王軍民
1 引言
PLC(可編程邏輯控制器)以其可靠性高、環(huán)境要求低、信號(hào)處理能力強(qiáng)、誘人的性價(jià)比深受廣大使用者喜愛,特別是PLC支持越來越多的通訊協(xié)議和通訊方法,使它從簡單、小范圍的控制延伸到通訊介質(zhì)所及的范圍,成為SCADA(數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)監(jiān)控)系統(tǒng)的RTU(遠(yuǎn)程控制單元)而被廣泛使用。關(guān)于PLC與上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)怎樣通訊,已經(jīng)有很多介紹,本文所要介紹的是在某些條件限制下,PLC與PLC之間通過公用電話撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)連接的一種通訊方式。
2 通訊協(xié)議及硬件
(1) Modbus/RTU通訊協(xié)議
Modbus協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協(xié)議,控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)(例如以太網(wǎng))和其它設(shè)備之間可以通信。它已經(jīng)成為一種通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
Modbus/RTU通訊協(xié)議用的是主站/從站協(xié)議,此協(xié)議能夠支持一個(gè)公用總線,其中包含一個(gè)主站和多達(dá)247個(gè)的Modbus從站。這一公用總線能夠被直接接入無線Modem(調(diào)制解調(diào)器)和電話Modem而得以擴(kuò)展。作為RTU主站,命令被創(chuàng)建和發(fā)送到尋址從站,而只有尋址從站才能實(shí)現(xiàn)對(duì)命令的應(yīng)答響應(yīng)。消息的完整性是通過應(yīng)用包含在消息中的校驗(yàn)而實(shí)現(xiàn)的。如果一個(gè)從站接收的是校驗(yàn)不符的信息,將無任何應(yīng)答響應(yīng)返回。此時(shí),主站會(huì)提供一個(gè)可配置的模塊來跳轉(zhuǎn)暫停參數(shù),而且做出第二次信息試發(fā)。
(2) 主/從RTU硬件
RTU主站采用GE Fanuc Automation公司系列90-30 PLC,此系列PLC適合中型自動(dòng)化系統(tǒng)場合,除了能完成PID控制、結(jié)構(gòu)化編程、中斷控制、各種功能模塊等復(fù)雜操作外,還提供第三家工業(yè)設(shè)備和軟件包,進(jìn)一步擴(kuò)大了系列90-30的能力,其中就包括了Modbus RTU通訊模塊。
Modbus RTU主站通訊模塊HE693RTM705是第三方工業(yè)設(shè)備公司美國horner電氣公司,針對(duì)GE 90-30 PLC的CPU 331或更高CPU開發(fā)的通訊模塊。RTM705模塊被設(shè)計(jì)為插入任一系列90-30本地插槽內(nèi),具有兩個(gè)端口,每個(gè)端口都用的是25-pin D-sub,端口1只支持RS-232,端口2支持RS-232和RS-485。
RTU從站采用GE公司VersaMax PLC。VersaMax是具有“三合一”功能的系列產(chǎn)品,它既可以作為單獨(dú)的PLC控制機(jī),具有可接受的價(jià)格和優(yōu)越的性能;又可以作為I/O子站,通過現(xiàn)場總線受控于其它主控設(shè)備,諸如GE Fanuc 90-70、90-30以及第三方PLC、DCS或計(jì)算機(jī)系統(tǒng);還可以構(gòu)成由多臺(tái)PLC組成的分布式大型控制系統(tǒng)。VersaMax產(chǎn)品為模塊化和可擴(kuò)展結(jié)構(gòu),構(gòu)成的系統(tǒng)可大可小,為現(xiàn)代開放式控制系統(tǒng)提供了通用的、便于實(shí)施應(yīng)用的、經(jīng)濟(jì)的解決方案。支持開放的結(jié)構(gòu)和眾多網(wǎng)絡(luò)通訊,Modbus RTU、DeviceNet、Profibus-DP、Genius總線、Ethernet、ASI。內(nèi)置RS-232、RS-485、RJ45以太網(wǎng)通訊端口和內(nèi)置SNP從站、RTU從站、串口I/O等通訊協(xié)議。當(dāng)然,RTU從站我們也可以使用任何一種支持Modbus/RTU從站通訊協(xié)議的其它控制器。
3 具體配置
(1) RTU主站
將HE693RTM705模塊安裝到90-30的任一插槽上,使用25 pin D-sub通訊連接線將HE693RTM705的“Port 1”與“odem”按圖1連接。
在對(duì)90-30硬件進(jìn)行配置時(shí),必須對(duì)安裝有HE693RTM705模塊的槽進(jìn)行通訊設(shè)置,模塊類型選擇“Intelligent Option”,模塊型號(hào)選擇“IC693PCM301”,然后在模塊的“setting”中,將其“Configuration Mode”設(shè)置為“PCM Configuration”模式,即可編程通訊模塊模式。
(2) RTU從站
將RTU從站的CPU模塊RS-232串口用9 pin D-sub通訊連接線與Modem按圖2連接。
對(duì)IC200CPU001模塊的“Port 1(RS-232)”進(jìn)行通訊設(shè)置,“Port Mode”選擇“RTU only”,“Port Type”選擇“Slave”,“Data Rate[bps]”選擇“9600”,“Flow Control”選擇“None”,“Parity”選擇“None”,