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【物联网无线数传应用案例】基于数传电台的组态王控制实现远程采集控制器PLC

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物联网应用案例」基于数传电台的组态王控制

一.案例介绍

采用亚控科技组态王结合亿佰特E90系列数传电台实现远程采集控制PLC。在这里主要介绍通信环境的搭建,故不采用过于复杂的控制程序,但为了体现控制效果,使用我们最熟悉的点灯系统作为测试工程,并引入一个保持寄存器测试MODBUS 03功能码的工作情况。

工作原理

组态王使用莫迪康的MODBUS RTU接口协议通过RS485串口连接E90数传电台,并作为主机使用。顾美CX3G-PLC(以下称为PLC)的2号串口作为MODBUS RTU从机,处理组态王的查询和控制指令。

1-rs485无线传输
1 通信拓扑

使用PLC的第七路离散输入(X06)口作为开灯的就地控制点,使用第八路离散输入口(X07)作为关灯的就地控制点,使用M2作为组态王远程开灯控制点,使用M3作为组态王远程关灯控制点

利用PLC特殊寄存器的秒寄存器(D8013)自动为组态王读取寄存器(D0)赋值。

方案优势

中控室与PLC控制柜之间一般都有较远的距离,使用数传电台可以减少布线和后期故障查询的时间成本和施工成本,同时也能方便后期功能拓展。除此之外还具有以下优点

1. 能够解决难以布线的环境(山地、港口和开阔地等)采用有线的施工周期长,甚至根本无法实现的问题

2. 配网方便灵活,可扩展性良好。花费较小的时间成本就能实现设备组态。

3. 维护和故障查询方便快捷。

4. 可以方便地实现多点控制。

5. RTU设备都可通过这种方式进行拓展。

二.PLC程序设计

使用GX Works2编程软件采用梯形图进行编程;

1、首先要配置PLC串口参数,MODBUS地址。

n 通过运行触发继电器(M8002)进行参数配置使能信号。

2-继电器rs485串口接口
2 PLC串口配置寄存器

n PLC的串口参数配置寄存器(D8120),通过图2的配置表将串口设定为H0E0D1115200-无校验-1个停止位-8个数据位-RTU模式),B13-b15默认都配置为1

n 配置MODBUS地址寄存器(D8121)设置为地址1

n 配置MODBUS功能继电器(M8125)和启用协议传输继电器(M8196)。

3-PLC串口服务器配置
3 CX3G-PLC串口参数配置

2、模拟一组保持寄存器数据

使用CX3G-PLC特殊寄存器的秒寄存器(D8013)模拟变化数据传输给保持寄存器(D0,用于组态王读取。

4-PLC无线数传模组
4 模拟保持寄存器数据

3、设置控制点

配置一个控制点位,可以通过离散输入点位X006X007进行就地控制,也可通过M2M3利用组态王上位机进行远程控制。

5-无线通信模组
5 控制点位

三.组态王配置

首先创建一个基本组态王工程,设备组态与直接连接设备时方法相同,数传电台只有代替在原来RS485线缆的作用,不影响工程的配置。

1、组态王设备配置

这里我采用通用的MODEBUS RTU协议来配置组态王设备,如图6所示。采用PLC选项下的莫迪康公司的MODBUS RTU协议。

6-modbus协议RTU模组
6 组态王设备配置

点击下一步后选择对应的端口号,在上一节中我将PLCMODBUS地址设为1,组态王的通信设备地址也设置为1,否则将无法正常通信。

2、组态王变量配置

从功能设计出发组态王需要配置2个控制点位、2个离散量采集点位、1个线圈采集点位和1个保持寄存器采集。如有不明之处可参考组态王寄存器配置帮助。

7-无线继电采集传感器
7 变量配置

变量配置表为本次案例所需的采集控制点位表。

变量名

变量类型

寄存器

数据类型

读写属性

开灯

I/O离散

00003

Bit

只写

关灯

I/O离散

00004

Bit

只写

Y00

I/O离散

013057

Bit

只读

X06

I/O离散

113319

Bit

只读

X07

I/O离散

113320

Bit

只读

D0

I/O整数

40001

USHORT

只读

1 变量配置表

3界面制作

制作一个包含离散量输入提示、线圈状态提示、线圈控制、保持寄存器读取的简单组态王界面,如图8所示。

8-无线数传电台
8 组态王界面

四.设备配置

我以E90-DTU2G4HD12)数传电台为例,使用其他E90系列电台也可以,电台只是作为传输介质使用,与我所使用的电台只在配置电台连接时有少许差异。

工作模式

M1(输入引脚)

模式介绍

透传模式

0(低电平)

无线处于收发状态,透明传输

配置模式

1(高电平)

用户可通过串口查询配置模块参数,无线关闭

2 数传电台模式配置

进入配置模式,使用上位机配置软件将两台数传电台的波特率、校验位、流控、链路设置配置为相同参数,这里我使用115200-无校验-无流控-12链路。由于PLC将串口参数固定,电台所使用的串口参数应与其保持一致。

9-数传电台上位机配置
9 数传电台上位机配置

五.设备连接

PLC与电台之间使用RS485电缆连接,如图10所示。

10-PLC电台rs485接口
10 PLC连接图

PC(组态王)使用USBRS48转换器与电台连接,如图11所示。

11-PLC电台rs485接口
11 PC连接图

X006X007分别接上SB1SB2用于就地控制Y00连接的LED有源电灯,如下图10所示。

给各设备通上对应的电压,待PLC启动完成,案例系统开始运行。

六.效果展示

1、就地控制

按下SB1按键LED亮起,组态王收到X06触发信号以及Y00线圈吸合信号,按下SB2按键LED熄灭,组态王收到X07触发信号以及Y00线圈释放信号。

12-dtu数传电台
12 就地控制关灯

2、组态王控制

按下开灯按键Y00吸合LED亮起,按下关灯按键Y00释放LED熄灭。

13-PLC组态数传电台
13 组态王开灯控制

总结

以上便是本次案列测试环境搭建以及控制逻辑实现方式。采用此种控制方式,不只是方便布线,更是为后期升级提供更为方便的可能,减少布线能使工厂环境更加美观,故障查找更加方便。


https://www.wjx.cn/jq/84863372.aspx