ECS-700串行通訊(COM741同黑馬ESD_MODBUS+RTU)實(shí)施小結(jié)-10頁(yè)word資料

1、ECS-700串行通信（MODBUS實(shí)施小結(jié)1、 串行通信基礎(chǔ)知識(shí)不論做哪個(gè)系統(tǒng)， 做哪種異構(gòu)系統(tǒng)通信， 一些基礎(chǔ)知識(shí)是必須掌握的，象系統(tǒng)運(yùn)算使用的數(shù)據(jù)類(lèi)型、 I/O 點(diǎn)使用的位號(hào)種類(lèi)等。1、 ECS-700 的控制器運(yùn)算數(shù)據(jù)類(lèi)型如下：BOOL 8 bit ON,OFFSINT 8 bit -128127USINT 8 bit 0255INT 16 bit -3276832767UINT 16 bit 065535DINT 32 bit -21474836482147483647UDINT 32 bit 04294967296REAL 32 bit 浮點(diǎn)值2、 ECS-700 的 I/O 位號(hào)

2、種類(lèi)如下：AI 模擬量輸入AO 模擬量輸出DI 開(kāi)關(guān)量輸入DO開(kāi)關(guān)量輸入NA 自定義模擬量ND 自定義開(kāi)關(guān)量NN 自定義整型量PA 頁(yè)間交換模擬量PD 頁(yè)間交換開(kāi)關(guān)量PN 頁(yè)間交換整型量ECS-700 中模擬量數(shù)據(jù)全部浮點(diǎn)處理，開(kāi)關(guān)量數(shù)據(jù)全部為一字節(jié)布爾型處理。3、 ModBus 功能碼01 READ COIL STATUS（讀線圈狀態(tài)）02 READ INPUT STATUS 讀輸入狀態(tài)）03 READ HOLDING REGISTE 戲保持寄存器）04 READ INPUT REGISTER 讀輸入寄存器）05 WRITE SINGLE COIL.（寫(xiě)單個(gè)線圈）06 WRITE SINGL

3、E REGISTER 寫(xiě)輸入）15 WRITE MULTIPLE COIL （寫(xiě)多個(gè)線圈）16 WRITE MULTIPLE REGISTE R 寫(xiě)輸入寄存器）4、 Modbus 功能與數(shù)據(jù)類(lèi)型對(duì)應(yīng)表MODBUS議的一個(gè)輸入寄存器或保持寄存器地址占兩個(gè)字節(jié)即16位。2、 ECS-700 系統(tǒng)串口通信基本知識(shí)1、通信實(shí)施要點(diǎn)MODBUS議規(guī)定，一條MODBUS令最多可以返回255個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，即最多可以支持255*8=2040 個(gè)開(kāi)關(guān)量或254/2=127 個(gè) 2 字節(jié)模擬量或相應(yīng)數(shù)量的其它類(lèi)型數(shù)據(jù)。ECS-700的FCU711-S控制器最多支持最大 IO點(diǎn)數(shù)2000個(gè)點(diǎn)（含通信位號(hào)），其中AI

4、最大1000個(gè)點(diǎn)，AO最大500個(gè)點(diǎn)，DI最大2000點(diǎn)，DO最大 1000 點(diǎn)。COM741-S1塊所帶的每一個(gè)設(shè)備，具有512個(gè)字節(jié)的輸入數(shù)據(jù)區(qū)和256個(gè)字節(jié)的輸出數(shù)據(jù)區(qū)，即用戶設(shè)置的同一設(shè)備下最多能讀入 512 個(gè)字節(jié)的輸入數(shù)據(jù)及256 個(gè)字節(jié)的輸出數(shù)據(jù)。所以在進(jìn)行大數(shù)據(jù)量通信時(shí)，需考慮以上三條限制。說(shuō)明：ECS-700的通信模塊系統(tǒng)架構(gòu)區(qū)別于原ECS-100系統(tǒng)，通信模塊作為主控制器下的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，邏輯上等同于I/O 連接模塊，通信后掃描添加的位號(hào)（通信位號(hào)）同主控制器下的常規(guī)I/O 位號(hào)在上位機(jī)的處理完全相同。這們雖然避免了ECS-100系統(tǒng)那樣需要通過(guò)站間通信進(jìn)行控制數(shù)據(jù)處理，但另一

5、方面又占用了控制器的系統(tǒng)資源。2、ECS-700串口通信基本組態(tài)操作（以MODBUS、議，通信模塊作主站為例）1）硬件安裝及設(shè)置串行通信模塊 COM741-S配套基座有 MB725-S俳冗余型）與MB726-S（冗余型）兩種。模塊免跳線，RS485與RS232通信方式跳線在通信基座上設(shè)置，每個(gè)模塊 4 個(gè)串口可分別設(shè)置。 模塊冗余工作方式有 “一對(duì)一” 、 “一對(duì)二” （僅V10.20.00以上版本COM741-Sf塊才支持“一對(duì)二”冗余方式，配合使用的 VisualFieldV3.1+SP1 軟件版本才開(kāi)放“一對(duì)二”功能）兩種?！耙粚?duì)一”即一個(gè)智能設(shè)備提供一對(duì)冗余的、可同時(shí)工作的串口，兩塊互

6、為冗余的COM741-S模塊安裝在同一塊基座 MB726-S上，相同串口號(hào)的串口分別智能設(shè)備冗余的兩個(gè)串口相連，并可同時(shí)通信，工作/ 備用模塊之間通過(guò)冗余通信交互信息，并由工作模塊與控制器進(jìn)行通信。這種冗余模式下物理連接冗余、串口通訊冗余、模塊冗余，極大地提高了系統(tǒng)的可靠性?！耙粚?duì)二”模式下，智能設(shè)備的一個(gè)串口連接COM741-S勺兩個(gè)串口。此時(shí)智能設(shè)備不提供冗余串口，相同串口號(hào)的串口同時(shí)與智能設(shè)備提供的同一個(gè)串口相連，一個(gè)時(shí)間只有一側(cè)模塊的串口驅(qū)動(dòng)串行總線工作，另一側(cè)對(duì)應(yīng)的串口做熱備冗余。工作 / 備用模塊之間通過(guò)冗余通訊交互信息，并由工作模塊與控制器進(jìn)行通信。此冗余模式下模塊冗余，提高了系

7、統(tǒng)的可靠性。綜上所述， “對(duì)”前邊的“一”指對(duì)方設(shè)備的一個(gè)串口， “對(duì)”后面的“二”指我方兩個(gè)串行通信模塊的兩個(gè)串口。如有多個(gè)智能設(shè)備通信時(shí)，要注意通信模塊性參數(shù)限制，一個(gè)串口最多可接入 32 個(gè)智能設(shè)備，一個(gè)模塊四個(gè)串口最多可接入64 個(gè)智能設(shè)備。由于通信模塊在邏輯上相當(dāng)于一個(gè)I/O 連接模塊，因此一對(duì)主控制器下最多只能帶7個(gè)COM741-漪塊（同I/O連接模塊、PROFIBUSE站通信 模塊、FF通信模塊混合計(jì)算），任務(wù)主控制器下的一個(gè) E-BUS節(jié)點(diǎn)，其地 址在基座上設(shè)置。2）通信組態(tài)流程A.控制器下添加通信模塊并設(shè)置冗余方式。B.打開(kāi)串口通信組態(tài)軟件。C.設(shè)置串口參數(shù)D.添加設(shè)備及設(shè)置

8、設(shè)備參數(shù)。E.添加MODBUS令及設(shè)置MODBUS令參數(shù)。3）位號(hào)掃描與修改在位號(hào)表中可能過(guò)“掃描通道位號(hào)”自動(dòng)添加位號(hào)，對(duì)自動(dòng)添加的位號(hào)可以進(jìn)行修改，也可能手動(dòng)添加位號(hào)。添加的位號(hào)在位號(hào)表中自動(dòng)注釋為通信位號(hào)，延續(xù)在常規(guī)I/O 位號(hào)后，在組態(tài)中使用同常規(guī)I/O 位號(hào)完全相同。3、 ECS-700 系統(tǒng)串行通信的具體實(shí)施與問(wèn)題以豐喜4#氣化爐ECS-700系統(tǒng)與黑馬ESD系統(tǒng)通訊為例說(shuō)明項(xiàng) 目 簡(jiǎn) 況 ： 本 項(xiàng) 目 配 置我 公 司 ECS-700 系 統(tǒng)一 套 ， 軟 件 版本VisualFieldV3.10.02.01-100630-M,配置 COM741-S塊兩塊，冗余型通信模塊基座

9、MB726-S一個(gè)；黑馬ESD系統(tǒng)一套，配套 HIMA ELOP II軟件。ESD系統(tǒng)只設(shè)置工程師站，提供 SOE記錄，全部上位機(jī)監(jiān)控畫(huà)面，在 DCS 側(cè)經(jīng)通信連接后組態(tài)完成。1、硬件連接與設(shè)置DCS在本地節(jié)點(diǎn) 2#機(jī)架第一個(gè)基座位置安裝冗余型通信模塊基座MB726-S一個(gè)，設(shè)置節(jié)點(diǎn)地址為 2;安裝兩塊 COM741-Sf塊。黑馬ESD系統(tǒng)配置兩塊冗余的通信卡，每塊通信卡上有兩個(gè)同時(shí)工作串口，預(yù)留一個(gè)串口備用。ESD配置了冗余通信電纜，電纜為 6芯屏蔽， 每 3 芯連接一塊通信卡的一個(gè)串口，在每個(gè)串口的接口下通信電纜線端增加有冗余信號(hào)處理電路，送 DC淵兩個(gè)串口的三芯纜一一對(duì)應(yīng)成對(duì)絞在一 起，

10、即合為一個(gè)串口連接線。 COM741-SW接線時(shí)，地線可以不接，對(duì)絞的DATA+ DATA分別接于左側(cè)通信模塊對(duì)應(yīng)接線端子2、1,然后把左右側(cè)對(duì)應(yīng)的 1 、 2 端子用電纜跨接。2、通信組態(tài)1）添加通信模塊及設(shè)置冗余2）打開(kāi)串口通信組態(tài)軟件對(duì)新增的通信模塊點(diǎn)右鍵，選通信組態(tài)。3）設(shè)置串口通信參數(shù)在通信組態(tài)中選中使用的串口，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置：目前通信模塊版本支持MODBUS準(zhǔn)協(xié)議主站及自定義協(xié)議主站，早期COM741-S1塊不支持自定義協(xié)議。4）添加設(shè)備及設(shè)置設(shè)備參數(shù)設(shè)備參數(shù)中實(shí)際地址即智能設(shè)備的地址 （即從站地址） ； 而地址則是參數(shù)在位號(hào)組態(tài)軟件中執(zhí)行位號(hào)掃描時(shí)，作為位號(hào)地址的一部分，幫助區(qū)分各

11、個(gè)位號(hào)，與通訊協(xié)議中的地址無(wú)關(guān)（在老版本的 VF 軟件中無(wú)實(shí)際地址這個(gè)參數(shù)，只有地址這個(gè)參數(shù)，它即表示智能設(shè)備的實(shí)際撥碼地址） 。響應(yīng)時(shí)間，即設(shè)備響應(yīng)命令的超時(shí)時(shí)間，單位 ms設(shè)置為0時(shí)，通信模塊內(nèi)部在（0-200）ms 內(nèi)自動(dòng)調(diào)整。 串行通信模塊發(fā)送命令給智能設(shè)備后，某些設(shè)備并不會(huì)立刻回應(yīng)，而是等待一定時(shí)間后才回應(yīng)。設(shè)置這個(gè)響應(yīng)時(shí)間的目的，則是為了通信模塊通過(guò)實(shí)際響應(yīng)時(shí)間與其比較進(jìn)而判斷通信成功或超時(shí)。一般情況下，可設(shè)置為0 ，讓通信模塊自行修正。間隔時(shí)間（ ms） ， 表示兩條命令之間需要插入的等待時(shí)間。 一些智能設(shè)備不允許在執(zhí)行完一條命令后緊接著執(zhí)行下一條命令，需要等待一段時(shí)間后才能響應(yīng)

12、。一般情況下，可設(shè)置為0，讓通信模塊在(0-10)ms 之間處動(dòng)修正。如設(shè)置時(shí)間太長(zhǎng)則使得命令執(zhí)行周期加大。5)添加MODBUS令及設(shè)置 MODBUD令參數(shù)項(xiàng)目第一條讀保持寄存器命令，即讀取起始地址為 1001 的連續(xù) 30 個(gè)保持寄存器。第二條寫(xiě)保持寄存器命令，意義為寫(xiě)從起始地址 1031 開(kāi)始的連續(xù)20個(gè)保持寄存器數(shù)據(jù)。命令執(zhí)行周期表示該命令是否被周期執(zhí)行以及執(zhí)行周期是多長(zhǎng)。只有周期地執(zhí)行通信命令，才能將智能設(shè)備中的數(shù)據(jù)讀入到通信模塊或?qū)⑼ㄐ拍K數(shù)據(jù)寫(xiě)到智能設(shè)備。 當(dāng)執(zhí)行周期等于0 時(shí)， 表示該命令不是周期命令，只會(huì)在組態(tài)啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行一次。所以，對(duì)讀命令一般要設(shè)置為與控制器的控制周期相同。對(duì)

13、于寫(xiě)智能設(shè)備的命令來(lái)說(shuō)，有兩種觸發(fā)方式：一是數(shù)據(jù)變化才寫(xiě)，二是定時(shí)寫(xiě)。設(shè)置為有變化才寫(xiě)的，將執(zhí)行周期設(shè)置為 0 ；設(shè)置為定時(shí)寫(xiě)方式，執(zhí)行周期則為定時(shí)時(shí)間，但當(dāng)發(fā)現(xiàn)需要下寫(xiě)的數(shù)據(jù)有更新時(shí)，串行通信模塊仍會(huì)立即執(zhí)行該條寫(xiě)命令。通信模塊啟動(dòng)時(shí)，自動(dòng)被認(rèn)為數(shù)據(jù)沒(méi)有變化， 避免在啟動(dòng)時(shí)將不需要的數(shù)據(jù)寫(xiě)到智能設(shè)備中。 所以， 對(duì)寫(xiě)命令，一般配置為有變化才寫(xiě)，即設(shè)置執(zhí)行周期為 0。3、本次通信實(shí)施中出現(xiàn)的硬件及軟件問(wèn)題1) COM741-SI信模塊版本問(wèn)題本項(xiàng)目發(fā)貨模塊固化程序版本為 1.0 ，對(duì)冗余的支持性較差且不支持某冗余方式，下載與通訊狀態(tài)不穩(wěn)定。在聯(lián)系工程技術(shù)部后，根據(jù)研發(fā)提供的通信模塊固化程序升級(jí)

14、軟件對(duì)COM741-S1行現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)，升級(jí)為 2.1版本后，通訊正常。2）下載信息有錯(cuò)誤在下載過(guò)程中，一對(duì)主控制器會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)工作主控制器對(duì) COM741-S 下載成功，而備用主控制器對(duì) COM741-ST載超時(shí)，下載失敗的信息提示。對(duì)于此問(wèn)題，研發(fā)回復(fù)，屬信息報(bào)警錯(cuò)誤，實(shí)際已經(jīng)下載成功，不影響使用。3）數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換精度問(wèn)題由于該項(xiàng)目的ESD則的順控及大聯(lián)鎖邏輯中大量的變量需通過(guò)通信方 式，由DCS!入到ESD主要為開(kāi)關(guān)量。由于ESD-700系統(tǒng)內(nèi)暫無(wú)置位函數(shù)，項(xiàng)目組初期實(shí)施方式為把 16個(gè)開(kāi)關(guān)量變量，按從低位到高位的順序經(jīng)過(guò)選擇函數(shù)及位與運(yùn)算的轉(zhuǎn)換為 16個(gè)對(duì)應(yīng)位外其它 15 位均為 0 的整數(shù)

15、，再通過(guò)位或運(yùn)算將這16 個(gè)整數(shù)合為一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)送出寫(xiě)入到 ESD的保持寄存器，要ESD解析后加入程控邏輯。寫(xiě)命令組態(tài)前，對(duì)于讀命令，同樣ESD則采到置位的方式把16個(gè)開(kāi)關(guān) 量合入一個(gè)寄存器地址，在DCS則經(jīng)讀取保持寄存器后解析數(shù)據(jù)取位，經(jīng)測(cè)試全部正常。但寫(xiě)命令調(diào)試中，發(fā)現(xiàn) DCSffi合并好的浮點(diǎn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入ESD時(shí)，在DCS程序調(diào)試窗口看到的數(shù)據(jù)正常，但寫(xiě)入到智能設(shè)備使有一部分?jǐn)?shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤： 比如通過(guò)修改位置浮點(diǎn)數(shù)為 384 寫(xiě)過(guò)去便是383， 同樣 2432 寫(xiě)過(guò)去是2431 等等， 出現(xiàn)這們的精度差， 對(duì)于使用開(kāi)關(guān)量數(shù)據(jù)的通信來(lái)說(shuō)是絕對(duì)不 能使用的。經(jīng)咨詢研發(fā)，暫無(wú)解決方案。最后的處理方法，

16、只能是每 8 個(gè)開(kāi)關(guān)量合為一個(gè)模擬量，即一個(gè)寄存器的高 8 位置 0 不用。量程范圍為 0-255 ，經(jīng)測(cè)試， 256 個(gè)狀態(tài)全部寫(xiě)出正常。4）不能對(duì)同一寄存器同時(shí)進(jìn)行讀與寫(xiě)的操作為了隨時(shí)檢測(cè)寫(xiě)命令是否被正常執(zhí)行， 增加了寫(xiě)命令的回讀校驗(yàn)程序。其先，對(duì)寫(xiě)命令的這部分MODBUS存器進(jìn)行讀，然后通過(guò)寫(xiě)狀態(tài)與讀狀態(tài)在一定時(shí)間內(nèi)的比較判斷是否寫(xiě)入。調(diào)試中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常會(huì)有不能寫(xiě)入的現(xiàn)象發(fā)生。經(jīng)分析，如對(duì)同一寄存器進(jìn)行讀寫(xiě)操作，如讀指令與寫(xiě)指令不在同一時(shí)刻則讀寫(xiě)成功；如時(shí)間上指令發(fā)生沖突則寫(xiě)指令執(zhí)行失敗。處理方案：由ESD重新分配與寫(xiě)指令所指寄存器相同數(shù)量的寄存器與寫(xiě)指令寄存器一一對(duì)應(yīng)，專用于回讀。經(jīng)修改后，寫(xiě)指令順利執(zhí)行。5）用戶功能塊的嵌套問(wèn)題為了校驗(yàn)讀寫(xiě)指令時(shí)，具體方案為讀寫(xiě)狀態(tài)相同時(shí)計(jì)時(shí)器清零，最終寫(xiě)指令輸出為寫(xiě)狀態(tài)，讀