本系統(tǒng)為全球領(lǐng)先的新材料企業(yè)--金發(fā)科技下屬某化工廠(chǎng)的一套生產(chǎn)配料控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由工控機(jī)、工業(yè)交換機(jī)、可編程I/O、分布式I/O、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、稱(chēng)重設(shè)備、掃碼槍等設(shè)備構(gòu)成。其中，上位機(jī)使用的監(jiān)控軟件為力控，協(xié)議轉(zhuǎn)換器為MG-S1EX以及定制版協(xié)議轉(zhuǎn)換器，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程配方傳輸、配料過(guò)程引導(dǎo)、配料過(guò)程糾錯(cuò)、配料過(guò)程記錄等功能。
由于系統(tǒng)中所使用的1#稱(chēng)重設(shè)備具有支持Modbus-RTU協(xié)議的RS485接口，故使用協(xié)議轉(zhuǎn)換器MG-S1EX將Modbus-RTU協(xié)議轉(zhuǎn)換成Modbus-TCP協(xié)議使上位機(jī)可以讀取其數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)中所使用的2#稱(chēng)重設(shè)備具有RS485接口，掃碼槍具有RS232接口，但其均只支持各自的私有協(xié)議，不能使用現(xiàn)有的協(xié)議轉(zhuǎn)換器進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，因而零點(diǎn)的開(kāi)發(fā)工程師根據(jù)這兩款設(shè)備各自的私有協(xié)議分別單獨(dú)開(kāi)發(fā)出了定制版協(xié)議轉(zhuǎn)換器，用于將上述兩設(shè)備的私有協(xié)議轉(zhuǎn)換成Modbus-TCP協(xié)議，從而實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)與設(shè)備的數(shù)據(jù)通信。
系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖1所示：
圖1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
MG-S1EX的使用十分方便，其具有"透?jìng)髂Ｊ?以及"映射模式"兩種工作模式，為了使系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新速率更快，此處選擇了"映射模式"。完成硬件接線(xiàn)后，使用配置軟件MG_SXEX對(duì)其進(jìn)行配置如下：
打開(kāi)軟件，選擇網(wǎng)關(guān)工作模式，添加網(wǎng)關(guān)型號(hào)，單擊對(duì)應(yīng)的端口設(shè)置Modbus-RTU通訊參數(shù)，此處的參數(shù)需與其連接的Modbus-RTU從站設(shè)備一致,如圖2：
圖2 MG-S1EX端口配置
右擊對(duì)應(yīng)的端口添加對(duì)應(yīng)的從站如下：
圖3 MG-S1EX添加從站配置
雙擊各個(gè)從站，添加數(shù)據(jù)映射表如圖4所示，此處只需要填寫(xiě)從站站號(hào)、功能碼、數(shù)據(jù)起始地址、Modbus數(shù)據(jù)量以及映射地址等參數(shù)即可。
圖4 數(shù)據(jù)映射表
該系統(tǒng)需要大量的I/O點(diǎn)，使用了CREVIES公司的ST-1218（8DI）以及ST-2318（8DO）輸入輸出模塊，ST-1218以及ST-2318具有很高的穩(wěn)定性以及性?xún)r(jià)比，刀片式安裝，使用方便， I/O主站使用了一塊NA-9373可編程I/O作為控制器，其使用的編程軟件為CODESYS V3.5，只需在組態(tài)時(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單配置，就能使其作為Modbus-TCP客戶(hù)端通過(guò)Modbus-TCP協(xié)議讀寫(xiě)其他I/O分站數(shù)據(jù)的同時(shí)也作為Modbus-TCP服務(wù)器與上位機(jī)進(jìn)行通訊，編程配置畫(huà)面簡(jiǎn)單易懂，操作方便。
圖5 組態(tài)NA-9373與分站通訊
1#、2#以及3# I/O分站各使用一塊NA-9189網(wǎng)路適配器，其可以作為Modbus-TCP服務(wù)器。每個(gè)I/O站均有13塊ST-1218以及13塊ST-2318。
由于系統(tǒng)中所有數(shù)據(jù)經(jīng)轉(zhuǎn)換后均支持Modbus-TCP協(xié)議，所以在上位機(jī)使用力控進(jìn)行監(jiān)控畫(huà)面組態(tài)時(shí)直接將所有設(shè)備均按照標(biāo)準(zhǔn)Modbus-TCP服務(wù)器設(shè)備進(jìn)行組態(tài)即可進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
