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(tái)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(cè)試工程,并引入一個(gè)保持寄存器測(cè)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(tái),并作為主機(jī)使用。顧美CX3G-PLC(以下稱為PLC)的2號(hào)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(dòng)為組態(tài)王讀取寄存器(D0)賦值。
方案優(yōu)勢(shì)
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(tái)可以減少布線和后期故障查詢的時(shí)間成本和施工成本,同時(shí)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(zhǎng),甚至根本無(wú)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(shí)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(wú)校驗(yàn)-1個(gè)停止位-8個(gè)數(shù)據(jù)位-RTU模式),B13-b15默認(rèn)都配置為1。
- 配置MODBUS地址寄存器(D8121)設(shè)置為地址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(gè)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(gè)基本組態(tài)王工程,設(shè)備組態(tài)與直接連接設(shè)備時(shí)方法相同,數(shù)傳電臺(tái)只有代替在原來(lái)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(lái)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(duì)應(yīng)的端口號(hào),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(wú)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(gè)控制點(diǎn)位、2個(gè)離散量采集點(diǎn)位、1個(gè)線圈采集點(diǎn)位和1個(gè)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(gè)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(jiǎn)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(tái)為例,使用其他E90系列電臺(tái)也可以,電臺(tái)只是作為傳輸介質(zhì)使用,與我所使用的電臺(tái)只在配置電臺(tái)連接時(shí)有少許差異。
表 2 數(shù)傳電臺(tái)模式配置
進(jìn)入配置模式,使用上位機(jī)配置軟件將兩臺(tái)數(shù)傳電臺(tái)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(wú)校驗(yàn)-無(wú)流控-12鏈路。由于PLC將串口參數(shù)固定,電臺(tái)所使用的串口參數(shù)應(yīng)與其保持一致。
圖 9 數(shù)傳電臺(tái)上位機(jī)配置
五.設(shè)備連接
PLC與電臺(tái)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(tái)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(duì)應(yīng)的電壓,待PLC啟動(dòng)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(hào)以及Y00線圈吸合信號(hào),按下SB2按鍵LED熄滅,組態(tài)王收到X07觸發(fā)信號(hào)以及Y00線圈釋放信號(hào)。
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(cè)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(jí)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。