1 引言
工業(yè)自動化的快速發(fā)展，網(wǎng)絡化概念與自動化的完美結(jié)合，使得遠程控制、工程聯(lián)網(wǎng)變得更加簡便，現(xiàn)場總線作為網(wǎng)絡總線在工程中更有其優(yōu)勢所在，實時性得以提高、可靠性增強、現(xiàn)場布線更加簡單，越來越多的工程項目使用現(xiàn)場總線實現(xiàn)遠程監(jiān)控與聯(lián)網(wǎng)。當今現(xiàn)場總線技術極大發(fā)展，現(xiàn)場總線協(xié)議種類也是非常之多，而canopen作為現(xiàn)場總線家族的一員，以其自身的優(yōu)勢，得到了眾多自動化廠商的支持。德國赫優(yōu)訊作為工業(yè)通訊領域的專家，產(chǎn)品覆蓋所有主流現(xiàn)場總線和實時以太網(wǎng)，針對canopen總線協(xié)議，赫優(yōu)訊產(chǎn)品也是非常豐富，其中在工程上應用比較廣泛的產(chǎn)品nt30-cos-rs，可實現(xiàn)串口設備與canopen設備的直接互連，本文在具體分析nt30-cos-rs的技術特點后，詳細闡述如何實現(xiàn)與施耐德twido系列plc的通訊。
2 德國赫優(yōu)訊nt30-cos-rs網(wǎng)關
德國赫優(yōu)訊nettap網(wǎng)關家族可實現(xiàn)串口(rs232/rs422/rs485)與現(xiàn)場總線(canopen、profibus、devicenet等)或以太網(wǎng)(tcp/ip、ethernet/ip、modbustcp等)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換，利用赫優(yōu)訊配置軟件sycon.net進行簡單配置即可使用。nt30-cos-rs作為nettap成員之一，功能為實現(xiàn)modbus rtu串口設備與canopen設備的互連，利用輸入輸出過程映像區(qū)進行數(shù)據(jù)交換，通過軟件可將串口端配置為modbus主站或從站，應用非常方便。nt30-cos-rs中過程映像區(qū)大小為256 words io，也就是說串口端可同時接受256 words io數(shù)據(jù)的傳輸，通過共享內(nèi)存透傳的方式發(fā)送至canopen主站設備，因此多個modbus rtu串口設備，只需要一個nt30-cos-rs即可，硬件圖如圖1所示。
圖1 nettap 硬件圖
3 通訊系統(tǒng)的構(gòu)成
系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖如圖2所示，施耐德公司canopen主站模塊twdnco1m作為canopen總線主站節(jié)點，node id設為1，赫優(yōu)訊nt30-cos-rs網(wǎng)關作為canopen總線中一個從站節(jié)點，node id設為3，施耐德 twido系列plc型號為twdlmda20drt， modbus rtu串口設備品牌不限。
圖2 canopen通訊硬件結(jié)構(gòu)圖
4 通訊系統(tǒng)的實現(xiàn)
實現(xiàn)不同廠商設備的互連，是通訊系統(tǒng)引用網(wǎng)絡化概念，實現(xiàn)產(chǎn)品標準化的一個最大優(yōu)勢，這也使得工程應用變得更加靈活，方案選擇余地更大，而不同廠商設備互連的前提是：各廠商所生產(chǎn)的產(chǎn)品必須嚴格遵循標準，且提供統(tǒng)一的產(chǎn)品描述文件，如canopen的eds文件，profibus的gsd文件等。通過這些產(chǎn)品描述文件，即可實現(xiàn)網(wǎng)絡的組態(tài)與參數(shù)配置，這也是聯(lián)網(wǎng)工程中實現(xiàn)通訊功能至關重要的一步。
4.1 硬件組態(tài)
一般情況下，各廠商會提供針對自家canopen主站的網(wǎng)絡組態(tài)工具(未來如果各廠商設備基于fdt/dtm技術，可實現(xiàn)網(wǎng)絡工具的互換)，如施耐德的twidosoft，內(nèi)部集成了twido系列plc的硬件組態(tài)模塊。以下以twidosoft3.5版本為例，利用施耐德 usb硬件配置電纜，詳細介紹如何實現(xiàn)施耐德的canopen主站和德國赫優(yōu)訊canopen從站nt30-cos-rs的網(wǎng)絡組態(tài)。這也是實現(xiàn)通訊功能、書寫控制程序的前提。
在安裝完twidosoft3.5軟件和usb驅(qū)動程序后，打開twidosoft在file-preferences中選擇usb連接方式，新建工程項目，選擇plc型號(本文使用twdlmda20drt型號)，在硬件組態(tài)中的擴展總線中右鍵添加模塊，添加twdnco1m模塊(施耐德 canopen模塊)，可同時添加多個模塊，右鍵進入配置界面，對網(wǎng)絡從站信息進行加載與參數(shù)配置。如圖3所示。
圖3 canopen配置界面
通過
在canopen網(wǎng)絡設定中，除了設定從站地址來區(qū)分各個從站節(jié)點外，還有一個至關重要的參數(shù)設定，那就是波特率的設定，canopen主站與從站進行數(shù)據(jù)交換之前，需要對波特率的信息進行檢查，如果波特率不同，將無法進行通訊連接，波特率必須嚴格一致。波特率可選項很多，本例選擇250kbs波特率，主站波特率在圖3的右下方設定，nt30-cos-rs從站通過赫優(yōu)訊sycon.net軟件進行設定。
在canopen從站加載完成，從站地址和波特率關鍵通訊參數(shù)設定完成后，需要對canopen從站數(shù)據(jù)pdo、sdo進行映射和連接。即圖3所示的mapping和bbbb內(nèi)容，另外，為了簡便plc編程，通過形參來代替實參，使程序具有更好的可讀性，可在symbol選項中進行pdo形參的命名。
4.2 軟件實現(xiàn)
赫優(yōu)訊nettap網(wǎng)關使用非常靈活，通過赫優(yōu)訊sycon.net軟件可下載不同的firmware，實現(xiàn)不同的協(xié)議轉(zhuǎn)換。同時nt30-cos-rs可通過軟件配置串口為modbus rtu主站或從站，設定所連接串口設備的各項參數(shù)、i/o信息等。以下詳細闡述nt30-cos-rs的參數(shù)配置過程，nt30-cos-rs配置工具為sycon.net，可免費在赫優(yōu)訊網(wǎng)上下載、光盤隨帶或聯(lián)系赫優(yōu)訊上海辦。
如圖4所示，新建項目后，選擇你所使用的nettap型號，本例中型號為nt30-cos-rsi4。左鍵拖放到左側(cè)綠色線上，雙擊后即可對參數(shù)進行配置。
圖4 sycon.net操作界面
如圖5所示，首先需要在device選項下，加載firmware固件，在device assignment中選擇不同的驅(qū)動方式連接至nt30-cos-rs。建立連接后方可下載需要的firmware，而后對參數(shù)進行配置，modbus目錄下是串口信息的基本配置，最重要的選項是modbus主從選項，bus_cos目錄下是canopen波特率的設定，必須與上述施耐德 canopen主站波特率的設置一致，同樣選擇250kbs。如果選擇modbus作為主站，則command目錄下參數(shù)就非常重要，在這里可設定所連接的modbus從站的io數(shù)據(jù)信息，所連接的從站地址信息等，最多可支持256words io數(shù)據(jù)的設置，具體見參考文獻[5]。本案中nt30-cos-rs在串口端作為modbus從站，故無需修改太多參數(shù)，直接右鍵連接設備下載即可。
圖5 nt30-cos-rs參數(shù)配置界面
4.3 軟件測試
以下通過簡單的測試，檢測cano -pen主站是否與nt30-cos-rs從站建立連接。在施耐德canopen模塊參考文獻[1]中可知，twido系列plc中有特定的系統(tǒng)位%sw20%sw27可檢測canopen擴展模塊所連接canopen從站的通訊連接狀態(tài)。通過此狀態(tài)位的值即可查看是否與nt30-cos-rs cano -pen從站通訊成功。本例中所連接的從站nt30-cos-rs的地址為3，故通過讀取%sw21的數(shù)據(jù)即可。
在twidosoft中通過梯形圖編程語言編寫plc程序如圖6所示，讀取%sw20和%sw21系統(tǒng)位檢測從站通訊狀態(tài)。通過梯形圖編程語言編寫好程序后，連接plc，下載程序，進入運行狀態(tài)，通過
5 結(jié)束語
本文使用赫優(yōu)訊nettap網(wǎng)關系列中的nt30-cos-rs canopen從站與串口協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，和施耐德twido系列plc加canopen主站模塊，利用twidosoft軟件對網(wǎng)絡通訊進行參數(shù)配置，利用赫優(yōu)訊sycon.net軟件對nt30-cos-rs網(wǎng)關進行參數(shù)配置，并借助于梯形圖編程語言編寫twido plc的測試程序，測試通訊狀態(tài)，測試結(jié)果說明通訊狀態(tài)良好。實現(xiàn)了赫優(yōu)訊nt30-cos-rs canopen從站模塊與施耐德canopen主站模塊的通訊。希望對工程聯(lián)網(wǎng)項目有所幫助，同時赫優(yōu)訊nettap網(wǎng)關系列也是非常豐富，希望能給工程應用人員帶來方便，解決工程中遠程監(jiān)控和聯(lián)網(wǎng)的難題。
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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