基于串口服务器实现多主机采集控制RTU节点设备

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描述

适用型号

该笔记适用于NA111、NA111-A、NB114、NS1-TB、NT1-B、NT1、NA611-S、NA611-SA等具有Modbus多主机模式的串口服务器。

功能说明

串口服务器的Modbus多主机网关支持多台Modbus TCP主机同时操作RTU设备,利用TCP/IP协议通讯打破RTU数据总线上只能存在一台主机的限制。

应用介绍

本例程同时接入一台HMI(使用MCGS嵌入版软件)和SCADA(组态王)软件利用串口服务器(NA111)实现多主机控制采集RTU设备(这里通过Modbus Slave)。

应用框图

RTU

软件和硬件准备清单

软件:MCGSE组态环境(MCGS嵌入式开发环境)、KingView(组态王)、Modbus Slave、亿佰特网络配置工具。

硬件:NA111、USB转RS485、DC 12V电源适配器、线材若干。

功能实现

1. 仿真从机与串口服务器配置

首先创建一个Modbus从机,注意波特率参数与协议的配置,协议需要选择RTU,波特率这可以根据RTU设备与串口服务器支持的波特率自由配置,通讯距离较远的建议使用低波特率保证传输的稳定性,这里就使用115200-8N1波特率,取消勾选流控相关参数。

RTU

接下来就可以配置串口服务器,设用PC打开设备对应的上位机(亿佰特网络配置工具),选择与串口服务器连接的以太网网卡(建议使用以太网接口配置设备),配置时地址可以不同,通讯时必须处于同一网段同一局域网下;

RTU

选择需要配置的设备,打开配置界面;

RTU

首先配置网络参数用于HMI与组态王连接串口服务器,需要保证组态王、HMI、串口服务器处于同一局域网相同网段,PC使用静态ip(192.168.3.100),因此需要配置串口服务器的ip为192.168.3.25,多主机模式仅支持服务器模式,因此网络工作模式配置为TCP服务端,配置端口为502,网关配置为192.168.3.1;

RTU

配置串口参数与RTU设备保持一致使用115200-8N1;

RTU

配置串口服务器的网关模式,选择多主机,根据实际情况配置应答超时时间与请求主机同步配置,根据协议需求配置多主机模式的协议类型,如果主机使用Modbus TCP协议而从机使用Modbus RTU协议,因此需要勾选“RTU<->TCP协议转换”;

RTU

长时间无数据通讯的运行环境可以关闭超时重启功能,防止因主机长时间不请求导致串口服务器重启,这里还是启用该功能;

RTU

2. HMI界面配置与连接

配置HMI,连接串口服务器,先要添加设备驱动,选择“PLC”“莫迪康”“Modbus TCP”,该驱动不能直接使用需要挂载到父设备驱动下才能使用,因此还需要填加“通用TCP/IP父设备”;

RTU

配置父设备(即:HMI的本机IP与端口以及协议模式为TCP客户端)与目的IP参数(即:串口服务器的IP与端口);

RTU

配置“Modbus TCP”协议设备,配置从机Modbus设备地址(即:1),配置Modbus等待时间(即:串口服务服务器配置的“Modbus应答超时时间”),配置需要HMI操作的参数寄存器(即:从机的寄存器类型与寄存器的地址)并关联HMI配置变量;

RTU

添加一个界面,在该界面添加一个文本控件勾选“显示输出”与“按键输入”,并配置如下参数;

RTU

3. 组态王界面配置与连接

首先创建设备驱动,点击“设备”“新建”打开设备驱动配置界面;

RTU

一直进行下一步,直到下图界面配置远程设备的IP与端口(即:串口服务器的IP与端口),可以查看地址帮助连接每个参数的含义,这里配置的参数不指定网络连接超时参数使用该软件默认值;

RTU

接下来一直下一步直到完成;

配置变量关联RTU设备的寄存器,如下图所示:

RTU

配置界面,添加文本控件勾选模拟值输出与模拟值输入,关联变量“test”;

RTU

启动组态王的“运行系统”,同时开启“HMI仿真运行系统”,仿真延时如下:

RTU

审核编辑:汤梓红

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