「物聯網應用案例」基於(yu) 數傳(chuan) 電台的組態王控製

一．案例介紹

采用亞(ya) 控科技組態王結合億(yi) 佰特E90係列數傳(chuan) 電台實現遠程采集控製PLC。在這裏主要介紹通信環境的搭建，故不采用過於(yu) 複雜的控製程序，但為(wei) 了體(ti) 現控製效果，使用我們(men) 最熟悉的點燈係統作為(wei) 測試工程，並引入一個(ge) 保持寄存器測試MODBUS 03功能碼的工作情況。

工作原理

組態王使用莫迪康的MODBUS RTU接口協議通過RS485串口連接E90數傳(chuan) 電台，並作為(wei) 主機使用。顧美CX3G-PLC（以下稱為(wei) PLC）的2號串口作為(wei) MODBUS RTU從(cong) 機，處理組態王的查詢和控製指令。

 

圖1 通信拓撲

使用PLC的第七路離散輸入（X06）口作為(wei) 開燈的就地控製點，使用第八路離散輸入口（X07）作為(wei) 關(guan) 燈的就地控製點，使用M2作為(wei) 組態王遠程開燈控製點，使用M3作為(wei) 組態王遠程關(guan) 燈控製點。

利用PLC特殊寄存器的秒寄存器（D8013）自動為(wei) 組態王讀取寄存器（D0）賦值。

方案優勢

中控室與(yu) PLC控製櫃之間一般都有較遠的距離，使用數傳(chuan) 電台可以減少布線和後期故障查詢的時間成本和施工成本，同時也能方便後期功能拓展。除此之外還具有以下優(you) 點。

1. 能夠解決(jue) 難以布線的環境（山地、港口和開闊地等）采用有線的施工周期長，甚至根本無法實現的問題。

2. 配網方便靈活，可擴展性良好。花費較小的時間成本就能實現設備組態。

3. 維護和故障查詢方便快捷。

4. 可以方便地實現多點控製。

5. RTU設備都可以通過這種方式進行拓展。

二．PLC程序設計

使用GX Works2編程軟件采用梯形圖進行編程；

1、首先要配置PLC串口參數，MODBUS地址。

n 通過運行觸發繼電器（M8002）進行參數配置使能信號。

 

圖2 PLC串口配置寄存器

n PLC的串口參數配置寄存器（D8120），通過圖2的配置表將串口設定為(wei) H0E0D1（115200-無校驗-1個(ge) 停止位-8個(ge) 數據位-RTU模式），B13-b15默認都配置為(wei) 1。

n 配置MODBUS地址寄存器（D8121）設置為(wei) 地址1。

n 配置MODBUS功能繼電器（M8125）和啟用協議傳(chuan) 輸繼電器（M8196）。

 

圖3 CX3G-PLC串口參數配置

2、模擬一組保持寄存器數據

使用CX3G-PLC特殊寄存器的秒寄存器（D8013）模擬變化數據傳(chuan) 輸給保持寄存器（D0）,用於(yu) 組態王讀取。

 

 
圖4 模擬保持寄存器數據

3、設置控製點

配置一個(ge) 控製點位，可以通過離散輸入點位X006、X007進行就地控製，也可通過M2、M3利用組態王上位機進行遠程控製。

 

圖5 控製點位

三．組態王配置

首先創建一個(ge) 基本組態王工程，設備組態與(yu) 直接連接設備時方法相同，數傳(chuan) 電台隻有代替在原來RS485線纜的作用，不影響工程的配置。

1、組態王設備配置

這裏我采用通用的MODEBUS RTU協議來配置組態王設備，如圖6所示。采用PLC選項下的莫迪康公司的MODBUS RTU協議。

 

 
圖6 組態王設備配置

點擊下一步後選擇對應的端口號，在上一節中我將PLC的MODBUS地址設為(wei) 1，組態王的通信設備地址也設置為(wei) 1，否則將無法正常通信。

2、組態王變量配置

從(cong) 功能設計出發組態王需要配置2個(ge) 控製點位、2個(ge) 離散量采集點位、1個(ge) 線圈采集點位和1個(ge) 保持寄存器采集。如有不明之處可參考組態王寄存器配置幫助。

 

圖7 變量配置

變量配置表為(wei) 本次案例所需的采集控製點位表。

變量名	變量類型	寄存器	數據類型	讀寫(xie) 屬性
開燈	I/O離散	00003	Bit	隻寫(xie)
關(guan) 燈	I/O離散	00004	Bit	隻寫(xie)
Y00	I/O離散	013057	Bit	隻讀
X06	I/O離散	113319	Bit	隻讀
X07	I/O離散	113320	Bit	隻讀
D0	I/O整數	40001	USHORT	隻讀

表1 變量配置表

3、界麵製作

製作一個(ge) 包含離散量輸入提示、線圈狀態提示、線圈控製、保持寄存器讀取的簡單組態王界麵，如圖8所示。

 

圖8 組態王界麵

四．設備配置

我以E90-DTU（2G4HD12）數傳(chuan) 電台為(wei) 例，使用其他E90係列電台也可以，電台隻是作為(wei) 傳(chuan) 輸介質使用，與(yu) 我所使用的電台隻在配置電台連接時有少許差異。

工作模式	M1（輸入引腳）	模式介紹
透傳(chuan) 模式	0（低電平）	無線處於(yu) 收發狀態，透明傳(chuan) 輸
配置模式	1（高電平）	用戶可通過串口查詢配置模塊參數，無線關(guan) 閉

表2 數傳(chuan) 電台模式配置

進入配置模式，使用上位機配置軟件將兩(liang) 台數傳(chuan) 電台的波特率、校驗位、流控、鏈路設置配置為(wei) 相同參數，這裏我使用115200-無校驗-無流控-12鏈路。由於(yu) PLC將串口參數固定，電台所使用的串口參數應與(yu) 其保持一致。

 

圖9 數傳(chuan) 電台上位機配置

五．設備連接

PLC與(yu) 電台之間使用RS485電纜連接，如圖10所示。

 

圖10 PLC連接圖

PC（組態王）使用USB轉RS48轉換器與(yu) 電台連接，如圖11所示。

 

圖11 PC連接圖

X006與(yu) X007分別接上SB1、SB2用於(yu) 就地控製Y00連接的LED有源電燈，如下圖10所示。

給各設備通上對應的電壓，待PLC啟動完成，案例係統開始運行。

六．效果展示

1、就地控製

按下SB1按鍵LED亮起，組態王收到X06觸發信號以及Y00線圈吸合信號，按下SB2按鍵LED熄滅，組態王收到X07觸發信號以及Y00線圈釋放信號。

 

圖12 就地控製關(guan) 燈

2、組態王控製

按下開燈按鍵Y00吸合LED亮起，按下關(guan) 燈按鍵Y00釋放LED熄滅。

 

圖13 組態王開燈控製

總結

以上便是本次案列測試環境搭建以及控製邏輯實現方式。采用此種控製方式，不隻是方便布線，更是為(wei) 後期升級提供更為(wei) 方便的可能，減少布線能使工廠環境更加美觀，故障查找更加方便。