Modbus轉DeviceNet適配器應用案例
——上海泗博自動化適配器成功與LYHD系類諧波多功能表通訊 

 

摘要：隨著社會的飛快發展，各種多功能儀表隨之而來，而與儀表的通訊要求也隨之增加。本文是關于LYHD系類諧波多功能儀（Modbus協議）轉為DeviceNet協議的應用案例，上海泗博自動化的Modbus轉DeviceNet適配器MD-21U運用其中，并且能夠確保穩定、可靠通訊。

關鍵詞：Modbus轉DeviceNet  諧波多功能儀  Modbus  DeviceNet  SiboTech

一、背景

 

通訊網絡的迅速發展推進了各種現場總線通信協議的產生，低成本、方便、可靠等性能都是選擇現場工業系統通信網絡類型的參考指標。DeviceNet通信協議就是其中一種，它將各種工業現場設備（如：限位開關，光電傳感器，閥組，電動機起動器，過程傳感器，條形碼讀取器，變頻驅動器，面板顯示器和操作員接口）連接到同一個網絡，進行網絡間不同設備的數據通信，從而消除了昂貴的硬接線。

本案例中的LYHD系類諧波多功能表使用的是現場儀表類設備常用的Modbus/串口通信協議。如果需要實現這類設備數據的上傳，如采集的數據上傳到上層的DeviceNet網絡、PROFIBUS DP網絡、工業以太網等，都需要專門的通信協議轉換網關。上海泗博自動化技術有限公司針對工業通信現場的這種應用需求為用戶提供了一系列可靠、穩定的工業通信解決方案。在本應用案例中，上海泗博自動化的Modbus轉DeviceNet適配器MD-21U在實現AB PLC（Logix 5000）對諧波多功能表的數據采集中起到了無可替代的橋梁作用。

二、Modbus轉DeviceNet適配器MD-21U系統功能

 

在整個系統通訊過程中，適配器MD-21U的DeviceNet接口在DeviceNet網絡中作為從站，Modbus接口在Modbus網絡中作為主站，通過Modbus協議采集諧波多功能表的參數并通過內存映射的方法上傳到DeviceNet網絡。例如AB PLC（Logix 5000）通過MD-21U采集諧波多功能表節點地址，波特率，奇偶校驗方式，繼電器輸出狀態，開關量輸入狀態等參數。在適配器對應的配置軟件GT-123中配置相關串口參數和Modbus命令并下載到適配器中可即可完成對現場數據采集的要求：通過用3號功能碼讀取諧波多功能表節點地址，波特率，奇偶校驗方式；用1號功能碼讀取繼電器輸出狀態；用2號功能碼讀取開關量輸入狀態。

Modbus轉DeciceNet適配器MD-21U的技術特性：

• ●  DeviceNet從站接口功能；
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• ●  Modbus主站接口功能，支持1、2、3、4、5、6、15、16號功能碼；
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• ●  寬電壓輸入范圍 11 ～ 30V；
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• ●  支持DeviceNet規范的全部波特率，自動波特率偵聽；
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• ●  DeviceNet端具有防電纜錯接保護（±36V）；

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  三、多功能表參數設置
  
  

  1、首先按照多功能表的使用說明書，對儀表的節點地址（圖1），波特率（圖2），奇偶校驗方式（圖3）等參數進行設置。

  
  

    
  圖1 節點地址

    
  圖2 波特率

    
  圖3 奇偶校驗方式

  2、例如需要采集下圖4，圖5中紅色圈出的數據：

  0x0000 密碼    0x0001 地址    0x0002 波特率    0x0003 校驗方式    （對應功能碼：0x03、0x04、0x06、0x10）；

    
  圖4 通訊地址信息

  0x0000 DO1狀態     0x0001 DO2狀態     0x0002 DO3狀態（對應功能碼：0x01）；

    
  圖5 繼電器輸出狀態位

  3、通過MD-21U的配置軟件GT-123，根據需要采集的數據，進行如下配置：

  • ●  DeviceNet端的參數配置（這里的配置要跟DeviceNet主站（AB PLC）相對應），如圖6所示。
  • • “DeviceNet地址”是指適配器的地址，可以在軟件中配置，也可以通過按鈕進行設置；
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    • “DeviceNet通訊波特率”125K、250K、500K、自動波特率偵聽可選；
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    • “DeviceNet輸入字節數”可設置為8、16、32、64、96；
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    • “DeviceNet輸出字節數”可設置為8、16、32、64。

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      圖6 總線配置界面

      • ●  子網參數配置（跟多功能表相應設置一致），如圖7所示。

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        圖7 子網配置界面

        子網中的配置參數要求：Modbus通訊波特率，數據位，奇偶校驗方式，停止位以及通訊傳輸模式都要跟Modbus從站設備設置的相一致。

      • ●  命令配置：“讀線圈狀態”對應于說明書中的“繼電器輸出狀態位”，如圖8所示。

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        圖8讀繼電器輸出狀態位的配置界面

      • ●  命令配置：“讀輸入狀態”對應于說明書中的“開關量輸入狀態”，如圖9所示。

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        圖9 讀開關量輸入狀態位的配置界面

      • ●  命令配置：“讀保持寄存器”的4個數據對應于儀表的密碼，地址，波特率，奇偶校驗方式，如圖10所示。

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        圖10 讀儀表的節點地址，波特率，奇偶校驗方式配置界面

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        4、保存配置并將配置下載到適配器MD-21U中
         

        • ●  首先要求正確連線，注意電源正負要接對（NC表示不連接），RS485的數據正、數據負要接對，pin3為數據正，pin8為數據負（配置時，需通過RS485/RS232轉換器連接MD-21U和PC機）
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        • ●  給適配器MD-21U上電，雙擊按鈕，數碼管顯示“CF”
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        • ●  打開配置軟件GT-123
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        • ●  根據用戶所需進行配置
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        • ●  選擇串口進行下載配置
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        • ●  下載成功后，對適配器重新上電

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          5、下載完配置后斷電，進行正常通信接線：將適配器MD-21U串口端連接儀表，另一端連接AB PLC進行通訊，如圖11所示。

            
          圖11 適配器與PLC、儀表的硬件連接

            
          圖12 PLC中讀取到的數據

          如圖12所示，通過泗博自動化的適配器MD-21U，PLC能夠正確讀取到儀表中的參數。