PN4-GW2FP のプロデューサ・コンシューマモードにおけるマルチシーン応用紹介

PN4-GW2FPは実点科技のPROFINETをフリーポート（シリアルポート）に変換する一体型ゲートウェイユニットです。シリアル通信のフリーポートプロトコルにおいて、そのデータ送受信方式は主に2種類に分けられます。常時送信（連続送信）とコマンド送信（問い合わせ応答形式の送信）です。本文では、さまざまなシーンにおけるPN4-GW2FPユニットのコンフィグレーションおよびアプリケーション手順について詳しく説明します。

一、準備作業

実点科技PN4-GW2FPのコンフィグレーションソフトウェア「SDOT-FREEPORT」をダウンロードし、新規プロジェクト作成を行います。動作モードは「プロデューサー・コンシューマモード」を選択し、物理規格は実際の状況に応じて選択します。本例ではUSBからRS232シリアルポートケーブルへの変換のため、「RS232」を選択します。

「サブネット」では、接続するシリアルポートデバイスのパラメータ（ボーレート、データビット、パリティ、ストップビットなど）をコンフィグレーションする必要があります。その他のパラメータはデフォルトのままで構いません。

二、プロデューサーモードのコンフィグレーション

プロデューサーは、リクエストとも呼ばれ、ユニットにとっては出力であり、指定されたデータをフィールドバスネットワーク（PROFINET）からシリアルポートデバイスへ伝送します。

「サブネット」を右クリックして「ノード」を追加し、さらに「ノード」を右クリックして「プロデューサー」を追加します。スレーブアドレスはデフォルトの1のまま保持します（現時点では機能しません）。

例：プロデューサーモードのシーンアプリケーション（一）

設定した周期時間に従い、データを継続的に送信（出力）します。

送信モード選択：周期的、送信遅延時間（10ms）をインターバル時間としてデータフレームを周期的に送信します。例えばデフォルトパラメータが100の場合、100×10=1000msのインターバル時間で周期的に送信します。

送信遅延（10ms）：100。100×10=1000msのインターバル時間で周期的に送信します。

トリガーバイトメモリマップアドレス：デフォルト1500。送信モードが「周期的」の場合、このパラメータは無効です。

「プロデューサー」を右クリックして「変数」データを追加します。

PN4-GW2FPのPROFINETネットワークとシリアルポートの間のデータ変換は、「マッピング」関係によって確立されます。PN4-GW2FPには2つのデータバッファがあり、1つは入力バッファ（1500バイト）でアドレス範囲は0～1499、もう1つは出力バッファ（1500バイト）でアドレス範囲は1500～2999です。

メモリマップ開始アドレス：1500。これはTIA Portal側のQBの開始アドレスに対応し、本例のTIA Portal側はQB100です。

最大データ長：10バイト。これはTIA Portal側のアドレスQB100～QB109に対応します（注：メモリマップ開始アドレスを1502にコンフィグレーションした場合、TIA Portal側のアドレスQB102～QB111に対応します。特記事項：TIA Portal側で割り当てるアドレス長は、コンフィグレーションソフトウェアの最大データ長以上にすることができます）。

データオブジェクト定義：終了バイトはサブネットから不可視です。

設定をダウンロード：「コンフィグレーション」-「通信構成」-「ネットワーク」-「検索」の順に進み、ユニットを検索した後にダブルクリックし、「はい」をクリックします。

「コンフィグレーション」-「設定をダウンロード」。

モニタ：設定された1000msのインターバル時間で周期的にデータを送信します。

例：プロデューサモードシナリオ適用（二）

コマンドに従ってデータを1回送信（出力）する

送信モード選択：トリガデータ変化（change of state on trigger）、メモリマップアドレス内のトリガバイトデータが変化した時に1回送信します。

送信遅延（10ms）：100、トリガバイトデータが変化してから100×10=1000ms遅延して送信します。

トリガバイトメモリマップアドレス：デフォルトは1500で、TIA Portal側のQB開始アドレスに対応し、本例ではQB100です。

「プロデューサ」を右クリックして「変数」データを追加します。

メモリマップ開始アドレス：1501（上記で設定したトリガバイトメモリマップアドレスと重複できません）。これはTIA Portal側のQBアドレスに対応し、TIA Portal側では本例はQB101です。

最大データ長：10バイト、すなわちTIA Portal側のアドレスQB101～QB110に対応します。

データオブジェクト定義：終了バイトはサブネットからは見えません。

コンフィグレーションのダウンロード方法は前述と同様です。

モニタ：QB100の値を変更（0→1）してデータを1回送信します。

QB100の値を変更（1→2）して、再度データを1回送信します。

トリガバイトメモリマップアドレスの値を1回変更するたびに、データが1回送信されます。

三、コンシューマモードのコンフィグレーション

コンシューマは、レスポンスとも呼ばれ、ユニットにとっては入力であり、指定されたデータをシリアルデバイスからフィールドバスネットワーク（PROFINET）へ伝送します。

「サブネット」を右クリックして「ノード」を追加し、さらに「ノード」を右クリックして「コンシューマ」を追加します。スレーブアドレスはデフォルトの1のまま保持します（現時点では機能しません）。

例：コンシューマモードのシナリオ適用（一）

受信（入力）データのみを担当します

11. サブネットオフライン動作：サブネットがオフラインになった場合に、フィールドバスに送信するデータへの影響を選択。

12. クリア：サブネットオフライン後、PROFINET側IBアドレスのデータをクリア。

13. 保持：サブネットオフライン後、PROFINET側IBアドレスのデータを保持。

14. タイムアウト時間（10ms）：2回の受信データ間に許容される最大時間を指定。この時間を超過した場合、サブネットオフラインタイムアウトとみなされ、設定されたサブネットオフライン動作が実行される。例えば100を設定した場合、タイムアウト時間は10×100＝1000msとなる。

1. トリガバイト：不イネーブル。

2. トリガバイトメモリマップアドレス：デフォルト0、トリガバイトが「不イネーブル」の場合、本パラメータは無効。

17. 「コンシューマ」を右クリックし、「変数」データを追加。

4. メモリマップ開始アドレス：0、すなわちTIA Portal側のIBの開始アドレスに対応。TIA Portal側は本例ではIB100。

5. 最大データ長：5バイト、すなわちTIA Portal側アドレスIB100～IB104に対応（注：メモリマップ開始アドレスを4に設定した場合、対応するTIA Portal側アドレスはIB104～IB108となる。特記事項：TIA Portal側で割り当てるアドレス長は、コンフィグレーションソフトウェアの最大データ長以上とすることが可能）。

6. データオブジェクト定義：データ長バイトおよび終了バイトなし。

コンフィグレーションのダウンロード方法は前述と同様です。

8. モニタ：

例：コンシューマモードシナリオアプリケーション（二）

10. 受信（入力）データの受信および受信データ回数の記録を担当

11. サブネットオフライン動作：サブネットがオフラインになった場合に、フィールドバスに送信するデータへの影響を選択。

12. クリア：サブネットオフライン後、PROFINET側IBアドレスのデータをクリア。

13. 保持：サブネットオフライン後、PROFINET側IBアドレスのデータを保持。

14. タイムアウト時間（10ms）：2回の受信データ間に許容される最大時間を指定。この時間を超過した場合、サブネットオフラインタイムアウトとみなされ、設定されたサブネットオフライン動作が実行される。例えば100を設定した場合、タイムアウト時間は10×100＝1000msとなる。

15. トリガバイト：イネーブル。トリガバイトをイネーブルにする場合は「トリガバイトメモリマップアドレス」で指定したバイト位置に設定する必要がある。イネーブルにした場合、データ受信応答を受けると新しい変化バイトが追加され、これはシリアルポートユニットが受信データの回数を計算するために使用できる。

16. トリガバイトメモリマップアドレス：0、TIA Portal側のIB開始アドレスに対応。本例ではIB100。

17. 「コンシューマ」を右クリックし、「変数」データを追加。

18. メモリマップ開始アドレス：1（上記で設定したトリガバイトメモリマップアドレスと競合してはならない）、すなわちTIA Portal側のIBアドレスに対応。TIA Portal側は本例ではIB101。

19. 最大データ長：5バイト、すなわちTIA Portal側アドレスIB101～IB105に対応（注：メモリマップ開始アドレスを4に設定した場合、対応するTIA Portal側アドレスはIB104～IB108となる）。

20. データオブジェクト定義：データ長バイトおよび終了バイトなし

コンフィグレーションのダウンロード方法は前述と同様です。

モニタ：シリアルポートアシスタントがデータを1回送信すると、IB100は受信データ回数を1回とカウントし、IB101～IB105は受信データとなります。

シリアルポートアシスタントがデータを7回送信すると、IB100は受信データ回数を7回とカウントし、IB101～IB105は受信データとなります。

以上、PN4-GW2FPのプロデューサ・コンシューマモードにおけるマルチシナリオアプリケーションの紹介でした。ご視聴ありがとうございました！