Magelis XBT G et XBT GT Pilote TCP/IP Modbus

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Magelis XBT G et XBT GTPilote TCP/IP Modbus fre

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Table des matières

Consignes de sécurité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

A propos de ce manuel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

Chapitre 1 Pilote TCP/IP Modbus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9Structure du système . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11Adresses de variables d'équipement prises en charge. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12Adresses d'équipement consécutives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Configuration du gestionnaire d'E/S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19Configuration du pilote . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20Configuration de l'équipement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22Configuration de l'adresse d'équipement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Chapitre 2 Communication Modbus TCP/IP : Principes généraux. . . . . .29Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29Général . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30Principe de fonctionnement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32Rappel concernant l'adressage IP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35Exemple d'un réseau Modbus TCP/IP Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Chapitre 3 Annexe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39Codes fonctions et codes d'erreur d'exception Modbus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

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§
Consignes de sécurité
Informations importantes

AVIS Veuillez lire soigneusement ces consignes et examiner l'équipement afin de vous familiariser avec lui avant son installation, sa mise en marche ou son entretien. Les messages particuliers qui suivent peuvent apparaître dans la documentation ou sur l'appareil. Ils vous avertissent de dangers potentiels ou attirent votre attention sur des informations susceptibles de clarifier ou de simplifier une procédure.

L'apposition de ce symbole à un panneau de sécurité Danger ou Avertissemensignale un risque électrique pouvant entraîner des lésions corporellesen cas de non-respect des consignes.

Ceci est le symbole d'une alerte de sécurité. Il vous avertit d'un risque de blessuRespectez scrupuleusement les consignes de sécurité associées à ce symbolede vous blesser ou de mettre votre vie en danger.

DANGER indique une situation dangereuse entraînant la mort, des blessures graves ou des dommages matériels.

DANGER

AVERTISSEMENT indique une situation présentant des risques susceptibles de provoquer la mort, des blessures graves ou des dommages matériels.

AVERTISSEMENT

ATTENTION indique une situation potentiellement dangereuse et susceptible d'entraîner des lésions corporelles ou des dommages matériels.

ATTENTION

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Consignes de sécurité

REMARQUE IMPORTANTE

L'entretien du matériel électrique ne doit être effectué que par du personnel qualifié. Schneider Electric n'assume aucune responsabilité des conséquences éventuelles découlant de l'utilisation de cette documentation. Ce document n'a pas pour objet de servir de guide aux personnes sans formation.

© 2005 Schneider Electric. Tous droits réservés.

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A propos de ce manuel

Présentation

Objectif du document

Ce document présente le pilote TCP/IP Modbus pour Magelis XBT G/XBT GT.

Document à consulter

Commentaires utilisateur

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Titre Référence

Manuel utilisateur VijeoDesigner Inclus dans le CD-ROM Vijeo Designer

Didacticiel VijeoDesigner Inclus dans le CD-ROM Vijeo Designer

Pilote Modbus RTU pour Magelis XBT G/XBT GT Inclus sur le CD-ROM Vijeo Designer

Pilote Modbus Plus pour Magelis XBT G Inclus sur le CD-ROM Vijeo Designer

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A propos de ce manuel

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1
Pilote TCP/IP Modbus
Présentation

Objet de ce chapitre

Ce chapitre explique comment connecter la machine cible à un équipement TCP/IP Ethernet. Pour plus d'informations sur l'utilisation du logiciel Vijeo-Designer, consultez l'aide en ligne de Vijeo-Designer.

Les types de machines cibles compatibles avec Vijeo-Designer dépendent de la version de Vijeo-Designer. Pour plus d'informations sur la compatibilité des machines cibles, consultez l'aide en ligne de Vijeo-Designer.

AVERTISSEMENTPERTE DE CONTROLE

Le concepteur d'un schéma de contrôle doit prendre en compte les éventuels échecs des modes de chemins d'accès aux commandes, et doit proposer, pour certaines fonctions de contrôle critiques, un moyen d'obtenir un état fiable pendant et après l'échec du chemin d'accès. Exemples de fonctions de contrôle critiques : commande d'arrêt d'urgence et commande d'arrêt de dépassement.Les fonctions de contrôle critiques requièrent des chemins d'accès aux commandes séparés ou redondants.Les chemins d'accès aux commandes du système peuvent inclure des liaisons de communication. Il faut tenir compte des retards de transmission imprévus ou des échecs de liaisons. *La mise en service de Magelis XBT G et XBT GT nécessite que chacun soit testé individuellement et complètement pour pouvoir fonctionner correctement.

Le non-respect de cette directive peut entraîner la mort, des lésions corporelles graves ou des dommages matériels.

9


* Pour plus d'informations, reportez-vous à la norme NEMA ICS 1.1 (dernière édition), "Safety Guidelines for the Application, Installation, and Maintenance of Solid State Control" (Directive de sécurité pour l'application, l'installation et l'entretien d'une commande transistorisée) et à la norme NEMA ICS 7.1 (dernière édition), "Safety Standards for Construction and Guide for Selection, Installation and Operation of Adjustable-Speed Drive Systems" (Normes de sécurité relatives à la construction et manuel de sélection, installation et opération des systèmes de variateurs de vitesse).

Contenu de ce chapitre

Ce chapitre contient les sujets suivants :

Note : Le XBT G/XBT GT sert de client pour atteindre les variables d'équipement, mais pour Modbus TCP/IP, il peut servir de serveur (pour la requête d'identification).

Note : On entend par machines cibles les produits Magelis XBT G/XBT GT.

Sujet Page

Structure du système 11

Adresses de variables d'équipement prises en charge 12

Adresses d'équipement consécutives 17

Configuration du gestionnaire d'E/S 19

Configuration du pilote 20

Configuration de l'équipement 22

Configuration de l'adresse d'équipement 25

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Structure du système

Vue d'ensemble Le tableau ci-dessous décrit la configuration système requise pour connecter votre machine cible à l'équipement Schneider Electric Modbus. Reportez-vous aux schémas ci-dessous de la gamme XBT G et du XBT GT1130

Connexion Le tableau ci-dessous décrit la configuration système de base nécessaire pour la connexion de la machine cible à l'équipement Modbus de Schneider.

Schéma du XBT G

Schéma du XBT GT1130

Série UC Module Ethernet Schéma

Modbus Tout équipement Modbus Ethernet 10 base T

Commutateur EthernetConcentrateur Ethernet

Gamme XBT G

Modbus Tout équipement Modbus Ethernet 10 base T

Module Ethernet ou port Ethernet intégré

XBT GT1130

Machine cible

490 NTW

Câble

499 NEH 181 00499 NEH 104 10499 NEH 251 00

10 base-T Automation Ethernet

Machine cible

490 NTC 000••Câble

Equipement

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Adresses de variables d'équipement prises en charge

Vue d'ensemble Le tableau ci-après répertorie les différentes plages d'adresses d'équipement que vous pouvez saisir à l'aide du pavé numérique d'adresses d'équipement.

Pour connaître les plages d'adresses prises en charge par l'équipement Modbus, consultez le manuel correspondant.

AVERTISSEMENTOPÉRATION D'ÉQUIPEMENT NON INTENTIONNELLE

Prenez en compte les conflits éventuels entre le XBT G/XBT GT et le programme d'automate tentant simultanément d'écrire dans le même registre, puis concevez votre système de telle manière qu'il évite ces conflits de processus d'écriture.


Note : Si vous avez sélectionné la case Syntaxe IEC61131 dans la fenêtre Configuration de l'équipement (Voir Vue d'ensemble, p. 22), vous pouvez utiliser la syntaxe IEC pour accéder aux variables. Si tel n'est pas le cas, vous pouvez utiliser les adresses suivantes.

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Plage d'adresses de variables d'équipement IEC

Le tableau ci-dessous répertorie la plage d'adresses de variables d'équipement si vous avez sélectionné la case IEC 61131.

Variable Adresse de bit Adresse du mot Remarque

%Mi i=0 à 65535 -- Accès en lecture/écriture.

%MWi:Xj i=0 à 65535j=0 à 15

-- j est un index de bit qui possède la convention suivante : 0 pour le bit de poids faible et 15 pour le bit de poids fort.Accès en lecture/écriture. Lorsque vous écrivez dans l'une de ces adresses de bit, la machine cible lit l'adresse du mot, paramètre le bit défini, puis renvoie la nouvelle adresse du mot à l'automate. Si le programme ladder écrit des données dans cette adresse du mot lors de la procédure de lecture/écriture de bits, les données résultantes peuvent être incorrectes.

%MWi -- i=0 à 65535 Accès en lecture/écriture.

%MDi -- i=0 à 65534 Accès en lecture/écriture.Pour être en adéquation avec le codage de la variable de l'équipement, le logiciel peut choisir (Voir Configuration de l'équipement, p. 22) l'octet de poids fort.

%MFi -- i=0 à 65534

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Plage d'adresses de variables d'équipement non IEC

Le tableau ci-dessous répertorie la plage d'adresses de variables d'équipement si vous n'avez pas sélectionné la case IEC 61131.

Adressage des variables

Le mot (16 bits) est géré comme suit :

poids faible = octet npoids fort = octet n + 1

(Vérifiez que l'équipement connecté utilise le même format.)

Variable Adresse de bit Adresse du mot Remarque

Bobines (C) 00001-65536 -- Accès en lecture/écriture.

Entrées TOR 10001-165536 -- Lecture seule

Registres d'entrée à un seul mot

30001,0-65536,15

30001-365536 Lecture seule

Registres de maintien à un seul mot

40001,0-465536,15

40001-465536 Accès en lecture/écriture. Lorsque vous écrivez dans l'une de ces adresses de bit, la machine cible lit l'adresse du mot, paramètre le bit défini, puis renvoie la nouvelle adresse du mot à l'automate. Si le programme ladder écrit des données dans cette adresse du mot lors de la procédure de lecture/écriture de bits, les données résultantes peuvent être incorrectes.

Registres d'entrée à mot double

30001,0-65536,15

30001-365535 Lecture seulePour être en adéquation avec le codage de la variable de l'équipement, le logiciel peut choisir (Voir Configuration de l'équipement, p. 22) l'octet de poids fort.

Registres de maintien à mot double

40001,0-465536,15

40001-465535 Accès en lecture/écriturePour être en adéquation avec le codage de la variable de l'équipement, le logiciel peut choisir (Voir Configuration de l'équipement, p. 22) l'octet de poids fort.

ATTENTIONVALEURS D'AFFICHAGE NON VALIDES

Si l'ordre d'octet du mot ou l'ordre de mot des doubles mots défini dans le XBT G/XBT GT est différent de l'ordre de l'équipement, les valeurs affichées sur le XBT G/XBT GT seront erronées.

Le non-respect de cette directive peut entraîner des lésions corporelles et/ou des dommages matériels.

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Le mot double (32 bits) est géré comme suit :

Si l'option Mot de poids faible en premier de la boîte de dialogue Configuration de l'équipement (Voir Configuration de l'équipement, p. 22) est sélectionnée :

poids faible = mot npoids fort = mot n + 1

(Vérifiez que l'équipement connecté utilise le même format).

Exemple de données 16 et 32 bits, Haut et Bas.

La chaîne STRING est gérée comme suit :

Dans les automates, une chaîne STRING est généralement une série de mots dans laquelle chaque mot contient deux caractères (un caractère par octet). Prenons pour exemple la représentation de la chaîne HELLO! ci-dessous :

Si l'option Octet bas en tête de la boîte de dialogue Configuration de l'équipement (Voir Configuration de l'équipement, p. 22) est sélectionnée, la chaîne affichée sur l'écran XBT G/XBT GT est : HELLO!.Si l'option Octet haut en tête de la boîte de dialogue Configuration de l'équipement (Voir Configuration de l'équipement, p. 22) est sélectionnée, la chaîne affichée sur l'écran XBT G/XBT GT est : EHLL!O.

Note : Si l'option Mot de poids fort en premier de la boîte de dialogue Configuration de l'équipement (Voir Configuration de l'équipement, p. 22) est sélectionnée, le mot de poids fort et le mot de poids faible sont inversés. Par exemple, pour être cohérent avec le format de l'automate Premium, utilisez la valeur Mot de poids faible en premier.

Ordre de mot Octet de poids fort Octet de poids faible

Premier mot E H

Deuxième mot L L

Troisième mot ! O

16 bitsOctet

L (Bas)

H (Haut)

0

1

7

15

0

8

. . .

. . .

32 bitsMot

L (Bas)

H (Haut)

0

1

15

31

0

16

. . .

. . .

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Equivalences IEC

Le tableau ci-dessous indique les équivalences entre la syntaxe Modbus et la syntaxe IEC61131.

Type de variable Syntaxe de l'adresse Modbus Syntaxe IEC61131

Format Plage Premier élément

Format Plage Premier élément

Bobines internes et bobines de sortie

00001+i i=0 à 65535 00001 (1) %Mi i=0 à 65535 %M0

Registre de maintien (mot) 40001+i i=0 à 65535 40001 %MWi i=0 à 65535 %MW0

Registre de maintien (bit de mot) 40001+i,j(2)

i=0 à 65535j=0 à 15

40001,0 %MWi:Xj i=0 à 65535j=0 à 15

%MW0:X0

Registre de maintien (mot double) 40001+i i=0 à 65534 40001 %MDi i=0 à 65534 %MD0

Registre de maintien (flottant) 40001+i i=0 à 65534 40001 %MFi i=0 à 65534 %MF0

Registre de maintien (chaîne) 40001+i i=0 à k (3) 40001 %MWi i=0 à k (3) %MW0

Légende :

(1): Les zéros non significatifs "00001" doivent être préservés

(2): j est un index de bit qui possède la convention suivante : 0 pour le bit de poids faible et 15 pour le bit de poids fort.

(3): k est égal à 65535 – longueur de la chaîne / 2 arrondi à la valeur supérieure. Par exemple, avec une chaîne de 11 caractères, 65535 - 6 = 65529.

Note : Les deux zones 10000 et 30000 ne sont pas accessibles avec la syntaxe IEC.

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Adresses d'équipement consécutives

Vue d'ensemble Le tableau ci-dessous indique le nombre maximal d'adresses consécutives pouvant être lues pour chaque automate. Lors du transfert de blocs, consultez ce tableau.

Le nombre maximum d'adresses consécutives et l'étendue de l'écart dépendent de la longueur de trame préférée que vous définissez dans la boîte de dialogue Configuration de l'équipement (Voir Configuration de l'équipement, p. 22).

Lorsque deux adresses de variables présentes sur le même équipement sont plus rapprochées que la valeur de l'étendue de l'écart, elles sont lues dans la même requête, si la longueur de requête est inférieure à celle configurée. Dans les autres cas, elles sont lues dans deux requêtes distinctes.

Pour accélérer la communication des données, utilisez des adresses d'équipement consécutives sur le même écran.Dans les situations suivantes, le nombre de lectures de l'automate augmente et la vitesse de communication des données entre la machine cible et l'automate diminue :

lorsque le nombre d'adresses consécutives dépasse le nombre maximal autorisé,lorsqu'une adresse est définie pour la division,lorsque différents types d'équipement sont utilisés.

AVERTISSEMENTOPÉRATION D'ÉQUIPEMENT NON INTENTIONNELLE

Si la longueur de trame préférée est inférieure à la longueur de la variable, la variable n'est pas lue ni écrite et un code d'erreur est affiché dans la zone de message d'erreur.


Note : Si la valeur minimale est sélectionnée pour la longueur de trame préférée, pour lire les mots doubles, vous devez :

lier les deux adresses consécutives du mot double (variable de 32 bits) aux deux variables de 16 bits XBT G/XBT GT ;créer une variable (32 bits) mot double dans le XBT G/XBT GT ;créer un script pour chaque variable 16 bits qui met à jour la variable 32 bits avec le contenu des deux variables 16 bits à chaque modification de la variable 16 bits.

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Adresses consécutives

Le tableau ci-dessous indique le nombre maximum d'adresses consécutives pouvant être lues pour chaque équipement lorsque la Longueur de trame préférée = Maximum possible (252 octets).

Equipement Nombre maximal d'adresses consécutives Etendue de l'écart

Bobines 2 000 bits 255 bits

Entrées TOR

Registres d'entrée 125 mots 48 mots

Registres de maintien

Note : Lorsque la Longueur de trame préférée = Minimum possible, le nombre maximum d'adresses consécutives est 1 pour les bits et les mots.

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Configuration du gestionnaire d'E/S

Vue d'ensemble Le pilote et l'équipement, qui permettent de communiquer entre la machine cible et l'équipement, dépendent du type d'équipement.

Exemple d'écran Exemple d'écran Configuration du gestionnaire d'E/S.

Note : Pour plus d'informations sur l'affichage de la boîte de dialogue Nouvelle interface de pilote ou pour plus de détails sur le gestionnaire d'E/S, consultez l'aide en ligne : Communication -> Configuration de votre équipement -> Ajout d'un pilote.

Nouvelle interface de pilote

Fabricant :Schneider Electric Industries SAS

Pilote :

Modbus(RTU)Equipement :

Equipement Modbus

OK Annuler

Modbus TCP/IPUni-Telway

Modbus Plus

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Configuration du pilote

Vue d'ensemble Pour configurer les paramètres de communication du pilote TCP/IP de la machine cible, utilisez la boîte de dialogue Configuration du pilote. Assurez-vous que ces paramètres correspondent à ceux définis pour l'environnement réseau.

Exemple d'écran Exemple d'écran Configuration du pilote.

Note : Pour plus d'informations sur l'affichage de la boîte de dialogue Configuration du pilote, consultez l'aide en ligne : Communication -> Réglages de votre équipement -> Configuration des paramètres de communication.

Schneider Electric Industries SAS Modbus TCP/IP

Adresse XBT

OK Annuler Aide

Fabricant : Pilote :

Les paramètres de l'"adresse XBT"peuvent être configurés dans les propriétés de téléchargement de la machine cible de l'inspecteur de propriété ou de manière locale, dans XBT, à l'aide du panneau "Réseau" situé dans les panneaux du système intégrés "Hors ligne"

Configuration du pilote

Adresse IP 0 . 0 . 0 . 0

Masque de sous-réseau 255 . 255 . 0 . 0

Passerelle par défaut 0 . 0 . 0 . 0

Affecter l'adresse IP suivante

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Description Description de l'écran.

Zone Description

Fabricant Indique le nom du fabricant de l'équipement.

Pilote Indique le type de connexion utilisé pour relier la machine cible à l'équipement Modbus.

Affecter l'adresse IP suivante

Si cette case est sélectionnée, vous pouvez modifier les adresses Adresse IP, Masque de sous-réseau et Passerelle par défaut.

Adresse IP Saisissez ici l'adresse IP XBT G/XBT GT dans le sous-réseau Ethernet.Remarque : XBT G/XBT GT prend en charge un service d'adresse dupliquée qui ne permet pas la communication si l'adresse XBT G/XBT GT est identique à une autre adresse IP existante sur le réseau. Modifiez l'adresse IP XBT G/XBT GT et la communication sera automatiquement établie.

Masque de sous-réseau Saisissez ici le masque de sous-réseau du sous-réseau Ethernet connecté au XBT G/XBT GT.

Passerelle par défaut Saisissez ici l'adresse de la passerelle par défaut du sous-réseau connecté au XBT G/XBT GT.

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Configuration de l'équipement

Vue d'ensemble Pour définir les détails relatifs à la procédure de communication entre la machine cible et l'équipement, utilisez la boîte de dialogue Configuration de l'équipement.

Exemple d'écran Exemple d'écran Configuration de l'équipement.

Note : Pour plus d'informations sur l'affichage de la boîte de dialogue Configuration de l'équipement, consultez l'aide en ligne : Communication -> Réglages de votre équipement -> Configuration des paramètres de communication.

Adresse de l'équipement

Adresse IP

Maximum possible

Optimisation du transfert de données

Longueur de trame préférée :

Mot de poids fort en premier

Variables

Ordre de mot des doubles mots

Ordre d'octet d'affichage ASCII

OK Annuler Aide

Configuration de l'équipement

base 0 (par défaut)Mode d'adressage

Syntaxe IEC61131

base 0 (par défaut)Mode d'adressage

ID de l'unité 255 / 255

0 0 0 0

Octet bas en tête

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Zone Description

Adresse IP Entrez l'adresse IP de l'équipement

ID d'unité Utilisez la valeur par défaut (255) pour communiquer avec d'autres équipements Modbus TCP/IP Ethernet. Si vous utilisez une passerelle pour accéder à un équipement via une liaison série Modbus, entrez l'adresse de l'esclave (de 1 à 247) et attribuez à la passerelle l'adresse IP cible. Une valeur égale à (255) permet la connexion à la passerelle même.

Longueur de trame préférée :

Pour optimiser la communication, vous pouvez choisir la longueur de la trame :Maximum possible : la longueur de trame maximum autorisée par le serveur est utilisée (l'optimisation est validée).Minimum possible : l'optimisation de requête n'est pas utilisée (chaque variable utilise une requête dédiée).

Mode d'adressage Pour définir le mode d'adressage :Lorsque vous utilisez la syntaxe IEC61131 pour la plupart des équipements, y compris les automates Premium et Momentum, sélectionnez l'adressage base 0, qui autorise les adresses de registres commençant par 0 (par ex. 0 à 65535.)Lorsque vous utilisez un équipement Quantum, sélectionnez l'adressage base 1, qui autorise les adresses de registres commençant par 1 (par ex. 1 à 65535.)

Syntaxe IEC61131 Si cette option est sélectionnée, la syntaxe d'adresse de variables IEC est utilisée (Voir Adresses de variables d'équipement prises en charge, p. 12) (%M, %MW, %MD,...).

Ordre de mot des doubles mots

Pour définir l'ordre de mot de transmission pour des variables de 32 bits, utilisez cette option :Si l'option Mot de poids faible en premier est sélectionnée :

poids faible = mot npoids fort = mot n + 1

(Vérifiez que le périphérique connecté utilise le même format.)Si l'option Mot de poids fort en premier est sélectionnée, le mot de poids fort et le mot de poids faible sont inversés. Par exemple, pour être cohérent avec le format de l'automate Premium, utilisez la valeur Mot de poids faible en premier.

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Ordre d'octet d'affichage ASCII

Octet bas en tête : pour obtenir le même comportement que le logiciel XBT L1000.Octet haut en tête : pour obtenir le même comportement que le logiciel Vijeo Designer V4.1.

Dans les automates, une chaîne STRING est généralement une série de mots dans laquelle chaque mot contient deux caractères (un caractère par octet). Prenons pour exemple la représentation de la chaîne HELLO! ci-dessous :

Si l'option Octet bas en tête est sélectionnée, la chaîne affichée à l'écran XBT G/XBT GT est : HELLO!.Si l'option Octet haut en tête est sélectionnée, la chaîne affichée à l'écran XBT G/XBT GT est : EHLL!O.

Zone Description

E H

L L

! O

Octet de poids fort Octet de poids faible

Premier mot

Deuxième mot

Troisième mot

Ordre de mot

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Configuration de l'adresse d'équipement

Vue d'ensemble Pour définir une adresse d'équipement pour une variable figurant dans la liste des variables ou pour savoir comment utiliser le pavé numérique d'adresses d'équipement qui se trouve dans les propriétés de chaque variable, reportez-vous à la section 2 (Voir Adresses de variables d'équipement prises en charge, p. 12).

Exemple d'écran 1 Exemple d'écran Configuration d'adresses d'équipement sans sélection de la case IEC.

Note : Pour afficher le pavé numérique d'adresses d'équipement, cliquez sur le bouton [...].

Modbus (RTU)

OK Annuler Aide

40001.i,jAdresse :

...8433Offset (i) :

2Bit (j)

Aperçu : 48434,2

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Domaine Description

Adresse Choisissez l'adresse de départ

Offset (i) Définissez l'offset pour les types mot et bit de l'équipement. Tapez l'offset ou utilisez le pavé numérique [Sélecteur d'adresses] pour entrer l'offset :

Bit (j) Indique la position binaire (0-15) pour les types mot et bit de l'équipement.Exemple : Considérons un registre 40100 et supposons que la valeur 5 est chargée : 40100 = 5 En mode binaire, 40100 = 0000 0000 0000 0101 (16 bits) (le bit de poids faible se trouvant à l'extrême droite et j étant égal à 0).Donc, 40001 + i, j, où i = 99, et :j=0, le bit est 1.j=1, le bit est 0.j=2, le bit est 1.j=3, le bit est 0.j=4, le bit est 0.etc.

Aperçu En tapant l'offset ou le bit, vous pouvez afficher immédiatement un aperçu de l'adresse. Lorsque le sélecteur d'adresses est utilisé, l'aperçu est mis à jour en cliquant sur OK.

Note : Soyez prudent lorsque vous envoyez STRING en tant que table de mots sur Modbus, parce que les mots de poids faible et de poids fort sont inversés entre l'automate Quantum et l'automate Premium.

Sélecteur d'adresses

OK Annuler

00000

7 8 9 E F

Effacer

4 5 6 C D

1 2 3 A B

0 : Sup. Retour

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Exemple d'écran 2 Exemple d'écran Configuration d'adresses d'équipement avec sélection de la case IEC.

Modbus (RTU)

OK Annuler Aide

%MWiAdresse :

...12Offset (i) :

14Bit (j)

Aperçu : %MW00012:X14

35007093 03 03/2006 27



Domaine Description

Adresse Choisissez le type d'adresse (%M, %MW, %MD...).

Offset (i) Définissez l'offset pour les types mot et bit de l'équipement. Tapez l'offset ou utilisez le pavé numérique [Sélecteur d'adresses] pour entrer l'offset :

Bit (j) Indique la position binaire (0-15) pour les types mot et bit de l'équipement.Exemple : Considérons %MW10 et supposons que la valeur 5 est chargée : %MW10 = 5 En mode binaire, %MW10 = 0000 0000 0000 0101 (16 bits) (le bit de poids faible se trouvant à l'extrême droite et j étant égal à 0).Donc, %MW10:Xj :j=0, le bit est 1.j=1, le bit est 0.j=2, le bit est 1.j=3, le bit est 0.j=4, le bit est 0.etc.

Aperçu En tapant l'offset ou le bit, vous pouvez afficher immédiatement un aperçu de l'adresse. Lorsque le sélecteur d'adresses est utilisé, l'aperçu est mis à jour en cliquant sur OK.

Note : Soyez prudent lorsque vous envoyez STRING en tant que table de mots sur Modbus, parce que les mots de poids faible et de poids fort sont inversés entre l'automate Quantum et l'automate Premium.

Sélecteur d'adresses

OK Annuler

00000

7 8 9 E F

Effacer

4 5 6 C D

1 2 3 A B

0 : Sup. Retour

28 35007093 03 03/2006

35007093 03 03/2006

2
Communication Modbus TCP/IP : Principes généraux
Présentation

Objet de ce chapitre

Ce chapitre présente le protocole de communication Modbus TCP/IP utilisé par les terminaux XBT G/XBT GT et programmable à l'aide de Vijeo Designer.

Contenu de ce chapitre

Ce chapitre contient les sujets suivants :

Sujet Page

Général 30

Principe de fonctionnement 32

Rappel concernant l'adressage IP 35

Exemple d'un réseau Modbus TCP/IP Ethernet 38

29

Modbus TCP/IP

Général

Présentation Modbus TCP/IP est la combinaison du protocole d'application Modbus et d'un réseau Ethernet (couches TCP, IP et Ethernet II ou 802.3). L'avantage d'une telle combinaison est qu'elle permet aux périphériques industriels de dialoguer à l'aide d'un support de communication informatique standard (standardisation du matériel, réduction des coûts, vitesse de transfert, intégration sur des systèmes existants, etc.).

La terminologie du protocole de communication définit le logiciel (pilote) installé sur les périphériques connectés au réseau TCP/IP Ethernet.

Cette section décrit brièvement les principes du bus de communication.

Illustration L'illustration suivante montre la position du réseau TCP/IP Modbus dans un environnement de communication industriel.

Besoins detransmission

Fonction

- Messages courts- Temps de réponse court

Réseaux d'ordinateurs

Réseaux industriels locaux

Bus de terrain

Bus capteuractionneur

Régu

lation

Contr

ôle m

achin

e

- Messages longs- Temps de réponse plus

long

30 35007093 03 03/2006

Modbus TCP/IP

Exemple d'architecture

L'illustration suivante montre une architecture de communication utilisant un réseau Ethernet qui prend en charge le protocole d'application Modbus et les cartouches TCP/IP.

Uni-Telway

Sous-réseau Modbus TCP/IP Ethernet

Unity Pro, PL7

Modbus série

Sous-réseau Modbus TCP/IP Ethernet

Passerelle

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Modbus TCP/IP

Principe de fonctionnement

Présentation La communication entre périphériques de même type ne peut s'effectuer qu'en spécifiant des normes d'interconnexion qui définissent le comportement de chaque périphérique par rapport aux autres. Ces normes ont été développées par l'ISO (Organisation Internationale de normalisation). Cette organisation a défini une architecture de réseau standardisée appelée modèle OSI (Open System Interconnection).

Ce modèle se compose de sept couches superposées, chacune jouant un rôle spécifique dans les fonctions nécessaires à l'interconnexion des systèmes.

Les couches communiquent avec les couches similaires d'autres périphériques via des protocoles standardisés. Au sein d'un même périphérique, les couches communiquent avec les couches les plus proches via le matériel ou les interfaces logicielles.

Illustration La figure ci-dessous illustre les couches du modèle OSI.

Périphérique 1

Application

Présentation

Session

Transport

Réseau

Liaison

Physique

Périphérique 2

Couches de traitement d'informations

Couches de communication

Support d'interconnexion physique

Note : Le réseau Modbus TCP/IP Ethernet utilise les couches application (Modbus), transport (TCP), réseau (IP), liaison et physique.

32 35007093 03 03/2006

Modbus TCP/IP

Couche application

La couche application utilise la couche Modbus, la seule visible par les programmes des périphériques interconnectés. Cette couche permet de formuler les requêtes (lecture/écriture de mots et de bits, etc.) envoyées au périphérique distant.

Exemple : un équipement XBT G connecté à un réseau Ethernet envoie des requêtes Modbus afin de mettre à jour les objets graphiques affichés dans ces pages.

Couche transport

La couche transport correspond à la couche TCP (Transport Control Protocol ou protocole de contrôle de transmission). Elle assure le transfert d'informations entre deux périphériques distants en gérant la communication de bout en bout : commutation de passerelle, gestion du trafic de la trame via des tables de routage, groupement/dégroupement d'informations, si nécessaire, etc.

Cette couche est standardisée et permet de relayer des informations sur Internet via plusieurs noeuds de communication.

Couche réseau La couche réseau correspond à la couche IP. Elle permet de définir une adresse unique pour chacun des périphériques d'un réseau Ethernet.

Cette couche est standardisée et permet de définir une adresse unique sur Internet pour chacun des périphériques connectés.

Note : Pour plus d'informations sur le protocole d'application Modbus (codes de requête, détails concernant une classe, etc.), allez à l'adresse suivante : http://www.modbus.org.

Note : Pour plus d'informations, consultez le document RFC 793 (Request For Change 793) à l'adresse suivante : http://www.faqs.org/rfcs/.

Note : Un bref rappel concernant l'adressage IP est présenté dans les pages suivantes (Voir Rappel concernant l'adressage IP, p. 35).

35007093 03 03/2006 33

Modbus TCP/IP

Couche liaison La couche liaison détermine le mode de circulation des trames dans le médium, ainsi que la méthode utilisée par les stations du réseau pour communiquer entre elles.

Elle est composée de deux sous-couches : la couche LLC (Logical Link Control ou commande de liaison logique), conforme à la norme IEE 8802-2 et la couche MAC (Medium Access Control ou contrôle d'accès au support), utilisant la méthode CSMA-CD (Carrier Sense Multiple Access, Collision Detection ou accès multiple avec écoute de porteuse et détection de collision), conforme à la norme IEEE 8802-3.

La brève description suivante explique le fonctionnement de la méthode d'accès CSMA-CD.

Chaque station peut envoyer une trame à tout moment, mais lorsque deux stations émettent une trame simultanément (ou de manière trop rapprochée pour que la station destinataire puisse recevoir le message), une collision se produit. Les deux trames sont alors détruites. Le système de détection de collision permet, cependant, de renvoyer les trames perdues ultérieurement.

Cette méthode montre que plus les trames sont nombreuses, plus le risque de collision augmente. Cependant, ce risque est compensé par la vitesse de communication sur le médium (la couche physique). Cette méthode est néanmoins recommandée comme un moyen de gérer les collisions de façon optimale et de transférer des données de manière suffisamment rapide pour ne pas charger les réseaux Ethernet de plus de 30 %.

Pour plus d'informations, reportez-vous à la documentation ou aux manuels de formation concernant le réseau Ethernet.

Couche physique

La couche physique du modèle OSI caractérise la topologie du bus ou du réseau de communication, ainsi que le médium (câble, fil, fibre optique, etc.) qui transporte les informations et leur codage électrique.

La structure d'un réseau Ethernet peut comprendre un bus ou une topologie dérivée. Actuellement, la solution de connexion la plus courante est la 10 base T (câble RJ45 et à paire torsadée), mais il est possible d'utiliser une fibre optique (10 Base F) coaxiale fine (10 Base 2) ou épaisse (10 Base 5), selon la vitesse de transmission du réseau.

Les vitesses de transmission disponibles sont les suivantes : 10 Mbits/s, 100 Mbits/s ou 1 Gbits/s, en fonction du matériel sélectionné.

Pour plus d'informations, reportez-vous à la documentation ou aux manuels de formation concernant le réseau Ethernet.

34 35007093 03 03/2006

Modbus TCP/IP

Rappel concernant l'adressage IP

Adresse IP Dans un réseau TCP/IP Ethernet, chaque périphérique doit disposer d'une adresse IP unique. Cette adresse est composée de deux identifiants ; un pour le réseau et l'autre pour la machine connectée.

La gestion de l'unicité des adresses IP s'effectue comme suit :

Lorsque l'environnement réseau est de type ouvert, un identifiant réseau est affecté via l'organisme national autorisé du pays dans lequel est situé le réseau.Lorsque l'environnement réseau est de type fermé, l'adresse IP unique est gérée par le gestionnaire réseau de la société.

Une adresse IP est définie sur 32 bits. Elle est composée de 4 nombres, un pour chaque octet.

Note : L'adressage IP est standardisé et largement répandu grâce à Internet. Une description détaillée est disponible dans les documents RFC (Requests For Change à l'adresse http://www.faqs.org/rfcs/) qui présentent les normes Internet, ainsi que les manuels informatiques décrivant ces réseaux. Pour plus d' informations, consultez ces documents.

35007093 03 03/2006 35

Modbus TCP/IP

Exemple Trois classes d'adresse peuvent être utilisées en fonction de la taille du réseau :

Les espaces réservés aux différentes classes d'adresse IP :

La classe A est utilisée pour les réseaux de grande taille possédant un grand nombre de sites connectés.La classe B est utilisée pour les réseaux de taille moyenne possédant moins de sites connectés.La classe C est utilisée pour les réseaux de petite taille possédant peu de sites connectés.

Classe Plage

A 0.0.0.0 à 127.255.255.255

B 128.0.0.0 à 191.255.255.255

C 192.0.0.0 à 223.255.255.255

Note : Certaines adresses IP, telles que 127.0.0.1 ou 89.0.0.1, sont réservées ou ne peuvent être utilisées. Pour plus d'informations, reportez-vous au document RFC correspondant.

Classe A

Classe B

Classe C

7 bits

ID de réseau0 ID de machine

24 bits

14 bits

ID de réseau ID de machine

16 bits

21 bits

ID de réseau ID de machine

8 bits

01

01 1

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Modbus TCP/IP

Sous-adressage et masques de sous-réseau

Une adresse IP est composée de deux identifiants ; un pour le réseau et l'autre pour la machine connectée. En réalité, l'identifiant de la machine peut également inclure un identifiant de sous-réseau.

Dans un environnement ouvert, l'administrateur système local peut gérer plusieurs réseaux, à condition d'avoir obtenu un identifiant réseau auprès de l'organisme autorisé. Il est donc possible de configurer des réseaux locaux sans effectuer de modifications pour le monde extérieur, qui conserve une certaine visibilité sur un réseau unique conçu par l'identifiant réseau.

Le masque de sous-réseau montre le nombre de bits affectés respectivement à l'identifiant réseau et à l'indicateur de sous-réseau (bits définis sur 1), puis à l'identifiant de la machine (bits définis sur 0).

Exemple Exemple: 140.186.90.3

Cette division permet de créer 254 sous réseaux, avec 254 machines par sous-réseau.

La valeur du masque de sous-réseau choisie doit être cohérente avec la classe de l'adresse IP.

La valeur du masque de sous-réseau sera :

pour une adresse de classe A : 255.xxx.xxx.xxx ;pour une adresse de classe B : 255.255.xxx.xxx ;pour une adresse de classe C : 255.255.255.xxx ;

où la valeur xxx est définie par l'utilisateur.

Passerelle Le terme de passerelle est utilisé dans ce manuel dans le sens de "routeur". Si une machine destinataire n'est pas connectée au réseau local, un message est envoyé à la "passerelle par défaut" connectée au réseau, qui l'envoie vers une autre passerelle ou un autre destinataire final.

Classe B

Masque de sous réseau

16 bits

Identifiant réseau = 140.186

8 bits

24 bits définis sur 1 8 bits définis sur 0

Identifiant de sous-réseau = 90

Identifiant de machine = 3

8 bits

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Modbus TCP/IP

Exemple d'un réseau Modbus TCP/IP Ethernet

Présentation Les périphériques Schneider permettent d'établir des communications entre des périphériques Modbus présents sur des réseaux Ethernet. Cela comprend le terminal de dialogue homme machine XBT G/XBT GT.

Exemple d'architecture

L'illustration suivante montre une architecture de communication globale (Modbus TCP/IP Ethernet) et un bus série Modbus :

Passerelle

Unity Pro, PL7, XBTL 1000,

Vijeo-Designer, Vijeo-Look

Sous-réseau Ethernet

Sous-réseau Ethernet

Modbus

Pont Modbus Ethernet

38 35007093 03 03/2006

35007093 03 03/2006

3
Annexe
Codes fonctions et codes d'erreur d'exception Modbus

Codes fonctions Modbus

Table des codes fonctions Modbus reconnus par le XBT G/XBT GT.

Classes Nom de fonction Code fonction (hex.)

Basique Lire registres de maintien 03

Base Ecrire plusieurs registres 10

Normal Lire bobines 01

Normal Lire entrées TOR 02

Normal Ecrire plusieurs bobines 0F

Normal Diagnostic 08

Services supplémentaires Lire registres d'entrée 04

Services supplémentaires Ecrire bobine unique 05

Services supplémentaires Ecrire registre unique 06

Services supplémentaires Lire identification du périphérique (uniquement pour Modbus TC/IP avec le serveur XBT G/XBT GT)

2B

Note : Par défaut, le XBT G/XBT GT utilise le code fonction 10 (FC 10) pour écrire plusieurs registres. Cependant, certains périphériques ne sont pas dotés de ce code fonction. Lorsqu'un périphérique n'est pas doté du code fonction FC 10, le XBT G/XBT GT utilise automatiquement (sans code d'erreur) FC 06. De la même manière, le XBT G/XBT GT utilise FC 05 au lieu de FC 0F. En outre, FC 06 et FC 05 seront utilisés si la Longueur de trame préférée est définie sur Minimum possible.

39

Annexe

Réponses d'exception Modbus

Lorsqu'un périphérique client envoie une requête à un périphérique esclave, il attend une réponse normale. Un événement sur les quatre possibles peut se produire à partir de la requête maître :

Si l'esclave reçoit la requête sans erreur de communication et qu'il peut la gérer normalement, il renvoie une réponse normale.Si l'esclave ne reçoit pas la requête en raison d'une erreur de communication, aucune réponse n'est renvoyée. Le programme client exécute éventuellement une condition de temporisation pour la requête.Si l'esclave reçoit la requête, mais qu'il détecte une erreur de communication (parité, LRC, CRC, etc.), aucune réponse n'est renvoyée. Le programme client exécute éventuellement une condition de temporisation pour la requête.Si l'esclave reçoit la requête sans erreur de communication, mais qu'il ne peut pas la gérer (par exemple, si la requête consiste à lire une sortie ou un registre inexistant), le serveur renvoie une réponse d'exception en informant le client de la nature de l'erreur.

Table des réponses d'exception Modbus.

Code Nom Signification

01 ILLEGAL FUNCTION

Le code fonction reçu dans la requête n'est pas une action autorisée pour le serveur (ou l'esclave). Ceci est peut-être dû au fait que le code fonction s'applique uniquement aux nouveaux équipements et qu'il n'a pas été implémenté dans l'appareil sélectionné. Ceci peut également indiquer que le serveur (ou l'esclave) se trouve dans un état erroné pour traiter ce type de requête. Par exemple, le serveur n'est peut-être pas configuré et le système lui demande de renvoyer des valeurs de registre.

02 ILLEGAL DATA ADDRESS

L'adresse des données reçue dans la requête n'est pas une adresse autorisée pour le serveur (ou l'esclave). Pour être plus spécifique, la combinaison du numéro de référence et de la longueur du transfert est incorrecte. Pour un automate doté de 100 registres, une requête avec un décalage 96 et une longueur 4 fonctionne, mais une requête avec un décalage 96 et une longueur 5 génère l'exception 02.

03 ILLEGAL DATA VALUE

Une valeur contenue dans la zone des données de requête n'est pas une valeur autorisée pour le serveur (ou l'esclave). Ceci indique un défaut dans la structure de la suite d'une requête complexe, de sorte que la longueur impliquée est incorrecte. Ceci NE signifie PAS spécifiquement qu'un élément de données soumis au stockage dans un registre possède une valeur qui se situe en dehors de l'attente du programme d'application, étant donné que le protocole MODBUS ne connaît la signification d'aucune valeur spécifique d'aucun registre.

04 SLAVE DEVICE FAILURE

Une erreur irréparable s'est produite lorsque le serveur (ou l'esclave) a tenté d'exécuter l'action requise.

05 ACKNOWLEDGE Utilisation spécifique avec les commandes de programmation. Le serveur (ou l'esclave) a accepté la requête et la traite, mais cette opération requiert un certain temps. Cette réponse est renvoyée pour éviter de générer une erreur de temporisation dans le client (ou le maître). Le client (ou le maître) peut ensuite générer un message de scrutation complète du programme pour déterminer si le traitement est terminé.

40 35007093 03 03/2006

Annexe

06 SLAVE DEVICE BUSY

Utilisation spécifique avec les commandes de programmation. Le serveur (ou l'esclave) a commencé à traiter une commande de programme de longue durée. Le client (ou le maître) doit retransmettre le message ultérieurement lorsque le serveur (ou l'esclave) est libre.

08 MEMORY PARITY ERROR

Utilisation spécifique avec les codes fonctions 20 et 21 et le type de référence 6 pour indiquer que la vérification de la cohérence de la zone de fichier étendue n'a pas fonctionné. Le serveur (ou l'esclave) a tenté de lire le fichier d'enregistrement, mais il a détecté une erreur de parité dans la mémoire. Le client (ou le maître) peut retenter la requête, mais le service peut être requis sur l'équipement serveur (ou esclave).

0A GATEWAY PATH UNAVAILABLE

Utilisation spécifique avec des passerelles. Indique que la passerelle n'a pas pu affecter de chemin de communication interne du port d'entrée au port de sortie pour traiter la requête. Généralement, cela signifie que la passerelle n'est pas configurée correctement ou qu'elle est surchargée.

0B GATEWAY TARGET DEVICE FAILED TO RESPOND

Utilisation spécifique avec les passerelles. Indique qu'aucune réponse n'a été reçue de l'équipement cible. Généralement, cela signifie que l'équipement n'est pas présent sur le réseau.

Code Nom Signification

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Annexe

42 35007093 03 03/2006

CBAIndex

AAdressage IP, 35

CCodes d'erreur d'exception Modbus, 39Codes fonctions Modbus, 39

IIP, 35

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43

Index

44
35007093 03 03/2006

Documents

Magelis XBT G et XBT GT Pilote TCP/IP Modbus