Prozessdaten, Prozessabbild
Der Buskoppler verfügt über unterschiedliche Speicherbereiche, die eine Größe von je 256 Worten besitzen. Über die Telegramme des Lightbus kann gezielt auf beliebige Speicherzellen zugegriffen werden. Zwei relevante Bereiche des Speichers lassen sich durch das Control- und Statusbyte im Lightbus-Telegramm unterscheiden und getrennt ansprechen. Der Wert im Control- und Statusbyte für das Anstoßen eines Buskoppler-Updates ist 0x10, das Datenbyte muss dafür die Konstante 80hex enthalten. Danach ist der Zugriff auf die Daten im Buskoppler möglich. Das Control- und Statusbyte enthält dazu den Wert 0x30. Mit einem Zugriff können 2 Byte geschrieben und gleichzeitig 2 Byte gelesen werden. Eine exakte Beschreibung findet in den folgenden Kapiteln statt.
Der Buskoppler ermittelt nach dem Einschalten die Konfiguration der gesteckten Ein-/Ausgangsklemmen. Die Zuordnung zwischen den physikalischen Steckplätzen der Ein-/Ausgangskanäle und den Adressen des Prozessabbildes wird vom Buskoppler automatisch durchgeführt.
Der Buskoppler erstellt eine interne Zuordnungsliste in der die Ein-/Ausgangskanäle eine bestimmte Position im Prozessabbild des Buskopplers besitzen. Unterschieden wird hier nach Ein- und Ausgängen und nach bitweise orientierter (digitale) und byteweise orientierter (analoge, bzw. komplexe) Signalverarbeitung.
Es werden zwei Gruppen mit jeweils nur Ein- und nur Ausgängen gebildet. In einer Gruppe befinden sich unter der niedrigsten Adresse die byteorientierten Kanäle in aufsteigender Reihenfolge und daran anschließend die bitorientierten Kanäle.
Digitale Signale (bitorientiert)
Die digitalen Signale sind bitorientiert. Das heißt, jedem Kanal ist ein Bit im Prozessabbild zugeordnet. Der Buskoppler erstellt einen Speicherbereich mit den aktuellen Eingangsbits und sorgt nach dem Updatebefehl für das sofortige Herausschreiben der Bits eines zweiten (Ausgangs-) Speicherbereiches, der für die Ausgangskanäle zuständig ist.
Die exakte Zuordnung der Ein- und Ausgangskanäle zum Prozessabbild der Steuerung wird im Anhang in einem Beispiel ausführlich erläutert.
Analoge Signale (byteorientiert)
Die Verarbeitung der analogen Signale ist grundsätzlich byteorientiert. Die analogen Ein- und Ausgangswerte werden in einer Zweibytedarstellung im Speicher abgelegt. Die Werte werden in SIGNED INTEGER dargestellt. Der Zahlenwert 0 steht für den Ein-/Ausgangswert 0 V, 0 mA oder 4 mA. Der Maximalwert des Ein-/Ausgangswertes wird in der Standardeinstellung durch 0x7FFF wiedergegeben. Die Zwischenwerte sind entsprechend proportional zueinander. Der Bereich mit einer Auflösung von 15 Bit wird nicht mit jeder Ein- oder Ausgangsstufe realisiert. Bei einer tatsächlichen Auflösung von 12 Bit sind die letzten 3 Bit für Ausgänge ohne Wirkung und für Eingänge werden sie als 0 gelesen. Des Weiteren besitzt jeder Kanal ein Kontroll- und Statusbyte. Das Control- und Statusbyte ist das höchstwertige Byte im höherwertigen Wort. Ein analoger Kanal wird mit 4 Byte im Prozessabbild dargestellt, von denen 3 Byte benutzt werden. Im BK3000 und BK4000 werden nur 2 Byte pro analogen Kanal im Prozessabbild des entsprechenden Bussystems belegt. Durch Konfiguration von Buskoppler und Busklemmen können Sie auch die Control- und Statusbytes der Busklemmen einblenden.
Sondersignale und Schnittstelle
Der Buskoppler unterstützt Busklemmen mit weiteren Schnittstellen, wie RS232, RS485, Inkremental-Encoder oder andere. Diese Signale können wie die oben genannten analogen Signale betrachtet werden. Teilweise ist für die Sondersignale eine Bitbreite von 16 nicht ausreichend. Der Buskoppler kann jede Bytebreite unterstützen. Bei den Zugriffen auf diese Werte beachten Sie bitte die Sicherstellung der Datenkonsistenz. Das heißt, zwischen den Zugriffen keinen Updatebefehl absetzen, und den Buskoppler nicht in die Betriebsart Freilaufend schalten.
Default-Zuordnung der Ein-/Ausgänge zum Prozessabbild
Nach dem Einschalten ermittelt der Buskoppler den Umfang der angesteckten Busklemmen und erstellt eine Zuordnungsliste. In dieser Liste werden die analogen und digitalen Kanäle, zwischen Ein- und Ausgängen unterschieden, voneinander getrennt zusammengestellt. Die Zuordnung beginnt links neben dem Buskoppler. Die Software im Buskoppler sammelt die Einträge der einzelnen Kanäle zur Erstellung der Zuordnungsliste von links nach rechts zählend nacheinander ein. Die Zuordnung unterscheidet vier Gruppen:
Gruppe | Funktionstyp des Kanals | Zuordnung |
|---|---|---|
1 | analoge Ausgänge | byteweise |
2 | digitale Ausgänge | bitweise |
3 | analoge Eingänge | byteweise |
4 | digitale Eingänge | bitweise |
Analoge Ein/Ausgänge stehen stellvertretend für alle komplexen Busklemmen.
Überblick über die Aufteilung des Prozessabbildes im Buskoppler
Ausgangsdaten im Buskoppler
Eingangsdaten im Buskoppler
