欧宝娱乐登入YR-GF系列显示控制仪与PLC的RS485通信

2020/7/31 22:34:28 人评论 次浏览 分类:二次仪表  文章地址:/tech/3267.html

YR-GF系列显示控制仪是欧宝娱乐登入仪表经过多年开发制造经验而设计生产,集诸多全新功能于一身的新一代智能显示控制仪表。针对现场温度、压力、液位、速度、流量等各种信号进行采集、显示、控制、远传、通讯、打印等处理,构成数字采集系统及控制系统,广泛运用于电力、石化、冶金、轻工、制药、航空等诸多领域。欧宝娱乐登入的EMC设计符合GB/T17626.2-11相关规定。

1、欧宝娱乐登入的市场背景

在自动化控制领域,随着分布式控制系统的发展,在产业上的分布式控制系统中,经常需要采用串行通讯来达到远程信息交换的目的。目前,用于串行通讯的接口标准包括RS232、RS422、RS423和RS485。RS232是最早的串行接口标准,广泛应用在短间隔、较低波特率串行通讯中。其后发展起来的RS422、RS485是平衡传送的电气标准,比起RS232非平衡的传送方式在电气指标上有了大幅度的进步。RS485串行接口的电气标准实际上是RS422的变型,它属于七层OSI(open system interconnection,开放系统互连)模型物理层的协议标准。由于性能优异、结构简单、组网轻易,RS485总线标准得到了越来越广泛的应用。下面是关于欧宝娱乐登入YR-GF系列智能显示控制仪在RS485通信中的应用。

2、欧宝娱乐登入的技术原理

①系统技术方案
工业场合中,经常要用一些仪表去控制如温度、液位、流量等。在某些场合,需要1台PLC灵活地控制多台仪表,以达到设计控制目的。本文利用标准的MODBUS RTU通讯协议与RS485通信指令,方便的实现与多台YR-GF系列仪表的串行通信,成功的实现了用单台PLC对多台仪表的灵活控制。PLC允许在一个RS485通信接口上连接多达100台欧宝娱乐登入仪表,仪表大于60台时,需加一个RS485中继器,RS485通信距离长达1km以上。

②RS485总线的硬件设计

考虑到此控制系统中网络节点数较多,整个网络超过100个节点,为保证通讯的可靠性和通讯效率按照仪表在系统中实现的不同功能、数据流量、实时性要求把各仪表分布到两条总线上,而且所选器件中的RS485芯片驱动能力均达到255点,通讯速率选9.6kbps,离主站最远的节点不超过50m。

③网络协议

为了能使具体的命令、数据在网络上正确地传输,在数据链路层必须提供一定的网络协议,保证在物理层的比特流出现错误时进行检测和校正,同时实现数据帧和命令帧的功能。然而,为保证数据传输质量,对每个字节进行校验的同时,应尽量减少特征字和校验字,而常用的数据包格式由引导码、长度码、地址码、命令码、数据、校验码、尾码组成,每个数据包长度达20-30字节,在RS485系统中显得又有些繁杂。由于MODBUS协议是公然的通讯协议,而且被很多的工控欧宝娱乐登入生产厂家支持,该协议已广泛应用于水利、水文、电力等行业设备及系统的国际标准中,因此,本系统采用MODBUS协议作为此控制系统的网络协议。

在此控制中由于对PLC和变频器的通讯数据量小而且实时性要求不高,因此采用MODBUS ASCII方式,而对单片机的数据通讯量较大且实时性要求高,因此采用MODBUS RTU方式。

欧宝娱乐登入显示控制仪

3、应用

考虑到100台仪表在RS485总线上的实时性、有效性、正确性,现将100台欧宝娱乐登入YR-GF系列智能显示控制仪通讯组网分为两条总线,分别由PLC的串口扩展口分别定义为A1、B1和A2、B2;下面是欧宝娱乐登入YR-GF系列智能显示控制仪与PLC主机连接图,见图1、图2:
欧宝娱乐登入仪表与PLC组网图1
图1 欧宝娱乐登入仪表与PLC组网图

欧宝娱乐登入仪表与PLC组网图2
图2 欧宝娱乐登入仪表与PLC组网图


①欧宝娱乐登入YR-GF系列智能显示控制仪通信参数配置
a、通信方式为RS485(1个起始位,1个或2个停止位,8位数据,无奇偶校验)
b、通信传输数据的波特率(1.2k/2.4k/4.8k/9.6k/19.2k)可在仪表叁数baud中设定
c、通信协议为标准Modbus RTU模式

这里重点突出PLC与欧宝娱乐登入YR-GF系列智能显示控制仪RS485接口部分。在工业现场,RS485通信是应用较多的一种通信方式,图中PLC器通过RS485通信接口与多个YR-GF系列显示控制仪相连接,最多可达到100台,每台仪表被赋予各自的地址码,用以识别身份(地址码可在仪表叁数Addr中设定),子单元和主单元采用地址轮询方式。这样PLC的RS485通信口便能通过RS485总线对挂在下面的所有仪表进行控制操作。


②欧宝娱乐登入YR-GF系列智能显示控制仪通信数据流解析

本通信协议采用标准ModBus协议,采用RTU(十六进制数)传输模式。ModBus协议是一种主-从式协议。任何时刻只有一个设备能够在线路上进行发送。由主站管理信息交换,且只有主站能发起。主站会依次对从站进行轮流查询。只有当从站地址与轮询地址相匹配,从站才能回复消息。从站之间不能进行直接通信。协议桢中不包含任何消息报头及消息结束符,消息的开始和结束依靠间隔时间来识别,当间隔时间长于或等于3.5个字符时,即作为检测到桢结束。如果网络内没有与查询地址相一致的从站或从站接收时CRC校验出错,主站将不会接收到返回桢,这时主站根据超时设定判断是否超时,如超时,作出重发或弹出异常错误窗口动作。

协议桢定义如下:
协议桢定义

从站地址:地址必须在1-247之间。
在同个主站网络中每个从站地址必须唯一。
0为广播地址,从站接收消息并作相应处理,但不能回复消息。
功能代码:包含读、写寄存器。
数据:以二进制代码传输。
CRC16:循环冗余校验,校验从从站地址到数据区最后一个字节,计算多项式码为A001(hex)。

◆通讯口设置

通讯方式:异步串行通讯接口,如RS-485,RS-232等。
波特率:2400-9600bps(可由设定仪表二级参数自由更改,设定仪表二级参数BT,默认4800)。

◆字节数据格式HEX

一位起始位、八位数据位、一位停止位、无校验

◆消息桢格式(读、写功能是从主站角度定义的)

读寄存器桢

读寄存器返回桢

写寄存器桢


写寄存器返回桢


错误返回桢


功能代码表:1


错误代码表:2


本文利用标准的MODBUS协议和欧宝娱乐登入YR-GF系列智能显示控制仪进行RS485通信,实现了单台PLC控制多台显示控制仪的任务,并能实时检测各仪表的运行状态,整个系统控制灵活方便,方案结构简单,开发成本低,周期短,既使在恶劣的工业环境下也能稳定工作。

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