Обзор

• Модуль TIM 4 без встроенного модема.
• Два встроенных комбинированных последовательных интерфейса RS 232/RS 485 для подключения внешних приемопередающих устройств.
• Два варианта подключения к системам автоматизации и компьютерам:
  • установка в системы локального ввода-вывода программируемых контроллеров S7-300/C7 по аналогии с коммуникационными процессорами;
  • использование в качестве автономных коммуникационных модулей, подключаемых к SIMATIC S7-400/ S7-300/ C7 и компьютерным центрам управления (SINAUT ST7cc или ST7sc) через MPI интерфейс.
• Поддержка обмена данными через любые каналы связи WAN.
• Наличие встроенного приемника сигналов точного времени DCF77 в модуле TIM 4RD. Поддержка функций синхронизации даты и времени всех SINAUT приборов через  WAN.
• Поддержка коммуникационных протоколов SINAUT ST7 и SINAUT ST1.

Область применения

Модули TIM 4R/4RD способны поддерживать обмен данными между одним или несколькими контроллерами S7-400/ S7-300/ C7 или компьютерными центрами управления (SINAUT ST7cc или ST7sc) и станциями SINAUT ST7 или ST1 через любые каналы связи WAN. Модули TIM 4R/4RD находят применение в тех случаях, когда

• к одному контроллеру необходимо подключить 2 WAN;
• один модуль TIM должен поддерживать функции контроллера и узлового терминала;
• необходимо резервировать каналы связи.

Модули TIM 4R/4RD являются идеальным решением для случаев, когда:

• обмен данными должен выполняться через канал связи, не поддерживаемый встроенными модемами других модификаций модулей TIM 4 (например, через GSM сеть, радиомодем, оптический канал связи);
• модем MD3 должен использоваться как модем выделенной линии (встроенный модем MD3 коммуникационного модуля TIM 43/43D может работать только в сетях с автоматическим вызовом абонента);
• к одному интерфейсу модуля TIM 4R/4RD необходимо подключить несколько модемов выделенной линии MD2 и MD3, образующих звездообразную структуру;
• модем MD4 должен использоваться для обмена данными через выделенный ISDNканал (встроенный ISDN модем MD4 модулей TIM 44/44D может работать только в ISDN сетях с автоматическим вызовом абонента).

Коммуникационный модуль TIM оснащен встроенным микропроцессором и выполняет автономное управление обменом данными через оба канала WAN, освобождая от этих задач центральный процессор программируемого контроллера или компьютера. Такая автономность обеспечивается при работе коммуникационного модуля в составе опрашивающего контроллера, обычного или узлового терминала.

В сети с автоматическим вызовом абонента в режимах терминала или узлового терминала модули TIM 4R/4RD обеспечивают передачу данных с учетом их приоритетности (высокий или нормальный приоритет). При появлении данных с высоким приоритетом выполняется немедленный вызов абонента, установка соединения и передача данных. Данные с нормальным приоритетом накапливаются в буферной памяти модуля и передаются при очередной установке соединения.

В составе обычных и узловых терминалов коммуникационный модуль TIM поддерживает функции сохранения данных с отметками даты и времени в случае отказа канала связи или партнера по связи. Благодаря этому исключается возможность потери данных в подобных ситуациях.

Особенности

• Гибкие возможности подключения к любым каналам связи WAN через два встроенных комбинированных последовательных интерфейса.
• Работа с программируемыми контроллерами S7-300/ S7-400/ C7 и компьютерными центрами управления.
• Модуль TIM 4RD дополнительно оснащен встроенным приемником сигналов точного времени и поддерживает функции синхронизации даты и времени.
• Удобное конфигурирование соединений с помощью программного обеспечения конфигурирования систем связи SINAUT, упрощение программирования контроллеров за счет использования библиотеки загружаемых функциональных блоков.
• Сохранение телеграмм с их отметками даты и времени (около 10,000) в памяти модуля TIM при отказе каналов связи или партнера по связи.
• Дистанционное программирование и диагностика систем автоматизации (PG маршрутизация) без нарушения обмена данными через выделенные каналы связи или радиосети.
• Возможность интеграции существующих систем SINAUT ST1 в системы SINAUT ST7 за счет поддержки протокола ST1.

Дизайн

TIM 4R/4RD обладают всеми характерными чертами модулей программируемого контроллера SIMATIC S7-300:

• Компактная конструкция;
  Пластиковый корпус формата модулей SIMATIC S7-300 шириной 80 мм.
• 1-й порт WAN: 9-полюсный штекер соединителя D-типа комбинированного последовательного интерфейса RS232/RS485 для подключения внешнего модема или другого приемопередающего устройства.
• 2-й порт WAN: гнездо RJ45 комбинированного последовательного интерфейса RS232/RS485 для подключения внешнего модема или другого приемопередающего устройства.
• Встроенный интерфейс MPI (9-полюсное гнездо соединителя D-типа) для подключения модуля к центральному процессору SIMATIC S7/C7 или к компьютерному центру управления.
• 4-полюсный терминальный блок для подключения цепи питания =24 В.
• Светодиодные индикаторы SF, TXD, RXD, и MPI/K (индикатор TIM BUS в модулях TIM 4R/4RD не задействованы). В модуле TIM 4RD дополнительный индикатор DCF77.
• Адаптер антенного кабеля DCF77 с BNC соединителем, входящий в комплект поставки модуля TIM 4RD и позволяющий производить подключение антенного кабеля.

• Простота монтажа:
  • TIM 4R/4RD монтируется на стандартную профильную шину S7-300 и подключается к внутренней шине контроллера через входящий в комплект поставки шинный соединитель. Модуль может устанавливаться на любое посадочное место, отведенное для размещения сигнальных модулей.
  • В многорядных конфигурациях контроллера с интерфейсными модулями IM 360/ IM 361 коммуникационный модуль TIM 4R/4RD может устанавливаться не только в базовый блок, но и в стойки расширения. Аналогичным образом модуль TIM может быть подключен к блоку управления SIMATIC C7.
  • При использовании в качестве автономного блока модуль монтируется на стандартную профильную шину S7-300 и подключается к программируемому контроллеру SIMATIC S7-400/ S7-300/ C7 или компьютерному центру управления через MPI интерфейс.
• Работа с естественным охлаждением без использования буферной батареи.

Функции

Модули TIM 4R/4RD могут работать в режиме терминала, узлового терминала или контроллера (опрашивающего контроллера). Для каждого интерфейса WAN устанавливается свой режим работы. Эти режимы работы могут быть одинаковыми или разными.

В зависимости от типа используемого внешнего приемопередающего устройства для каждого WAN интерфейса может устанавливаться драйвер выделенной линии или драйвер сети с автоматическим вызовом абонента.

Модули обеспечивают независимое управление обменом данными через оба подключенных канала связи WAN. Для выполнения этих задач TIM 4R/4RD оснащен встроенным микропроцессором и буферной оперативной памятью, позволяющей сохранять до 10,000 телеграмм. Встроенная память позволяет сохранять данные в случае отказа канала связи или партнера по связи, а также оптимизировать процессы обмена данными в сетях с автоматическим вызовом абонента.

Операционная система модуля TIM хранится в Flash EPROM. Все параметры настройки заносятся в системный блок данных, сохраняемый в энергонезависимой памяти (Flash EPROM).

SINAUT программа в центральном процессоре SIMATICS7/C7 формируется с помощью функциональных блоков библиотеки SINAUT TD7, которые выполняют сбор данных, проверку этих данных на наличие изменений и передачу с помощью модуля TIM через WAN. При этом центральный процессор присваивает всем данным отметки даты и времени. В сетях с автоматическим вызовом абонента передача данных выполняется с учетом их приоритета (высокий или нормальный).

При работе в составе компьютерных центров управления (SINAUTST7cc/ST7sc) запросы оператора преобразуются в телеграммы SINAUTи передаются в модуль TIM с соответствующим адресом. Преобразование запросов оператора выполняется с учетом используемой конфигурации SINAUTST7cc/ST7sc.

Все посылаемые телеграммы модуль TIM сначала записывает в свою буферную память, откуда распределяет их по целевым портам WAN. Способ дальнейшей передачи этих данных зависит от типа используемого канала связи и от выбранного режима работы модуля TIM:

• Выделенная линия, радиосеть
  В режиме обычного или узлового терминала передача данных, находящихся в буферной памяти модуля TIM, выполняется после получения запроса от опрашивающего контроллера. Если в момент получения запроса данные для передачи отсутствуют, то модуль TIM посылает только подтверждение о получении запроса. В режиме опрашивающего контроллера после каждой отправки запроса и получения ответа модуль TIM выполняет пересылку одного из сообщений из своей буферной памяти (настройка "по умолчанию"). При конфигурировании модуля TIM эту настройку можно изменить, указав количество сообщений, передаваемых между двумя последовательными вызовами.
• Сеть с автоматическим вызовом абонента
  В режиме терминала или узлового терминала модуль различает данные с высоким и нормальным приоритетом. Появление  данных с нормальным приоритетом не вызывает немедленной установки соединения. Для данных с высоким приоритетом выполняется немедленная установка соединения и передача данных. Если в этот момент в буферной памяти модуля присутствуют данные с нормальным приоритетом, то они передаются вслед за высокоприоритетными данными. Передача данных из буферной памяти может выполняться в соответствии с их приоритетом или по принципу FIFO (First In, First Out - первым вошел, первым вышел). В режиме опрашивающего контроллера модуль TIM будет немедленно устанавливать необходимое соединение и передачу данных независимо от их приоритета.

Телеграммы, полученные модулем TIM через WAN без ошибок, передаются в центральный процессор программируемого контроллера или компьютерного центра управления SINAUTST7cc/ST7scи обрабатываются его программой.

Для передачи данных используются протоколы SINAUT ST7 или SINAUT ST1. Режимы работы зависят от типа используемых каналов связи WAN:

• Для обмена данными через выделенную линию и радиосетьобычно используется режим опроса. Если в системе присутствует несколько опрашивающих контроллеров, то применяется режим мультимастерного опроса с временными интервалами (не поддерживается протоколом SINAUT ST1). При обмене данными с временными интервалами модуль TIM 4R может выступать только в роли обычного или узлового терминала. Модуль TIM 4RD оснащен приемником сигналов точного времени DCF77 и может использоваться в режиме контроллера.
• В сетях с автоматическим вызовом абонентаобмен данными выполняется в спонтанном режиме.

PG/OP функции связи

PG/OP функции связи находят применение для дистанционного программирования систем автоматизации SIMATIC S7 через LAN.

• S7 routing
  процедуры S7 routing обеспечивают "прозрачность" сети и позволяют использовать программатор для обмена данными со всеми связанными сетями. Поддержка процедур S7 routing в протоколе SINAUT ST7 позволяет выполнять дистанционное программирование и диагностику всех станций SINAUT (центральных процессоров, модулей TIM) через WAN.

Диагностика

SINAUT ST7 поддерживает широкий набор диагностических функций, которые позволяют:

• определять режимы работы модулей TIM;
• считывать текущие состояния модулей TIM;
• получать основную диагностическую информацию;
• считывать содержимое диагностического буфера модулей TIM;
• получать информацию о состоянии соединений с локальными и удаленными партнерами по связи (CPU, TIM, ST7cc, ST7sc);
• выполнять мониторинг передачи телеграмм модулями TIM для регистрации трафика.

Конфигурирование

Конфигурирование модуля TIM 4R/4RD выполняется с помощью программного обеспечения конфигурирования SINAUT ST7, установленного на программаторе. Функциональные блоки библиотеки SINAUT TD7 используются для написания SINAUT программы, исполняемой центральным процессором программируемого контроллера. И программное обеспечение конфигурирования, и библиотека функциональных блоков входят в комплект поставки пакета SINAUT ST7.

Системный блок данных SDB, генерируемый для модуля TIM 4R/4RD во время его конфигурирования, загружается в TIM. Такая загрузка может выполняться из SIMATIC Manager STEP 7 или с помощью функции "Upload SDBs" инструментальных средств диагностики и обслуживания пакета SINAUT ST7. Загрузка сформированного SDB в модуль TIM производится следующими способами:

• для модуля, используемого в качестве коммуникационного процессора SIMATICS7-300/C7, - через MPI интерфейс центрального процессора программируемого контроллера;
• для модуля, используемого в автономном режиме, - через встроенный MPI интерфейс модуля TIM.

Интеграция

Connection to a conventional WAN

For the connection to a conventional WAN the TIM 4R or 4RD provides two floating RS232/RS485 interfaces, to which various data communication devices can be connected, depending on the application, such as:

• Dedicated line modem MD2 for point-to-point, point-to-multipoint or line connections
• Wireless devices from various manufacturers, also for private mobile radio using the time slot method
• Analog dial-up modem MD3 for the analog telephone network or point-to-point dedicated lines
• ISDN modem MD4 for connecting to the ISDN network
• GSM modem MD720-3 for access to the mobile radio network

Configuration examples with TIM 4R and TIM 4RD

Use in a node station

In a node station with a SIMATIC S7-400 the TIM 4R is connected to the S7-400 via its MPI and communicates, for example, by radio with the subordinate stations via one of the two RS232/RS485 interfaces. It is then connected to the control center via the second RS232/RS485 interface, e.g. via a dedicated line that is connected via an MD2 modem.

In a second node station. the TIM 4R is equipped in an S7-300 controller and also communicates via a radio network with the subordinate stations and with the control center by means of the dedicated line.

If one or both radio networks use the time slot procedure, a TIM 4RD with DCF77 radio clock receiver would have to be used instead of the TIM 4R, so that the time slot allocated in each case can be adhered to exactly.

In this configuration, data can be exchanged between all of the SINAUT stations regardless of which network they are situated in.

Redundant transmission paths

The TIM 4R can be used in the same way as the TIM 4R-IE for redundant transmission paths. The possible options are, however, restricted to the use of the serial interfaces of the TIM 4R and thus to the combination of conventional WAN connections.

Use in a control center

The TIM 4R is also suitable for use in a control center, either alone or in combination with other TIMs. In this way, for example, a TIM 4RD and a TIM 4R can be used that are both connected via their multipoint interface (MPI) with the control center PC (e.g. ST7cc). S7 controllers, which likewise exchange data with the SINAUT stations, can also be connected to the MPI bus - e.g. for controlling a dummy circuit diagram.

All conventional WANs such as dedicated-line, wireless or dial-up networks can be connected via the two RS232/RS485 interfaces of the TIM 4R or the TIM 4RD.

As the TIM 4RD has a built-in DCF77 radio clock receiver, it can provide the control system and all substations with the date and time. Wireless networks connected directly to this TIM can also be operated with the time slot procedure.

Технические данные

	TIM 4R / 4RD
Основные технические данные
Скорость передачи данных	50 ... 38400 бит/с
Интерфейсы:
подключения 1-го внешнего приемопередающего устройства	9-полюсный штекер соединителя D-типа, выбор RS232 или RS485
подключения 2-го внешнего приемопередающего устройства	Гнездо RJ45, выбор RS232 или RS484 (кабель адаптера с 9-полюсным штекером соединителя D-типа включен в комплект поставки)
MPI интерфейс	9-полюсное гнездо соединителя D-типа
подключения антенны DCF77 (TIM 4RD)	BNC гнездо (через кабель адаптера, включенный в комплект поставки)
подключения цепи питания	4-полюсный терминальный блок
Напряжение питания	=24 В
Потребляемый ток:
от внутренней шины S7-300/C7	60 мА (только при использовании модуля TIM в качестве коммуникационного процессора S7-300/C7)
от источника =24 В	500 мА
Потребляемая мощность	12.3 Вт
Условия эксплуатации, хранения и транспортировки:
диапазон рабочих температур	0 ... +60 °C
диапазон температур хранения и транспортировки	-40 ... +70 °C
относительная влажность, не более	95 % при +25 °C
Конструкция:
формат модуля	Компактный модуль S7-300 шириной 80 мм
габариты в мм	80 x 125 x 120
масса	300 г
Степень защиты	IP20
Конфигурирование:
программное обеспечение для программатора	Программное обеспечение конфигурирования SINAUT ST7
программное обеспечение для центральных процессоров	Библиотека функциональных блоков SINAUT TD7
Объем памяти пользователя в центральном процессоре S7	Минимум 20 Кбайт. Реальный размер зависит от объема передаваемых данных и набора поддерживаемых функций
Протоколы передачи данных
Поддерживаемые протоколы	SINAUT ST7 SINAUT ST1
Режимы работы для выделенной линии, радиосети:
протокол SINAUT ST7	Опрос Опрос с временными интервалами Мультимастерный опрос с временными интервалами
протокол SINAUT ST1	Опрос Опрос с временными интервалами
Режимы работы в сети с автоматическим вызовом абонента:
протокол SINAUT ST7	Спонтанный
протокол SINAUT ST1	Спонтанный
Формат символа при асинхронной передаче данных:
протокол SINAUT ST7, режим опроса или спонтанный	10 или 11 бит
протокол SINAUT ST7, режим мультимастерного опроса	10 бит
протокол SINAUT ST1, режим опроса	11 бит
протокол SINAUT ST1, спонтанный режим	10 или 11 бит