Шаблоны модулей Mx210 и др. устройств для CODESYS V3.5 (релиз версии 3.5.11.14)

[Евгений Кислов]

Добрый день, уважаемые коллеги. Представляем вашему вниманию шаблоны модулей Mx210 для CODESYS V3.5. Шаблоны разработаны для версии среды 3.5.11.5 (и выше) и не могут быть использованы в более ранних версиях. 13-05-2019 6-58-07.png Основные особенности шаблонов: Удобство использования: прямая привязка переменных к каналам; параметры каждого модуля структурированы по папкам; возможность настройки конфигурационных параметров входов-выходов; возможность исключения модулей из опроса; для модулей с выходами – выбор режима записи: циклически или по изменению (для сетей с несколькими мастерами). 13-05-2019 7-02-49.png При работе с аналоговыми модулями можно использовать структуры (для настроек аналоговых входов и их оперативных параметров) и перечисления (для кодов ошибок и типов датчиков). Эти типы данных содержатся в библиотеке Mx210 Assistant, которая автоматически добавляется в проект вместе с первым аналоговым модулем. Библиотека также содержит функции для преобразования кодов ошибок в строковые переменные типа STRING и WSTRING. 13-05-2019 7-00-44.png На вкладке Информация перечислены особенности реализации шаблона и список Modbus-запросов, которые он генерирует. 13-05-2019 7-03-12.png Доступ к отладочному интерфейсу – в коде программы введите имя модуля из дерева проекта, допишите постфикс _OwenDriver, поставьте точку (.) и выберите из списка нужные свойства (заводской номер, версия прошивки и т.д.). Полный список свойств и их типов содержится в библиотеке IoDrvMx210 в интерфейсе Debug. 13-05-2019 6-57-26.png Внимание! Шаблоны не поддерживают команду контекстного меню Update Device (Обновить устройство).

Скачать последнюю версию: Mx210Templates_v3.5.11.14.package Список изменений: Версия Дата Список изменений 3.5.11.4 13.05.2019 Первая версия шаблонов модулей 3.5.11.6 30.12.2019 Добавлены шаблоны модулей МВ210-212, МВ210-214, МУ210-402, МУ210-403, МЭ210-701 3.5.11.7 19.08.2020 1. Добавлены шаблоны для МУ210-411 и БП1xxК 2. Для шаблона МВ210-101 добавлена возможность настройки аналоговых входов на вкладке Конфигурация 3. Исправлена ошибка выделения памяти в шаблоне МВ210-212 4. Исправлены опечатки в описании модуля МЭ210-701 3.5.11.8 22.10.2021 1. Добавлен шаблон ПБР10 2. Шаблон БП1xxК актуализирован под версию прошивки 1.09.02 (добавлен параметр Контроль БП, изменен тип параметра Потребление) 3.5.11.9 31.08.2022 1. Добавлен шаблон МУ210-502 2. Добавлен шаблон МУ210-412 3. В шаблоне МВ210-101 добавлен тип датчика "Термоэлектрический преобразователь типа L по DIN 43710" 4. В шаблоне МУ210-411 исправлен диапазон периода ШИМ для выходов 17-24 3.5.11.10 27.07.2023 1. Добавлен шаблон МВ210-102 2. Добавлен шаблон УЗД1 3. Шаблон ПБР10 актуализирован под новую версию прошивки прибора – добавлена возможность управления положением задвижки в % 4. Из шаблона МВ210-101 удален тип датчика "Термоэлектрический преобразователь типа L по DIN 43710" (т. к. начиная с прошивки модуля vg1.1.5 его поддержка прекращена) 3.5.11.11 16.04.2024 1. Добавлен шаблон ПЧВ3 [М01] (для опроса ПЧВ потребуется подключить к нему плату расширения ПИЭ2). 2. Добавлен шаблон ВП110 (для использования требуется версия прошивки панели 2.2; ее выпуск запланирован на май 2024). 3. В шаблонах МВ210-101/102 в настройки входов добавлен параметр Постоянная времени фильтра. 3.5.11.12 14.03.2025 1. Добавлен шаблон БП30МС. 2. Добавлены шаблоны ЗУ100К и ЗУ120К. 3. В шаблоне ВП110 добавлены параметры управления аудио. 4. В библиотеке Mx210 Assistant перечисления заменены на перечисления со встроенными списками текстов. Для их использования в визуализации необходимо в менеджере визуализации выбрать язык 'ru'. Также добавлено перечисление UZD1_PHASE_ROTATION. 5. Исправлена ошибка в шаблонах PChV3_M01_TCP и VP110 - если название экземпляра шаблона не совпадало с типом, то при загрузке проекта возникало исключение. 6. В шаблоне МВ210-102 исправлен диапазон настроек датчиков 7. В шаблоне МУ210-502 исправлена битовая маска диагностики выходов (количество выходов уменьшено до 6). 3.5.11.13 04.09.2025 1. Добавлен шаблон ИБП120К 2. Добавлен шаблон ПБР10А [М01] 3. В шаблоне МУ210-502 добавлен код статуса AO "NO_POWER_SUPPLY" ("Отсутствует питание ЦАП"), появившийся в версии прошивки g1.2.6 3.5.11.14 31.08.2026 1. Добавлен шаблон БУСТ3 2. Добавлен шаблон 4ТРМ1 3. Добавлен шаблон СИ130 4. Шаблон PBR10_2025 переименован в PBR10_MO1; увеличено кол-во вариантов для перечислений PBR_CONTROL_INPUT и PBR_DI_FUNCTION (в связи с подготовкой к релизу новой прошивки ПБР) 5. Обеспечена возможность использования шаблонов на ПЛК с 64-битным рантаймом Документация: Руководство пользователя CODESYS V3.5. Протокол Modbus [3.2] Использование модулей ввода\вывода Mx210 в CODESYS

[Евгений Кислов]

Это довольно непростой вопрос.

Говоря о подключении устройств по RS-485/Modbus RTU достаточно легко определить их максимальное число на шине:
спецификация протокола Modbus RTU четко определяет допустимый диапазон адресов устройств – 1…247 (при использовании зарезервированных адресов – 1…255).

Модули Mx210 подключаются к контроллеру через интерфейс Ethernet с использованием протокола Modbus TCP.
В этом протоколе нет специфического механизма адресации, так как каждое устройство в сегменте сети имеет уникальный IP-адрес.
Доступное число IP-адресов в сети, в принципе, ограничено, но в рамках АСУ ТП рассматривать эти ограничения не имеет смысла (они слишком велики).
По этой же причине не имеет смысла рассматривать ограничения, накладываемые Ethernet (1024 устройства в сегменте, сегменты соединяются коммутационным оборудованием).

Таким образом, остается два основных источника ограничений: ресурсы ПЛК и настройки среды программирования.

В качестве примера рассмотрим контроллер СПК1хх [М01], программируемый в среде CODESYS V3.5. Настройка обмена будет производиться с помощью стандартных средств конфигурации через дерево проекта.
Процедура настройки выглядит следующим образом: добавляется компонент Ethernet, в него – компонент Modbus TCP Master, в него – компоненты Modbus TCP Slave.
Каждый компонент Modbus TCP Slave соответствует одному подключенному устройству.

В компонент Modbus TCP Master может быть добавлено максимум 32 компонента Modbus TCP Slave.
Но в компонент Ethernet может быть добавлено неограниченное (по крайней мере – не меньше сотни) число компонентов Modbus TCP Master –
поэтому с точки зрения среды программирования явное ограничение на число подключаемых устройств отсутствует.

Каждый компонент Modbus TCP Slave занимает один дескриптор (хэндл) контроллера.
Число одновременно используемых дескрипторов для процесса в ОС СПК ограничено 1024.
При этом пустой проект использует около 60 дескрипторов. Таким образом, теоретически можно подключить к контроллеру примерно 950 модулей.

Но следует помнить, что ключевая задача контроллера – выполнение операций с заданным временем цикла.
Увеличение числа опрашиваемых устройств пропорционально увеличивает время цикла контроллера.
Для того чтобы привести конкретные цифры мы рассмотрим пример, в котором СПК опрашивает 20 модулей Mx210 с помощью шаблонов.
Шаблоны – это кастомизированные компоненты Modbus TCP Slave, в которых настроен опрос всех оперативных и части конфигурационных параметров модуля,
а также присутствует дополнительный программный код (конвертация значений, контроль диапазонов и т.д.).
Все ключевые параметры модулей (маски входов, счетчики входов, маски выходов и т.д.) опрашиваются циклически с заданным периодом в 20 мс (за исключением модулей МВ210-101 – для них 400 мс).
По возможности шаблоны используют групповые запросы. Информация о структуре запросов к модулю доступна в шаблоне на вкладке Информация.

TemplatesInDeviceTree.png

В рамках теста все модули имели прошивку 0.15.9:

ModulesInOwenConf.png

Модули подключены к коммутатору, связанному с локальной сетью офиса. Контроллер подключен к другому коммутатору, который также связан с офисной сетью.

Проект CODESYS включает в себя:

• 20 шаблонов Mx210 с привязанными ко всем каналам переменными;
• Привязку переменных ко всем узлам таргет-файла (Drives, Network и т.д.);
• Программу PLC_PRG с «заглушкой» для имитации пользовательского кода;
• Два экрана визуализации.

В проекте созданы три задачи:

• MainTask: T=20ms, приоритет = 1. В этой задаче происходит обмен, обработка узлов таргет-файла и выполнение программы PLC_PRG;
• VisuTask: T=200ms, приоритет = 25. В этой задаче происходит отрисовка визуализации;
• TrendRecordingTask: T=100ms, приоритет = 31. В этой задаче происходит запись данных для исторического графика.

«Заглушка» в PLC_PRG выглядит следующим образом:

DummyJob.png

Экран Visualization содержит тренд, на котором выводится загрузка процессора и текущее время цикла задачи MainTask.
Также на экране отображается время работы контроллера (с момента подачи питания).
На экране Modules (доступен только в web-визуализации) отображается статистика по модулям – в частности, число ошибок обмена.
Под ошибкой подразумевается ситуация, когда ответ на запрос не был получен (или был получен ответ с Modbus Exception).
Спустя 68 часов тестирования была получена следующая статистика:

Task.png

Stats.png

Errors.png

Пример влияния «заглушки» на время цикла и загрузку процессора:

DummyJobStats.png

Основные полученные результаты (68 часов тестирования):

• Загрузка ЦПУ стабильно равна 100% при включенной «заглушке» и меняется в диапазоне 95-100% при отключенной «заглушке»;
• Реальное время выполнения задачи MainTask составляет 16 мс при включенной заглушке и 8 мс – при отключенной (напомним, заданная периодичность вызова задачи – 20 мс);
• Реальное время выполнения задачи VisuTask в среднем составляет 700…1500 мс, при этом джиттер (задержка запуска задачи) в отдельные моменты времени достигает 20 секунд.
  Обновление экрана визуализации в среднем занимает 10 секунд, при отключенной заглушке – 1-2 секунды. Работа с такой визуализаций является крайне некомфортной;
• За время тестирования на 18 модулях не было ни одной ошибки обмена (одна ошибка, отображаемая в счетчике, появляется в момент старта проекта).
  На двух последних из опрашиваемых модулях число ошибок составило 60 и 90 соответственно. Вероятно, большая их часть проявилась при появлении джиттера задачи в момент подключения к контроллеру из CODESYS.
  Напомним, что модули подключены к локальной сети офиса, трафик в которой достаточно значителен.

Для оценки таймингов мы выкладываем дамп обмена, снятый в Wireshark (содержит данные за 30 минут): скачать

Оценка результатов:

• Подключение 20-ти модулей Mx210 через шаблоны существенно замедляет обработку визуализации, при этом реальное время цикла задачи пользовательской логики не превышает заданного.
  В целом, при использовании шаблонов рекомендуется ограничить число подключенных модулей 10-ю;
• Напомним, что удобство использования шаблонов обеспечивается затратой дополнительных ресурсов.
  При организации опроса через стандартные компоненты Modbus TCP Slave с добавлением только тех каналов, которые нужны в конкретной задаче –
  можно подключить и большее количество модулей с меньшим потреблением ресурсов. Рациональный лимит подключенных таким образом модулей – 40.
  При значительно большем количестве сигналов в системе рекомендуется разбивать ее на отдельные узлы,
  где в рамках каждого узла отдельный контроллер будет опрашивать меньшее количество модулей.

Оценка скорости реакции системы:

В рамках тестирования также измерялось время реакции системы. Измерение производилось следующим образом:
выход первого опрашиваемого модуля (МУ210-410) был подключен к входу последнего опрашиваемого модуля (МВ210-202).
Каждую минуту отправляется команда на включение выхода и запоминается время системного таймера контроллера.
При получении информации о замыкании входа вычисляется разность между текущим и запомненным значением системного таймера. После этого выход отключается.
Минимальное время реакции системы составило 60 мс, максимальное – 2400 мс (за тысячу итераций теста). Основная часть полученных значений лежит в диапазоне 200…600 мс.
Такие колебания времени реакции связаны с тем, что команда на запись может генерироваться в различные моменты по отношению к текущему состоянию программы (в частности, к текущему обрабатываемому модулю).

SystemReaction.png

В ближайшее время мы планируем опубликовать результаты теста обмена с опросом через стандартные компоненты Modbus TCP Slave с минимально необходимым набором параметров (битовые маски, значения аналоговых входов и выходов).

[Евгений Кислов]

Мы повторили тест, описанный выше, заменив шаблоны на стандартные компоненты Modbus TCP Slave.
Для дискретных модулей был настроен только циклический опрос битовых масок, для аналоговых - текущих значений и кодов ошибок (групповыми запросами).

2019-05-22_9-38-41.png

Результаты:

• Загрузка ЦПУ находится в диапазоне 80-95% при включенной «заглушке»;
• Реальное время выполнения задачи MainTask составляет 10 мс при включенной «заглушке» (напомним, заданная периодичность вызова задачи – 20 мс);
• Реальное время выполнения задачи VisuTask в среднем составляет 50…250 мс, при этом джиттер (задержка запуска задачи) в отдельные моменты времени достигает 5 секунд.
• Обновление экрана визуализации с трендом занимает около секунды, и работать с ним довольно некомфортно. На экране с кнопками и прямоугольниками скорость отлика визуализации является адекватной;
• Скорость реакции системы стабильно равна 40 мс (удвоенное время цикла задачи MainTask).

2019-05-22_9-39-55.png

2019-05-22_9-44-04.png

2019-05-22_9-42-29.png

[Евгений Кислов]

Добрый день, коллеги.
Мы выпустили обновленную версию пакета шаблонов модулей Mx210 для CODESYS V3 - 3.5.11.6.
Она включает в себя новые шаблоны для модулей:

• МВ210-212
• МВ210-214
• МУ210-402
• МУ210-403
• МЭ210-701

Скачать обновленный пакет шаблонов: Mx210Templates_v3.5.11.6.package

Внимание! Шаблоны не поддерживают команду контекстного меню Update Device (Обновить устройство).

[Евгений Кислов]

Добрый день, коллеги.
Мы выпустили обновленную версию пакета шаблонов модулей Mx210 для CODESYS V3 - 3.5.11.7.
В основном, она предоставляет поддержку приборов, которые будут выпущены в течение этого года.

1. Добавлен шаблон модуля МВ210-411 (модуль с 24 транзисторными выходами, готовится к выпуску)
2. Добавлен шаблон блока питания БП1ххK (проходит бета-тестирование, см. информацию на сайте)
3. Для шаблона МВ210-101 добавлена возможность настройки аналоговых входов через вкладку Конфигурация.
Теперь в случае необходимости перенастройки входов не потребуется запускать ОВЕН Конфигуратор - можно сделать это прямо в CODESYS.

mx210_01.png

Если параметр Использовать настройки конфигурации имеет значение TRUE, то при старте проекта в модуль записываются настройки входов, заданные на вкладке Конфигурация.
Если параметр имеет значение FALSE, то этого не происходит. В этом случае изменение настроек входов возможно в процессе работы проекта через каналы вкладки Соотнесение входов-выходов.

4. Исправлена ошибка выделения памяти для шаблона МВ210-212.

image.png

5. В шаблоне МЭ210-701 исправлен ряд опечаток.

Скачать обновленный пакет шаблонов: Mx210Templates_v3.5.11.7.package

Внимание! Шаблоны не поддерживают команду контекстного меню Update Device (Обновить устройство).

[Евгений Кислов]

Добрый день, коллеги.
Мы выпустили обновленную версию пакета шаблонов модулей Mx210 для CODESYS V3 - 3.5.11.8.

1. Добавлен шаблон ПБР10
2. Шаблон БП1xxК актуализирован под версию прошивки 1.09.02 (добавлен параметр Контроль БП, изменен тип параметра Потребление)

2021-10-22_12-03-45.png

Скачать обновленный пакет шаблонов: Mx210Templates_v3.5.11.8.package

Внимание! Шаблоны не поддерживают команду контекстного меню Update Device (Обновить устройство).

[Евгений Кислов]

Добрый день, коллеги.
Мы выпустили обновленную версию пакета шаблонов модулей Mx210 для CODESYS V3 - 3.5.11.9.

1. Добавлен шаблон МУ210-502
2. Добавлен шаблон МУ210-412
3. В шаблоне МВ210-101 добавлен тип датчика "Термоэлектрический преобразователь типа L по DIN 43710"
4. В шаблоне МУ210-411 исправлен диапазон периода ШИМ для выходов 17-24

Скачать обновленный пакет шаблонов: Mx210Templates_v3.5.11.9.package

Внимание! Шаблоны не поддерживают команду контекстного меню Update Device (Обновить устройство).

[Евгений Кислов]

Добрый день, коллеги.
Мы выпустили обновленную версию пакета шаблонов модулей Mx210 для CODESYS V3 - 3.5.11.10.

1. Добавлен шаблон МВ210-102
2. Добавлен шаблон УЗД1
3. Шаблон ПБР10 актуализирован под новую версию прошивки прибора – добавлена возможность управления положением задвижки в %
4. Из шаблона МВ210-101 удален тип датчика "Термоэлектрический преобразователь типа L по DIN 43710" (т. к. начиная с прошивки модуля vg1.1.5 его поддержка прекращена)

Скачать обновленный пакет шаблонов: Mx210Templates_v3.5.11.10.package

Внимание! Шаблоны не поддерживают команду контекстного меню Update Device (Обновить устройство).
Для изменения версии шаблона - требуется удалить его из дерева проекта и добавить заново.

[Евгений Кислов]

Добрый день, коллеги.
Мы выпустили обновленную версию пакета шаблонов модулей Mx210 для CODESYS V3 - 3.5.11.11.

1. Добавлен шаблон ПЧВ3 [М01] (для опроса ПЧВ потребуется подключить к нему плату расширения ПИЭ2).
2. Добавлен шаблон ВП110 (для использования требуется версия прошивки панели 2.2; ее выпуск запланирован в будущем).
3. В шаблонах МВ210-101/102 в настройки входов добавлен параметр Постоянная времени фильтра.

vp110_CodesysTemplate.png

Скачать обновленный пакет шаблонов: Mx210Templates_v3.5.11.11.package

Внимание! Шаблоны не поддерживают команду контекстного меню Update Device (Обновить устройство).
Для изменения версии шаблона - требуется удалить его из дерева проекта и добавить заново.

[Евгений Кислов]

Добрый день, коллеги.
Мы выпустили обновленную версию пакета шаблонов модулей Mx210 для CODESYS V3 - 3.5.11.12.

1. Добавлен шаблон БП30МС.
2. Добавлены шаблоны ЗУ100К и ЗУ120К.
3. В шаблоне ВП110 добавлены параметры управления аудио.
4. В библиотеке Mx210 Assistant перечисления заменены на перечисления со встроенными списками текстов.
Для их использования в визуализации необходимо в менеджере визуализации выбрать язык 'ru'.
Также добавлено перечисление UZD1_PHASE_ROTATION.
5. Исправлена ошибка в шаблонах PChV3_M01_TCP и VP110 - если название экземпляра шаблона не совпадало с типом, то при загрузке проекта возникало исключение.
6. В шаблоне МВ210-102 исправлен диапазон настроек датчиков
7. В шаблоне МУ210-502 исправлена битовая маска диагностики выходов (количество выходов уменьшено до 6).


Скачать обновленный пакет шаблонов: Mx210Templates_v3.5.11.12.package

Внимание! Шаблоны не поддерживают команду контекстного меню Update Device (Обновить устройство).
Для изменения версии шаблона - требуется удалить его из дерева проекта и добавить заново.