dello strumento. Viene collegato alla porta seriale RS22 del computer. carel net Connettore femmina a 9 vie standard, da utilizzare per il collegamento dei controllori Carel in modalità RS422 o RS485 (protocollo standard privato Carel) per i controlli della serie pco. Uscita a relè Non utilizzata in questo modello di. ModBus 4

6 4 Software 4.1 Caratteristiche generali È possibile connettere al fino a 16 indirizzi di periferiche Carel. La gestione della comunicazione avviene secondo una struttura master-slave in polling, ove il master è costituito dal e gli slaves sono le periferiche Carel. Il protocollo di trasmissione tra e periferiche è lo standard privato Carel. Il è identificabile dal supervisore tramite l assegnazione di un indirizzo univoco all interno della rete ModBus-JBus. L indirizzo del è programmabile in fase di configurazione. Per ogni periferica sono gestibili fino a 128 variabili analogiche (tra I/O e altre variabili interne del programma) 128 variabili intere 200 variabili digitali (tra I/O e altre variabili interne del programma) A richiesta è disponibile il database di variabili utilizzate da ogni singolo controllore Carel. Questo database sarà di riferimento per chi fornisce il sistema di supervisione, in modo da assegnare l opportuno significato alle variabili stesse. Le variabili sono leggibili e/o riscrivibili dal supervisore a seconda dello strumento collegato, come dal programma applicativo da esso utilizzato. Assegnando da supervisore un valore ad una variabile gestibile in sola lettura, il comando non avrà alcun effetto. Le variabili richieste da supervisore, non disponibili nel controllore Carel, verranno ignorate dal. 5 Procedure di configurazione iniziale Il set-up del permette tramite due comandi di leggere o scrivere (rispettivamente) i seguenti parametri, necessari al corretto funzionamento del dispositivo: Indirizzo in rete JBUS-MODBUS del. Numero massimo slave in rete. Baud-rate comunicazione / periferiche Carel. Baud-rate comunicazione supervisore /. Stop bit. Parità. Indicazione del modo di funzionamento con le periferiche Carel (RS422 o RS485). 5.1 Installazione del software di configurazione Per configurare il ModBus è necessario un PC con sistema operativo DOS.0 o superiore, predisposto con seriale RS22. I connettori di terminazione del cavo devono essere femmina a 25 o 9 vie sul lato PC e femmina a 9 vie standard sul lato. Per la piedinatura seguire lo schema proposto nella sezione Piedinatura cavi di connessione: - terminale di configurazione (7.1.2). Collegare il connettore config. sul retro del alla seriale del Pc, inserire il dischetto fornito con il e digitare: per la lettura: >a:readmb0 /com1 <enter> oppure >a:readmb0 /com2 <enter> a seconda che si usi la seriale com1 o com2 per la scrittura dei parametri di configurazione del : >a: writemb0 /com1 lista parametri <enter> oppure a:writemb0 /com2 lista parametri <enter> a seconda che si usi la com1 oppure la com2. Per la lista parametri si vedano i paragrafi successivi. 5.2 Caratteristiche software La versione 1.1 del programma di set-up ha le seguenti caratteristiche: 9600 baud, 8 bit parola, nessuna parità e un bit di stop. Il programma adotta per la trasmissione / ricezione dei messaggi un protocollo dedotto dal modbus stesso, suddiviso in due comandi in linea: uno per la lettura e uno per la scrittura dei parametri descritti qui di seguito. ModBus 5

7 5. Lettura parametri Digitando sulla linea di comando readmb0 /porta seriale apparirà sullo schermo la configurazione presente nel con i parametri relativi alla versione software. Esempio : Ad un comando di lettura, un, (inizializzato con indirizzo 1, con 1 periferica, con parametri di funzionamento verso il supervisore 9600,8,1, nessuna parità e baud-rate verso le periferiche Carel a 1200, in Rs485 rispetto la rete Carel) risponde inviando le seguenti stringhe : VERSION : MB /07/98 ADDRESS : 01 SLAVES : 01 MODBUS PORT PARAMETER baud : 9600 bits : 8 stop : 1 parity : NONE CAREL PORT BAUDRATE : 1200 Mode:RS485 Se il non è collegato o non risponde allora apparirà la stringa: ********** ERROR READING GATEWAY CONFIGURATION ********** In questo caso verificare: * la connessione dei cavi * l alimentazione del (LED giallo acceso) * lo stato dei LED di segnalazione (LED alarm1 rosso acceso oppure LED alarm2 rosso e LED tx verde lampeggianti) 5.4 Scrittura parametri Usando il comando writemb0 si possono settare i parametri di funzionamento del con la seguente sintassi: writemb0 /porta seriale <indirizzo > < numero slave presenti> <CAREL baud-rate> <MODBUS baudrate> <stop bit> <parità> Digitando soltanto writemb0 senza parametri o se qualche parametro non viene definito, il programma ripresenta sullo schermo la corretta sintassi da usare. I parametri settabili riguardanti la comunicazione con le periferiche Carel si riducono unicamente al baud-rate, rimanendo fissi gli altri (8 bit di parola, nessuna parità e 2 bit di stop). Ogni parametro deve essere separato dal successivo tramite uno spazio (blank). Se la programmazione va a buon fine sul monitor apparirà la scritta : *** GATEWAY PROGRAMMED *** Una volta programmato il deve essere fatto ripartire (premendo il tasto di reset o disalimentando ed alimentando il stesso). Se il non è collegato o non risponde allora apparirà sullo schermo la stringa: ********** ERROR SENDING GATEWAY CONFIGURATION ********** In questo caso verificare : * la connessione dei cavi * l alimentazione del (LED giallo acceso) * lo stato dei LED di segnalazione (LED alarm1 rosso acceso oppure LED alarm2 rosso e LED tx verde lampeggianti) NOTE Il programma di set-up del è disponibile su dischetto con codice Carel 98C429P008. ModBus 6

8 6 Generalità sul protocollo ModBus-JBus Il Protocollo Modicon Modbus implementato nel GATEWAYMB0 Carel è in accordo con quanto descritto nel documento: Modicon Modbus Protocol Reference Guide - March 1992, PI-MBUS-00 Rev. D Il protocollo Modbus-Jbus implementato è di tipo RTU basato sui tempi. La configurazione è di tipo multi-drop in RS485 oppure punto-punto RS22. L indirizzo inviato nel pacchetto MODBUS indirizza il. 6.1 Parametri di comunicazione I dati di comunicazione tra supervisore e, settabili dall utente, sono i seguenti : Parametro Valori settabili Raccomandato baud rate n bit di parola 8 8 parità n - o - p n n stop bit Tabella Compatibilità ModBus-JBus I comandi software del protocollo Modbus-Jbus implementati fanno sì che sia garantita la compatibilità tra ModBus e JBus. Essi sono i seguenti: Comandi implementati Tabella 6. Rappresentazione dei dati Ogni dato digitale è codificato con un singolo bit ( 0 per l OFF e 1 per l ON). Tutti le variabili digitali sono assegnate a bit di registri consecutivi, ognuno avente la variabile di indirizzo inferiore assegnata al bit meno significativo e quella di indirizzo superiore al bit più significativo. Un valore analogico viene rappresentato da un registro di 16 bit in notazione binaria in complemento a 2 con la parte più significativa sul byte di indirizzo superiore e quella meno significativa sul byte di indirizzo inferiore. Esempio: il valore 10.0 si rappresenta come 0064H. Il GATEWAYMB0 lavora a registri, dove un registro è da considerarsi a 16 bit. 6.4 Database massimo Il massimo numero di variabili trasferibili da una macchina Carel al GATEWAYMB0 è il seguente: Tipo variabile Numero massimo digitale 200 analogica 128 intera 128 Tabella 4 Per quel che riguarda il MODBUS-JBUS si traducono in: Tipo variabile Numero digitale 200 analogica 256 Tabella 5 NOTA: Le variabili analogiche ed intere sono gestite dal protocollo MODBUS-JBUS allo stesso modo. ModBus 7

9 6.5 Descrizione dei comandi implementati I comandi implementati nel programma del sono i seguenti : COMANDI MODBUS SIGNIFICATO NOTE 1 lettura di variabile/i digitale/i ottiene lo stato corrente di un gruppo di variabili digitali 2 lettura di variabile/i digitale/i ottiene lo stato corrente di un gruppo di variabili digitali lettura di variabile analogica ottiene il valore corrente di una o più variabili analogiche 4 lettura di variabile analogica ottiene il valore corrente di una o più variabili analogiche 5 scrittura di singola variabile digitale forza la singola variabile digitale al valore On oppure Off 6 scrittura di singola variabile analogica forza ad uno specifico valore una variabile analogica 15 scrittura di più variabili digitali forza una serie consecutiva di variabili digitali a definiti stati di On oppure di Off 16 scrittura di più variabili analogiche forza a specifici valori una serie consecutiva di variabili analogiche Tabella 6 Si noti che data la varietà di macchine Carel non si fa distinzione tra variabili di ingresso (sola lettura) e variabili di uscita (lettura/ scrittura) così che la conoscenza del database e la gestione dello stesso è affidata alla parte presente sul supervisore. Si noti altresì che data la generalità del sistema, il risponde allo stesso modo a più comandi MODBUS. 6.6 Costruzione di un database modbus a partire da uno Carel La costruzione di un database implementabile in un supervisore Modbus che gestisca una macchina Carel si effettua nel modo seguente. Le variabili digitali Carel vengono trasferite con i loro indirizzi al database Modbus e vengono lette, come visto in precedenza, con i comandi 1 o 2. Le variabili analogiche Carel vengono trasferite con i loro indirizzi al database Modbus e vengono lette, come visto in precedenza, con i comandi o 4. Le variabili intere Carel vengono accodate alle variabili analogiche e vengono quindi trasferite, con i loro indirizzi sommati all offset 128 (dec), al database Modbus e vengono lette anche loro, come visto in precedenza, con i comandi o 4. Le altre macchine vengono posizionate come la prima a partire dagli offset presentati in tabella (che si riferisce solo all esempio in questione) : Controllo Carel Variabili digitali (offset bit) Variabili analogiche (offset register) controllo controllo controllo controllo controllo 16 (n-1)*200 (n-1)*256 Tabella Database visto dal supervisore modbus Nel supervisore MODBUS l operatore dovrà riservare 25 byte per le digitali (200 variabili digitali) e 512 byte per le analogiche (128 variabili analogiche e 128 intere) per un totale di 456 variabili totali per macchina. Il spedisce le variabili non presenti sulla macchina, se richieste dal supervisore, con valore 0. In questo modo il traffico in linea è superiore al necessario, ma si salva la generalità dell applicazione, nel senso che il database è dimensionato per la macchina Carel con maggior numero di variabili. ModBus 8

10 7 Hardware: connessioni e caratteristiche generali I cavi da usarsi in RS485 sono del tipo AWG20 o AWG22 a coppie twistate schermato. 7.1 Piedinatura cavi di connessione: - periferiche Carel Il cavo di connessione del con le periferiche Carel della serie pco ha la seguente piedinatura: gnd Tx/rx+ Tx/rx- Opzione seriale pco gnd 1 2 maschio 9 poli Figura 4 Il cavo di connessione del con le periferiche Carel ha la seguente piedinatura: gnd rx+ rxtx+ tx- Box deriv. periferica gnd 1 tx+ 2 txrx+ 4 rx- 5 maschio 9 poli Figura 5 femmina 9 poli Piedinatura cavi di connessione: - terminale di configurazione Questo cavo permette la connessione del al terminale (Pc) per consentirne la configurazione iniziale tramite il programma memorizzato nel dischetto incluso nell imballo. A configurazione ultimata il cavo va rimosso. Computer 2 tx rx 7 gnd gnd rx 2 tx 5 Computer tx 2 rx 5 gnd gnd rx 2 tx 5 femmina 25 poli femmina 9 poli oppure femmina 9 poli femmina 9 poli Figura 6 ModBus 9

11 7.1.2 Piedinatura cavi di connessione: - computer supervisione Il cavo di collegamento tra e computer di supervisione in MODBUS-JBUS può essere standard RS22 (collegato al connettore con la scritta modem) oppure in RS485 (collegato al connettore RS422/485). Gli schemi per la connessione in RS22 sono i seguenti: Computer 2 tx rx rx tx 2 7 gnd gnd 5 Computer tx 2 rx 5 gnd gnd rx 2 tx 5 femmina 25 poli femmina 9 poli oppure femmina 9 poli femmina 9 poli Figura 7 Fare comunque riferimento alle specifiche del computer di supervisione per eventuali altri tipi di collegamento. Il in ogni caso gestisce solo i segnali tx e rx. Gli schemi per la connessione in RS422/485 sono i seguenti : CONNESSIONE IN RS485 CONNESSIONE IN RS422 Computer gnd tx+/rx+ tx-/rx Computer gnd 1 rx+ 2 rxtx+ 4 tx- 5 `maschio 9 poli Figura 8 maschio 9 poli In entrambi i casi la piedinatura dal lato computer è omessa, in quanto varia di volta in volta in funzione del particolare sistema di supervisione utilizzato. 7.2 Jumpers Aprendo il coperchio si accede ai quattro ponticelli di selezione presenti sulla scheda, A, B, C, D, il cui significato è riportato nella tabella seguente. Figura 9 ModBus 10

12 Il significato dei ponticelli A, B, C, D riportati in figura 4 è il seguente: A in posizione 1-2 A in posizione 2- B in posizione 1-2 B in posizione 2- C in posizione 1-2 C in posizione 2- D in posizione NO D in posizione NC Descrizione abilitazione della porta seriale RS22 (modem) verso il supervisore (così facendo si disabilitano le modalità e la relativa porta RS422/485) abilitazione della porta seriale RS422/485 verso il supervisore (così facendo si disabilita la modalità RS22 e la relativa porta modem) qualora il ponticello A sia in posizione 2- si abilita la comunicazione in RS485 in uscita alla porta RS422/485 qualora il ponticello A sia in posizione 2- si abilita la comunicazione in RS422 in uscita alla porta RS422/485 abilita la comunicazione verso la rete di strumenti Carel (in uscita dalla porta carel net.) in modalità RS485 abilita la comunicazione verso la rete di strumenti Carel (in uscita dalla porta carel net.) in modalità RS422 il relay di segnalazione è in posizione Normalmente Aperto (potenza relay 0W/50VA - 1A) il relay di segnalazione è in posizione Normalmente Chiuso (potenza relay 0W/50VA - 1A) Tabella 9 Possibilità di gestione nel modbus sì sì sì no sì (con pco) sì non c è gestione software non c è gestione software Posizione dei pin strip verso periferiche Carel: ponticello C in RS485 in RS Tabella 10 posizione dei pin strip verso supervisore: in RS485 A 2- B 1-2 Tabella 11 Se usato in rs22 occorre cambiare la posizione del solo ponticello A: in RS22 A 1-2 B ininfluente Tabella 12 La configurazione di default prevede collegamenti in: RS22 verso il Pc per la configurazione/stampante RS485 verso il sistema di supervisore RS422 verso la rete Carel Protocollo lato periferiche: RS422 o RS485 (se famiglia pco) con protocollo di comunicazione Carel. Protocollo lato supervisore: RS22 oppure RS422/485 con protocollo di comunicazione MODBUS-JBUS. ModBus 11

13 7. Caratteristiche tecniche generali Alimentazione Le alimentazioni previste (selezionabili da morsetti faston all interno della scatola) sono: 240 Vac (+10%, -15%) standard di fabbrica 120 Vac (+10%, -15%) 24 Vac (+10%, -15%) Potenza 5 VA Temperature di utilizzo 0 60 ºC Temperatura di ºC immagazzinamento Umidità di utilizzo 0 85%RH non condensante Umidità di immagazzinamneto 0 80%RH non condensante Microprocessore Intel 802 a 12 MHz Programma residente in eprom di 64KB. Configurazione hardware La configurazione di default prevede i seguenti collegamenti: RS22 verso il PC per la configurazione/stampante RS22 verso il PC di supervisione RS422 verso la rete di periferiche Carel Pin-strip Posizione dei pin-strip verso supervisore (RS22) A posizione 1-2 B posizione ininfluente Protocollo lato periferiche RS422 con protocollo di comunicazione privato Carel Protocollo lato supervisore RS22 con protocollo di comunicazione Carel 999 Tabella Dimensioni meccaniche Di seguito vengono messe in evidenza le dimensioni della carpenteria del (in mm) prigionieri 7 fori 166 vista dall alto vista frontale Figura 10 Carel si riserva la possibilità di apportare modifiche o cambiamenti ai propri prodotti senza alcun preavviso. ModBus 12

14 Contents 1 GATEWAY-CAREL TO INTERFACE WITH SYSTEMS THAT HAVE A MODBUS-JBUS STANDARD PROTOCOL General description Description of the LEDs and buttons CONNECTIONS Power supply... HINTS FOR A CORRECT INSTALLATION Connectors on the back of the SOFTWARE General characteristics PROCEDURES OF INITIAL CONFIGURATION Configuration software installation Software characteristics Reading of the parameters Writing of the parameters GENERALITIES ON THE MODBUS-JBUS PROTOCOL Communication parameters Modbus-jbus compatibility Data representation Maximum database Description of the implemented commands Construction of a modbus database from a Carel one Database seen from the modbus supervisor HARDWARE: CONNECTIONS AND GENERAL CHARACTERISTICS Jumpers General technical specifications Mechanical dimensions...1

15 GATEWAY CAREL - MODBUS-JBUS 1 -Carel to interface with systems that have a ModBus-JBus standard protocol 1.1 General description This device allows to interface the Carel systems with systems that communicate by means of the standard MODBUS- JBUS protocol. The automatically translates the Carel transmission protocol into the MODBUS-JBUS communication protocol. The product includes a diskette with a program which configures the according to the particular requirements of the application and of the peripheral network to supervise. The program must be installed on a PC and its use instructions are contained in the file readme.doc, supplied together with the program. The protocol translator has been produced to ensure the connection of all the Carel instruments to MODBUS-JBUS systems by means of a standard, thus avoiding successive and expensive adaptations of the software. The standard MODBUS-JBUS protocol we refer to, is the one published in the official document: The protocol we utilized is the time-based RTU. Modicon Modbus Protocol Reference Guide March 1992, PI-MBUS-00 Rev. D 1.2 Description of the LEDs and buttons Fig. 1 Frontal view of the Print-out button. If is connected to a terminal or a PC in terminal emulation (through the config connector - selections: 9600, 8, O, 1), the print-out button displays the configuration-parameter list and the program version installed in the EPROM. Reset button: It forces the reset, starting the reading procedure of the configuration and the complete inquiry procedure of all the connected peripherals. Line LED (yellow) It shows the power supply Rx and tx LED (green) Their persistent blinking signals a correct communication. Alarm1 LED (red) If activated, it signals an anomaly in the parameter initial configuration (stored in the buffered ram). Alarm2 LED(red) If blinking, it signals anomalies in the communication between the and the Carel peripherals. The cause may reside in inconsistencies compared to what was envisaged by the configuration Whenever the restarts the LED tx, alarm1 and alarm2 turn off: in RS422 configuration, the LED tx blinks 8 times for 2 seconds before turning off; in RS485 both LED s tx and rx blink together 8 times for 2 seconds before turning off. This procedure accounts for a correct start of the application. ModBus 2

16 GATEWAY CAREL - MODBUS-JBUS 2 Connections 2.1 Power supply The can be supplied with different voltage values selectable from faston terminals placed on the board: 240 Vac 50/60 Hz (default values) 120Vac or 24Vac. The power supply terminals placed near the transformer, can be recognised through the silk-screen readable on the printed circuit,. To change supply (e.g. from 240V~ to 24V~) you must perform the following operations carefully: 1. disconnect the power supply cable 2. remove the cover. extract the faston connector with the cable from the supply terminal in use (in the example: 240V~) and connect it to the supply terminal to be used (in the example: 24V~) 4. cover the terminal remained uncovered with faston and protection faston cover. 5. replace the fuse on the back according to the power supply to be used (see chart below) 6. close the cover, earth the casing and supply power. Note: In general the fuse is of the delayed T type, rated voltage 250V, dimensions 5x20mm. The rated current is: Power supply Fuse rated current 240V~ 250mA 120V~ 250mA 24V~ 1A power-supply cable output 240V~ transformer fuse power supply input 24V~ Fig. 2 power supply ModBus

17 GATEWAY CAREL - MODBUS-JBUS Hints for a correct installation Do not operate when is supplied Do not install the instrument near transmission-line cables or radiotransmitting sources. When manipulating internal jumpers, do not touch with your fingers the electronic components to avoid stray currents with consequent heavy damage to the components themselves. Make sure you have selected the correct supply voltage by means of the special jumpers located on the board inside the metal box of the (see the instruction sheet). Connect to the ground the chassis of the connecting to the stud marked with the yellow label. Connect correctly the cables. See the above diagrams. If only one wire is not properly connected the whole system will fail. During the configuration carefully follow the instructions for use of the program..1 Connectors on the back of the The connectors on the back panel permit the realisation of the connections of the to the Carel network and to the supervision system which communicates with MODBUS-JBUS protocol. modem Standard 9-way male connector. Utilised to connect the to the supervisory computer with a RS22 standard. (Protocol: MODBUS- JBUS) Fig. Back of the RS422/485 Standard 9-way female connector, to be used for the connection with a supervisory PC operating according to the RS485 standard with MODBUS-JBUS protocol. config Standard 9-way male connector, to be used only for the configuration of the instrument. It must be connected to the RS22 computer serial port. Carel net. Standard 9-way female connector, to be used for the connection of the Carel controllers according to the RS422 mode or RS485 for pco series controllers mode (standard private Carel protocol). Relay output Not used in this model. 4 Software 4.1 General characteristics It is possible to connect to the up to 16 Carel peripheral addresses. The management of the communication takes place in accordance with a master-slave structure in polling, where the is the master and the Carel peripherals are the slaves. The protocol of transmission between the and the peripherals is the Carel private standard. The can be identified by the supervisor through the assignment of a univocal address within the MODBUS-JBUS network. The address of the is programmable during the configuration. For every peripheral it is possible to manage up to: 128 analog variables (between I/O and the other variables of the program) 128 integer variables 200 digital variables (between I/O and the other variables of the program). The variable database of every Carel controller is available on request. This database is the point of reference for the supplier of the supervisory system so as to assign a suitable meaning to the variables. The variables can be read and/or written by the supervisor according to the connected instrument and the application program being used. If you try to assign, from the supervisor a value with one variable that can be only managed by reading, the command will be ineffective. The variables requested form the supervisor, but not available in the Carel controller, will be ignored by the. ModBus 4

18 GATEWAY CAREL - MODBUS-JBUS 5 Procedures of initial configuration The set-up of the allows by means of two commands to read or write, respectively, the following parameters which are necessary for a correct operation of the device: address in the JBUS-MODBUS network. Slave maximum number in the network. Communication Baud-rate /Carel peripherals. Communication Baud-rate supervisory/. Stop bit. Word bit number. Parity. Standard way of communication with Carel peripheral units (RS422 orrs485). 5.1 Configuration software installation To configure the 000 it is needed a.0 or higher DOS operating system PC with serial RS22. The cable termination connectors must be 25 or 9 way female on the PC side and standard 9 way female on the side. As to the pin arrangement, comply with the diagram showed in the section Connection-cable pin arrangement: - configuration terminal. Connect the connector config on the back of the to the PC serial, introduce the diskette supplied with the and digit: for the reading: >a:readmb0 /com1 <enter> or >a:readmb0 /com2 <enter> according to whether the com1 or com2 serial is being used for the writing of the configuration parameters of the : >a: writemb0 /com1 parameter list <enter> or a:writemb0 /com2 parameter list <enter> according to whether the com1 or com2 is being used. With regard to parameter list see the following parameters. 5.2 Software characteristics The 1.1 version of the set-up program has the following feature: 9600 baud, 8 word bit, parity and one stop bit. For the message transmission/reception the program utilizes a protocol deduced from the modbus itself. It is subdivided into two commands in line: one for the reading and one for the writing of the parameters described below. 5. Reading of the parameters By digitising on the command line readmb0 /serial port. The display will show the configuration present in the with the parameters relating to the software version. Example: After a reading command a, (initialized with address 1, with 1 peripheral, with operation parameters towards the supervisor 9600,8,1, no parity and baud-rate towards the peripherals at 1200,i Rs485 mode on Carel network) answers by sending the following strings. VERSION: MB /05/96 ADDRESS: 01 SLAVES: 01 MODBUS PORT PARAMETER baud: 9600 bits: 8 stop: 1 parity: NONE ModBus 5

19 GATEWAY CAREL - MODBUS-JBUS CAREL PORT BAUDRATE : 1200 Mode:RS485 ModBus 6

20 GATEWAY CAREL - MODBUS-JBUS If the is not connected or does not answer than the following string will appear: ********** ERROR READING GATEWAY CONFIGURATION ********** In this case check: * the connection of the cables * the power supply (yellow LED ON) * the state of the signalling LEDs (red alarm 1 LED ON or red alarm 2 LED and green tx LED blinking) 5.4 Writing of the parameters Digitising the command writemb0 it is possible to set the operation parameters of the with the following syntax: writemb0 / serial port <indirizzo > < occurring slave number> <CAREL baud-rate> <MODBUS baudrate> <stop bit> <word bit> <parity>. If only writemb0 without parameter is digitized or some parameters is not defined the program shows again on the display the appropriate syntax to be used. The parameters that can be set and concerning the communication with Carel peripherals are reduced uniquely to the baud-rate, while the others do not change (8 word bit, no parity and 2 stop bit). Each parameter must be spearated from the successive one by means of a blank. If the programming is correctly performed the display will show this message: *** GATEWAY PROGRAMMED *** Once programmed, the must be restarted (by pressing the reset key or deactivating and then activating the itself). If the is not connected or does not answer then the display shows the following string: ********** ERROR SENDING GATEWAY CONFIGURATION ********** In this case check: * the connection of the cables * the power supply (yellow LED ON) * the state of the signalling LEDs (red alarm 1 LED ON or red alarm 2 LED and green tx LED blinking) NOTE The program of the set-up is available on diskette. The Carel code is 98C429P Generalities on the ModBus-JBus protocol The Modicon Modbus protocol implemented in the Carel GATEWAYMB0 agrees with the content of the document Modicon Modbus Protocol Reference Guide - March 1992, PI-MBUS-00 Rev. D The Modbus-Jbus protocol implemented is of the RTU type based on times. The configuration is of the multi-drop in RS485 or point-to-point RS22. The address sent into the MODBUS packet address the. 6.1 Communication parameters The communication data between supervisory and, which can be set by the user, are as follows: Parameter Values that can be set Recommanded baud rate word bit no. 8 8 parity n - o - p n stop bit no ModBus 7

21 GATEWAY CAREL - MODBUS-JBUS 6.2 Modbus-jbus compatibility The software commands of the Modbus-Jbus protocol when implemented, ensure the compatibility between Modbus and Jbus. They are as follows: implemented commands Data representation All digital data are coded by one single bit ( 0 for the OFF and 1 for the ON). All the digital variables are assigned to bit of consecutive registers, each one having the lower-address variable assigned to the less significant bit and the higher-address one to the most significant. An analog value is being represented by a 16 bit register in binary notation in complement on two with the most significant part on the byte of higher address and the less significant one on the lower address. Example: the value 10.0 is represented as 0064H The GATEWAYMB0 operates on register where one register has to be considered at 16 bit. 6.4 Maximum database The maximum number of variables that can be transferred from a Carel machine to the GATEWAYMB0 is as follows: Variable type Maximum number digital 200 anagogic 128 integer 128 concerning the MODBUS they are Variable type Number digital 200 anagogic 256 (The analog and integer variables are managed by the MODBUS-JBUS protocol in the same manner). 6.5 Description of the implemented commands The implemented commands in the program are as follows: MODBUS COMMAND MEANINIG NOTES 1 read coil/input status obtain current status (ON/OFF) of a group of logic coils or discrete input 2 read coil/input status obtains current status (ON/OFF) of a group of logic coils or discrete input read holding or input registers obtain current binary value in one or more holding registers 4 read holding or input registers obtain current binary value in one or more holding registers 5 force single coil force single coil to ON or OFF states 6 preset single register place a specific binary value into a holding register 15 force multiple coils forces a series of consecutive logic coils to defined ON or OFF states 16 preset multiple registers places specific binary values into a series of consecutive holding registers Notice that due to the variety of Carel machines no distinction is made between input variables (only reading) and output variables (reading/writing) so that the knowledge of the database and its management depends on the part present on the supervisor. Notice also that, due to the generality of the system, the answers in the same way to various MODBUS commands. ModBus 8

22 6.6 Construction of a modbus database from a Carel one GATEWAY CAREL - MODBUS-JBUS The construction of a database that can be implemented in a Modbus supervisor managing a Carel machine is carried out as follows. The Carel digital variables are transferred with their addresses to the Modbus database and are being read as above mentioned, by means of the commands 1 or 2. The Carel analog variables are transferred with their addresses to the Modbus database and are being read as above mentioned, by means of the commands or 4. The Carel whole variables are put after the analog variables and are then transferred, with their addresses added to offset 128(dec), to the Modbus database and they too, as previously said, by means of the commands or 4. The other machines are positioned as the first one from the offset shown in the following table (that only refers to this example): Carel controller Digital variables (offset bit) Analog variables (offset register) controller controller controller controller controller 16 (n-1)*200 (n-1)* Database seen from the modbus supervisor In the MODBUS supervisor the operator has to reserve 25 bytes for the digitals (200 digital variables) and 512 bytes for the analogs (128 analog variables and 128 integer variables) for a total of 456 variables for each machine. The GATEWAY sends the variables not present in the machine, if requested from the supervisor, with 0 value. Thus the line traffic goes beyond the necessary, but the generality of the application is saved in the sense that database fits for the Carel machine with largest number of variables. 7 Hardware: connections and general characteristics The connection cables you have to use in Rs485are of the AWG20 or AWG22 shielded twisted paired type Pinning of connection cables: carel - carel peripherals The connection cable of the the Carel peripherals (pco series) has the following pinning: gnd Tx/Rx+ Tx/Rx- PCO serial board gnd pole male The connection cable of the the Carel peripherals has the following pinning: gnd rx+ rxbox periph. deriv. rxtx+ txgnd tx+ txrx pole male 9 pole female ModBus 9

23 7.1.2 Pinning of connection cables: - configuration terminal GATEWAY CAREL - MODBUS-JBUS This cable allows the connection of the to the terminal (computer) so as to permit its initial configuration by means of the program stored in the diskette included in the packing. One the configuration has been obtained the cable must be remote. Computer 2 tx rx 7 gnd gnd rx 2 tx 5 25 pole female 9 pole female Computer tx 2 rx 5 gnd gnd rx 2 tx 5 or 9 pole female 9 pole female 7.1. Pinning of connection cables: Carel - supervisory computer The connection cable between the and the supervisory computer in MODBUS-JBUS could be RS22 standard (connected to the connector labelled modem) or in RS485 (connected to the connector RS422/485). The RS22 connector diagrams are as follows: Computer 2 tx rx rx tx 2 7 gnd gnd 5 25 pole female 9 pole female or Computer tx 2 rx 5 gnd gnd rx 2 tx 5 9 pole female 9 pole female In any case prefer to the specifications of the supervisory computer for possible other types of connection. However the only manages the signals tx and rx. The RS422/485 connection diagrams are as follows: RS422 CONNECTION RS485 CONNECTION Computer gnd 1 rx+ 2 rxtx+ 4 tx- 5 Computer gnd 1 tx+/rx+ 4 tx-/rx- 5 9 pole male or 9 pole male In both cases the pinning from the computer side is omitted because it changes depending on the particular supervisory system being utilized. ModBus 10

24 GATEWAY CAREL - MODBUS-JBUS 7.2 Jumpers Cover opening gives access to the four jumpers present on the card. The meaning of the A, B, C, D jumpers is reported in the following figure (fig. 4): Fig. 4 The meaning of the A, B, C, D jumpers (shown in fig. 4) is as follows: A in position 1-2 A in position 2- B in position 1-2 B in position 2- C in position 1-2 C in position 2- D in position NO D in position NC Description enabling of RS22 serial port (modem) towards the supervisor (this way RS422/485 modes and respective port are disabled) enabling of RS422/485 serial port towards the supervisor (this way RS22 modes and respective modem port are disabled) If the A jumper is position 2-, the output communication RS485 at the RS422/485 port is enabled If the A jumper is position 2-, the output communication RS422 at the RS422/485 port is enabled enables communication towards the Carel instrument network (output from carel net. port) in RS485 mode enables communication towards the Carel instrument network (output from carel net. port) in RS422 mode signalling relay is in Normally Open position (0W/50VA - 1A relay power) signalling relay is in Normally Closed position (0W/50VA - 1A relay power) yes yes yes no Management in modbus yes (only with pco series) yes software doesn t handle the relay software doesn t handle the relay ModBus 11

25 GATEWAY CAREL - MODBUS-JBUS Pin strip position towards Carel network: Bridge C in RS485 mode in RS422 mode Pin strip position towards supervisory: in RS485 mode in RS422 mode Bridge A 2- Bridge B 1-2 If used in rs22 mode you have to change only the position of the bridge A: in RS22 mode A 1-2 B no influence The default configuration permits connections in: RS22 towards the PC for the configuration/printer RS485 towards the supervisory system RS422 towards the Carel network Peripheral protocol: RS422 or (RS485 only for pco) with Carel communication protocol. Supervisory protocol: RS22 or RS422/485 with MODBUS-JBUS communication protocol. 7. General technical specifications Power supply The available power supply (selectable from faston terminals inside the box) are: 240Vac (+10%, -15%) manufacturer s standard 120Vac (+10%, -15%) 24Vac (+10%, -15%) Power 5VA Utilisation temperature 0 60 ºC Storage temperature ºC Utilisation humidity 0 85%RH not condensing Storage humidity 0 80%RH not condensing Microprocessor Intel MHz Program resident in 64KB EPROM Hardware The default configuration has the following connections: RS22 to the PC for the configuration/printer RS22 to the supervisory PC RS422 to Carel peripheral network Pin-strip Pin-strip position to supervisor (RS22) A position 1-2 B position not influential Peripheral-side protocol RS422 with Carel private communication protocol Supervisor-side protocol RS22 with Carel private communication protocol Tabella 1 ModBus 12

26 GATEWAY CAREL - MODBUS-JBUS 7.4 Mechanical dimensions Here the framing dimensions (in mm) are shown front view stud hole top view Carel reserves the right to modify its products without prior notice. ModBus 1

27 CAREL srl Via dell Industria, Brugine - Padova (Italy) Tel. (+9) Fax (+9) carel@carel.com Agenzia / Agency: Cod rel. 2.1 del 11/02/99