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Profilverwaltung: Verwaltung der lokal gespeicherten Modbus Profile in einer Datenbank mit Suche und Filter in der grafischen Web-APP. Es können beliebig viele Profile lokal angelegt und verwaltet werden.
Profilaustausch: Import und Export der Modbus Profile über eine Datei (json Format), damit einfache Übertragung der Modbus Geräteprofile auf andere Timberwolf Server
Weltweit einmalige Profil-IDs: Timberwolf Server Modbus Profile sind mit einer weltweit eindeutigen ID gekennzeichnet die mit einer digitalen Signatur ausgestattet ist
Veränderungssperre: Im Geräte Manager genutzte, exportierte oder importierte Profile sind gegen Veränderungen gesperrt. Damit enthalten Geräteprofile mit gleicher ID weltweit die gleiche Konfiguration
Interaktiver Profileditor: Interaktiver grafischer Profileditor unterstützt bei der Erfassung und Test der Datenaustauschpunkte, interaktive Überprüfung mit Live-Check
FUNKTIONSCODES, DATENZUGRIFF UND DATENKODIERUNG
Im Modbus Protokoll ist nur die grundlegende Kommunikation definiert (Adressierung, Anforderung, Antwort) jedoch nicht die Anordnung, Funktion und insbesondere nicht das Datenformat in den Registern. Die jeweiligen Hersteller sind frei darin, wie Daten insbesondere in den 16 Bit Registern formatiert sind und nutzen diese Freiheiten auch.
Datenzugriffsverfahren / Modbus Functionscodes: Unterstützung der Modbus Functioncodes 01 / 02 / 03 / 04 / 05 / 06 / 08 / 15 / 16 / 43 für alle relevanten 1 und 16 Bit Operationen, jeweils Single- und Multi-Register
Unterstützte Registerbreiten: Zugriffe mit 1 / 16 / 32 / 48 / 64 / 96 / 128 / 256 Bit mit einer Abfrage (ab 32 Bit ist dies ein Zugriff auf mehrere zusammenhängende Register von jeweils 16 Bit)
Universell konfigurierbare Dekodierung / Kodierung: Universell konfigurierbare Dekodierung / Kodierung der binären Datenformate der Modbus Geräte über den grafischen Format-Assistenten mit Live-Check
Datenreihenfolge: Einstellbare Datenreihenfolge für 16 / 32 / 64 Bit (insgesamt 8 Varianten für Big-Endian bis Little-Endian mit Mischformen)
Bitmaske (Bitfeld): Für Registerabfragen 16 / 32 / 48 / 64 Bit kann jede beliebige Bitmaske (1 - 64 Bit) zur Selektion beliebiger Datenbits angewendet werden
Unterstützte Datenformate: Kodierung und Dekodierung der Datentypen Bool (1 Bit), Ganzzahl (1-64 Bit), vorzeichenbehaftete Ganzzahl mit Einerkomplement (1-64 Bit), vorzeichenbehaftete Ganzzahl mit Zweierkomplement (1-64 Bit), Fließkomma mit 16 / 32 / 64 Bit sowie ASCII Text.
Unterstützte Modbus Errorcodes: 0x81 / 0x82 / 0x83 / 0x84 / 0x85 / 0x86 / 0x88 / 0x8F / 0x90 / 0xAB
Unterstützte Modbus Exceptioncodes: 01 / 02 / 03 / 04
Grafischer Format Assistent mit Live-Check: Definitionen für Datenreihenfolge, Bitmaske und Dekodierung mit grafischem Format-Assistenten inkl. Live-Check
WERTPRÜFUNG / WERTANPASSUNG / OBJEKT-TYP / EINHEIT
Wertprüfung vor Weiterverarbeitung: Umfassende Wertprüfung der Leseanforderungen und Schreibaufgaben auf Gültigkeit (gegenüber vorgegebenen Wertebereichen). Hierdurch lassen sich ungültige, falsche oder gefährliche Werte unterdrücken
Wertanpassungen und Umrechnungen: Umrechnung der geprüften Werte mit festen Faktoren oder über eine frei eingebbare Formel
Datentypkonvertierung: Konvertierung für das interne Timberwolf Objektsystem in Bool, Ganzzahl, Fließkomma oder Text
Definition der physikalischen Einheit: Verwaltung der physikalischen Einheiten für eine optimierte Darstellung
Assistent für Wertprüfung, Wertanpassung und Konvertierung mit Live->Check: Die Einstellungen für Wertprüfung, Wertanpassung, Konvertierung und Einheit werden mit einem grafische Assistenten inkl. Live-Check in der Web-APP interaktiv durchgeführt
LIVE-DIAGNOSE & LIVE-CHECK
Diagnose Werte live abrufen: Live-Diagnose durch Abfrage der Diagnose-Register der Modbus Geräte direkt aus dem Profil Editor
Interaktiv Werte von Modbus Geräten live abfragen oder übertragen: Live-Check der Gerätekommunikation während der Profilerfassung, Prüfung nach jeder Nutzervorgabe, damit erhebliche Vereinfachung durch interaktive Parameter-Definition. Diese Funktion steht für Abfragen von Registern als auch für das Übertragen zu Registern zur Verfügung.
Interaktives Gerätesetup aus dem Profil Editor: Die Live-Check Funktion kann auch für das Einrichten von Modbus Geräten genutzt werden, da hierdurch auch Setup-Register von Modbus Geräten (z.B. Geräte-ID, Baudrate usw.) beschrieben werden können
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Der Modbus Gerätemanager ist das Modul in der Web-APP zum Anlegen und Verwalten der Transaktionen für den Datenaustausch mit den angeschlossenen Modbus Geräten.
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Wichtige Begriffe In Modbus wird die Kommunikation durch den Client gesteuert. Der Timberwolf Server ist ein solcher steuernder Modbus Client und führt die Transaktionen für den Datenaustausch mit den Modbus Geräten durch. Entsprechend sind alle Parameter für diese Kommunikation im Timberwolf Server anzulegen. Applikation: Als Applikation bezeichnen wir eine Regel in einem Gerätemanager die ein Objekt erzeugt. Zum Beispiel würden für einen Sensor für Lufttemperatur und Luftfeuchte zwei Applikationen (Regeln) angelegt werden, welche diese beiden Werte abfragen und über zwei Objekten mit dem Objektsystem des Timberwolf Server verbinden. Transaktion: Als Transaktion bezeichnen wir den Datenaustausch mit einem Modbus Gerät. Eine Transaktion umfasst jeweils die Aufgabe die in einer Applikation definiert ist und umfasst das jeweilige Ansprechen des Modbus Gerätes, dessen Antwort sowie die Verarbeitung im Timberwolf Server (Dekodierung / Kodierung, Wertprüfung, Wertanpassung, Konvertierung, Filterung). Transaktionsgruppen: Applikationen werden in Gruppen angelegt, wobei eine Gruppe auch nur einen Eintrag umfassen kann. Mehrere Applikationen in einer Gruppe werden bei Auslösung der gesamten Gruppe in der angelegten Reihenfolge ausgeführt. Auslöser: Transaktionen werden nur dann ausgeführt, wenn diese jeweils ausgelöst werden. Ja nach Art der Applikation bzw. Typ der Transaktionsgruppe stehen unterschiedliche Auslöser zur Verfügung. Applikationsauslöser: Dieser löst nur die Transaktion für die jeweilige Applikation aus. Gruppenauslöser: Ein Gruppenauslöser löst den Ablauf aller Applikationen einer Transaktionsgruppe aus. Intervall: Für alle Transaktionsgruppen kann als regelmäßiger Gruppenauslöser ein zeitliches Intervall angegeben werden. Das Intervall, also der Abstand zwischen zwei Abfragen, ist den Anforderungen an die Aktualität der Daten entsprechend zu setzen. Je schneller eine Änderung in einem Register genutzt werden soll, desto kürzer ist das Intervall für fortlaufende Abfragen zu setzen. Hierbei ist auf die Angaben im Datenblatt zum Modbus Gerät zu achten, welcher minimale Intervall spezifiziert ist. Der Timberwolf Server startet die jeweilige Transaktionsgruppe zu Beginn eines Intervall. Abfragen & Abfragegruppen: Um Werte von einem Modbus Gerät zu erhalten, muss der steuernde Client die Werte fortlaufend abfragen. Die Abfragen sind als Applikationen in Abfragegruppen anzulegen (wobei eine Abfragegruppe auch nur eine Applikation umfassen kann). Die Transaktionen für die Applikationen einer Abfragegruppe werden als Gruppe ausgelöst und in der angelegten Reihenfolge hintereinander ausgeführt. Übertragen & Übertragungsgruppen: Das Schreiben von Werten auf ein Modbus Gerät nennen wir Übertragen. Die Applikationen für diesen Datenaustausch sind als Übertragungsgruppe anzulegen, wobei eine Gruppe auch nur eine Applikation umfassen kann. Es können verschiedene Gruppenauslöser und Applikationsauslöser definiert werden. Bei Gruppenauslösungen erfolgen die Übertragungen in der angelegten Reihenfolge. Modbus Geräteprofile: Die Datenaustauschpunkte eines Modbus Gerätes werden in einem Modbus Profil erfasst. Angegeben sind in einem Profil die Bezeichnungen und Beschreibungen zum Gerät, wichtige Zeitparameter sowie für die Datenaustauschpunkte die jeweiligen Registernummern, das Datenformat, die konfigurierten Wertprüfungen und Wertanpassungen und Konvertierungen. Diese Geräteprofile werden in einem grafischen Profileditor interaktiv erfasst und können exportiert und importiert werden. |
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Modbus Register in Violett: Modbus Register-Adressen werden im Profileditor, in Assistenten, im Modbus Busmonitor und im Modbus Gerätemanager in violett dargestellt. Das aus dem verwendeten FunctionCode resultierende Registerset wird der Registeradresse mit einer invers dargestellten Nummer vorangestellt. Dies soll helfen, Verwechselungen, welche durch unklare Gerätedokumentation seitens der Hersteller von Modbus Geräte entstehen, zu vermeiden.
Abfragen sind Grün markiert: Die Definition für Abfragen im Profileditor, in allen Assistenten, im Modbus Gerätemanager und im Busmonitor werden mit grüner Farbe unterlegt und mit einem Pfeil von links nach rechts gekennzeichnet.
Übertragungen sind Blau markiert: Die Definition für Übertagungen (“Schreiben” zum Modbus Gerät hin) im Profileditor, in Assistenten, im Modbus Gerätemanager und im Busmonitor werden mit blauer Farbe unterlegt und mit einem Pfeil von rechts nach links gekennzeichnet.
Warnungen in Gelb: Alle Stati mit dem Schweregrad “Warnungen” werden gelb markiert
Fehler in Rot: Diejenigen Rückmeldungen mit dem Schweregrad eines “Fehlers” werden in Rot ausgezeichnet
*Erklärung zu "beliebig" und "keine Beschränkung": In der Firmware des Timberwolf Servers sind keine künstlichen Limits implementiert, die über sich technisch ergebende Grenzen hinaus gehen.
Technischen Grenzen sind z.B. die verfügbare Bandbreiten der Bussysteme und Schnittstellen, die Fähigkeiten der angesprochenen Endgeräte, der Adressumfang und die Datentransportfähigkeiten der jeweiligen Protokolle, die Kompatibilität der jeweiligen Datentypen, die erlaubten Datenflussrichtungen sowie die sich aus der gesamten Konfiguration des Timberwolf Servers ergebende Systemlast.
Der Verzicht auf vorgegebene Beschränkungen bedeutet nicht, dass letztlich jede denkbare Konfiguration in jeder Kombination und in jedem Umfang möglich ist. Wir bitten die Nutzer, die zeitlichen Intervalle beim Konfigurieren der Kommunikationsaufträge zu Modbus Geräten nicht zu knapp zu fassen, vernünftige Sendefilter für die interne Weiterleitung anzulegen und das Datenaufkommen und die genutzte Bandbreite insgesamt im Auge zu behalten. Wir glauben an die Mündigkeit und das Verständnis der Nutzer und erlauben durch weitgehenden Verzicht auf vorgegebene Limits, die verfügbaren Systemressourcen des Timberwolf Servers und der angeschlossener Geräte im selbst gewählten Umfang zu nutzen.