Innen industriell automasjon møter vi ofte ulike kommunikasjonsprotokoller som Profibus, ControlNet, Ethernet, CANopen, Modbus og andre. Blant disse er den mest brukte gratis og åpen-kildekodeprotokollen Modbus, støttet av industrielt utstyr fra praktisk talt alle produsenter.
Når vi utfører faktiske ingeniørprosjekter, må vi ofte gjennomføre kommunikasjonstesting, men mangler tilsvarende kommunikasjonsenheter for testing. Derfor kreves simuleringstestingsprogramvare. Den mest brukte programvaren er ModScan, som kan brukes til Modbus TCP-kommunikasjon, Modbus RTU-kommunikasjon og Modbus ASCII-kommunikasjon. Den fungerer som en masterstasjon og samler inn data fra slavestasjoner. Den kan sende kommandoer til slaveenheter (som må være Modbus-aktiverte smartenheter). Ved mottak av svar fra slavestasjonen, vises de tilsvarende registerdataene på overvåkingsgrensesnittet.
Så hvordan gjennomfører vi testingen?
Først etablerer du maskinvaretilkoblingene for enhetene. Installer ModScan-programvaren på PC-en for å fungere som hovedstasjon for datainnsamling. Du trenger også en Modbus-protokoll-kompatibel smartenhet som slavestasjon. Siden PC-er vanligvis bare har USB-porter, kreves en USB-til-seriell-til-RS485-konverter for å koble til den smarte slavestasjonen. Dette oppsettet gjelder for enheter som støtter Modbus-RTU-protokollen med et RS485-grensesnitt. Hvis den smarte slaveenheten støtter Modbus TCP/IP-protokollen, kobler du bare til PC-en og slaveenheten ved hjelp av en Ethernet-kabel.
RS485 tilkobling
For TCP-tilkoblinger trenger bare én enhet å være direkte tilkoblet via Ethernet-kabel. Hvis flere enheter er involvert, kreves det en industriell Ethernet-svitsj for å koble alle enhetene til svitsjen. Ulike enheter kan da nås via deres respektive IP-adresser.
For det andre, åpne ModScan-programvaren for å konfigurere kommunikasjonsparametere. For RS485-kommunikasjon, velg serieporten og still inn overføringshastigheten (vanligvis standard til 9600), datalengde (8 bits), paritetsbit (ingen) og stoppbit (1 bit) i henhold til slavekommunikasjonsparameterne, som vist i figuren:
For Modbus TCP-kommunikasjon, konfigurer kommunikasjonstilkoblingen som vist nedenfor. Velg TCP/IP-kommunikasjonstilkoblingstypen, og skriv deretter inn slaveenhetens IP-adresse og portnummer (standard 502).
For det tredje, konfigurer kommunikasjonsregisteret: skriv inn startadressen i adressefeltet, Lengde angir lengden, 03:HOLDING REGISTER angir registertypen (holderegister), Enhets-ID representerer slavestasjonsnummeret. For Modbus RTU, skriv inn slaveadressen her; for Modbus TCP-kommunikasjon er ingen oppføring nødvendig. Hvis du bruker en seriell server, må slaveadressen angis. Antall avstemninger / gyldige slavesvar indikerer antall dataoverføringer/mottak, som tillater deteksjon av pakketap. Den midtre delen viser testresultater som indikerer oppdagede slavedata. Gjeldende alarmstatus indikerer en kommunikasjonsfeil.
Datatypevalget er vist i figuren nedenfor. For øyeblikket bruker vi 32-bits flytende-punkttyper, sammen med bittyper, heltallstyper, doble-flytende-punkttyper med dobbel -presisjon og andre. For flyttallstyper kan du også konfigurere bitbytte.
For det fjerde gjennomførte vi kommunikasjonstesting via Modbus TCP. IP-kommunikasjonsadressen ble satt til 192.168.1.10 med portnummer 502. PC-ens IP-adresse ble konfigurert innenfor samme subnett som slavestasjonens IP-adresse (192.168.1.10), slik som 192.168.1.20.
For å lese slaveregisteret (Holding Register), velg Funksjonskode: 03, Register Start Address: 1, Data Type: 32-bit Floating Point, og sett Antall registre til Read: 10. Klikk deretter Connect, som vist nedenfor:
Som vist i diagrammet viser hovedgrensesnittet ingen alarmmeldinger, og antall sendte og mottatte datapakker samsvarer, noe som indikerer at det ikke er noe pakketap. Data er tilstede i de tilsvarende registre, som bekrefter vellykket kommunikasjon. Oppdraget fullført.