SEP

Nadřízený procesor plní úlohu zařízení master. Připojený SEP je vždy slave. Tato konfigurace je dána pevně a nelze ji měnit. Tak, jak standard MODBUS přikazuje, master cyklicky obvolává jednotlivá slave a jejich odpovědi zpracovává.

Pro orientaci uveďme struktury běžných paketů a princip generace CRC:

Query (dotaz od masteru):

   |Adresa/8 |Funkce/8 |Start/16 |Number/16 |CRC/16 |

Response (odpověď od slave):

   |Adresa/8 |Funkce/8 |Count/8 |Data/8x count |CRC/16 |

CRC používá polynom 0xA001. Lze jej generovat pomocí tabulky nebo pomocí cyklu a bitových rotací. Generovaní pomocí tabulky je osmkrát rychlejší než výpočet v cyklu, protože odpadá rotace každého byte po bitech.

0x01 – READ_OUTPUT_STATUS

Funkce slouží pro čtení binárních výstupů. Adresní prostor pro tuto funkci je následující:

Start: 0x00 - 0x07, 0xF0
Number:0x01 - 0x08 , při adrese 0xF0 povinně 1

Tato čísla představují počáteční adresu a počet požadovaných prvků. Je potřeba zdůraznit, že součet adresy a počtu prvků nesmí překročit nejvyšší možnou adresu. Při překročení libovolné z hodnot mimo povolený rozsah je vrácena EXCEPTION_RESPONSE. Toto pravidlo platí pro všechny funkce bez výjimky.

0x02 – READ_INPUT_STATUS

Funkce slouží pro čtení binárních vstupů. Adresní prostor pro tuto funkci je následující:

Start: 0x00 - 0xFF
Number:0x01 - 0x08

0x03 – READ_HOLD_REGS

Funkcí se čtou paměťové registry. Do těchto registrů je také zamapována interní flash paměť, ve které jsou uloženy mimo jiné konstanty pro analogové vstupy/výstupy. Adresní prostor pro tuto funkci je následující:

Start: 0x00 - 0x07
Number:0x01 - 0x08

0x04 – READ_INPUT_REGS

Funkcí se čtou analogové vstupy a čítače. Hodnoty (vyjma čítačů), vracené touto funkcí, jsou přepočítávány na zadaný rozsah, tzn. rozsah analogového vstupu (např. 4 – 20 mA) je přepočítán na rozměr fyzikální veličiny. Meze pro přepočet jsou uloženy ve flash paměti a je možné je modifikovat programem conf.exe. Každý vstup lze konfigurovat samostatně. Čítače lze nastavovat a nulovat. Adresní prostor pro tuto funkci je následující:

Start: 0x00 - 0x08 – pro analogové vstupy
0x09 - 0x0A – pro analogové výstupy
0x10 - 0x20 – pro čítače

Čítače jsou čteny jako běžné 16bitové vstupní registry, přičemž ale jejich vlastní obsah je 32bitový. Tj. v jednom čtení je dobré číst nejméně dva registry (od sudé adresy), abychom obdrželi kompletní obsah jednoho čítače.

Také je potřeba zdůraznit, že tyto čítače mají přeházené pořadí byte, než je obvyklé. Normální 32bitové slovo je organizováno takto:

Příklad – stav čítače 00000124 v paketu SEP v síti MORSE:

08:28:22.401|                 |69112202 69112201|S00I   OUT   58| 89 0user 
FF7E 0391 00A4 032C 02D6 0317 033D 02E3 02EE 000E 0016 0000 0000 0124 0000
                                                            ---- ----

Protože MODBUS je orientován bytově a ne wordově, dochází k přehazování pořadí byte v čítačích. S touto skutečností je potřeba počítat v nadřízeném systému. Pořadí byte v čítačích se pak jeví následovně:

Příklad – stav čítače 00000124 v rámci Modbus na lince RS485:

08:28:22.351 tx      8 | S00
0104 0010 0010 F003
08:28:22.396 rx;i   37 | S00
0104 2024 0100 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0004 0000 
       -- ---- --

0x05 – FORCE_SINGLE_OUT

Funkce slouží pro nastavování binárních výstupů. Adresní prostor pro tuto funkci je následující:

Start: 0x00 - 0x07

0x06 – FORCE_SINGLE_OUT

Funkcí lze modifikovat paměťové registry. Jelikož do těchto registrů je také zamapována interní flash paměť, je potřeba tuto paměť odemknout zápisem na „speciální binární výstup“. Po úspěšném zápisu nebo po 10 sec je paměť automaticky opět zamčena. Předchází se tím nechtěnému přepsaní konstant v SEPu při laborování nebo nevhodně naprogramovaném masteru. Prakticky se jedná o dva úkony:

Pokud není paměť flash před zápisem nejprve odemčena, SEP sice potvrdí tento zápis korektně, ale ve skutečnosti se nic neprovede. Stav zámku paměti lze rovněž číst dotazem na stav binárního výstupu 0xF0. Log. 1 značí odemčeno. Není nutné dodržovat okamžité pořadí odemčení, zápis, nýbrž je možné mezi tyto dva úkony vložit posloupnost dalších dotazů. Pouze je nutné počítat s automatickým časovým zamčením. Při nastavování čítačů si je potřeba uvědomit, že čítače jsou 32bitové a zapisovat vždy celý čítač – dva zápisy po sobě nebo použít funkci 0x10.

Adresní prostor pro tuto funkci je následující:

Start: 0x00 - 0xFF – pro flash
0x100 - 0x101 – pro analogové výstupy
0x110 - 0x130 – pro čítače

0x0F – FORCE_MULTIPLE_OUTS

Funkci lze s výhodou použít pro nastavování binárních výstupů. Tato funkce umí nastavit všechny výstupy podle předložené masky. Adresní prostor je následující:

Start: 0x00 - 0x07, 0xF0
Number:0x01 - 0x08, – při adrese 0xF0 povinně 1

0x10 – RESET_MULTIPLE_REGS

Pro hromadné nastavování paměťových registrů slouží funkce. Platí pro ni totéž jako pro funkci 0x06. Adresní prostor je následující:

Start: 0x00 - 0xFF – pro flash
0x100 - 0x101 – pro analogové výstupy
0x110 - 0x130 – pro čítače
Number:0x01 - 0x08

Tato funkce není zatím plně podporována. Doporučujeme používat místo ní vícenásobné volání funkce 0x06 (FORCE_SINGLE_REG).

0x1E – READ_ALL

Tato nová funkce byla do protokolu zapracována pro usnadnění ovládaní celého SEPu. Dvojice dotaz/odpověď umožňuje v jednom komunikačním cyklu přečíst a nastavit všechny vstupy-výstupy. Tvar dotazu i odpovědi je poněkud odlišný od standardu proto jej nyní podrobněji popíšeme:

|Adresa/8 |Funkce/8 |Bin.Out/8 |An.Out1/16 |An.Out2/16 |Rez./8 |CRC/16 |

V dotazu, jak je zřejmé, jsou obsaženy stavy binárních a analogových výstupů. Bináry jsou prostá bitová maska, která se po korektním příjmu překopíruje na výstupy SEPu. Analogové hodnoty jsou nejprve přepočteny podle mezí z paměti flash a po té nastaveny na skutečné výstupy.

|Addr/8|Funkce/8|Count/8|Bin.Out/8|Bin.In/8|An.In/9x16|An.Out/2x16|CRC/16|

V odpovědi jsou aktuální vstupy a výstupy z okamžiku čtení ze SEPu. V analogových vstupech (vstup 0x08) je obsažena také teplota čipu AD převodníku. Jelikož ten má vlastní oteplení zanedbatelné, lze tento údaj použít jako teplotu okolí. Tento údaj není přepočítávaný, neboť jednotka není určena k měření teploty – je na nadřízeném systému jak s touto hodnotou naloží.

Tato funkce umožňuje komunikaci jednoho SEPu s několika různými protistanicemi. Digitální a analogové vstupy jsou rozděleny do 8 skupin (groups):

Skupina:   obsahuje tyto kanály:
  No        Din  Dout  Ain  Aout
  0         0    0     0    0
  1         1    1     1    1
  2         2    2     2
  3         3    3     3
  4         4    4     4
  5         5    5     5
  6         6    6     6
  7         7    7     7

Každá skupina má definovanou vlastní cílovou adresu v menu „(g)roup parameters„. Tyto adresy se smí vzájemně lišit jen v posledním byte. Každá skupina má také přiřazenu svoji protější skupinu. Adresy a skupiny na obou koncích rádiové linky musí být definovány recipročně, viz příklad konfigurace.

Pro každou skupinu je také individuálně definován práh „ani“ pro analogové vstupy a „cnt“ pro čítače. Položky (t)hr a (c)thr v menu parametrů SEP se v Group modu nepoužívají.

Příklady komunikace jsou uvedeny v samostatném článku Protokol SEP pro MORSE – příklady.

Zde je pouze příklad paketu SEP doplněný zprávou Debug při parametru „(D)ebug level:1„:

Monitoring: source 690F0002|5.
07:05:11.532  INPUTS CHANGED. SENT TO 690F0001
state: di 007F do 0002 anai0 0066 anai1 0057 anai2 0049 anai3 0057 anai4 
005C anai5 0057 anai6 0049 anai7 0057 ao0 0000 ao1 000C
07:05:11.532|                 |690F0001 690F0002|S01I   OUT   58| 89 0user 
027F 0066 0057 0049 0057 005C 0057 0049 0057 0045 0000 000C 0000 004C 0000 
0004 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0019 0000 0000 8D66

Zpráva Debug obsahuje stavy Digital input, Digital output, Analog input, Analog output.

Obsah paketu SEP:

0066 0057 0049 0057 005C 0057 0049 0057 – analog input 0 až 7

0000 004C 0000 0004 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0019 0000