摘 要：論述盟立SC-501/DE(E)系列雙以太網(wǎng)口 PLC在采煤現(xiàn)場設(shè)備監(jiān)控等現(xiàn)場狀況比較復(fù)雜領(lǐng)域的應(yīng)用前景，展示其良好的工程實(shí)用性。對(duì)于iFIX監(jiān)控軟件和SC-501/DE的以太網(wǎng)連接技術(shù)以及對(duì)臺(tái)達(dá)下位機(jī)DVP-10SS資料的讀/寫技術(shù)給出詳細(xì)表述。
1 引言
近年來，由于國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，加上國際能源價(jià)格的不斷上漲，造成國內(nèi)對(duì)煤炭的需求量不斷上升。由于在煤礦安全投入方面的長期滯后，使得各種事故時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響礦工的人身安全和社會(huì)穩(wěn)定。這種情況下，國家決定投入巨資整治煤礦安全環(huán)境，可以預(yù)期，煤礦安全監(jiān)控在今后幾年中會(huì)得到很大的應(yīng)用和發(fā)展。本文介紹盟立推出的雙以太網(wǎng)口的SC-501/DE系列 PLC煤礦對(duì)采煤現(xiàn)場情況的遠(yuǎn)程監(jiān)控解決方案。
2 SC-501/DE(E) 系列PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)
遠(yuǎn)程監(jiān)控硬件主要包括上位機(jī)桌面電腦、SC-501/DE(E) 系列PLC、臺(tái)達(dá)10SS(v5.9及以上)小型PLC及模擬量模塊。SC-501/DE PLC是盟立公司最新推出的新版本控制器，主機(jī)自帶雙以太網(wǎng)口和COM1/2兩個(gè)通訊口，其中以太網(wǎng)口作為主站支持通過MODBUS TCP協(xié)議和下位機(jī)通訊，COM2口作為主站支持通過MODBUS協(xié)議/自由口通訊和下位機(jī)通訊。這樣就可以輕松實(shí)現(xiàn)和同樣支持MODBUS協(xié)議的臺(tái)達(dá)PLC的多平臺(tái)接入，監(jiān)控裝置系統(tǒng)示意參見下圖。
在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，軟件需要實(shí)現(xiàn)的功能有：IFIX監(jiān)控功能、SC-501/DE通訊功能、A/D采樣功能等。這里主要講的是監(jiān)控、通訊功能實(shí)現(xiàn)方法和步驟，至于A/D采樣，在DVP-PLC手冊(cè)里已有詳細(xì)的說明。
3 iFIX監(jiān)控軟件和SC-501/DE的以太網(wǎng)連接這里監(jiān)控軟件選用美國GE Fanuc的iFIX軟件來全面監(jiān)控和分布管理全范圍的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。iFIX，SC-501/DE支持MODBUS（通過COM口）及MODBUS TCP（通過以太網(wǎng)口）通訊協(xié)議，這些IFIX都有支持，可以方便的實(shí)現(xiàn)連接。對(duì)于通過COM口連接。使用COM1/2口連接，需安裝MB1通訊協(xié)議，配置MODBUS通訊參數(shù)，電纜為普通的串口電纜。如使用COM2口RS422/RS485時(shí)，則需要增加轉(zhuǎn)接模塊，這里不再贅述。
本文重點(diǎn)討論對(duì)于通過以太網(wǎng)口連接。計(jì)算機(jī)須裝有網(wǎng)卡，選擇安裝MBE通訊協(xié)議。配置SC-501/DE的IP屬性，配置MODBUS TCP的IP參數(shù)。
3.1 SC-501/DE的IP屬性方法 打開 IPConfig.exe ，顯示如下界面：
（1）設(shè)定搜索區(qū)域。在使用配置按鈕前, 先通過菜單【File】的下拉子菜單 【Subnet Mask】 設(shè)置搜索區(qū)域, 即SC-501/DE和運(yùn)行【IPConfig】的電腦所屬網(wǎng)段的子網(wǎng)掩碼（subnet mask），如果SC-501/DE和電腦同在C 類網(wǎng), 則設(shè)置子網(wǎng)掩碼為 “255.255.255.0”；B類網(wǎng), “255.255.0.0”； A類網(wǎng), “255.0.0.0”。
默認(rèn)為C類網(wǎng) “255.255.255.0”。
（2）配置IP屬性。點(diǎn)擊 【Configuration】 圖標(biāo), 顯示如下圖：
如果只顯示 【Local】圖標(biāo)而無其他內(nèi)容顯示，可按以下步驟排除問題 ：
1．查看LINK燈，若LINL燈亮表示,通訊線連接正常,反之則表示網(wǎng)線未正常連接。
2．查看RTX燈，看是否閃爍， 不正常則檢查通信線。
3．檢查ipconfig.exe版本， 是否為V3.01。
4．可使用Ping 來測試網(wǎng)絡(luò)通訊，看是否通過。
5．檢查PC上防火墻是否關(guān)閉。
（3）TCP/IP 設(shè)置。如果能正常連接到SC-501/DE, 就可以修改 TCP/IP 參數(shù)了。 完成輸入后, 使用 “PING” 指令可以測試 TCP/IP連接。 【Station Name】 和【Comment”】是可選項(xiàng)。 如果沒有定義 【Station Name】, 名字由IPConfig自動(dòng)分配。
按【Security】按鈕進(jìn)入下圖：
通過【ADD】按鈕,加入以太網(wǎng)IO掃描主站的IP地址，通過按鈕【Delete】,刪除以太網(wǎng)IO掃描主站的IP地址，通過其他按鈕定義以太網(wǎng)IO掃描主站的權(quán)限(Read only or Read/Write)。
（4）更新IP地址。SC-501/DE在STOP模式下，通過 【Update Station】按鈕，把修改后的配置參數(shù)寫入到SC-501/DE。當(dāng)出現(xiàn)右圖提示后則參數(shù)寫入成功。
建議：更新SC-501/DE參數(shù)后重新上電。
（5）修改計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)屬性。通過Ipconfig.exe讀取SC-501/DE IP配置后，也可以只修改計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)屬性，使之與 SC-501/DE IP屬性匹配，操作方法：
進(jìn)入計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)【控制面板】，選擇【網(wǎng)絡(luò)連接】，右擊網(wǎng)卡對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)連接圖標(biāo)，選擇【屬性】。進(jìn)入屬性表，選擇最下端的Internet 協(xié)議（TCP/IP），點(diǎn)擊【屬性】，配置IP地址和子網(wǎng)掩碼。
3.2配置MODBUS TCP/IP屬性在IFIX的I/O設(shè)置中，填入上面配置的地址，192.168.30.240（以Ipconfig.exe讀取的IP為準(zhǔn)），即為SC-501/DE的IP地址，PORT口缺省為502。
在SETTING欄中填入本機(jī)地址，即為上面配置的計(jì)算機(jī)IP地址，192.168.30.20。需要注意的是，這兩個(gè)IP地址必須在同一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)。
如果所有設(shè)置都正確，啟動(dòng)IFIX的Mission Control功能，可以看到程序中相應(yīng)的I/0驅(qū)動(dòng)處于激活狀態(tài)。
4 SC-501/DE對(duì)臺(tái)達(dá)下位機(jī)DVP-10SS資料的讀/寫SC-501/DE MODBUS通訊指令MSG通過COM2口實(shí)現(xiàn)對(duì)下位機(jī)MODBUS設(shè)備的讀出和寫入。MSG指令是專為SC-501系列PLC 的MODBUS MASTER功能提供的應(yīng)用指令，用戶可以使用這條指令實(shí)現(xiàn)對(duì)其他MODBUS設(shè)備資料的讀寫。有關(guān)MSG指令的具體說明可以到網(wǎng)站ftp://ftp.delta.com.cn/public/fama/Manual/MSG.doc，這邊不再贅述。下面提供的是通過MSG指令讀寫下位機(jī)資料的說明：
COM2口默認(rèn)為MODBUE RTU SLAVE，作為MASTER功能須用戶配置，配置步驟如下：
STEP 1: 打開SC-501/DE編輯軟件WINPP，控制器連線。
STEP 2: 在線后,選擇面板左邊的【系統(tǒng)設(shè)定】，點(diǎn)擊【系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定】。
STEP 3: 進(jìn)入設(shè)置畫面后,進(jìn)入【通訊埠2】對(duì)COM 2做參數(shù)設(shè)定.
STEP 4: 設(shè)置COM2口通訊屬性。設(shè)置波特率、奇偶校驗(yàn)、主從設(shè)置、ASCII/RTU、站號(hào)及Timeout時(shí)間。見下圖：
STEP 5: 回到上一層,確認(rèn)PLC在STOP狀態(tài)，將剛才的配置寫入FAMA SC-501，並退出PP。這樣MODBUS MASTER功能將啟動(dòng)。
程序范例
程序說明：
42002為MSG讀寫命令, 0 => READ, 1 => WRITE
42000為每次觸發(fā)MSG時(shí)間
41001~41006為MSG功能表參數(shù)設(shè)定區(qū)參數(shù)設(shè)定。
41001為MSG執(zhí)行狀態(tài)監(jiān)控及系統(tǒng)占用。
41002為本站的資料格式，其中：0為DO,1為DI,3為只讀寄存器,4為可讀寫寄存器。
41003為讀寫的資料在本站中的存放地址,此為offset值。
41004為從站的資料格式，其中：0為DO,1為DI,3為只讀寄存器,4為可讀寫寄存器。
41005為需要從從站讀寫的資料存放地址,此為offset值。
41006需要讀寫的資料長度。
如果42002 為 0 即為讀取從站 44097（D0）， 存至本站43002，連續(xù)50 words
如果42002 為 1 即為將本站43002寫入從站 44097(D0)，連續(xù)50 words
MSG指令為觸發(fā)型指令,定時(shí)器每一秒觸發(fā)MSG指令一次,發(fā)出通訊請(qǐng)求。
5 結(jié)束語本文主要說明SC-501/DE（E）便捷的以太網(wǎng)功能，在所有有相似需求的場合，同樣值得推廣。通過這樣的方式，可以實(shí)現(xiàn)煤礦對(duì)采煤現(xiàn)場情況的遠(yuǎn)程監(jiān)控，反饋回的信息匯聚到總的監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行分析。通過對(duì)現(xiàn)場情況實(shí)時(shí)掌握，實(shí)現(xiàn)對(duì)事故的早期預(yù)防。
