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「物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例」基于數(shù)傳電臺的組態(tài)王控制

2022/04/24
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一.案例介紹

采用亞控科技組態(tài)王結(jié)合億佰特E90系列數(shù)傳電臺實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程采集控制PLC。在這里主要介紹通信環(huán)境的搭建,故不采用過于復(fù)雜的控制程序,但為了體現(xiàn)控制效果,使用我們最熟悉的點(diǎn)燈系統(tǒng)作為測試工程,并引入一個保持寄存器測試MODBUS 03功能碼的工作情況。

工作原理

組態(tài)王使用莫迪康的MODBUS RTU接口協(xié)議通過RS485串口連接E90數(shù)傳電臺,并作為主機(jī)使用。顧美CX3G-PLC(以下稱為PLC)的2號串口作為MODBUS RTU從機(jī),處理組態(tài)王的查詢和控制指令。

 

圖1 通信拓?fù)?/p>

使用PLC的第七路離散輸入(X06)口作為開燈的就地控制點(diǎn),使用第八路離散輸入口(X07)作為關(guān)燈的就地控制點(diǎn),使用M2作為組態(tài)王遠(yuǎn)程開燈控制點(diǎn),使用M3作為組態(tài)王遠(yuǎn)程關(guān)燈控制點(diǎn)。

利用PLC特殊寄存器的秒寄存器(D8013)自動為組態(tài)王讀取寄存器(D0)賦值。

方案優(yōu)勢

中控室與PLC控制柜之間一般都有較遠(yuǎn)的距離,使用數(shù)傳電臺可以減少布線和后期故障查詢的時間成本和施工成本,同時也能方便后期功能拓展。除此之外還具有以下優(yōu)點(diǎn)。

1.能夠解決難以布線的環(huán)境(山地、港口和開闊地等)采用有線的施工周期長,甚至根本無法實(shí)現(xiàn)的問題。

2.配網(wǎng)方便靈活,可擴(kuò)展性良好?;ㄙM(fèi)較小的時間成本就能實(shí)現(xiàn)設(shè)備組態(tài)。

3.維護(hù)和故障查詢方便快捷。

4.可以方便地實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)控制。

5.RTU設(shè)備都可以通過這種方式進(jìn)行拓展。

二.PLC程序設(shè)計(jì)

使用GX Works2編程軟件采用梯形圖進(jìn)行編程;

1、首先要配置PLC串口參數(shù),MODBUS地址。

 

圖 2 PLC串口配置寄存器

  • PLC的串口參數(shù)配置寄存器(D8120),通過圖2的配置表將串口設(shè)定為H0E0D1(115200-無校驗(yàn)-1個停止位-8個數(shù)據(jù)位-RTU模式),B13-b15默認(rèn)都配置為1。
  • 配置MODBUS功能繼電器(M8125)和啟用協(xié)議傳輸繼電器(M8196)。

 

圖 3 CX3G-PLC串口參數(shù)配置

2、模擬一組保持寄存器數(shù)據(jù)

使用CX3G-PLC特殊寄存器的秒寄存器(D8013)模擬變化數(shù)據(jù)傳輸給保持寄存器(D0),用于組態(tài)王讀取。

 

圖 4 模擬保持寄存器數(shù)據(jù)

3、設(shè)置控制點(diǎn)

配置一個控制點(diǎn)位,可以通過離散輸入點(diǎn)位X006、X007進(jìn)行就地控制,也可通過M2、M3利用組態(tài)王上位機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

 

圖 5 控制點(diǎn)位

三.組態(tài)王配置

首先創(chuàng)建一個基本組態(tài)王工程,設(shè)備組態(tài)與直接連接設(shè)備時方法相同,數(shù)傳電臺只有代替在原來RS485線纜的作用,不影響工程的配置。

1、組態(tài)王設(shè)備配置

這里我采用通用的MODEBUS RTU協(xié)議來配置組態(tài)王設(shè)備,如圖6所示。采用PLC選項(xiàng)下的莫迪康公司的MODBUS RTU協(xié)議。

 

圖 6 組態(tài)王設(shè)備配置

點(diǎn)擊下一步后選擇對應(yīng)的端口號,在上一節(jié)中我將PLC的MODBUS地址設(shè)為1,組態(tài)王的通信設(shè)備地址也設(shè)置為1,否則將無法正常通信。

2、組態(tài)王變量配置

從功能設(shè)計(jì)出發(fā)組態(tài)王需要配置2個控制點(diǎn)位、2個離散量采集點(diǎn)位、1個線圈采集點(diǎn)位和1個保持寄存器采集。如有不明之處可參考組態(tài)王寄存器配置幫助。

 

圖 7 變量配置

變量配置表為本次案例所需的采集控制點(diǎn)位表。

表 1 變量配置表

3、界面制作

制作一個包含離散量輸入提示、線圈狀態(tài)提示、線圈控制、保持寄存器讀取的簡單組態(tài)王界面,如圖8所示。

 

圖 8 組態(tài)王界面

四.設(shè)備配置

我以E90-DTU(2G4HD12)數(shù)傳電臺為例,使用其他E90系列電臺也可以,電臺只是作為傳輸介質(zhì)使用,與我所使用的電臺只在配置電臺連接時有少許差異。

 

表 2 數(shù)傳電臺模式配置

進(jìn)入配置模式,使用上位機(jī)配置軟件將兩臺數(shù)傳電臺的波特率、校驗(yàn)位、流控、鏈路設(shè)置配置為相同參數(shù),這里我使用115200-無校驗(yàn)-無流控-12鏈路。由于PLC將串口參數(shù)固定,電臺所使用的串口參數(shù)應(yīng)與其保持一致。

圖 9 數(shù)傳電臺上位機(jī)配置

五.設(shè)備連接

PLC與電臺之間使用RS485電纜連接,如圖10所示。

 

圖 10 PLC連接圖

PC(組態(tài)王)使用USB轉(zhuǎn)RS48轉(zhuǎn)換器與電臺連接,如圖11所示。

 

圖 11 PC連接圖

X006與X007分別接上SB1、SB2用于就地控制Y00連接的LED有源電燈,如下圖10所示。

給各設(shè)備通上對應(yīng)的電壓,待PLC啟動完成,案例系統(tǒng)開始運(yùn)行。

六.效果展示

1、就地控制

按下SB1按鍵LED亮起,組態(tài)王收到X06觸發(fā)信號以及Y00線圈吸合信號,按下SB2按鍵LED熄滅,組態(tài)王收到X07觸發(fā)信號以及Y00線圈釋放信號。

 

圖 12 就地控制關(guān)燈

2、組態(tài)王控制

按下開燈按鍵Y00吸合LED亮起,按下關(guān)燈按鍵Y00釋放LED熄滅。

 

圖 13 組態(tài)王開燈控制

總結(jié)

以上便是本次案列測試環(huán)境搭建以及控制邏輯實(shí)現(xiàn)方式。采用此種控制方式,不只是方便布線,更是為后期升級提供更為方便的可能,減少布線能使工廠環(huán)境更加美觀,故障查找更加方便。

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