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Modbus轉(zhuǎn)DeviceNet適配器應(yīng)用案例
——上海泗博自動(dòng)化適配器成功與LYHD系類諧波多功能表通訊
摘要：隨著社會(huì)的飛快發(fā)展，各種多功能儀表隨之而來(lái)，而與儀表的通訊要求也隨之增加。本文是關(guān)于LYHD系類諧波多功能儀（Modbus協(xié)議）轉(zhuǎn)為DeviceNet協(xié)議的應(yīng)用案例，上海泗博自動(dòng)化的Modbus轉(zhuǎn)DeviceNet適配器MD-21U運(yùn)用其中，并且能夠確保穩(wěn)定、可靠通訊。
關(guān)鍵詞：Modbus轉(zhuǎn)DeviceNet 諧波多功能儀 Modbus DeviceNet SiboTech
一、背景
通訊網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展推進(jìn)了各種現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)工業(yè)系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)類型的參考指標(biāo)。DeviceNet通信協(xié)議就是其中一種，它將各種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（如：限位開關(guān)，光電傳感器，閥組，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器，過(guò)程傳感器，條形碼讀取器，變頻驅(qū)動(dòng)器，面板顯示器和操作員接口）連接到同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)間不同設(shè)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(chǎng)儀表類設(shè)備常用的Modbus/串口通信協(xié)議。如果需要實(shí)現(xiàn)這類設(shè)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(luò)、PROFIBUS DP網(wǎng)絡(luò)、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(guān)。上海泗博自動(dòng)化技術(shù)有限公司針對(duì)工業(yè)通信現(xiàn)場(chǎng)的這種應(yīng)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(yīng)用案例中，上海泗博自動(dòng)化的Modbus轉(zhuǎn)DeviceNet適配器MD-21U在實(shí)現(xiàn)AB PLC（Logix 5000）對(duì)諧波多功能表的數(shù)據(jù)采集中起到了無(wú)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(gè)系統(tǒng)通訊過(guò)程中，適配器MD-21U的DeviceNet接口在DeviceNet網(wǎng)絡(luò)中作為從站，Modbus接口在Modbus網(wǎng)絡(luò)中作為主站，通過(guò)Modbus協(xié)議采集諧波多功能表的參數(shù)并通過(guò)內(nèi)存映射的方法上傳到DeviceNet網(wǎng)絡(luò)。例如AB PLC（Logix 5000）通過(guò)MD-21U采集諧波多功能表節(jié)點(diǎn)地址，波特率，奇偶校驗(yàn)方式，繼電器輸出狀態(tài)，開關(guān)量輸入狀態(tài)等參數(shù)。在適配器對(duì)應(yīng)的配置軟件GT-123中配置相關(guān)串口參數(shù)和Modbus命令并下載到適配器中可即可完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集的要求：通過(guò)用3號(hào)功能碼讀取諧波多功能表節(jié)點(diǎn)地址，波特率，奇偶校驗(yàn)方式；用1號(hào)功能碼讀取繼電器輸出狀態(tài)；用2號(hào)功能碼讀取開關(guān)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(hào)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(dòng)波特率偵聽；
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- ● DeviceNet端具有防電纜錯(cuò)接保護(hù)（±36V）；
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三、多功能表參數(shù)設(shè)置
1、首先按照多功能表的使用說(shuō)明書，對(duì)儀表的節(jié)點(diǎn)地址（圖1），波特率（圖2），奇偶校驗(yàn)方式（圖3）等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。
圖1 節(jié)點(diǎn)地址
圖2 波特率
圖3 奇偶校驗(yàn)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(yàn)方式 （對(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)功能碼：0x01）；
圖5 繼電器輸出狀態(tài)位
3、通過(guò)MD-21U的配置軟件GT-123，根據(jù)需要采集的數(shù)據(jù)，進(jìn)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(duì)應(yīng)），如圖6所示。
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- “DeviceNet地址”是指適配器的地址，可以在軟件中配置，也可以通過(guò)按鈕進(jìn)行設(shè)置；
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- “DeviceNet通訊波特率”125K、250K、500K、自動(dòng)波特率偵聽可選；
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- “DeviceNet輸入字節(jié)數(shù)”可設(shè)置為8、16、32、64、96；
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- “DeviceNet輸出字節(jié)數(shù)”可設(shè)置為8、16、32、64。
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圖6 總線配置界面
- ● 子網(wǎng)參數(shù)配置（跟多功能表相應(yīng)設(shè)置一致），如圖7所示。
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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(yàn)方式，停止位以及通訊傳輸模式都要跟Modbus從站設(shè)備設(shè)置的相一致。
- ● 命令配置：“讀線圈狀態(tài)”對(duì)應(yīng)于說(shuō)明書中的“繼電器輸出狀態(tài)位”，如圖8所示。
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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(duì)應(yīng)于說(shuō)明書中的“開關(guān)量輸入狀態(tài)”，如圖9所示。
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圖9 讀開關(guān)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(gè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于儀表的密碼，地址，波特率，奇偶校驗(yàn)方式，如圖10所示。
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圖10 讀儀表的節(jié)點(diǎn)地址，波特率，奇偶校驗(yàn)方式配置界面
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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(fù)要接對(duì)（NC表示不連接），RS485的數(shù)據(jù)正、數(shù)據(jù)負(fù)要接對(duì)，pin3為數(shù)據(jù)正，pin8為數(shù)據(jù)負(fù)（配置時(shí)，需通過(guò)RS485/RS232轉(zhuǎn)換器連接MD-21U和PC機(jī)）
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- ● 給適配器MD-21U上電，雙擊按鈕，數(shù)碼管顯示“CF”
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- ● 打開配置軟件GT-123
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- ● 根據(jù)用戶所需進(jìn)行配置
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- ● 選擇串口進(jìn)行下載配置
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- ● 下載成功后，對(duì)適配器重新上電
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5、下載完配置后斷電，進(jìn)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(jìn)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(guò)泗博自動(dòng)化的適配器MD-21U，PLC能夠正確讀取到儀表中的參數(shù)。
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