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Modbus轉(zhuǎn)DeviceNet適配器應用案例
——上海泗博自動化適配器成功與LYHD系類諧波多功能表通訊 

 

摘要：隨著社會的飛快發(fā)展，各種多功能儀表隨之而來，而與儀表的通訊要求也隨之增加。本文是關于LYHD系類諧波多功能儀（Modbus協(xié)議）轉(zhuǎn)為DeviceNet協(xié)議的應用案例，上海泗博自動化的Modbus轉(zhuǎn)DeviceNet適配器MD-21U運用其中，并且能夠確保穩(wěn)定、可靠通訊。

關鍵詞：Modbus轉(zhuǎn)DeviceNet  諧波多功能儀  Modbus  DeviceNet  SiboTech

一、背景

 

通訊網(wǎng)絡的迅速發(fā)展推進了各種現(xiàn)場總線通信協(xié)議的產(chǎn)生，低成本、方便、可靠等性能都是選擇現(xiàn)場工業(yè)系統(tǒng)通信網(wǎng)絡類型的參考指標。DeviceNet通信協(xié)議就是其中一種，它將各種工業(yè)現(xiàn)場設備（如：限位開關，光電傳感器，閥組，電動機起動器，過程傳感器，條形碼讀取器，變頻驅(qū)動器，面板顯示器和操作員接口）連接到同一個網(wǎng)絡，進行網(wǎng)絡間不同設備的數(shù)據(jù)通信，從而消除了昂貴的硬接線。

本案例中的LYHD系類諧波多功能表使用的是現(xiàn)場儀表類設備常用的Modbus/串口通信協(xié)議。如果需要實現(xiàn)這類設備數(shù)據(jù)的上傳，如采集的數(shù)據(jù)上傳到上層的DeviceNet網(wǎng)絡、PROFIBUS DP網(wǎng)絡、工業(yè)以太網(wǎng)等，都需要專門的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關。上海泗博自動化技術(shù)有限公司針對工業(yè)通信現(xiàn)場的這種應用需求為用戶提供了一系列可靠、穩(wěn)定的工業(yè)通信解決方案。在本應用案例中，上海泗博自動化的Modbus轉(zhuǎn)DeviceNet適配器MD-21U在實現(xiàn)AB PLC（Logix 5000）對諧波多功能表的數(shù)據(jù)采集中起到了無可替代的橋梁作用。

二、Modbus轉(zhuǎn)DeviceNet適配器MD-21U系統(tǒng)功能

 

在整個系統(tǒng)通訊過程中，適配器MD-21U的DeviceNet接口在DeviceNet網(wǎng)絡中作為從站，Modbus接口在Modbus網(wǎng)絡中作為主站，通過Modbus協(xié)議采集諧波多功能表的參數(shù)并通過內(nèi)存映射的方法上傳到DeviceNet網(wǎng)絡。例如AB PLC（Logix 5000）通過MD-21U采集諧波多功能表節(jié)點地址，波特率，奇偶校驗方式，繼電器輸出狀態(tài)，開關量輸入狀態(tài)等參數(shù)。在適配器對應的配置軟件GT-123中配置相關串口參數(shù)和Modbus命令并下載到適配器中可即可完成對現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集的要求：通過用3號功能碼讀取諧波多功能表節(jié)點地址，波特率，奇偶校驗方式；用1號功能碼讀取繼電器輸出狀態(tài)；用2號功能碼讀取開關量輸入狀態(tài)。

Modbus轉(zhuǎn)DeciceNet適配器MD-21U的技術(shù)特性：

• ●  DeviceNet從站接口功能；
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• ●  Modbus主站接口功能，支持1、2、3、4、5、6、15、16號功能碼；
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• ●  寬電壓輸入范圍 11 ～ 30V；
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• ●  支持DeviceNet規(guī)范的全部波特率，自動波特率偵聽；
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• ●  DeviceNet端具有防電纜錯接保護（±36V）；

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  三、多功能表參數(shù)設置
  
  

  1、首先按照多功能表的使用說明書，對儀表的節(jié)點地址（圖1），波特率（圖2），奇偶校驗方式（圖3）等參數(shù)進行設置。

  
  

    
  圖1 節(jié)點地址

    
  圖2 波特率

    
  圖3 奇偶校驗方式

  2、例如需要采集下圖4，圖5中紅色圈出的數(shù)據(jù)：

  0x0000 密碼    0x0001 地址    0x0002 波特率    0x0003 校驗方式    （對應功能碼：0x03、0x04、0x06、0x10）；

    
  圖4 通訊地址信息

  0x0000 DO1狀態(tài)     0x0001 DO2狀態(tài)     0x0002 DO3狀態(tài)（對應功能碼：0x01）；

    
  圖5 繼電器輸出狀態(tài)位

  3、通過MD-21U的配置軟件GT-123，根據(jù)需要采集的數(shù)據(jù)，進行如下配置：

  • ●  DeviceNet端的參數(shù)配置（這里的配置要跟DeviceNet主站（AB PLC）相對應），如圖6所示。
  • • “DeviceNet地址”是指適配器的地址，可以在軟件中配置，也可以通過按鈕進行設置；
    •  
    • “DeviceNet通訊波特率”125K、250K、500K、自動波特率偵聽可選；
    •  
    • “DeviceNet輸入字節(jié)數(shù)”可設置為8、16、32、64、96；
    •  
    • “DeviceNet輸出字節(jié)數(shù)”可設置為8、16、32、64。

    •   
      圖6 總線配置界面

      • ●  子網(wǎng)參數(shù)配置（跟多功能表相應設置一致），如圖7所示。

      •   
        圖7 子網(wǎng)配置界面

        子網(wǎng)中的配置參數(shù)要求：Modbus通訊波特率，數(shù)據(jù)位，奇偶校驗方式，停止位以及通訊傳輸模式都要跟Modbus從站設備設置的相一致。

      • ●  命令配置：“讀線圈狀態(tài)”對應于說明書中的“繼電器輸出狀態(tài)位”，如圖8所示。

      •   
        圖8讀繼電器輸出狀態(tài)位的配置界面

      • ●  命令配置：“讀輸入狀態(tài)”對應于說明書中的“開關量輸入狀態(tài)”，如圖9所示。

      •   
        圖9 讀開關量輸入狀態(tài)位的配置界面

      • ●  命令配置：“讀保持寄存器”的4個數(shù)據(jù)對應于儀表的密碼，地址，波特率，奇偶校驗方式，如圖10所示。

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        圖10 讀儀表的節(jié)點地址，波特率，奇偶校驗方式配置界面

      •  

      •  

        4、保存配置并將配置下載到適配器MD-21U中
         

        • ●  首先要求正確連線，注意電源正負要接對（NC表示不連接），RS485的數(shù)據(jù)正、數(shù)據(jù)負要接對，pin3為數(shù)據(jù)正，pin8為數(shù)據(jù)負（配置時，需通過RS485/RS232轉(zhuǎn)換器連接MD-21U和PC機）
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        • ●  給適配器MD-21U上電，雙擊按鈕，數(shù)碼管顯示“CF”
        •  
        • ●  打開配置軟件GT-123
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        • ●  根據(jù)用戶所需進行配置
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        • ●  選擇串口進行下載配置
        •  
        • ●  下載成功后，對適配器重新上電

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          5、下載完配置后斷電，進行正常通信接線：將適配器MD-21U串口端連接儀表，另一端連接AB PLC進行通訊，如圖11所示。

            
          圖11 適配器與PLC、儀表的硬件連接

            
          圖12 PLC中讀取到的數(shù)據(jù)

          如圖12所示，通過泗博自動化的適配器MD-21U，PLC能夠正確讀取到儀表中的參數(shù)。