4.8.2 Protokoll : Modbus-IDA, Netzwerk


 

Telegrammstruktur

Der Telegrammverkehr wird durch den Client/ Master kontrolliert, d. h. der Server antwortet nur auf Anfrage. Die Analyse der Werte im Telegramm in Melderichtung ist nur in Bezug auf den zuvor in Steuerrichtung gesendeten Befehl/ Abfrage möglich.

 

Information zum Aufbau des Telegramm- und Ethernet-Rahmens siehe
<MODBUS Netzwerk : Telegrammaufbau im MODBUS NET-Mode>

 


MODBUS Netzwerk : Konfiguration

Bevor LIAN 98 gestartet wird, muss zuerst der PC mit dem Netzwerk-Hub oder Switch verbunden werden, anderenfalls ist in LIAN 98 die Parametrierung des Netzwerks nicht möglich.

 

 

Über den unteren Button ( Kanal 1 ...12 ) sind folgende Einstellungen möglich :

 

Dieser Computer

 

Netzwerkkarte

Falls mehrere Netzwerkkarten im PC eingebaut sind, wird hier die gewünschte Karte für den Test ausgewählt.

Netzwerkprotokoll

Es muss das passende Protokoll ( TCP/ IP ) für den Test eingestellt werden.

Host Name

In dem Feld wird der Name angezeigt, der bei der Netzwerkinstallation für diesen PC vergegeben wurde. Einstellbar über die Netzwerk-Einstellungen in der Windows Systemsteuerung. ( Hier nur ein Anzeigefeld, keine Eingabe möglich ! )

IP Adresse

In dem Feld wird die IP-Adresse angezeigt, die der ausgewählten Netzwerkkarte zugeordnet ist. Einstellbar über die Netzwerk-Einstellungen in der Windows Systemsteuerung. ( Hier nur ein Anzeigefeld, keine Eingabe möglich ! )

Ist beim Öffnen der Registerkarte keine IP-Adresse eingetragen, so ist in Windows das Netzwerk nicht richtig eingerichtet oder es besteht keine Verbindung zum Netzwerk-Hub oder Switch.

Port Nummer

Falls LIAN 98 als Client ( RTI-Simulation ) verwendet wird, muss als Port Nummer = 0 eingetragen sein. Beim Aufbau der Verbindung wird LIAN 98 automatisch eine freie Port-Nummer zugeordnet.
Falls LIAN 98 als Server ( RTU-Simulation ) verwendet wird, muss die Port Nummer = 502 angegeben werden.

 

Testobjekt

 

Port Nummer

Falls LIAN 98 als Client ( Master-Simulation ) verwendet wird, muss die Port-Nummer der zu testenden Station eingetragen sein. Normalerweise ist das die Port Nummer = 502.
Falls LIAN 98 als Server ( Slave-Simulation ) verwendet wird, ist diese Port Nummer irrelevant.

 

Datenempfang/ Aufzeichnung

 

Timeout

Empfehlung : 100 msec
Ist die Zeit, die LIAN 98 wartet, bevor die empfangenen Netzwerk-Pakete weiterverarbeitet werden. Der Timeout signalisiert auch das Ende der Übertragung.

 


MODBUS Netzwerk : Simulation

 

MODBUS Netzwerk : RTI ( Client/ Master )-Simulation

 

LIAN 98 simuliert einen CLIENT ( Master ) und kann mit bis zu 32 angeschlossenen SERVER ( Unterstationen ) gleichzeitig kommunizieren. Vorausgesetzt, dass diese Server unterschiedliche IP-Adressen haben.

 

 

Unit Identifier
( Adresse des Ziel-Servers )

Alle zu sendenden Telegramme werden während der Client-Simulation mit der Server-Adresse aus der SIM-Liste versehen.

Ausgenommen :
. Enthält ein Telegramm im TDB Puffer die Stationsadresse 255, so wird das Telegramm mit der Adresse = 0 ( Befehl 'AN ALLE' ) gesendet.
. Ist im Telegramm eine Adresse aus der Server-Liste eingetragen, so wird das Telegramm unverändert mit der bereits eingetragenen Adresse gesendet.

IP Adresse
( IP-Adresse des Ziel-Servers )

Ist die IP Adresse des Servers mit dem man hauptsächlich testet.

t0
Connection establishment

[ sec ] Netzwerk-Verbindungsaufbauüberwachungszeit
Überwachungszeit für den Aufbau der Netzwerkverbindung zum Server.

t1
Response Timeout

[ sec ] Quittungsüberwachungszeit
Dieser Parameter bestimmt die Zeit in Sekunden, die LIAN 98 maximal auf eine Antwort vom Server wartet.

Anzahl Telegrammwiederholungen

0 - 255

Mit diesem Parameter legt man fest, wie oft nach dem Fehlen der Antwort das Senden wiederholt werden soll.

Maximale Anzahl
"Client transactions"

1 ( fest )

 

Teste mit angeschlossenem Router

ja / nein

Ist der Parameter aktiviert, geht LIAN 98 davon aus, dass alle angegebenen Unterstationen über einen Router angeschlossen sind und alle somit die gleiche IP-Adresse haben. ( Modbus NET -> Modbus RTU seriell )

Server Adressen einfügen
Anzahl Adressen
löschen
einfügen

Multiserver Betrieb :
In der Serverliste werden alle Server ( max. 32 Stationen ) eingetragen, die von LIAN 98 bearbeitet werden sollen. LIAN 98 stellt dann während der Master Simulation eine Verbindung zu all diesen Stationen her.

Zum Eintragen der Adressen gehen Sie wie folgt vor :

"Server Adressen einfügen" aktivieren ( Button "einfügen" erscheint ).
In den Feldern "Unit Identifier" / "IP Adresse" die einzutragende Station angeben. Mit "einfügen" die Adressen in die Server Liste übernehmen. Nachdem alle Stationen eingetragen sind, "Server Adressen einfügen" wieder deaktivieren ( Button "einfügen" verschwindet wieder ).

Zum Löschen die Server in der Liste auswählen und auf "entfernen" klicken.

Automatische Abfragen sperren

ja / nein

Nach dem starten der RTI Simulation, beginnt LIAN 98 automatisch mit dem Abfragen der Daten. Sollte das nicht gewünscht sein, kann das Abfragen hier deaktiviert werden.

Datenabfrage ( TDBnum von )

Nummer des TDB Puffers in dem das erste Abfragetelegramm gespeichert ist.

Datenabfrage ( TDBnum bis )

Nummer des TDB Puffers in dem das letzte Abfragetelegramm gespeichert ist.

Ist die Puffernummer ( z.B. gleich 0 ) kleiner als die Nummer des TDB-Puffers "von", so wird nur die Abfrage im Feld "von" verwendet.

Abfrage delay

0 - 30 000 msec

Dieser Parameter bestimmt die Zeit, die das Programm LIAN 98 die nächste Abfrage verzögert.

 

MODBUS Netzwerk : RTU ( Server/ Slave )-Simulation

 

LIAN 98 simuliert einen SERVER ( Unterstation ) und kann gleichzeitig mit bis zu 8 angeschlossen CLIENTS ( Master ) kommunizieren.

 

 

Unit Identifier/ Stationsadresse
( Adresse des Quell-Servers )

Während der Server-Simulation werden alle Sendetelegramme mit der Stationsadresse aus der SIM-Liste versehen.

Maximale Anzahl
"Server transactions"

1 ( fest )

 

t0  Connection establishment

[ sec ]  Nur für Client wichtig !

Prozessabbild initialisieren

ja / nein

 


MODBUS Netzwerk : Aufzeichnung ( Capture network communication )

LIAN 98 kann aus dem Ethernet MODBUS Netzwerk-Datenpakete aufzeichnen, vorausgesetzt die Daten sind an der LAN-Schnittstelle des PC's verfügbar, auf dem LIAN 98 ausgeführt wird. Das bedeutet, dass der PC direkt mit dem gleichen Netzwerk-Hub verbunden sein muss wie der MODBUS Netzwerk-Client ( Master ).

Falls die Leitstellen-Software ebenfalls unter einem MS Windows® Betriebssystem läuft, ist es möglich, auf diesem PC gleichzeitig mit LIAN 98 an der Netzwerkkarte ( kein Netzwerk-Hub erforderlich ) die ein- und ausgehenden Netzwerk-Pakete mitzuschreiben.

 

 

Ethernet Typ

0800H ( fest )
Diese Feld zeigt die Art des MAC Client Protokolls an. Für Modbus NET wird normalerweise das Internet Protokoll ( IP ) verwendet.
( Hier nur ein Anzeigefeld, keine Eingabe möglich ! )

IP Version

4 ( fest )
Dieses Feld zeigt das Format des IP Headers an. Für Modbus NET wird normalerweise die Version = 4 ( IPv4 ) verwendet.
( Hier nur ein Anzeigefeld, keine Eingabe möglich ! )

Protokoll

6 ( fest )
Diese Feld zeigt das Protokoll der nächsten Ebene an, das im Datenteil des Internet Datengramms benützt wird.
Für Modbus NET wird normalerweise das Transmission Control Protokoll ( TCP ) verwendet.
( Hier nur ein Anzeigefeld, keine Eingabe möglich ! )

IPADRE-Client

Die IP-Adresse des Modbus NET-Clients ( Master ). Der Netzwerkverkehr zwischen diesem Client und dem oder den Servern wird aufgezeichnet. Die gewünschten Stationen müssen in der Serverliste angegeben sein und der PC muss mit dem Client über den gleichen Netzwerk-Hub verbunden sein.

IP Adresse Server
( Eingabefeld )

Dieses Feld wird benötigt um IP-Adressen von Servern in die Serverliste einzutragen.

Port Nummer Server
( Eingabefeld )

Dieses Feld wird benötigt um Port-Nummern von Servern in die Serverliste einzutragen.
( Für Modbus NET wird normalerweise das Port = 502 verwendet. )

Server Adressen einfügen
Anzahl Adressen
löschen
einfügen

Multiserver Betrieb :
In der Serverliste werden alle Server ( max. 32 Stationen ) eingetragen, von denen die Übertragung aufgezeichnet werden soll. LIAN 98 filtert während des Mithörbetriebs die Datenpakete der angegebenen IP Adressen heraus und zeichnet nur diese auf.

Zum Eintragen der Adressen gehen Sie wie folgt vor :

"Server Adressen einfügen" aktivieren ( Button "einfügen" erscheint ).
In den Feldern "IP Adresse Server" / "Port Nummer Server" den einzutragenden Server angeben. Mit "einfügen" die Adressen in die Serverliste übernehmen. Nachdem alle aufzuzeichnenden Stationen eingetragen sind, "Server Adressen einfügen" wieder deaktivieren ( Button "einfügen" verschwindet wieder ).

Zum Löschen den oder die Server in der Liste auswählen und auf "entfernen" klicken.

 

Das Bild zeigt die Anwenderdaten der Übertragungsblöcke. Bei Bedarf können die Header ( MAC-, IP- und TCP-Header ) einzeln zugeschaltet werden. Das Ausgabeformat wird über FMT File - Ausgabeformat gesteuert. Selbstverständlich kann die zusätzliche hexadezimal Ausgabe abgeschaltet werden.

Die Übertragungsrichtung wird von LIAN 98 erkannt. Eine grüne Status-Zeile zeigt die Richtung Client zum Server an und die gelbe Status-Zeile die Richtung Server zum Client. Status Zeilen ohne zusätzliche Daten sind Header-Übertragungen ohne Anwenderdaten, die bei der Netzwerkübertragung als Quittungen benötigt werden.

 

Informationen zum Aufbau des Telegramm- und Ethernet-Rahmens siehe
MODBUS Netzwerk : Ethernet-Rahmen

 

MODBUS Netzwerk : Routing Daten

 

 

 

aktiviere Router

ja / nein

Ist dieser Parameter aktiviert, startet LIAN 98 für den zugeordneten Kanal den "Modbus NET Server" mit Router-Funktion und wartet auf den Verbindungsaufbau mit dem Leitstellensystem. Die Zuordnung zum Kanal wird in der Konfiguration ( KNF ) über den Parameter "Simulationsliste" eingestellt.
siehe auch MODBUS Netzwerk : RTU ( Server/ Slave )-Simulation

Telegrammformat

Mit diesem Parameter wird das Telegrammformat der angeschlossenen Unterstationen ausgewählt ( Modbus RTU-Mode seriell ).

Stationsadressen einfügen
Anzahl Adressen
löschen
einfügen

In der Stationsliste werden alle angeschlossenen Unterstationen eingetragen, die vom LIAN 98 Router berücksichtigt werden sollen.

Zum Eintragen der Adressen gehen Sie wie folgt vor :

"Stationsadressen einfügen" aktivieren ( Button "einfügen" erscheint ).
In den Feldern "Stationsadresse" / "Kanalnummer" die einzutragende Station angeben. Mit "einfügen" die Adresse in die Stationsliste übernehmen. Nachdem alle Stationen eingetragen sind, "Stationsadressen einfügen" wieder deaktivieren ( Button "einfügen" verschwindet wieder ).

Zum Löschen, ein oder mehrere Stationen in der Liste auswählen und auf "entfernen" klicken.

 


MODBUS Netzwerk : Vorfilter/ Vortrigger

 

MODBUS Netzwerk : Empfangsfilter

 

Empfangsfilter dienen dazu, die Aufzeichnung auf bestimmte, vorher genau definierte Datensätze zu beschränken. Bei einer entsprechenden Filterwahl wird eine gezielte Datenvorauswahl erreicht, wodurch bereits bei der Aufzeichnung eine Datenreduktion für die spätere Analyse erzielt wird.

 

 

Filter freigeben

ja / nein

Mit dieser Option können für einen Kanal bereits eingestellte Filter vorübergehend deaktiviert werden ohne diese zu löschen.

protokoll-spezifische
Filtermaske

Hier lässt sich die Aufzeichnung nach telegramm-spezifischen Merkmalen filtern, wobei mehrere ODER- verknüpfte Filtermasken für einen Kanal bestimmt werden können.

= Es werden nur Werte gleich 'von' durchgelassen.
# Es werden nur Werte ungleich 'von' durchgelassen.
< Es werden nur Werte kleiner 'von' durchgelassen.
> Es werden nur Werte grösser 'von' durchgelassen.
B Der Bereich wird durch 'von' und 'bis' definiert.
hinzufügen Fügt das nächste ODER-Element hinzu.
entfernen Entfernt das aktuelle Oder-Element.

 

MODBUS Netzwerk : Aktionsfilter

 

Für die Simulation bzw. die Durchführung von Datentests lassen sich beim Empfang bestimmter Sätze Sendeaktionen auslösen. Zu diesem Zweck besteht die Möglichkeit, Aktionsfilter zu definieren, die eine Sendefolge starten bzw. einen oder mehrere Telegrammpuffer ( TDB ) senden.

 

 

Aktionsfilter freigeben

ja / nein

Mit dieser Option können für einen Kanal bereits eingestellte Aktionsfilter vorübergehend deaktiviert werden ohne diese zu löschen.

protokoll-spezifische
Filtermaske

Der Aktionsfilter wird über telegramm-spezifische Merkmale, entsprechend einer Filtereinstellung, beschrieben. Zusätzlich muss zu jedem Aktionsfilter eine Zuweisung zu einem Sendepuffer oder alternativ zu einer Sendesequenz erfolgen.

= Es werden nur Werte gleich 'von' durchgelassen.
# Es werden nur Werte ungleich 'von' durchgelassen.
< Es werden nur Werte kleiner 'von' durchgelassen.
> Es werden nur Werte grösser 'von' durchgelassen.
B Der Bereich wird durch 'von' und 'bis' definiert.
Sendepuffernummer
( von, von/ bis )

Bei Übereinstimmung mit dem Aktionsfilter wird der Telegrammpuffer "von" bzw. die Telegrammpuffer "von - bis" gesendet.

Sequenz-Zeilennummer
( von, von/ bis )

Bei Übereinstimmung mit dem Aktionsfilter wird die Sendesequenz bei der Zeilennummer "von" gestartet, bzw. eine Teil-Sequenz bei der Zeilennummer "von" gestartet und bei Zeilennummer "bis" beendet.

hinzufügen Fügt das nächste ODER-Element hinzu.
entfernen Entfernt das aktuelle Oder-Element.

 

MODBUS Netzwerk : Start Trigger

 

Beim Empfang eines als Starttrigger definierten Telegramms wird die Aufzeichnung gestartet.

 

 

Start Trigger freigeben

ja / nein

Mit dieser Option können für einen Kanal bereits eingestellte Trigger vorübergehend deaktiviert werden ohne diese zu löschen.

protokoll-spezifische
Triggermaske

Hier lassen sich telegramm-spezifische Start Trigger definieren, wobei mehrere ODER-verknüpfte Trigger für einen Kanal bestimmt werden können.

= Es werden nur Werte gleich 'von' durchgelassen.
# Es werden nur Werte ungleich 'von' durchgelassen.
< Es werden nur Werte kleiner 'von' durchgelassen.
> Es werden nur Werte grösser 'von' durchgelassen.
B Der Bereich wird durch 'von' und 'bis' definiert.
hinzufügen Fügt das nächste ODER-Element hinzu.
entfernen Entfernt das aktuelle Oder-Element.

 

MODBUS Netzwerk : Stopp Trigger

 

Mit Hilfe eines telegramm-spezifischen Stopptriggers und/ oder mit "Stopp bei Fehler" wird die Aufzeichnung nach einer bestimmten Anzahl nachfolgender Empfangssätze beendet. Die Anzahl wird mit dem Feld "Sätze nach Stopp bei Fehler/ Stopptrigger" in den globalen VFL-Einstellungen festgelegt.

 

 

Stopp Trigger freigeben

ja / nein

Mit dieser Option können für einen Kanal bereits eingestellte Trigger vorübergehend deaktiviert werden ohne diese zu löschen.

protokoll-spezifische Triggermaske

Hier lassen sich für die Auswertung telegramm-spezifische Stopp Trigger definieren, wobei mehrere ODER-verknüpfte Trigger für einen Kanal bestimmt werden können.

= Es werden nur Werte gleich 'von' durchgelassen.
# Es werden nur Werte ungleich 'von' durchgelassen.
< Es werden nur Werte kleiner 'von' durchgelassen.
> Es werden nur Werte grösser 'von' durchgelassen.
B Der Bereich wird durch 'von' und 'bis' definiert.
hinzufügen Fügt das nächste ODER-Element hinzu.
entfernen Entfernt das aktuelle Oder-Element.

 


Jede Änderungen in den Filtern wird durch einen Stern * in der Titelleiste angezeigt und ist erst nach dem Speichern wirksam.

 


MODBUS Netzwerk : Telegrammausgabeformat

 

Die gesendeten bzw. empfangenen Sätze aller Kanäle werden binär in der sogenannten Archivdatei abgelegt. Vor der Ausgabe werden sie in Klartext übersetzt und auf dem Bildschirm dargestellt, wobei das Ausgabeformat für jeden Kanal getrennt über "FMT File - Ausgabeformat" eingestellt wird. Um die Ausgabe zu optimieren kann zwischen drei verschiedenen Klartext-Einstellungen gewählt werden.

 

 

Klartext-Format 1

Alles anzeigen : Telegramm-Header und Informationselemente

Klartext-Format 2, 3

Alles ohne Telegramm-Header anzeigen : Nur Informationselemente

Klartext-Format 4, 5

Alles ohne Informationselemente anzeigen : Nur Telegramm-Header

 

Falls so gewünscht, kann man sich zusätzlich zur Klartext-Ausgabe die Übertragungsdaten in hexadezimal, dezimal, ASCII, binär ( LSB first ) oder binär ( MSB first ) anzeigen lassen. Selbstverständlich kann die Klartext-Ausgabe auch deaktiviert werden um z.B. die Übertragungsdaten nur hexadezimal darzustellen.

 


MODBUS Netzwerk : Fehlermeldungen

 

Fehlerprüfung beim Empfangen

 

pro Telegramm

Länge und Funktionscode.

 

*F: NETWORK !

Fehler beim Schreiben auf das Netzwerk. System Fehler, z. B. Socket Fehler.

*F: NET PACKET !

Aufgezeichnete Länge stimmt nicht mit der Paketlänge überein.

*F: MAC HEADER !

Die Länge des MAC Headers stimmt nicht oder Datenpaket ist nicht interpretierbar.

*F: IPv4 HEADER !

Die Länge des IPv4 Headers stimmt nicht.

*F: TCP HEADER !

Die Länge des TCP Headers stimmt nicht.

 

 

*F: Länge !

Die Anwenderdatenlänge stimmt nicht mit der ADU Länge überein. Es kann auch die Länge des MAC, IP oder TCP Headers falsch sein.

*F: SYNC !

Das MODBUS Protokoll bietet zum Erkennen des Telegrammanfangs leider kein Startbyte. Somit plausibilitert die Empfangsroutine den MBAP-Kopf auf Richtigkeit. Scheitert diese Plausibilitierung, wird ein Synchronisationsfehler vermerkt und das Telegramm ins PRO File eingetragen.

 

 

*F: TypeID !

Der im Telegramm angegebene Funktionscode ist nicht richtig.

 

Fehlerprüfung während der Simulation

 

*F: Link Adresse !

Die empfangene Server-Adresse ist falsch oder der Eintrag in der SIM Liste stimmt nicht.

*F: unerwartet !

Es erfolgte eine Rückmeldung, die zu diesem Zeitpunkt nicht erwartet wurde.

*F: Sequenz !

Der empfangene "Transaction Identifier" ( Sendesequenznummer ) ist falsch oder ein Empfangstelegramm ist verloren gegangen.

 


MODBUS Netzwerk : Parameter Liste

 

 

MODBUS Netzwerk : Daten Modell

 

 

 

Gesamtlänge Prozessabbild

maximal 64 kByte ( 0000... FFFF ) = 65536 Bytes

 

 

 

Anfangsadresse Coils

0... 65535

 

Abbildlänge Coils

maximal 16 kByte

 

Anfangsadresse Discrete Inputs

0... 65535

 

Abbildlänge Discrete Inputs

maximal 16 kByte

 

Anfangsadresse Holding Registers

0... 65535

 

Abbildlänge Holding Registers

maximal 16 kByte

 

Anfangsadresse Input Registers

0... 65535

 

Abbildlänge Input Registers

maximal 16 kByte

 

 

MODBUS Netzwerk : Prozessabbild

 

 

Abbild für Coils und Diskrete Inputs vorbesetzen

 

 

Abbild für Holding- und Input-Registers vorbesetzen

 

 

 


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Handbuch LIAN 98


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