S系列I/O前端是本公司基于多年制造經(jīng)驗與技術(shù)積累,充分考慮工業(yè)現(xiàn)場采集與控制的實際需要,采用最新微電子與微處理器技術(shù)研制生產(chǎn)的高性能I/O前端。S系列I/O前端具有模擬信號輸入(AI)、模擬信號輸出(AO)、開關(guān)量輸入(DI)、開關(guān)量輸出(DO)等功能,規(guī)格多樣,RS485總線通訊接口,標準MODBUS協(xié)議,通用而非專用的驅(qū)動程序,設(shè)置測試簡捷,使用方便,性價比優(yōu)越,是各種工業(yè)現(xiàn)場信號數(shù)據(jù)進出計算機的快捷通道。且適配于國內(nèi)外各種組態(tài)軟件。
S系列I/O前端有以下型號:
S1104 4路混接(標準電壓、標準電流、熱阻、熱偶)輸入,工程量值,8路報警繼電器輸出。
S1108 8路混接(標準電壓、標準電流、熱阻、熱偶)輸入,工程量值,4路報警繼電器輸出。
S1116 16路混接(標準電壓、標準電流、熱阻、熱偶)輸入,工程量值。
S1204 4路兩線制(4~20mA)變送器專用輸入,直接掛接變送器,工程量值,8路報警繼電器輸出。
S1208 8路兩線制(4~20mA)變送器專用輸入,直接掛接變送器,工程量值,8路報警繼電器輸出。
S1216 16路兩線制(4~20mA)變送器專用輸入,直接掛接變送器,工程量值。
S1316 16路開關(guān)信號輸入,8路開關(guān)量信號輸出。
S1332 32路開關(guān)信號輸入。
S1416 16路開關(guān)信號輸出。
S1504 4路隔離模擬信號輸出(4~20mA),8路開關(guān)信號量輸出。
iFIX是美國Intellution公司開發(fā)生產(chǎn)的常用組態(tài)軟件,下面就S系列I/O前端與組態(tài)軟件iFIX的通訊連接介紹如下:
S系列I/O前端與iFIX連接大致有以下三種方式,第一種是直接連接方式,第二種工業(yè)以太網(wǎng)方式,第三種是間接連接方式。
直接連接方式
直接連接方式是S系列I/O前端通過串行總線(RS485)、MODBUS-RTU 的(驅(qū)動程序名為MB1) 協(xié)議直接與iFIX連接。
工業(yè)以太網(wǎng)方式
工業(yè)以太網(wǎng)方式通過MODBUS串口網(wǎng)關(guān)(如中科創(chuàng)新DNS-M-RS485、Mora公司的Nprot6110)連接,將多個S系列I/O前端的RS485信號(MODBUS-RTU通訊協(xié)議)轉(zhuǎn)換為工業(yè)以太網(wǎng)方式,并以MODBUS-TCP(驅(qū)動程序名為MBE)通訊協(xié)議與iFIX連接。MODBUS串口網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)口一端連接計算機的網(wǎng)卡,另一端通過RS485通訊線連接諸個S系列I/O前端。
間接連接方式
間接方式是以PLC可編程控制器(例如西門子S7-200)為通訊管理器和控制CPU,S系列I/O前端為輸入輸出點,間接與iFix連接。在間接連接方式時iFix軟件不直接與S系列I/O前端打交道,而是與PLC的內(nèi)存數(shù)據(jù)變量中的I/O映射區(qū)打交道。驅(qū)動程序使用PLC的驅(qū)動程序,即可在S系列I/O前端上完成相應(yīng)的輸入輸出工作。此種方式的好處是可以減輕主機的通訊負擔,并使整套系統(tǒng)可利用PLC的編程能力和可靠性使之具有某些脫離上位機運行的可能,避免或減輕因使用WINDOWS上位機平臺出現(xiàn)死機和上位機崩潰的煩惱。間接連接的具體使用方法參見本公司的《S系列I/O前端與可編程控制器的連接》。
下面就S系列I/O前端與iFIX的直接連接與以說明,S系列I/O前端與iFIX的連接是一項不復(fù)雜的連接工作,基本上有如下幾步:設(shè)置S系列I/O前端;在iFIX的當前運行項目下定義計算機的通訊口;定義連接的外部設(shè)備(如S系列I/O前端的S1108);定義每個I/O通道對應(yīng)的變量地址及工況參數(shù);變量的動畫連接等工作。
IFIX中關(guān)于MODBUS 的常用的通訊協(xié)議有兩種;一種為MODBUS-RTU 的(驅(qū)動程序名為MB1),一種為MODBUS-TCP的(驅(qū)動程序名為MBE)(以太網(wǎng)方式與計算機通訊)。下面我們以MB1(單臺計算機為主工作)為例說明S系列I/O前端與iFIX的連接要點。
連接要點及注意事項
● 運行iFix的計算機與S系列I/O前端的通訊連接方式為主從式,計算機為主,S系列I/O前端為從。
● 確定iFix與S系列I/O前端的通訊速率,例如9600bps。
● 普通PC機串行口為RS232,S系列I/O前端的通訊接口為RS485,因此在計算機側(cè)應(yīng)加裝RS232/RS485轉(zhuǎn)換器(如本公司的S9101)。
● 用戶在連接之前,應(yīng)使用S系列I/O前端設(shè)置測試程序《XMH_SIOSET》,將S系列I/O前端的站址設(shè)置好,并將通訊速率設(shè)置為約定好的通訊速率,通信協(xié)議為MODBUS。對于模擬量而言,整型請選擇為MODBUS(I),浮點請選擇為MODBUS(F1)。S系列I/O前端的其它參數(shù),用戶根據(jù)現(xiàn)場實際工況自行設(shè)置。
● 用戶可使用S系列I/O前端設(shè)置測試程序《XMH_SIOSET》,對已連接完畢的系統(tǒng)硬件環(huán)境進行測試,以確定硬件連接無誤,并可進行相應(yīng)的功能和精度核查。
● 如有多個S系列I/O前端請用RS485總線(屏蔽雙絞線),將所有S系列I/O前端串接在一起,再與計算機側(cè)的RS485接口相連。
● 計算機與S系列I/O前端的通訊電纜連接對應(yīng)表(以S9101單路隔離RS232/RS485轉(zhuǎn)換器為例)
RS232通訊線 計算機的COM 口(九芯) S9101的RS232側(cè)
2 (RXD) -------------- 3 (TXD )
3 (TXD) -------------- 2 (RXD)
5 (GND) -------------- 5 (GND)
RS485通訊線 S9101的RS485側(cè) S系列I/O前端的接線端子
1號站 2號站 N號站
1 (RS485 A ) --- 37 ----- 37 -------------- 37 (RS485 A )
2 (RS485 B ) --- 36 ----- 36 -------------- 36 (RS485 B )
3 (RS485 地) --- 35 ----- 35 -------------- 35 (RS485 地)
以iFix連接4個S系列I/O前端的某工程為例,S系 列I/O前端型號分別為S1104、S1108、S1316、S1504,對應(yīng)站址為1、2、3、4,通訊協(xié)議對應(yīng)為MODBUS(I)、MODBUS(F1)、MODBUS、MODBUS,通訊速率為9600 bps,連接于COM1口?! ?BR> ● 在iFix的環(huán)境(I/O driver server connection)中,定義PC機與S系列I/O前端相連接的通訊口(以串口COM1為例)。在SCADA設(shè)置(在編輯畫面選擇system configuration)畫面點擊MB1,出現(xiàn)MB1配置畫面(如圖1),在此畫面點擊添加串口(在edit下選擇add channel),將通訊接口設(shè)置為COM1,通訊速率為9600bps,8位數(shù)據(jù)位,1位停止位,無校驗。并選通Part和Enable,啟用新通道通訊。
● 在iFix的環(huán)境(I/O driver server connection)中,定義與PC機連接的S系列I/O前端的通訊地址。在定義好的串口下,點擊添加設(shè)備(在edit下選擇add driver),出現(xiàn)圖2畫面,其中將連接設(shè)備名稱命名為“S1104A”,在設(shè)備地址中輸入所要連接的S系列I/O前端的通訊站址(如所連接的S1104的通訊地址為01,則將連接設(shè)備“S1104A”的設(shè)備地址中輸入1),在Address Mode中選擇5位數(shù)據(jù)位, 并選Enable啟用新設(shè)備通訊(如圖2)。重復(fù)以上操作對剩下的設(shè)備進行設(shè)置,外部連接設(shè)備命名可分別為“S1108A”、“S1316A”、“S1504A”,通訊站址分別對應(yīng)為2、3、4。
● 數(shù)據(jù)塊參數(shù)定義
在iFix的環(huán)境(I/O driver server connection)中,定義S系列I/O前端的通道。在定義好S系列I/O前端(s1104A)點擊添加數(shù)據(jù)塊(在edit下選擇add date),出現(xiàn)圖3畫面。因各種設(shè)備的信號輸入、輸出類型不同,現(xiàn)對各種類型輸入、輸出信號的參數(shù)定義分別說明:
整型模擬量輸入
整型模擬量輸入對應(yīng)的寄存器地址為3xxxx,從30001開始,每個寄存器地址對應(yīng)一個整型模擬量輸入通道,N個通道占用N個寄存器,到30000+N為止。
在定義好的S1104A設(shè)備下,點擊添加數(shù)據(jù)塊,在圖3畫面輸入數(shù)據(jù)塊名稱(如S1104A_A),在“Starting I/O Address”中輸入開始地址30001;“ending I/O Address” 中輸入結(jié)束地址30004 ,相應(yīng)選擇數(shù)據(jù)類型“Datatype”為整點“SIGNED”。選Enable啟用新設(shè)備的數(shù)據(jù)塊通訊。
浮點模擬量輸入
浮點模擬量輸入對應(yīng)的寄存器地址為3xxxx,從30001開始,每兩個寄存器地址對應(yīng)一個浮點模擬量輸入通道,N個通道占用2N個寄存器,到30000+2N為止。。
在定義好的S1108A設(shè)備下,點擊添加數(shù)據(jù)塊,在圖3畫面輸入數(shù)據(jù)塊名稱(如s1108A_A),在“Starting I/O Address”中輸入開始地址30001;“ending I/O Address” 中輸入結(jié)束地址30016,相應(yīng)選擇數(shù)據(jù)類型“Datatype”為浮點“FLOAT”。選Enable啟用新設(shè)備的數(shù)據(jù)塊通訊。
當通訊協(xié)議為MODBUS(F2)時,S系列I/O前端與iFix通信不正常。
開關(guān)量輸入
開關(guān)量輸入對應(yīng)的寄存器地址為1xxxx,從10001開始,每個寄存器地址對應(yīng)一個開關(guān)量輸入通道,N個通道占用N個寄存器,到10000+N為止。
在定義好的S1316A設(shè)備下,點擊添加數(shù)據(jù)塊,在圖3畫面輸入數(shù)據(jù)塊名稱(如),在“Starting I/O Address”中輸入開始地址10001;“ending I/O Address” 中輸入結(jié)束地址10016,相應(yīng)選擇數(shù)據(jù)類型“Datatype”為整點“DIANG”。選Enable啟用新設(shè)備的數(shù)據(jù)塊通訊。
開關(guān)量輸出
開關(guān)量輸出對應(yīng)的寄存器地址為0xxxx,從00001開始,每個寄存器地址對應(yīng)一個開關(guān)量輸出通道,N個通道占用N個寄存器,到00000+N為止。
在定義好的S1316A設(shè)備下,再次點擊添加數(shù)據(jù)塊,在圖3畫面輸入數(shù)據(jù)塊名稱(如S1316A_B),在“Starting I/O Address”中輸入開始地址00001;“ending I/O Address” 中輸入結(jié)束地址00008,相應(yīng)選擇數(shù)據(jù)類型“Datatype”為整點“DIANG”。選Enable啟用新設(shè)備的數(shù)據(jù)塊通訊。
模擬量輸出
模擬量輸出對應(yīng)的寄存器地址為4xxxx,從40001開始,每個寄存器地址對應(yīng)一個模擬量輸入通道,N個通道占用N個寄存器,到40000+N為止。
在定義好的S1504A設(shè)備下,再次點擊添加數(shù)據(jù)塊,在圖3畫面輸入數(shù)據(jù)塊名稱(如S1504A_A),在“Starting I/O Address”中輸入開始地址40001;“ending I/O Address” 中輸入結(jié)束地址40004,相應(yīng)選擇數(shù)據(jù)類型“Datatype”為整點“INT”。選Enable啟用新設(shè)備的數(shù)據(jù)塊通訊。
檢驗設(shè)備配置、數(shù)據(jù)連接
注1:在MB1驅(qū)動程序中,按照以上順序設(shè)置完數(shù)據(jù)塊,按〈Statistics〉可檢驗設(shè)備連接的情況和數(shù)據(jù)塊
設(shè)置正確于否,若連接正確會在“DATA”處顯示“GOOD” 。
注2:檢驗設(shè)置無誤后,在“文件”的下拉菜單的“另存為”中,輸入文件名“如:SIO”,按“SETUP”快捷鍵在“Default path”中輸入保存文件名“SIO”。為備以后設(shè)置通道參數(shù)用。
● 通道參數(shù)定義
在IFIX編輯畫面選擇數(shù)據(jù)庫編輯器(datebase manager), 進入數(shù)據(jù)庫編輯器畫面后,選擇打開本地節(jié)點,進入塊編輯畫面。菜單欄選擇“塊”,再選“增加”,在“選擇類型”中選擇數(shù)據(jù)類型(模擬量輸入選擇數(shù)據(jù)類型為AI、模擬量輸出選擇數(shù)據(jù)類型為AO、開關(guān)量輸入選擇數(shù)據(jù)類型為DI、開關(guān)量輸出選擇數(shù)據(jù)類型為DO),雙擊進入變量設(shè)置畫面。
變量設(shè)置
•輸入標簽名
•選擇驅(qū)動器MB1 modicon modbus I/O server
•輸入I/O地址 ,格式為設(shè)備名:寄存器地址,如S1104A:30001
在前例中:
S1104前端設(shè)備的通訊協(xié)議為MODBUS(I),則數(shù)據(jù)類型為INT(整點),4個模擬量輸入的I/O地址為S1104A:30001,S1104A:30002,S1104A:30003, S1104A:30004。
S1108前端設(shè)備的通訊協(xié)議為MODBUS(F1),則數(shù)據(jù)類型為FLOAT(浮點),8個模擬量輸入的I/O地址為S1108A:30001,S1108A:30003,S1108A :30005,……,S1108A :30015。
S1316前端的16個開關(guān)量輸入的變量I/O地址為S1316A:10001,S1316A:10002,S1316A:10003,……,S1316A:10016。
S1316前端的8個開關(guān)量輸出的變量I/O地址為S1316A:00001,S1316A:00002,S1316A:00003,……,S1316A:00008。
S1504前端設(shè)備的通訊協(xié)議為MODBUS,數(shù)據(jù)類型為INT(整點),4個模擬量輸出的變量I/O地址為S1504A:40001,S1504A:40002,S1504A:40003,S1504A:40004。
•輸入工程單位,工程量的上、下標度
•報警,在“報警”畫面輸入工程量的報警值。
•在“高級”中選擇“允許輸出”
•開關(guān)量輸入輸出需在標注中填入開關(guān)量的狀態(tài)
通訊檢查
在“文件”下選擇全部保存,并可在“顯示”中選擇“刷新”查看數(shù)據(jù)傳輸是否正確。
完成以上步驟后,即完成了iFix與S系列I/O前端的設(shè)備定義和通訊連接準備工作,其它進行動畫連接及完成iFix的更高級功能,請參見美國Intellution公司的《iFix使用手冊》。
附注:
工業(yè)以太網(wǎng)方式通過MODBUS串口網(wǎng)關(guān)連接,將多個S系列I/O前端的RS485信號轉(zhuǎn)換為工業(yè)以太網(wǎng)方式,通過MODBUS-TCP的(驅(qū)動程序名為MBE)通訊協(xié)議與iFIX連接,硬件連接時需對網(wǎng)關(guān)進行IP地址和通訊速率(與S系列I/O前端的通訊速率相同)設(shè)置(具體設(shè)置方法見串口網(wǎng)關(guān)使用說明)。MBE 驅(qū)動程序在使用方面與MB1基本相同,不同的是網(wǎng)卡配置和設(shè)備地址定義。
下面就網(wǎng)卡配置和設(shè)備地址定義說明如下:
網(wǎng)關(guān)配置
在SCADA設(shè)置畫面點擊MBE,出現(xiàn)MBE驅(qū)動配置畫面,在配置工具欄點擊“Add Channel”按鈕,新通道出現(xiàn)在樹狀瀏覽器中,配置通道屬性“Primary Card”為“0”,并選擇“Enable”啟用新通道通訊。
設(shè)備定義
在定義好的網(wǎng)關(guān)下,點擊添加設(shè)備,將連接設(shè)備名稱命名為“S1104A”,在設(shè)備IP地址中輸入所連接網(wǎng)關(guān)的IP地址(如DNS-M-RS485的IP地址為192.168.0.111,則將連接設(shè)備“S1104A”的設(shè)備IP地址中輸入168.192.0.111,在UNIT中輸入所連接的S系列I/O前端的通訊站址01;……S1504A設(shè)備的IP地址為192.68. 0.111,UNIT為04),在“Common”畫面中將Addressing Mode設(shè)置為5位數(shù)據(jù)位, 并選Enable啟用新設(shè)備通訊。