Блок контроля дискретных сигналов MDI8 (стр. 4 из 4)

Поле функции фрейма содержит два символа (ASCII) или 8 бит (RTU). Диапазон числа 1 -255. Некоторые функции работают на всех контроллерах MODICON, некоторые – на определенных моделях, другие же коды зарезервированы для будущего использования. Имеющийся набор функций описан в приложении 2.

Когда подчиненный отвечает главному, он использует поле кода функции для фиксации ошибки. В случае нормального ответа подчиненный повторяет оригинальный код функции. Если имеет место ошибка, возвращается код функции с установленным в 1 старшим битом.

Например, сообщение от главного подчиненному прочитать группу регистров имеет следующий код функции:

0000 0011 (03 hex) Если подчиненный выполнил затребованное действие без ошибки, он возвращает такой же код. Если имеет место ошибка, то он возвращает: 10000011 (83 hex) В добавление к изменению кода функции, подчиненный размещает в поле данных уникальный код, который говорит главному какая именно ошибка произошла или причину ошибки.

Поле данных в сообщении от главного к подчиненному содержит дополнительную информацию, которая необходима подчиненному для выполнения указанной функции. Оно может содержать адреса регистров или выходов, их количество, счетчик передаваемых байтов данных.

Например, если главный запрашивает у подчиненного прочитать группу регистров (код функции 03), поле данных содержит адрес начального регистра и количество регистров. Если главный хочет записать группу регистров (код функции 10 hex), поле данных содержит адрес начального регистра, количество регистров, счетчик количества байтов данных и данные для записи в регистры.

Поле данных может не существовать (иметь нулевую длину) в определенных типах сообщений. В MODBUS – сетях используются два метода контроля ошибок передачи. Содержание поля контрольной суммы зависит от выбранного способа передачи. ASCII Когда используется ASCII-режим поле контрольной суммы содержит два ASCII-символа. Контрольная сумма является результатом вычисления Longitudinal Redundancy Check (LRC) сделанного над содержанием сообщения начиная и заканчивая CRLF. RTU Когда используется RTU-режим поле контрольной суммы содержит 16-ти битовую величину. Контрольная сумма является результатом вычисления Cyclical Redundancy Check сделанного над содержанием сообщения. CRC добавляется к сообщению последним полем младшим байтом вперед.

Передача символов идет младшим битом вперед.

RTU фрейм С контролем четности

Рисунок 3.2 – Фрейм с контролем четности

Без контроля четности

Рисунок 3.3 – Фрейм без контроля четности

Стандартная MODBUS сеть использует два метода контроля ошибок. Контроль паритета (even/odd) и контрольная сумма. Обе эти проверки генерируются в головном устройстве. Подчиненное устройство проверяет каждый байт и все сообщение в процессе приема.

Пользователь может устанавливать продолжительность интервала таймаута в течении которого головное устройство будет ожидать ответа от подчиненного. Если подчиненный обнаружил ошибку передачи, то он не формирует ответ главному.

Пользователь может конфигурировать контроллеры на проверку четного или нечетного паритета (Even/Odd).

Например, 8 бит RTU-режима содержат следующую информацию: 1100 0101 Общее количество единиц – 4. Если используется четный паритет, то бит паритета будет равен 0, и общее количество 1-иц будет по прежнему четным числом. Если используется нечетный паритет, то бит паритета будет равен 1, тогда общее количество 1-иц вместе с битом паритета будет равно 5, т.е. нечетному числу.

Контрольная сумма LRC.

Метод LRC проверяет содержание сообщения исключая начальный символ»:» и пару CRLF.

LRC это 1 байт. LRC вычисляется передающим устройством и добавляется в конец сообщения. Принимающее устройство вычисляет LRC в процессе приема сообщения и сравнивает его с принятым от главного. Если есть несовпадение, то имеет место ошибка.

Контрольная сумма CRC.

Контрольная сумма CRC состоит из двух байт. Контрольная сумма вычисляется передающим устройством и добавляется в конец сообщения. Принимающее устройство вычисляет контрольную сумму в процессе приема и сравнивает ее с полем CRC принятого сообщения.

Счетчик контрольной суммы предварительно инициализируется числом FF hex. Только восемь бит данных используются для вычисления контрольной суммы CRC. Старт и стоп биты, бит паритета, если он используется, не учитываются в контрольной сумме.

Во время генерации CRC каждый байт сообщения складывается по исключающему ИЛИ с текущим содержимым регистра контрольной суммы. Результат сдвигается в направлении младшего бита, с заполнением нулем старшего бита. Если младший бит равен 1, то производится исключающее ИЛИ содержимого регистра контрольной суммы и определенного числа. Если младший бит равен 0, то исключающее ИЛИ не делается.

Процесс сдвига повторяется восемь раз. После последнего (восьмого) сдвига, следующий байт складывается с текущей величиной регистра контрольной суммы, и процесс сдвига повторяется восемь раз как описано выше. Конечное содержание регистра и есть контрольная сумма CRC.

Заключение

В данной курсовой работе был рассмотрен блок контроля дискретных сигналов MDI8, его интерфейс и протокол передачи данных. Из данной курсовой работы ясно, что из себя представляет этот блок, с какой программой работает. Также подробно рассмотрен интерфейс RS-485, способы подключения к нему, а также подробно рассмотрено как избежать паразитных помех и токов при подключении прибора.

Приведены теоретические данные о протоколе MODBUSRTU. Разобрано как осуществляется передача данных через него.

Список использованных источников

1. Интерфейс передачи данных RS-485. Руководство по эксплуатации», ЗАО ПКО «РАСКАТ», М. – 2006.

2. Интерфейс передачи данных RS-485. Инструкция по настройке», ЗАО ПКО «РАСКАТ», М. – 2006.

3. www.mayak-bit.narod.ru

4. www.wikipedia.ru