ServoConversorWEG-SCA05-ComunicaçãoSerial, Manuais, Projetos, Pesquisas de Comunicação de Dados

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Servoconversor SCA-

Manual da Comunicação

Serial

05/

Série : SCA-

Revisão : P/

MANUAL DA COMUNICAÇÃO SERIAL

MANUAL DA COMUNICAÇÃO SERIAL

Cuidado

• Ler o Manual do Servoconversor na íntegra, antes de instalar ou operar o mesmo.
• Seguir atentamente os cuidados e avisos de segurança contidos nele.
• Quando houver possibilidade de danos a pessoas ou equipamentos, relacionados a motores acionados por servoconversores, prever dispositivos de segurança eletromecânicos.

Aviso

• Seguir atentamente os cuidados definidos neste manual, no que diz respeito aos cabos de interconexão das duas interfaces para comunicação serial.
• Equipamento com componentes sensíveis à eletricidade estática. Os cartões eletrônicos devem ser manuseados com os seguintes cuidados:
  • Não tocar com as mãos diretamente sobre componentes ou ligações (conectores). Quando necessário tocar antes em um objeto metálico aterrado.
  • Utilizar ferro de solda com ponteira aterrada.

Definições

Termos utilizados

• Parâmetros: são aqueles existentes nos servoconversores cuja visualização ou alteração é possível através da interface homem máquina (IHM).
• Variáveis básicas: valores internos do servoconversor que somente podem ser acessados através da serial.
• Registradores: são endereços de memória interna do servoconversor. Podem ser usados para representar tanto variáveis básicas quanto parâmetros.
• EEPROM: é a memória não volátil que permite com que o servoconversor mantenha os valores dos parâmetros mesmo após desligar-se.

Representação numérica

• O prefixo 0x na frente de um número significa que ele está representado no formato numérico hexadecimal.
• Número decimais são representados sem prefixo.

MANUAL DA COMUNICAÇÃO SERIAL

1. Introdução

O objetivo básico da comunicação serial é a ligação física dos servoconversores numa rede de equipamentos configurada da seguinte forma :

Os servoconversores possuem um software de controle da transmissão/recepção de dados pela interface serial, de modo a possibilitar o recebimento de dados enviados pelo mestre e o envio de dados solicitados pelo mesmo. O mestre terá condições de realizar as seguintes operações relacionadas a cada servoconversor:

• IDENTIFICAÇÃO:
  • Tipo de equipamento (Conversor, Servoconversor, Soft-Starter)
  • Endereço do servoconversor na rede
  • Leitura de erros
• LEITURA DE PARÂMETROS:
  • Exemplos:
  • Velocidade
  • Versão de software
• ALTERAÇÃO DE PARÂMETROS:
  • Exemplos:
  • Habilitação
  • Função Stop

Exemplos típicos de utilização da rede:

• PC (mestre) para parametrização de um ou vários servoconversores simultaneamente.
• SDCD monitorando variáveis de servoconversores.
• CLP controlando a operação de um servoconversor num processo industrial.

MESTRE PC, CLP, etc

ESCRAVO 1 (Servoconversor 1)

ESCRAVO 2 (Servoconversor 2)

ESCRAVO N

... (Servoconversor N)

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2.4. P310 – Taxa de comunicação do servoconversor

Todos os escravos da rede devem possuir a mesma taxa de comunicação programada.

Faixa de valores Valor padrão Acesso 0 = 4800 bits/s 1 = 9600 bits/s 2 = 14400 bits/s 3 = 19200 bits/s

1 Leitura/ escrita

2.5. P311 – Configuração da palavra de dados

Permite programar o formato dos bytes recebidos e transmitidos via serial.

Faixa de valores Valor padrão Acesso 0 = 8 bits de dados, sem paridade e com 1 stop bit 1 = 8 bits de dados, paridade par e com 1 stop bit 2 = 8 bits de dados, paridade impar e com 1 stop bit 3 = 8 bits de dados, sem paridade e com 2 stop bits 4 = 8 bits de dados, paridade par e com 2 stop bits 5 = 8 bits de dados, paridade impar e com 2 stop bits 6 = 7 bits de dados, sem paridade e com 1 stop bit 7 = 7 bits de dados, paridade par e com 1 stop bit 8 = 7 bits de dados, paridade impar e com 1 stop bit 9 = 7 bits de dados, sem paridade e com 2 stop bits 10 = 7 bits de dados, paridade par e com 2 stop bits 11 = 7 bits de dados, paridade impar e com 2 stop bits

3 Leitura/ escrita

A transmissão de um byte é feita de acordo com o seguinte modelo, sendo que após o start bit, segue o bit menos significativo:

Start bit Bit 0 Bit 1 Bit 2 Bit 3 Bit 4 Bit 5 Bit 6 Bit 7 Paridade oustop bit Stop bit

7 ou 8 bits de dados

NOTA!

• No servoconversor SCA-04 o protocolo WEGBUS utilizava as opções 0 (zero) ou 7 e o protocolo WEGTP utilizava a opção 0 (zero) ou 1. O protocolo Modbus-RTU não estava disponível.
• No SCA-05 os protocolos WEGBUS, WEGTP e Modbus-RTU funcionam com uma das opções acima, sendo que as opções que utilizam 7 bits de dados (6 ... 11) somente podem ser utilizadas com o protocolo WEGBUS.

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2.6. P312 – Seleção do protocolo de comunicação serial

O SCA-05 possui uma das seguintes opções para a comunicação através da interface serial do produto:

Faixa de valores Valor padrão Acesso 0 = Protocolo WEGBUS 1 = Protocolo WEGTP 2 = Protocolo Modbus-RTU

2 Leitura/ escrita

A descrição do funcionamento de cada protocolo é feita nas seções seguintes. Diferentes protocolos não podem operar em conjunto em uma mesma rede.

NOTA! A alteração dos parâmetros P308, P310, P311 e P312 somente terá validade depois de feito o reset do drive.

2.7. P313 – Ação para erro de comunicação

Este parâmetro permite programar uma ação que o drive deve tomar em caso de ocorrência de erro de comunicação.

Faixa de valores Valor padrão Acesso 0 = Sem ação 1 = Causa falha 2 = Executa função STOP 3 = Desabilita servo

0 Leitura/ escrita

Nos protocolos seriais, para ocorrência desta ação é considerado apenas o erro de timeout na recepção de telegramas (E28), que é programado através do parâmetro P314.

NOTA! Caso alguma entrada digital do drive esteja programada para executar as funções STOP ou habilitação, as opções 2 ou 3 para este parâmetro não executarão a ação desejada.

2.8. P314 – Tempo para timeout na recepção de telegramas

Permite programar o tempo para detecção de timeout na recepção de telegramas. O valor 0 (zero) desabilita esta função.

Caso o drive esteja sendo controlado via serial e ocorra um problema na comunicação com o mestre (rompimento do cabo, queda de energia, etc.), não será possível enviar um comando via serial para a desabilitação do equipamento. Nas aplicações onde isto representa um problema, é possível programar no P314 um intervalo máximo dentro do qual o drive deve receber um telegrama via serial, caso contrário ele irá considerar que houve falha na comunicação serial.

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3. Descrição das Interfaces

3.1. RS-

O SCA-05 possui uma porta serial RS-232C (conector X4) na sua configuração básica:

Neste caso temos a ligação de um mestre a um servoconversor (ponto-a-ponto até 10m). Podem ser trocados dados na forma bidirecional, porém não simultânea (HALF DUPLEX). Os níveis lógicos seguem a EIA STANDARD RS-232C, a qual determina o uso de sinais não balanceados.

Para comunicação com o mestre, deve-se utilizar um fio para transmissão (TX), um para recepção (RX) e uma referência (0V), sinais estes presentes nos pinos 4, 5 e 6. Os sinais presentes nos pinos 1, 2 e 3 são saídas deste conector para alimentação e controle do conversor externo MIW-02, utilizado como uma das opções para comunicação RS-485.

( 5V ) 1 ( RSND ) 2 ( 0V ) 3 ( RX ) 4 ( 0V ) 5 ( TX ) 6

Figura 1 - Vista frontal do conector X4 (conector modelo RJ11)

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3.2. RS-

O SCA-05 possui duas possibilidades para utilizar a interface RS-485:

Módulo opcional REM-

• Item WEG: 417110083 (kit KCR).
• Conectado no lugar da IHM do produto.
• Necessita de alimentação externa para a interface RS-485.
• Consulte o manual do SCA-05 para maiores informações.

Módulo opcional MIW-

• Item WEG: 417100543.
• Conversor RS-232 para RS-485.
• Módulo externo ao produto, conectado na interface RS-232 do SCA-05.
• Consulte o manual do MIW-02 para maiores informações.

Utilizando a interface RS-485 pode-se conectar até 30 drives em um mesmo barramento, para os protocolos WEGBUS e WEGTP. O protocolo Modbus-RTU permite a conexão de um número maior de drives, desde que utilizados também repetidores de sinal ao longo do barramento. Por possuir uma boa imunidade a ruído, o comprimento máximo do cabo utilizado no barramento é de 1000 metros.

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5. Protocolo WEGBus

O protocolo de transmissão segue a norma ISO 1745 para transmissão de dados em código. São usadas somente seqüências de caracteres de texto sem cabeçalho.

São usados dois tipos de mensagens pelo mestre:

• Telegrama de leitura: para consulta do conteúdo das variáveis dos servoconversores;
• Telegrama de escrita: para alterar conteúdo das variáveis dos servoconversores.

Não é possível uma transmissão entre dois servoconversores. O mestre tem o controle do acesso ao barramento.

5.1. Telegrama de leitura

Este telegrama permite que o mestre receba do servoconversor o conteúdo correspondente ao código da solicitação. No telegrama de resposta o servoconversor transmite os dados solicitados pelo mestre.

Formato do telegrama de leitura

• EOT : caracter de controle - End Of Transmission (valor 0x04);
• ADR : endereço do servoconversor - 1 caracter ASCII (ver Tabela 1);
• CÓDIGO : endereço da variável - 5 caracteres ASCII (ver item 5.4);
• ENQ : caracter de controle ENQuiry (solicitação) (valor 0x05);

Formato do telegrama de resposta do servoconversor

• ADR : endereço do servoconversor - 1 caracter ASCII (ver Tabela 1);
• STX : caracter de controle - Start of TeXt (valor 0x02);
• TEXTO : consiste em:
  • CÓDIGO : endereço da variável - 5 caracteres ASCII (ver item 5.4);
  • "=" : caracter da separação (caracter em ASCII - valor 0x3E);

SERVOCONVERSOR:

ADR STX =

CÓDIGO

ETX BCC

VAL

TEXTO

MESTRE:

ADR ENQ

CÓDIGO

EOT

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• VAL : valor em 4 dígitos HEXADECIMAIS (cada um dos 4 dígitos corresponde a um número de 0x00 a 0x0F, que concatenados formam o valor em hexadecimal que é transmitido via serial);
• ETX : caracter de controle - End of TeXt (valor 0x03);
• BCC : Byte de checksum - EXCLUSIVE OR de todos os bytes entre STX (excluído) e ETX (incluído), ou seja, de todos os bytes pertencentes ao TEXTO.

NOTA! Em caso de erro no tratamento do telegrama, poderá haver uma resposta do servoconversor com:

NOTA : Se o mestre enviar o endereço “@” (ver item 4.1) no telegrama ADR, o servoconversor responderá o valor do endereço que o servoconversor se encontra na rede no telegrama ADR.

5.2. Telegrama de escrita

Este telegrama envia dados para os parâmetros dos servoconversores. O servoconversor irá responder indicando se os dados foram aceitos ou não.

Formato do telegrama de escrita

• EOT : caracter de controle - End Of Transmission (valor 0x04);
• ADR : endereço do servoconversor - 1 caracter ASCII (ver Tabela 1);
• STX : caracter de controle - Start of TeXt (valor 0x02);
• TEXTO : consiste em:
  • CÓDIGO : endereço da variável - 5 caracteres ASCII (ver item 5.4);
  • "=" : caracter da separação (caracter em ASCII - valor 0x3E);
  • VAL : valor em 4 dígitos HEXADECIMAIS (cada um dos 4 dígitos corresponde a um número de 0x00 a 0x0F, que concatenados formam o valor em hexadecimal que é transmitido via serial);
  • ETX : caracter de controle - End of TeXt (valor 0x03);

ADR NAK

SERVOCONVERSOR:

ADR STX =

CÓDIGO

ETX BCC

VAL TEXTO

MESTRE:

ADR ACK OU ADR NAK

EOT

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5.4. Código de variáveis

O campo denominado de CÓDIGO contém o endereço de parâmetros e variáveis básicas composto de 5 dígitos (todos em ASCII) de acordo com o seguinte:

Código: X X X X X

5.5. Exemplo de telegramas

Exemplo 1: alteração de P121, supondo que quero P121 = 1512 rpm (1512 = 0x05E8) e que o endereço do servoconversor na rede é 7 (P308 = 7).

Ou o mesmo telegrama , mas representado todo no formato hexadecimal:

SERVOCONVERSOR:

G ACK

G STX 0 2 A 2 =

CÓDIGO

1 0x00 0x05 0x0E 0x08 ETX 0x7D

VAL

TEXTO

MESTRE:

EOT

FORMATO ASCII (^) HEXADECIMAL

Número da variável básica ou parâmetro

Número do equipamento:

• 'A' : SCA-05 ou
• '9': qualquer equipamento

Igual a zero (0) à caracter '0'

Especificador: 0 = variáveis básicas à caracter '0' 1 = P000 a P099 à caracter '1' 2 = P100 a P199 à caracter '2' 3 = P200 a P299 à caracter '3' ...

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Exemplo 2: leitura de P002, supondo P002 = 2130 rpm (2130 = 0x0852) no momento da consulta, e que o endereço do servoconversor na rede seja o 10 (P308 = 10).

Ou o mesmo telegrama , mas representado todo no formato hexadecimal:

SERVOCONVERSOR:

0x47 0x02 0x30 0x32 0x41 0x32 0x3D

CÓDIGO

0x31 0x00 0x05 0x0E 0x08 0x03 0x7D

VAL

TEXTO

MESTRE:

0x47 0x

0x

SERVOCONVERSOR:

0x4A 0x02 0x30 0x31 0x41 0x30 0x3D

CÓDIGO

0x32 0x00 0x08 0x05 0x02 0x03 0x

VAL TEXTO

MESTRE:

0x4A 0x30 0x31 0x41 0x30 0x32 0x

CÓDIGO

0x

MESTRE:

J 0 1 A 0 2 ENQ

CÓDIGO

EOT

FORMATO ASCII

SERVOCONVERSOR:

J STX 0 1 A 0 =

CÓDIGO

2 0x00 0x08 0x05 0x02 ETX 0x

VAL

TEXTO

FORMATO ASCII (^) HEXADECIMAL

MANUAL DA COMUNICAÇÃO SERIAL

• DMW : “Data Master Write”. São 4 bytes de escrita que o mestre envia ao escravo, sendo que os 2 primeiros representam o parâmetro e/ou a variável básica e os 2 últimos o valor a ser escrito neste parâmetro. PHi: Byte representando a parte alta do parâmetro PLo: Byte representando a parte baixa do parâmetro VHi: Byte representando a parte alta do valor a ser escrito VLo: Byte representando a parte baixa do valor a ser escrito Exemplo: Escrever 2000 rpm na referência de velocidade (P121) è PHi = 0x (hexadecimal), PLo = 0x79 (hexadecimal), VHi = 0x07 (hexadecimal), VLo = 0xD (hexadecimal).
• DMR : “Data Master Read”. São 2 bytes de leitura que o mestre envia ao escravo que representam o parâmetro a ser lido. PHi: Byte representando a parte alta do parâmetro PLo: Byte representando a parte baixa do parâmetro Exemplo: Ler o valor contido no parâmetro do sentido de giro (P027) è PHi = 0x (hexadecimal), PLo = 0x1B (hexadecimal).
• NUM : Byte que representa o número de DMW ou DMR a serem transmitidos, conforme o COD do telegrama. Faixa de valores: 1 ... 6 (decimal)
• DSV : “Data Slave Value”. São 2 bytes que o escravo envia ao mestre após uma solicitação de um telegrama de leitura do mestre, representando o valor contido no parâmetro solicitado. VHi: Byte representando a parte alta do valor a ser escrito VLo: Byte representando a parte baixa do valor a ser escrito Exemplo: Resposta a solicitação de leitura do parâmetro de habilitação (P099) è VHi = 0x00 (hexadecimal), VLo = 0x01 (hexadecimal), informando que o servoconversor está habilitado.
• ACK : Byte de aceitação do escravo após uma escrita do mestre Valor: 0x06 (hexadecimal); 6 (decimal);
• NAK : Byte de rejeição do escravo após uma leitura ou escrita do mestre. Pode ocorrer quando o mestre solicita uma escrita ou leitura de um parâmetro inexistente ou o valor a ser escrito no parâmetro está fora da faixa de valores permitida, Valor: 0x15 (hexadecimal); 21 (decimal);

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6.3. Formato dos telegramas

6.3.1. Telegrama de leitura

Mestre:

STX ADR COD NUM DMR^ ... DMR^ ETX BCC

• COD: código para leitura à 0x3C (hexadecimal); 60 (decimal); ‘<’ (ASCII)
• NUM: número de parâmetros lidos. Faixa de 1 ... 6.
• DMR: número do parâmetro solicitado. O número de DMRs deve ser igual ao valor configurado no byte NUM.

Escravo:

ADR DSV ... DSV BCC ou ADR NAK

• DSV: valor do parâmetro solicitado. O número de DSVs é igual ao valor configurado no byte NUM

Lembrando que:

DMR DSV PHi PLo VHi VLo

6.3.2. Telegrama de escrita

Mestre:

STX ADR COD NUM DMW^ ... DMW^ ETX BCC

• COD: código para escrita
  • 0x3E (hexadecimal); 62 (decimal); ‘>’ (ASCII) à salvando na EEPROM
  • 0x3D (hexadecimal); 61 (decimal); ‘=’ (ASCII) à sem salvar na EEPROM
• NUM: número de parâmetros escritos. Faixa de 1 ... 6.
• DMW: número e conteúdo para o parâmetro. O número de DMWs deve ser igual ao valor configurado no byte NUM.

Escravo:

ADR ACK ou ADR NAK

Lembrando que:

DMW PHi PLo VHi VLo