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S系列与IFIX
发布日期:2012-8-22  浏览:5448

概述
    S系列I/O前端是本公司基于多年制造经验与技术积累,充分考虑工业现场采集与控制的实际需要,采用最新微电子与微处理器技术研制生产的高性能I/O前端。S系列I/O前端具有模拟信号输入(AI)、模拟信号输出(AO)、开关量输入(DI)、开关量输出(DO)等功能,规格多样,RS485总线通讯接口,标准MODBUS协议,通用而非专用的驱动程序,设置测试简捷,使用方便,性价比优越,是各种工业现场信号数据进出计算机的快捷通道。且适配于国内外各种组态软件。
S系列I/O前端有以下型号:
S1104     4路混接(标准电压、标准电流、热阻、热偶)输入,工程量值,8路报警继电器输出。
S1108     8路混接(标准电压、标准电流、热阻、热偶)输入,工程量值,4路报警继电器输出。
S1116     16路混接(标准电压、标准电流、热阻、热偶)输入,工程量值。
S1204     4路两线制(4~20mA)变送器专用输入,直接挂接变送器,工程量值,8路报警继电器输出。
S1208     8路两线制(4~20mA)变送器专用输入,直接挂接变送器,工程量值,8路报警继电器输出。
S1216     16路两线制(4~20mA)变送器专用输入,直接挂接变送器,工程量值。
S1316     16路开关信号输入,8路开关量信号输出。
S1332     32路开关信号输入。
S1416     16路开关信号输出。
S1504     4路隔离模拟信号输出(4~20mA),8路开关信号量输出。
    iFIX是美国Intellution公司开发生产的常用组态软件,下面就S系列I/O前端与组态软件iFIX的通讯连接介绍如下:
    S系列I/O前端与iFIX连接大致有以下三种方式,第一种是直接连接方式,第二种工业以太网方式,第三种是间接连接方式。
直接连接方式
    直接连接方式是S系列I/O前端通过串行总线(RS485)、MODBUS-RTU 的(驱动程序名为MB1) 协议直接与iFIX连接。
工业以太网方式
工业以太网方式通过MODBUS串口网关(如中科创新DNS-M-RS485、Mora公司的Nprot6110)连接,将多个S系列I/O前端的RS485信号(MODBUS-RTU通讯协议)转换为工业以太网方式,并以MODBUS-TCP(驱动程序名为MBE)通讯协议与iFIX连接。MODBUS串口网关的网口一端连接计算机的网卡,另一端通过RS485通讯线连接诸个S系列I/O前端。
间接连接方式
    间接方式是以PLC可编程控制器(例如西门子S7-200)为通讯管理器和控制CPU,S系列I/O前端为输入输出点,间接与iFix连接。在间接连接方式时iFix软件不直接与S系列I/O前端打交道,而是与PLC的内存数据变量中的I/O映射区打交道。驱动程序使用PLC的驱动程序,即可在S系列I/O前端上完成相应的输入输出工作。此种方式的好处是可以减轻主机的通讯负担,并使整套系统可利用PLC的编程能力和可靠性使之具有某些脱离上位机运行的可能,避免或减轻因使用WINDOWS上位机平台出现死机和上位机崩溃的烦恼。间接连接的具体使用方法参见本公司的《S系列I/O前端与可编程控制器的连接》。

    下面就S系列I/O前端与iFIX的直接连接与以说明,S系列I/O前端与iFIX的连接是一项不复杂的连接工作,基本上有如下几步:设置S系列I/O前端;在iFIX的当前运行项目下定义计算机的通讯口;定义连接的外部设备(如S系列I/O前端的S1108);定义每个I/O通道对应的变量地址及工况参数;变量的动画连接等工作。
    IFIX中关于MODBUS 的常用的通讯协议有两种;一种为MODBUS-RTU (驱动程序名为MB1),一种为MODBUS-TCP(驱动程序名为MBE)(以太网方式与计算机通讯)。下面我们以MB1(单台计算机为主工作)为例说明S系列I/O前端与iFIX的连接要点。

连接要点及注意事项
● 运行iFix的计算机与S系列I/O前端的通讯连接方式为主从式,计算机为主,S系列I/O前端为从。
● 确定iFix与S系列I/O前端的通讯速率,例如9600bps。
● 普通PC机串行口为RS232,S系列I/O前端的通讯接口为RS485,因此在计算机侧应加装RS232/RS485转换器(如本公司的S9101)。
● 用户在连接之前,应使用S系列I/O前端设置测试程序《XMH_SIOSET》,将S系列I/O前端的站址设置好,并将通讯速率设置为约定好的通讯速率,通信协议为MODBUS。对于模拟量而言,整型请选择为MODBUS(I),浮点请选择为MODBUS(F1)。S系列I/O前端的其它参数,用户根据现场实际工况自行设置。
● 用户可使用S系列I/O前端设置测试程序《XMH_SIOSET》,对已连接完毕的系统硬件环境进行测试,以确定硬件连接无误,并可进行相应的功能和精度核查。
● 如有多个S系列I/O前端请用RS485总线(屏蔽双绞线),将所有S系列I/O前端串接在一起,再与计算机侧的RS485接口相连。
● 计算机与S系列I/O前端的通讯电缆连接对应表(以S9101单路隔离RS232/RS485转换器为例)
RS232通讯线    计算机的COM 口(九芯)           S9101的RS232侧
                              2 (RXD)     --------------     3   (TXD )
                              3 (TXD)     --------------      2   (RXD)
                              5 (GND)     --------------     5   (GND)    

    RS485通讯线    S9101的RS485侧                   S系列I/O前端的接线端子
                                      1号站       2号站               N号站
         1 (RS485 A )   ---  37   -----  37   -------------- 37  (RS485 A )
         2 (RS485 B )   ---  36   -----  36   -------------- 36  (RS485 B )
         3 (RS485 地)   ---  35   -----  35   -------------- 35  (RS485 地)

    以iFix连接4个S系列I/O前端的某工程为例,S系   列I/O前端型号分别为S1104、S1108、S1316、S1504,对应站址为1、2、3、4,通讯协议对应为MODBUS(I)、MODBUS(F1)、MODBUS、MODBUS,通讯速率为9600 bps,连接于COM1口。

    在iFix的环境(I/O driver server connection)中,定义PC机与S系列I/O前端相连接的通讯口(以串口COM1为例)。在SCADA设置(在编辑画面选择system configuration)画面点击MB1,出现MB1配置画面(如图1),在此画面点击添加串口(在edit下选择add channel),将通讯接口设置为COM1,通讯速率为9600bps,8位数据位,1位停止位,无校验。并选通Part和Enable,启用新通道通讯。

    在iFix的环境(I/O driver server connection)中,定义与PC机连接的S系列I/O前端的通讯地址。在定义好的串口下,点击添加设备(在edit下选择add driver),出现图2画面,其中将连接设备名称命名为“S1104A”,在设备地址中输入所要连接的S系列I/O前端的通讯站址(如所连接的S1104的通讯地址为01,则将连接设备“S1104A”的设备地址中输入1),在Address Mode中选择5位数据位, 并选Enable启用新设备通讯(如图2)。重复以上操作对剩下的设备进行设置,外部连接设备命名可分别为“S1108A”、“S1316A”、“S1504A”,通讯站址分别对应为2、3、4。

● 数据块参数定义
    在iFix的环境(I/O driver server connection)中,定义S系列I/O前端的通道。在定义好S系列I/O前端(s1104A)点击添加数据块(在edit下选择add date),出现图3画面。因各种设备的信号输入、输出类型不同,现对各种类型输入、输出信号的参数定义分别说明:
整型模拟量输入
   整型模拟量输入对应的寄存器地址为3xxxx,从30001开始,每个寄存器地址对应一个整型模拟量输入通道,N个通道占用N个寄存器,到30000+N为止。
    在定义好的S1104A设备下,点击添加数据块,在图3画面输入数据块名称(如S1104A_A),在“Starting I/O Address”中输入开始地址30001;“ending I/O Address” 中输入结束地址30004 ,相应选择数据类型“Datatype”为整点“SIGNED”。选Enable启用新设备的数据块通讯(如图3)。
浮点模拟量输入
    浮点模拟量输入对应的寄存器地址为3xxxx,从30001开始,每两个寄存器地址对应一个浮点模拟量输入通道,N个通道占用2N个寄存器,到30000+2N为止。。
在定义好的S1108A设备下,点击添加数据块,在图3画面输入数据块名称(如s1108A_A),在“Starting I/O Address”中输入开始地址30001;“ending I/O Address” 中输入结束地址30016,相应选择数据类型“Datatype”为浮点“FLOAT”。选Enable启用新设备的数据块通讯(如图3)。
当通讯协议为MODBUS(F2)时,S系列I/O前端与iFix通信不正常。
开关量输入 
    开关量输入对应的寄存器地址为1xxxx,从10001开始,每个寄存器地址对应一个开关量输入通道,N个通道占用N个寄存器,到10000+N为止。
在定义好的S1316A设备下,点击添加数据块,在图3画面输入数据块名称(如),在“Starting I/O Address”中输入开始地址10001;“ending I/O Address” 中输入结束地址10016,相应选择数据类型“Datatype”为整点“DIANG”。选Enable启用新设备的数据块通讯(如图3)。
开关量输出
    开关量输出对应的寄存器地址为0xxxx,从00001开始,每个寄存器地址对应一个开关量输出通道,N个通道占用N个寄存器,到00000+N为止。
在定义好的S1316A设备下,再次点击添加数据块,在图3画面输入数据块名称(如S1316A_B),在“Starting I/O Address”中输入开始地址00001;“ending I/O Address” 中输入结束地址00008,相应选择数据类型“Datatype”为整点“DIANG”。选Enable启用新设备的数据块通讯(如图3)。
模拟量输出
    模拟量输出对应的寄存器地址为4xxxx,从40001开始,每个寄存器地址对应一个模拟量输入通道,N个通道占用N个寄存器,到40000+N为止。
    在定义好的S1504A设备下,再次点击添加数据块,在图3画面输入数据块名称(如S1504A_A),在“Starting I/O Address”中输入开始地址40001;“ending I/O Address” 中输入结束地址40004,相应选择数据类型“Datatype”为整点“INT”。选Enable启用新设备的数据块通讯(如图3)。
检验设备配置、数据连接
注1:在MB1驱动程序中,按照以上顺序设置完数据块,按〈Statistics〉可检验设备连接的情况和数据块
设置正确于否,若连接正确会在“DATA”处显示“GOOD” 。
注2:检验设置无误后,在“文件”的下拉菜单的“另存为”中,输入文件名“如:SIO”,按“SETUP”快捷键在“Default path”中输入保存文件名“SIO”。为备以后设置通道参数用。
●  通道参数定义
    在IFIX编辑画面选择数据库编辑器(datebase manager), 进入数据库编辑器画面后,选择打开本地节点,进入块编辑画面。菜单栏选择“块”,再选“增加”,在“选择类型”中选择数据类型(模拟量输入选择数据类型为AI、模拟量输出选择数据类型为AO、开关量输入选择数据类型为DI、开关量输出选择数据类型为DO),双击进入变量设置画面。
变量设置(参见图4)
•输入标签名
•选择驱动器MB1 modicon modbus I/O server
•输入I/O地址 ,格式为设备名:寄存器地址,如S1104A:30001
    在前例中:
S1104前端设备的通讯协议为MODBUS(I),则数据类型为INT(整点),4个模拟量输入的I/O地址为S1104A:30001,S1104A:30002,S1104A:30003, S1104A:30004。
S1108前端设备的通讯协议为MODBUS(F1),则数据类型为FLOAT(浮点),8个模拟量输入的I/O地址为S1108A:30001,S1108A:30003,S1108A :30005,……,S1108A :30015。
S1316前端的16个开关量输入的变量I/O地址为S1316A:10001,S1316A:10002,S1316A:10003,……,S1316A:10016。
S1316前端的8个开关量输出的变量I/O地址为S1316A:00001,S1316A:00002,S1316A:00003,……,S1316A:00008。
S1504前端设备的通讯协议为MODBUS,数据类型为INT(整点),4个模拟量输出的变量I/O地址为S1504A:40001,S1504A:40002,S1504A:40003,S1504A:40004。
•输入工程单位,工程量的上、下标度
•报警,在“报警”画面输入工程量的报警值。
•在“高级”中选择“允许输出”
•开关量输入输出需在标注中填入开关量的状态
通讯检查
    在“文件”下选择全部保存,并可在“显示”中选择“刷新”查看数据传输是否正确。

    完成以上步骤后,即完成了iFix与S系列I/O前端的设备定义和通讯连接准备工作,其它进行动画连接及完成iFix的更高级功能,请参见美国Intellution公司的《iFix使用手册》。
附注:
    工业以太网方式通过MODBUS串口网关连接,将多个S系列I/O前端的RS485信号转换为工业以太网方式,通过MODBUS-TCP的(驱动程序名为MBE)通讯协议与iFIX连接,硬件连接时需对网关进行IP地址和通讯速率(与S系列I/O前端的通讯速率相同)设置(具体设置方法见串口网关使用说明)。MBE 驱动程序在使用方面与MB1基本相同,不同的是网卡配置和设备地址定义。下面就网卡配置和设备地址定义说明如下:
网关配置
    在SCADA设置画面点击MBE,出现MBE驱动配置画面,在配置工具栏点击“Add Channel”按钮,新通道出现在树状浏览器中,配置通道属性“Primary Card”为“0”,并选择“Enable”启用新通道通讯。
设备定义
    在定义好的网关下,点击添加设备,将连接设备名称命名为“S1104A”,在设备IP地址中输入所连接网关的IP地址(如DNS-M-RS485的IP地址为192.168.0.111,则将连接设备“S1104A”的设备IP地址中输入168.192.0.111,在UNIT中输入所连接的S系列I/O前端的通讯站址01;……S1504A设备的IP地址为192.68. 0.111,UNIT为04),在“Common”画面中将Addressing Mode设置为5位数据位, 并选Enable启用新设备通讯。
 

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