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「物聯(lián)網(wǎng)應用案例」基于數傳電臺的組態(tài)王控制 一．案例介紹采用亞控科技組態(tài)王結合億佰特E90系列數傳電臺實(shí)現遠程采集控制PLC。在這里主要介紹通信環(huán)境的搭建，故不采用過(guò)于復雜的控制程序，但為了體現控制效果，使用我們最熟悉的點(diǎn)燈系統作為測試工程，并引入一個(gè)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(guò)RS485串口連接E90數傳電臺，并作為主機使用。顧美CX3G-PLC（以下稱(chēng)為PLC）的2號串口作為MODBUS RTU從機，處理組態(tài)王的查詢(xún)和控制指令。 圖1 通信拓撲 使用PLC的第七路離散輸入（X06）口作為開(kāi)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)王遠程開(kāi)燈控制點(diǎn)，使用M3作為組態(tài)王遠程關(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)勢中控室與PLC控制柜之間一般都有較遠的距離，使用數傳電臺可以減少布線(xiàn)和后期故障查詢(xún)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(xiàn)的環(huán)境（山地、港口和開(kāi)闊地等）采用有線(xiàn)的施工周期長(cháng)，甚至根本無(wú)法實(shí)現的問(wèn)題。 2. 配網(wǎng)方便靈活，可擴展性良好�；ㄙM較小的時(shí)間成本就能實(shí)現設備組態(tài)。 3. 維護和故障查詢(xún)方便快捷。 4. 可以方便地實(shí)現多點(diǎn)控制。 5. RTU設備都可以通過(guò)這種方式進(jìn)行拓展。 二．PLC程序設計使用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，MODBUS地址。n 通過(guò)運行觸發(fā)繼電器（M8002）進(jìn)行參數配置使能信號。 圖2 PLC串口配置寄存器 n PLC的串口參數配置寄存器（D8120），通過(guò)圖2的配置表將串口設定為H0E0D1（115200-無(wú)校驗-1個(gè)停止位-8個(gè)數據位-RTU模式），B13-b15默認都配置為1。 n 配置MODBUS地址寄存器（D8121）設置為地址1。 n 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串口參數配置 使用CX3G-PLC特殊寄存器的秒寄存器（D8013）模擬變化數據傳輸給保持寄存器（D0）,用于組態(tài)王讀取。 圖4 模擬保持寄存器數據 配置一個(gè)控制點(diǎn)位，可以通過(guò)離散輸入點(diǎn)位X006、X007進(jìn)行就地控制，也可通過(guò)M2、M3利用組態(tài)王上位機進(jìn)行遠程控制。 圖5 控制點(diǎn)位 首先創(chuàng )建一個(gè)基本組態(tài)王工程，設備組態(tài)與直接連接設備時(shí)方法相同，數傳電臺只有代替在原來(lái)RS485線(xiàn)纜的作用，不影響工程的配置。 1、組態(tài)王設備配置這里我采用通用的MODEBUS RTU協(xié)議來(lái)配置組態(tài)王設備，如圖6所示。采用PLC選項下的莫迪康公司的MODBUS RTU協(xié)議。 圖6 組態(tài)王設備配置 點(diǎn)擊下一步后選擇對應的端口號，在上一節中我將PLC的MODBUS地址設為1，組態(tài)王的通信設備地址也設置為1，否則將無(wú)法正常通信。 2、組態(tài)王變量配置從功能設計出發(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(xiàn)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(xiàn)圈狀態(tài)提示、線(xiàn)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 我以E90-DTU（2G4HD12）數傳電臺為例，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(shí)有少許差異。
表2 數傳電臺模式配置 進(jìn)入配置模式，使用上位機配置軟件將兩臺數傳電臺的波特率、校驗位、流控、鏈路設置配置為相同參數，這里我使用115200-無(wú)校驗-無(wú)流控-12鏈路。由于PLC將串口參數固定，電臺所使用的串口參數應與其保持一致。 圖9 數傳電臺上位機配置 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RS48轉換器與電臺連接，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。 給各設備通上對應的電壓，待PLC啟動(dòng)完成，案例系統開(kāi)始運行。 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(xiàn)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(xiàn)圈釋放信號。 圖12 就地控制關(guān)燈 按下開(kāi)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(kāi)燈控制 以上便是本次案列測試環(huán)境搭建以及控制邏輯實(shí)現方式。采用此種控制方式，不只是方便布線(xiàn)，更是為后期升級提供更為方便的可能，減少布線(xiàn)能使工廠(chǎng)環(huán)境更加美觀(guān)，故障查找更加方便。 |
