Modbus转DeviceNet适配器应用案例
——上海泗博自动化适配器成功与LYHD系类谐波多功能表通讯 

 

摘要：随着社会的飞快发展，各种多功能仪表随之而来，而与仪表的通讯要求也随之增加。本文是关于LYHD系类谐波多功能仪（Modbus协议）转为DeviceNet协议的应用案例，上海泗博自动化的Modbus转DeviceNet适配器MD-21U运用其中，并且能够确保稳定、可靠通讯。

关键词：Modbus转DeviceNet  谐波多功能仪  Modbus  DeviceNet  SiboTech

一、背景

 

通讯网络的迅速发展推进了各种现场总线通信协议的产生，低成本、方便、可靠等性能都是选择现场工业系统通信网络类型的参考指标。DeviceNet通信协议就是其中一种，它将各种工业现场设备（如：限位开关，光电传感器，阀组，电动机起动器，过程传感器，条形码读取器，变频驱动器，面板显示器和操作员接口）连接到同一个网络，进行网络间不同设备的数据通信，从而消除了昂贵的硬接线。

本案例中的LYHD系类谐波多功能表使用的是现场仪表类设备常用的Modbus/串口通信协议。如果需要实现这类设备数据的上传，如采集的数据上传到上层的DeviceNet网络、PROFIBUS DP网络、工业以太网等，都需要专门的通信协议转换网关。上海泗博自动化技术有限公司针对工业通信现场的这种应用需求为用户提供了一系列可靠、稳定的工业通信解决方案。在本应用案例中，上海泗博自动化的Modbus转DeviceNet适配器MD-21U在实现AB PLC（Logix 5000）对谐波多功能表的数据采集中起到了无可替代的桥梁作用。

二、Modbus转DeviceNet适配器MD-21U系统功能

 

在整个系统通讯过程中，适配器MD-21U的DeviceNet接口在DeviceNet网络中作为从站，Modbus接口在Modbus网络中作为主站，通过Modbus协议采集谐波多功能表的参数并通过内存映射的方法上传到DeviceNet网络。例如AB PLC（Logix 5000）通过MD-21U采集谐波多功能表节点地址，波特率，奇偶校验方式，继电器输出状态，开关量输入状态等参数。在适配器对应的配置软件GT-123中配置相关串口参数和Modbus命令并下载到适配器中可即可完成对现场数据采集的要求：通过用3号功能码读取谐波多功能表节点地址，波特率，奇偶校验方式；用1号功能码读取继电器输出状态；用2号功能码读取开关量输入状态。

Modbus转DeciceNet适配器MD-21U的技术特性：

• ●  DeviceNet从站接口功能；
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• ●  Modbus主站接口功能，支持1、2、3、4、5、6、15、16号功能码；
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• ●  宽电压输入范围 11 ～ 30V；
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• ●  支持DeviceNet规范的全部波特率，自动波特率侦听；
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• ●  DeviceNet端具有防电缆错接保护（±36V）；

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  三、多功能表参数设置
  
  

  1、首先按照多功能表的使用说明书，对仪表的节点地址（图1），波特率（图2），奇偶校验方式（图3）等参数进行设置。

  
  

    
  图1 节点地址

    
  图2 波特率

    
  图3 奇偶校验方式

  2、例如需要采集下图4，图5中红色圈出的数据：

  0x0000 密码    0x0001 地址    0x0002 波特率    0x0003 校验方式    （对应功能码：0x03、0x04、0x06、0x10）；

    
  图4 通讯地址信息

  0x0000 DO1状态     0x0001 DO2状态     0x0002 DO3状态（对应功能码：0x01）；

    
  图5 继电器输出状态位

  3、通过MD-21U的配置软件GT-123，根据需要采集的数据，进行如下配置：

  • ●  DeviceNet端的参数配置（这里的配置要跟DeviceNet主站（AB PLC）相对应），如图6所示。
  • • “DeviceNet地址”是指适配器的地址，可以在软件中配置，也可以通过按钮进行设置；
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    • “DeviceNet通讯波特率”125K、250K、500K、自动波特率侦听可选；
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    • “DeviceNet输入字节数”可设置为8、16、32、64、96；
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    • “DeviceNet输出字节数”可设置为8、16、32、64。

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      图6 总线配置界面

      • ●  子网参数配置（跟多功能表相应设置一致），如图7所示。

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        图7 子网配置界面

        子网中的配置参数要求：Modbus通讯波特率，数据位，奇偶校验方式，停止位以及通讯传输模式都要跟Modbus从站设备设置的相一致。

      • ●  命令配置：“读线圈状态”对应于说明书中的“继电器输出状态位”，如图8所示。

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        图8读继电器输出状态位的配置界面

      • ●  命令配置：“读输入状态”对应于说明书中的“开关量输入状态”，如图9所示。

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        图9 读开关量输入状态位的配置界面

      • ●  命令配置：“读保持寄存器”的4个数据对应于仪表的密码，地址，波特率，奇偶校验方式，如图10所示。

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        图10 读仪表的节点地址，波特率，奇偶校验方式配置界面

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        4、保存配置并将配置下载到适配器MD-21U中
         

        • ●  首先要求正确连线，注意电源正负要接对（NC表示不连接），RS485的数据正、数据负要接对，pin3为数据正，pin8为数据负（配置时，需通过RS485/RS232转换器连接MD-21U和PC机）
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        • ●  给适配器MD-21U上电，双击按钮，数码管显示“CF”
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        • ●  打开配置软件GT-123
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        • ●  根据用户所需进行配置
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        • ●  选择串口进行下载配置
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        • ●  下载成功后，对适配器重新上电

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          5、下载完配置后断电，进行正常通信接线：将适配器MD-21U串口端连接仪表，另一端连接AB PLC进行通讯，如图11所示。

            
          图11 适配器与PLC、仪表的硬件连接

            
          图12 PLC中读取到的数据

          如图12所示，通过泗博自动化的适配器MD-21U，PLC能够正确读取到仪表中的参数。