Anybus Communicator

Anybus logo Ethernet-Modbus-TCP/Siemens-USS-Gateway

Das Ethernet-Modbus-TCP/Siemens-USS-Gateway bindet Umrichter mit Siemens-USS-Protokoll in Industrial-Ethernet-Netzwerke mit Modbus-TCP-Protokoll ein. Das Gateway arbeitet als Server am Ethernet und als Master am USS-Bus. Bis zu 31 Umrichter mit USS-Schnittstelle können gleichzeitig an ein Gateway angeschlossen werden. Es ermöglicht die Parametrierung, Überwachung und Steuerung der Umrichter über beliebige SPS- oder PC-basierte Steuerungen mit Industrial-Ethernet-Schnittstelle. Für die Übertragung der Prozessdaten (PZD) und Parameter (PKW) über Ethernet-TCP/IP kommt Modbus-TCP als Anwendungsprotokoll zum Einsatz. Das Gateway überträgt die PKW- und PZD-Daten völlig transparent und ermöglicht bis zu 8 Applikationen den kontrollierten, gleichzeitigen Zugriff auf die Daten der Antriebe.

Die Parametrierung der Gateway-Funktionen sowie der Antriebsparameter erfolgt über Ethernet und einen PC oder Laptop mit Standard-Internet-Browser. Basis dafür ist der leistungsfähige embedded Webserver, der viele vordefinierte Funktionen für Wartung und Inbetriebnahme sowie Möglichkeiten zur Einbindung eigener, frei gestaltbarer Webseiten bietet. Darüber hinaus beinhaltet das Gateway einen integrierten E-Mail-Client, der im Falle von Störungen oder Zustandswechsel der Umrichter E-Mail Nachrichten an eine frei definierbare E-Mail-Adresse (z.B. das Servicepersonal) sendet.

Anwendungsbereich

Typische Anwendung ist die Anbindung von Siemens-Umrichtern mit USS-Schnittstelle an SPS- oder PC-basierte Steuerungen über Industrial Ethernet. Das Gateway wurde von HMS in Zusammenarbeit mit Siemens entwickelt und von Siemens für die Antriebe der SIMOVERT-MASTERDRIVES-Serie sowie für den Micromaster 440 getestet und freigegeben.

Anwendungsbeispiel

Ethernet-Funktionsübersicht

Der Ethernet-Anschluss erfolgt an der RJ45-Standardbuchse mit einem geschirmten, verdrillten Ethernet-Kabel. Die Ethernet-Schnittstelle unterstützt 10 oder 100 Mbit/s Übertragungsgeschwindigkeit. Das Gateway unterstützt über die standardmäßigen TCP/IP-Kommunikationsfunktionen hinaus auch das Industrial-Ethernet-Protokoll Modbus-TCP. Zusätzlich bietet das Gateway einen embedded Webserver und ein FTP-basierendes Filesystem mit Flash- und RAM-Disk-Funktionen. Die Einstellung der IP-Adresse kann über de Adressschalter auf der Vorderseite des Gateways, über den integrierten Webserver, per DHCP oder ARP erfolgen.

Modbus-TCP-spezifische Funktionen

Die Übertragung der Prozessdaten und Parameter erfolgt mit dem Modbus-TCP-Protokoll. Das Gateway verhält sich wie ein Modbus-TCP-Server und unterstützt folgende Modbus-TCP-Funktionen: "Read Coils", "Write Coils", "Read Input Discretes", "Read Multiple Registers", "Read Input Registers", "Write Coil", "Write Single Register", "Read Exception Status", "Force Multiple Coils", "Write Multiple Registers", "Mask Write Register", "Read/Write Registers".

IT-Funktionen

Zusätzlich zu den Modbus-TCP-Protokollfunktionen unterstützt das Gateway auch folgende in der Automatisierungstechnik eingesetzte IT-Funktionen:

  • embedded Webserver mit Java- und SSI-Support und 1,4 MByte Flash und 1 MByte RAM Disk
  • E-Mail-Client mit Support für symbolische Angabe der Empfängeradresse und Authentifizierung
  • FTP-Server

Die IT-Funktionen können unabhängig und simultan zur Prozess- und Parameterdatenübertragung mit Modbus-TCP benutzt werden.

Funktionen des USS-Masters

Der USS-Master arbeitet gemäß des Siemens-USS-Protokolls mit Baudraten von 9,6 bis 38,4 kbit/s. Der schnelle USS-Slave-Scanzyklus ist unabhängig von der Ethernet-Kommunikation und ermöglicht die Ansprache von bis zu 31 USS- Slaves. Das Gateway unterstützt die PKW-Längen 0,3, 4, 127 und PZD-Längen zwischen 0 und 16 Worten. Die Gesamtmenge der PKW- und PZD-Daten einschließlich der zugehörigen Statusinformationen ist auf je 512 Byte begrenzt. Die PKW- und PZD-Längen der angeschlossenen Umrichter können per Autokonfiguration automatisch erkannt oder manuell über das USS-Master-Konfigurationsmenü eingestellt werden. Im Konfigurationsmenü wird auch die Abbildung der PKW- und PZD-Daten auf die Modbus-Register festgelegt.

Screenshot

  KEY FEATURES
    Umsetzung von Siemens-USS-Protokoll auf Industrial Ethernet mit
      Modbus-TCP- Protokoll
    Anschluss von max. 31 USS-Slaves an ein Gateway
    10 oder 100 Mbit/s Ethernet-Übertragungsgeschwindigkeit
    webbasierte Konfiguration des Gateways und der Antriebe
    automatische Erkennung oder manuelle Vorgabe der PKW- und PZD-Längen der USS-Slaves
    USS-Protokoll über RS-485-Schnittstelle mit bis zu 38,4 kbit/s
    transparente Umsetzung zwischen Ethernet und USS-Protokoll
    Modbus-TCP-Protokoll für die Übertragung der Prozess- und Parameterdaten
    getestet und durch Siemens freigegeben für die Umrichter der SIMOVERT-
      MASTERDRIVES-Serie sowie der Siemens-MICROMASTER-440

  TECHNISCHE DATEN
Abmessungen:   120 mm x 75 mm x 27 mm (HxTxB)
Spannungsversorgung:   24 V max. 300 mA
Betriebstemperatur:   0 bis +55 °C
Modbus-TCP:   Modbus-TCP-Server
USS-Protokoll :   USS-Master zum Anschluss von bis zu 31 USS-Slaves
Bestellinformationen:   Bezeichnung: ABC-USS-MTCP-Gateway
Bestellnummer AB7044 (inkl. Konfigurationsprogramm und PC-Verbindungskabel)

  Weitere Informationen
    Modbus-TCP-Produkte von HMS
    Was ist eigentlich Anybus?
    Zukauf oder Eigenentwicklung? - Grundsätzliche Überlegungen bei der Realisierung
      einer Busschnittstelle