CP 5603 Siemens

Область применения

Коммуникационный процессор CP 5603 позволяет подключать встраиваемые системы с интерфейсом PC/104 Plus к сети PROFIBUS.

Он обеспечивает эффективную поддержку задач управления, выполняемых встраиваемой системой (компьютерное управление, цифровое управление, управление роботом и т.д.).

Обзор

• Интерфейсная карта PCI104 с встроенным микропроцессором для подключения встраиваемых систем с интерфейсом PC/104Plus к сети PROFIBUS со скоростью обмена данными до 12 Мбит/с.
• Функциональная совместимость с коммуникационным процессором CP 5613 A2.
• Коммуникационные службы:
  • Ведущее устройство PROFIBUS DP по IEC 61158/61784.
  • PG/OP функции связи для STEP 5 и STEP 7.
  • S7 функции связи. 
  • Открытый обмен данными (SEND/RECEIVE), базирующийся на использовании интерфейса FDL.
  • PROFIBUS FMS по IEC 61158/61784.
• Экстенсивные диагностические опции для выполнения монтажных и пуско-наладочных работ, а также эксплуатации модуля.
• Высокая производительность, обеспечиваемая наличием встроенной 2-портовой оперативной памяти.
• Поддержка событийных механизмов и механизмов фильтрации, позволяющих снижать нагрузку на главный процессор.
• Одновременная поддержка нескольких коммуникационных протоколов, параллельная работа до трех коммуникационных процессоров в одной встраиваемой системе.
• Поддержка функций равноудаления, возможность применения в системах управления перемещением.
• OPC сервер и инструментальные средства конфигурирования включены в комплект поставки соответствующих пакетов коммуникационного программного обеспечения.
• Комплект разработки программного обеспечения в среде Linux с исходными кодами драйверов для использования коммуникационного процессора в среде других (не Windows) операционных систем.

Функции

PROFIBUS DP

Доступ к данным через DP-Base

Коммуникационный процессор CP 5603 работает в режиме ведущего устройства PROFIBUSDP, которое использует встроенное 2-портовое RAM в качестве области отображения процесса. В этой области сохраняются данные о состоянии входов и выходов ведомых устройств, а также диагностических данные. Все считываемые данные записываются в 2-портовое RAM в один и тот же DP цикл. Скоростной обмен данными с ведомыми DP устройствами поддерживается аппаратурой CP 5603. Доступ к данным осуществляется непосредственно через 2-портовое RAM коммуникационного процессора.

Параллельная работа программного обеспечения DP 5613 и DP-Base невозможна.

Механизм фильтрации/ событийно управляемый обмен данными 

Для обмена данными может использоваться два механизма:

• Циклическое сканирование ведомых DP устройств. Этот режим создает максимальную нагрузку для центрального процессора компьютера/ программатора
• Событийная передача данных с использованием прерываний и фильтрации при изменении входных сигналов ведомых DP устройств. Этот режим создает минимальную нагрузку для главного центрального процессора.

Оба механизма могут использоваться в сочетании друг с другом, что позволяет оптимизировать обмен данными между компьютером и ведомыми DP устройствами.

Новый механизм поддержки прерываний/фильтрации дополнительно может использоваться для:

• Поддержки диагностических прерываний, формируемых ведомыми DP устройствами
• В режиме равноудаления сигнализация с помощью прерываний:

• в начале каждого DP цикла
• в конце цикла предачи данных от ведомых DP устройств.

FastLogic

Механизм FastLogic позволяет коммуникационному процессору CP 5603 автоматически реагировать на появление до 4 определенных состояний предприятия. Механизм обеспечивает минимальное время реакции на появление данных событий независимо от нагрузки на центральный процессор программатора/ компьютера и может быть использован, например, для быстрого отключения технологического оборудования.

Программируемый интерфейс DP-Base 

DP интерфейс программирования (DP-Base) коммуникационного процессора CP 5603 обеспечивает поддержку следующих функций:

• ведущее DP устройство класса 1, поддерживающее циклический и асинхронный обмен данными с ведомыми DP устройствами;
• ведущее DP устройство класса 2, поддерживающее циклический и асинхронный обмен данными с ведомыми DP устройствами.

Доступ к данным процесса производится через 2-портовое RAM. Интерфейс 2-портового RAM может использоваться не только для функционирования ведущего DP устройства, но и служить основой для связи с другими операционными системами (например, VXWorks, QNX, RMOS, RTX). 

Библиотека DP_BASE.DLL поддерживает вызовы административных функций (функций инициализации и обслуживания).

Комплект разработки DK-5613

Комплект DK-5613 обеспечивает доступ к функциям ведущего DP устройства класса 1, включая расширения для асинхронного обмена данными.

Программное обеспечение, включенное в состав комплекта, позволяет использовать коммуникационный процессор CP 5603 в среде любых операционных систем. Комплект содержит управляющие коды и их описания в PDF формате. Эти коды и описания могут загружаться из Internet.

Доступ к данным через DP-5613

Ведущее DP устройство класса 1

Коммуникационный процессор CP 5603 выполняет функции ведущего DP устройства класса 1 в соответствии с требованиями международных стандартов IEC 61158/61784 и обеспечивает автономное управление обменом данными с ведомыми DP устройствами. Обмен информацией с ведомыми DP устройствами производится в фиксированных повторяющихся циклах передачи сообщений. DP интерфейс программирования (DPLib.DLL) поддерживает функции программатора и обеспечивает вызов функций передачи данных. Дополнительно DP интерфейс поддерживает выполнение функций синхронизации SYNC и “замораживания” FREEZE, а также активации и деактивации ведомых DP устройств.

Расширение функций связи ведущего DP устройства класса 1 обеспечивает возможность использования параллельно с циклической передачей данных функций асинхронной записи и считывания данных (DS_READ и DS_WRITE), а также функций подтверждения сигналов тревоги (ALARM_ACK). Асинхронные циклы передачи данных (например, данных для настройки параметров) происходят относительно редко и имеют более низкий приоритет по сравнению с циклическим обменом данными. Подтверждение получения ведущим устройством запросов на прерывание от ведомых устройств позволяет обеспечить надежный асинхронный обмен данными. 

Параллельная работа программного обеспечения DP-Base и DP-5613 невозможна.

Ведущее DP устройство класса 2

Дополнительно к функциям ведущего DP устройства класса 1 коммуникационный процессор CP 5603 способен поддерживать функции ведущего DP устройства класса 2 в соответствии с требованиями международных стандартов IEC 61158/61784. Ведущие DP устройства класса 2 (программаторы, приборы конфигурирования и оперативного управления) позволяют выполнять программирование, конфигурирование и диагностирование различных сетевых устройств во время работы системы. DP интерфейс программирования поддерживает выполнение следующих функций:

• диагностика ведущих DP устройств,
• диагностика ведомых DP устройств,
• считывание значений входных и выходных сигналов ведомых DP устройств,
• считывание параметров конфигурации,
• изменение адресов ведомых DP устройств.

Расширенные DP функции связи включают асинхронный доступ к параметрам настройки и результатам измерений ведомых DP устройств (интеллектуальные приборы полевого уровня, интеллектуальные устройства человеко-машинного интерфейса и т.д.). Подобный обмен данными производится с помощью функций DS_READ, DS_WRITE.

Программное обеспечение для PG/OP функций связи 

Это программное обеспечение выполняет поддержку дистанционного программирования контроллеров SIMATIC S5/S7 (исключая SIMATIC S5-95U) через PROFIBUS с использованием пакетов STEP 5/ STEP 7. PG/OP функции связи (DP-Base) становятся доступными сразу после инсталляции CP 5603. Дополнительного программного обеспечения для поддержки этого вида связи не требуется.

Открытый обмен данными (SEND/RECEIVE на базе интерфейса FDL)

Функции SEND/RECEIVE (FDL интерфейс) становятся доступными после инсталляции CP 5603 (DP-Base) и позволяют осуществлять обмен данными для диагностики и обслуживания сетевых станций SIMATICS5. Дополнительного программного обеспечения для поддержки этого вида связи не требуется.

Программное обеспечение для S7 функций связи (S7-5613)

Для организации связи между системами автоматизации SIMATICS7 используются S7 функции связи. Программируемый интерфейс S7 функций обеспечивает доступ программ PG/PC к компонентам систем SIMATICS7. Такой доступ может быть осуществлен достаточно просто и гибко с поддержкой административных функций и функций передачи данных.

S7 функции связи предоставляют следующие сервисные службы:

Административные функции 

• Управление коммуникационными соединениями.
• Обслуживание небольших баз данных.
• Трассировка.

Функции передачи данных 

• Считывание/запись переменных.
• Функции управления передачей/приемом данных BSEND/BRECEIVE (до 64 Кбайт на задачу).

Программное обеспечение для PROFIBUS FMS (FMS-5613)

Интерфейс FMS позволяет выполнять обмен данными между PC-совместимыми компьютерами, FMS-совместимыми контроллерами (например, SIMATICS5/ S7) и приборами полевого уровня других производителей. Применение протокола FMS позволяет создавать открытые системы связи, поддерживающие:

• административные службы,
• службы управления CRL,
• службы управления FMS соединениями,
• службы управления папками объектов для клиентов и сервера,
• службы управления переменными для клиентов и сервера (считывание, запись, отчет),
• управление сервером,
• службы VFD (virtual field device - виртуальное устройство полевого уровня) для клиентов и сервера,
• информационные службы доступа к сети,
• трассировка и управление небольшими базами данных.

Интерфейсы пользователя 

OPC интерфейс

OPC сервер входит в комплект поставки коммуникационного программного обеспечения CP 5603. Он может быть использован в качестве стандартного программируемого интерфейса, поддерживающего протоколы PROFIBUS DP, PROFIBUS FMS, а также функций S5-совместимой связи и S7 функции связи. С помощью OPC интерфейса может устанавливаться связь между системами автоматизации и OPC-совместимыми приложениями Windows (MicrosoftOffice, системы человеко-машинного интерфейса и т.д.)

Программируемый интерфейс на основе C-библиотек

Интерфейсы для существующих приложений оформляются в виде динамических библиотек связи (DLL – DynamicLinkLibrary). Для этой цели совместно с программным обеспечением SIMATIC NET могут использоваться компиляторы, перечисленные в Internet: http://www.siemens.com/automation/csi/net.

Для построения интерфейсов с программными продуктами Borland (например, DELPHI) могут использоваться программные разработки наших партнеров, например, AIXO.

Для решений, базирующихся на использовании других операционных систем, может быть рекомендован комплект DK-5613.

Конфигурирование 

• Конфигурирование коммуникационных систем, использующих S7 функции связи, функции S5-совместимой связи, протоколы DP (DP-V0/DP-V1/DP-V2) и FMS, выполняется инструментальными средствами пакетов STEP 7 или NCM PC от V5.1 SP2.
• Инструментальные средства конфигурирования NCM PC включены в комплект поставки программного обеспечения для PROFIBUS.

Диагностика 

На этапах монтажа, выполнения пуско-наладочных работ и эксплуатации готовой системы коммуникационный процессор CP 5603 позволяют использовать обширный набор инструментальных средств диагностики всех сетевых компонентов.

Особенности

• Быстрый доступ к данным через 2-портовое RAM.
• OPC как стандартный интерфейс среды Windows.
• Консистентный обмен данными за один DP цикл.
• Высокая вычислительная мощность, позволяющая снижать нагрузку на главный процессор встраиваемой системы.
• Быстрое выполнение пуско-наладочных работ за счет поддержки механизма Plug&Play и наличия инструментальных средств диагностики.
• Поддержка режима равноудаления, использование в системах управления перемещением.
• Интеграция в среду различных операционных систем за счет наличия 2-портового RAM и комплекта разработки с исходными кодами драйверов.
• Может использоваться в промышленных условиях с высокими температурами.

Технические данные

Дальнейшая информация

Описание комплекта HARDNET-PB DP Development Kit можно найти в Интернете по адресу:
http://www.siemens.com/simatic-net/dk5613