本系统为全球领先的新材料企业--金发科技下属某化工厂的一套生产配料控制系统,该系统主要由工控机、工业交换机、可编程I/O、分布式I/O、协议转换器、称重设备、扫码枪等设备构成。其中,上位机使用的监控软件为力控,协议转换器为MG-S1EX以及定制版协议转换器,系统可以实现远程配方传输、配料过程引导、配料过程纠错、配料过程记录等功能。
由于系统中所使用的1#称重设备具有支持Modbus-RTU协议的RS485接口,故使用协议转换器MG-S1EX将Modbus-RTU协议转换成Modbus-TCP协议使上位机可以读取其数据。
系统中所使用的2#称重设备具有RS485接口,扫码枪具有RS232接口,但其均只支持各自的私有协议,不能使用现有的协议转换器进行协议转换,因而零点的开发工程师根据这两款设备各自的私有协议分别单独开发出了定制版协议转换器,用于将上述两设备的私有协议转换成Modbus-TCP协议,从而实现了上位机与设备的数据通信。
系统通信网络拓扑图如图1所示:
![](http://www.cechina.cn/UpLoad/CompanyFile/2016/4/1/67bdd4f2-bde8-40ab-93e2-a2dbd7e531ee.jpg)
图1 系统网络拓扑图
MG-S1EX的使用十分方便,其具有"透传模式"以及"映射模式"两种工作模式,为了使系统数据更新速率更快,此处选择了"映射模式"。完成硬件接线后,使用配置软件MG_SXEX对其进行配置如下:
打开软件,选择网关工作模式,添加网关型号,单击对应的端口设置Modbus-RTU通讯参数,此处的参数需与其连接的Modbus-RTU从站设备一致,如图2:
![](http://www.cechina.cn/UpLoad/CompanyFile/2016/4/1/d776830b-7977-4990-b08a-ae35ea378877.jpg)
图2 MG-S1EX端口配置
右击对应的端口添加对应的从站如下:
![](http://www.cechina.cn/UpLoad/CompanyFile/2016/4/1/51b5cdb8-6380-42a5-9048-d60c438a55b2.jpg)
图3 MG-S1EX添加从站配置
双击各个从站,添加数据映射表如图4所示,此处只需要填写从站站号、功能码、数据起始地址、Modbus数据量以及映射地址等参数即可。
![](http://www.cechina.cn/UpLoad/CompanyFile/2016/4/1/a81564e4-32b4-4bb1-8d43-c41e5583ba67.jpg)
图4 数据映射表
该系统需要大量的I/O点,使用了CREVIES公司的ST-1218(8DI)以及ST-2318(8DO)输入输出模块,ST-1218以及ST-2318具有很高的稳定性以及性价比,刀片式安装,使用方便, I/O主站使用了一块NA-9373可编程I/O作为控制器,其使用的编程软件为CODESYS V3.5,只需在组态时进行简单配置,就能使其作为Modbus-TCP客户端通过Modbus-TCP协议读写其他I/O分站数据的同时也作为Modbus-TCP服务器与上位机进行通讯,编程配置画面简单易懂,操作方便。
![](http://www.cechina.cn/UpLoad/CompanyFile/2016/4/1/96778147-b2a9-4ac2-9572-7ccd1f823e72.jpg)
图5 组态NA-9373与分站通讯
1#、2#以及3# I/O分站各使用一块NA-9189网路适配器,其可以作为Modbus-TCP服务器。每个I/O站均有13块ST-1218以及13块ST-2318。
由于系统中所有数据经转换后均支持Modbus-TCP协议,所以在上位机使用力控进行监控画面组态时直接将所有设备均按照标准Modbus-TCP服务器设备进行组态即可进行数据通讯。