本系統(tǒng)為全球領(lǐng)先的新材料企業(yè)--金發(fā)科技下屬某化工廠的一套生產(chǎn)配料控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由工控機、工業(yè)交換機、可編程I/O、分布式I/O、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、稱重設備、掃碼槍等設備構(gòu)成。其中，上位機使用的監(jiān)控軟件為力控，協(xié)議轉(zhuǎn)換器為MG-S1EX以及定制版協(xié)議轉(zhuǎn)換器，系統(tǒng)可以實現(xiàn)遠程配方傳輸、配料過程引導、配料過程糾錯、配料過程記錄等功能。
由于系統(tǒng)中所使用的1#稱重設備具有支持Modbus-RTU協(xié)議的RS485接口，故使用協(xié)議轉(zhuǎn)換器MG-S1EX將Modbus-RTU協(xié)議轉(zhuǎn)換成Modbus-TCP協(xié)議使上位機可以讀取其數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)中所使用的2#稱重設備具有RS485接口，掃碼槍具有RS232接口，但其均只支持各自的私有協(xié)議，不能使用現(xiàn)有的協(xié)議轉(zhuǎn)換器進行協(xié)議轉(zhuǎn)換，因而零點的開發(fā)工程師根據(jù)這兩款設備各自的私有協(xié)議分別單獨開發(fā)出了定制版協(xié)議轉(zhuǎn)換器，用于將上述兩設備的私有協(xié)議轉(zhuǎn)換成Modbus-TCP協(xié)議，從而實現(xiàn)了上位機與設備的數(shù)據(jù)通信。
系統(tǒng)通信網(wǎng)絡拓撲圖如圖1所示：
圖1 系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖
MG-S1EX的使用十分方便，其具有"透傳模式"以及"映射模式"兩種工作模式，為了使系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新速率更快，此處選擇了"映射模式"。完成硬件接線后，使用配置軟件MG_SXEX對其進行配置如下：
打開軟件，選擇網(wǎng)關(guān)工作模式，添加網(wǎng)關(guān)型號，單擊對應的端口設置Modbus-RTU通訊參數(shù)，此處的參數(shù)需與其連接的Modbus-RTU從站設備一致,如圖2：
圖2 MG-S1EX端口配置
右擊對應的端口添加對應的從站如下：
圖3 MG-S1EX添加從站配置
雙擊各個從站，添加數(shù)據(jù)映射表如圖4所示，此處只需要填寫從站站號、功能碼、數(shù)據(jù)起始地址、Modbus數(shù)據(jù)量以及映射地址等參數(shù)即可。
圖4 數(shù)據(jù)映射表
該系統(tǒng)需要大量的I/O點，使用了CREVIES公司的ST-1218（8DI）以及ST-2318（8DO）輸入輸出模塊，ST-1218以及ST-2318具有很高的穩(wěn)定性以及性價比，刀片式安裝，使用方便， I/O主站使用了一塊NA-9373可編程I/O作為控制器，其使用的編程軟件為CODESYS V3.5，只需在組態(tài)時進行簡單配置，就能使其作為Modbus-TCP客戶端通過Modbus-TCP協(xié)議讀寫其他I/O分站數(shù)據(jù)的同時也作為Modbus-TCP服務器與上位機進行通訊，編程配置畫面簡單易懂，操作方便。
圖5 組態(tài)NA-9373與分站通訊
1#、2#以及3# I/O分站各使用一塊NA-9189網(wǎng)路適配器，其可以作為Modbus-TCP服務器。每個I/O站均有13塊ST-1218以及13塊ST-2318。
由于系統(tǒng)中所有數(shù)據(jù)經(jīng)轉(zhuǎn)換后均支持Modbus-TCP協(xié)議，所以在上位機使用力控進行監(jiān)控畫面組態(tài)時直接將所有設備均按照標準Modbus-TCP服務器設備進行組態(tài)即可進行數(shù)據(jù)通訊。
