A correspondência da taxa de transmissão não é suficiente para garantir uma comunicação RS485 confiável. O CLP também deve determinar onde cada mensagem termina e quando a próxima solicitação pode ser transmitida.
O EX-6301 é um módulo de comunicação RS485 de canal único e porta livre, projetado para conectar inversores de frequência, medidores, transmissores, dispositivos elétricos inteligentes e outros equipamentos seriais a uma estação de E/S distribuída da série EX.
Em vez de se concentrar na instalação do software, este artigo explica como selecionar o método de delimitação de mensagens, o modo de transmissão, a estrutura de dados do processo e a sequência de comunicação do CLP.
Três métodos para detectar o fim de uma mensagem
O EX-6301 oferece três métodos de recepção.
| Método de recepção | Condição de conclusão da mensagem | Formato de dados adequado | Verificação principal |
|---|---|---|---|
| recepção de intervalo de personagem | Nenhum novo personagem chega por 3,5 vezes. | Mensagens de comprimento variável sem um terminador fixo | Sincronização serial e lacunas na mensagem |
| recepção de duração fixa | O número configurado de bytes foi recebido. | Respostas com comprimento constante | O comprimento configurado deve corresponder à resposta do dispositivo. |
| recepção baseada em Terminator | Um caractere de terminação específico foi detectado. | Mensagens ASCII terminando com CR ou outro marcador | O Exterminador deve corresponder à mensagem real. |
O método correto depende do formato de comunicação do dispositivo RS485 conectado.
Recepção de intervalo de caracteres para mensagens de comprimento variável
A recepção por intervalo de caracteres é o modo padrão do EX-6301.
Após receber um caractere, o módulo considera a mensagem completa quando nenhum caractere adicional chega por 3,5 vezes o tempo decorrido desde a chegada do caractere. O intervalo real depende da taxa de transmissão (baud rate), do formato serial e da configuração de paridade.
Este método é adequado para mensagens de comprimento variável sem um caractere final fixo. No entanto, um atraso incomum dentro de uma mensagem pode fazer com que o módulo identifique o fim do quadro prematuramente.
Os engenheiros devem verificar:
- Taxas de transmissão correspondentes em ambas as extremidades
- Configurações correspondentes de paridade e bit de parada
- Se o dispositivo pausa durante uma única mensagem
- Separação entre cabos RS485 e de alta potência
- Conexões corretas de A, B e GND
O manual exige especificamente a conexão GND para reduzir o risco de problemas de comunicação.
Recepção de duração fixa para respostas previsíveis
A recepção de comprimento fixo é adequada quando o dispositivo conectado sempre retorna o mesmo número de bytes.
O comprimento esperado da resposta está incluído no comando enviado pelo CLP. O EX-6301 reporta a mensagem como completa somente após receber o número configurado de bytes.
Se o comprimento de recepção estiver definido para cinco bytes e o dispositivo externo enviar seis, apenas os primeiros cinco bytes serão aceitos para essa mensagem. Se menos de cinco bytes chegarem, o módulo continuará aguardando em vez de reportar uma resposta completa.
| Erro de configuração | Possível resultado |
|---|---|
| O comprimento configurado é menor que a resposta real. | Os bytes restantes são excluídos da mensagem válida atual. |
| O comprimento configurado é maior que a resposta real. | O módulo continua aguardando dados adicionais. |
Um novo comando de duração de recepção deve ser emitido antes de iniciar outro ciclo de recepção de duração fixa.
Recepção baseada em terminador para instrumentos ASCII
A recepção baseada em terminador determina a conclusão da mensagem detectando um caractere específico. O terminador padrão é 0x0D.
Este método é adequado para instrumentos ASCII que terminam cada resposta com um retorno de carro, avanço de linha ou outro marcador definido. O EX-6301 suporta um terminador configurável de até dois bytes.
Se o terminador especificado estiver ausente, a mensagem não será considerada completa. Se o terminador ocorrer duas vezes em uma mesma mensagem, a recepção será encerrada quando a primeira ocorrência for detectada.
Antes de selecionar este método, confirme:
- O caractere final real usado pelo dispositivo
- Se o terminador contém um ou dois bytes
- Se o mesmo caractere pode aparecer dentro de dados válidos.
- Se o dispositivo segue uma sequência de solicitação e resposta
Transmissão acionada e automática
O EX-6301 oferece transmissão temporizada automática e por gatilho.
| Modo de transmissão | Condição inicial | Uso adequado |
|---|---|---|
| Transmissão acionada | TxE muda de 0 para 1 | Consultas condicionais de dispositivos e comandos de controle individuais |
| transmissão automática temporizada | TxM é 1 e TxE permanece 1. | Medição periódica do medidor ou solicitações fixas repetidas |
No modo disparado, a transmissão depende da borda de subida de TxE. Manter TxE continuamente em 1 não gera outra transmissão individual.
O modo automático envia os dados configurados repetidamente no intervalo selecionado. Os intervalos disponíveis no modo manual variam de 50 ms a 10 s, com um valor padrão de 1 s.
O intervalo mais curto nem sempre é a melhor configuração. O dispositivo conectado precisa de tempo suficiente para processar a solicitação e concluir sua resposta antes que a próxima transmissão comece.
Entendendo os dados de processo de 66 bytes
O EX-6301 utiliza 66 bytes de dados de processo de saída.
| Área | Comprimento | Função |
|---|---|---|
| Comprimento de transmissão | 1 byte | Define o comprimento máximo da mensagem válida, até 64 bytes. |
| Byte de controle | 1 byte | Controla o comportamento de transmissão e recepção. |
| Dados de transmissão | 64 bytes | Contém a mensagem RS485 de saída. |
Os dados do processo de entrada também contêm 66 bytes.
| Área | Comprimento | Função |
|---|---|---|
| Duração da recepção | 1 byte | Indica o comprimento válido recebido. |
| byte de status da comunicação | 1 byte | Estados de envio, recebimento e prontidão de relatórios |
| Dados de recepção | 64 bytes | Contém a mensagem RS485 recebida. |
O CLP deve ler o byte de comprimento de recepção antes de processar o buffer de dados. A área completa de 64 bytes não deve ser automaticamente tratada como conteúdo de mensagem válido.
Construindo uma sequência de PLC orientada a estados
O byte de estado da comunicação fornece três condições importantes:
| Status | Significado |
|---|---|
| reok_tren | Recepção concluída e transmissão permitida. |
| tr_ok | Transmissão concluída |
| re_ok | Recepção concluída |
Uma sequência prática de CLP é:
- Confirme se o módulo está pronto para transmitir.
- Escreva o comprimento da transmissão, o byte de controle e os dados da mensagem.
- Gere uma transição TxE de 0 para 1 no modo disparado.
- Aguarde até que a transmissão esteja completa.
- Aguarde até que a recepção esteja completa.
- Leia o comprimento recebido e os dados válidos.
- Redefina ou atualize o gatilho antes de iniciar a próxima troca.
Uma sequência orientada por estado é mais adaptável do que um programa com atraso fixo, porque os dispositivos seriais podem ter tempos de resposta diferentes.
A mesma lógica serial entre TwinCAT e TIA Portal
O manual inclui exemplos para TwinCAT 3 e TIA Portal V17.
No TwinCAT 3, o EX-6301 é instalado atrás de um adaptador EtherCAT EX-1100, e seus parâmetros seriais são configurados através das configurações de inicialização.
No TIA Portal, ele é instalado atrás de um adaptador PROFINET EX-1110 e adicionado através da configuração de dispositivo baseada em GSD.
Embora as plataformas de engenharia e as redes de nível superior sejam diferentes, a estrutura de dados do processo EX-6301 permanece baseada no comprimento de transmissão, byte de controle, byte de status de comunicação e áreas de dados de 64 bytes.
O formato da mensagem RS485 do dispositivo conectado deve, portanto, orientar a decisão sobre o modo de recepção.
Lista de verificação de comunicação pré-comissionamento
| Item de verificação | Verificação |
|---|---|
| Interface elétrica | Confirme a fiação RS485 A, B e GND. |
| Roteamento de cabos | Utilize cabos blindados adequados, longe de fiação de alta tensão. |
| Taxa de transmissão (baud rate) | Combine o EX-6301 com o dispositivo conectado. |
| Bits de paridade e parada | Use o mesmo formato serial em ambas as extremidades. |
| Modo de recepção | Selecione o modo de intervalo, duração fixa ou terminador. |
| Comprimento da mensagem | Mantenha os dados de transmissão e recepção válidos dentro de 64 bytes. |
| Modo de transmissão | Selecione operação acionada por gatilho ou automática com temporizador. |
| Intervalo de votação | Permita um tempo de resposta suficiente do dispositivo. |
| Máquina de estados PLC | Avançar de acordo com o status de envio e recebimento |
| Tratamento de erros | Defina tempo limite, tentativa novamente e gravação de diagnóstico. |
Principais dados técnicos
| Item | Especificação EX-6301 |
|---|---|
| Tipo de produto | Módulo de comunicação RS485 de porta livre |
| Canais | 1 |
| Alcance de comunicação | 1200–115200 baud |
| Paridade | Nenhum, ímpar ou par |
| Bits de parada | 1 ou 2 |
| Dados máximos da mensagem | Transmissão de 64 bytes e recepção de 64 bytes. |
| Intervalo automático | 50 ms–10 s |
| Intervalo automático padrão | 1 s |
| Papel da comunicação | Mestre ou escravo; mestre por padrão. |
| Consumo atual | 26 mA |
| Dimensões | 90 × 67 × 14 mm |
| Classificação de proteção | IP20 |
Conclusão
A comunicação confiável do EX-6301 depende da seleção de um método de recepção que corresponda à estrutura de mensagens do dispositivo conectado.
Mensagens de comprimento variável podem usar recepção baseada em intervalo de caracteres, respostas fixas podem usar recepção baseada em comprimento e dados ASCII com um marcador de término definido podem usar recepção baseada em terminador. O lado da transmissão também deve ser projetado para operação temporizada, seja por gatilho ou automática.
Configurações seriais consistentes, uma sequência PLC orientada por estado e o tratamento da área de dados de 64 bytes com base no comprimento ajudam a reduzir quadros truncados, recepção incompleta e problemas de transmissão repetida.
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