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modbus設(shè)備數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)EthernetIP項(xiàng)目案例

modbus設(shè)備數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)EthernetIP項(xiàng)目案例

2025/2/18 16:33:00

1 案例說(shuō)明

1.   設(shè)置網(wǎng)關(guān)采集Modbus設(shè)備數(shù)據(jù)

2.   把采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成EthernetIP協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)給其他系統(tǒng)。

 

2  VFBOX網(wǎng)關(guān)工作原理

VFBOX網(wǎng)關(guān)是協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān),是把一種協(xié)議轉(zhuǎn)換成另外一種協(xié)議。網(wǎng)關(guān)可以采集西門(mén)子,歐姆龍,三菱,AB PLC,DLT645,DLT698電表,modbus rtu tcp,環(huán)保的HJ212協(xié)議,opc ua和opc da,電力的IEC103 IEC104, IEC61850等,以及EthernetIP,Profinet IO,CCLink,EtherCAT現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議,bacnet,MQTT,mysql,sqlserver數(shù)據(jù)庫(kù)。不同型號(hào)的網(wǎng)關(guān)支持不同的協(xié)議,具體支持的協(xié)議參考網(wǎng)關(guān)側(cè)面標(biāo)簽上的型號(hào)。依托500多種型號(hào)的網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品,可以實(shí)現(xiàn)多種不同協(xié)議之間的互聯(lián)互通。

網(wǎng)關(guān)連接在不同協(xié)議的設(shè)備之間,就像一個(gè)“翻譯”,把一種設(shè)備支持的協(xié)議,轉(zhuǎn)換成另一種設(shè)備支持的協(xié)議,從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同協(xié)議的設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換。工作架構(gòu)如下:

圖片.png 

3  準(zhǔn)備工作

1.   VFBOX網(wǎng)關(guān)。支持采集modbus設(shè)備數(shù)據(jù),EthernetIP協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)。

2.   電腦。IP設(shè)置成192.168.1.198,和網(wǎng)關(guān)在同一個(gè)網(wǎng)段。

3.   網(wǎng)線(xiàn)、12V電源。

4.   Modbus從站設(shè)備。本文用一個(gè)溫濕度傳感器進(jìn)行測(cè)試。

 

4 設(shè)置網(wǎng)關(guān)采集modbus從站數(shù)據(jù)

1.   硬件連接。首先確認(rèn)設(shè)備的接口是RS232還是RS485接口。并按如下的方式進(jìn)行連接。

接口類(lèi)型

設(shè)備

網(wǎng)關(guān)

RS232接口

RX

COM1-TX

TX

COM1-RX

GND

COM1-GND

RS485接口

A

COM1-A

B

COM1-B

 

2.   在電腦上打開(kāi)VFBOX Studio配置軟件。新建工程,選擇對(duì)應(yīng)的設(shè)備類(lèi)型。設(shè)備類(lèi)型查看設(shè)備背面的標(biāo)簽??蛇x的型號(hào)有:VB301-1100,VB301-1200,VB301-1400,VB302-2400,VB303-2400.

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3.   點(diǎn)擊 新建設(shè)備,選擇modbus RTU驅(qū)動(dòng)。

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4.   輸入設(shè)備名稱(chēng),自己定義設(shè)備名稱(chēng)。

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5.   輸入和設(shè)備相同的串口參數(shù)。比如,設(shè)備的波特率是9600,則下面的對(duì)話(huà)框也選擇9600.

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6.   增加要采集的數(shù)據(jù)。輸入數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類(lèi)型和寄存器地址。

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7.   填寫(xiě)說(shuō)明。在添加“地址”的時(shí)候需要對(duì)modbus的通信指令有一些了解,這里面有一些默認(rèn)的規(guī)則??上炔榭丛O(shè)備的說(shuō)明書(shū),找到要讀取的地址。然后通過(guò)對(duì)比下表進(jìn)行設(shè)置。

數(shù)據(jù)區(qū)

功能說(shuō)明

0X   Digital Coils

數(shù)據(jù)類(lèi)型:Boolean

讀寫(xiě):可讀寫(xiě)

寄存器地址:00001-09999(10進(jìn)制), 協(xié)議地址:0000H-270FH(16進(jìn)制)

對(duì)應(yīng)的功能碼:01H 05H 0FH

1X   digital Inputs

數(shù)據(jù)類(lèi)型:Boolean

讀寫(xiě):只讀

寄存器地址:10001-19999(10進(jìn)制), 協(xié)議地址:0000H-270FH(16進(jìn)制)

對(duì)應(yīng)的功能碼:02H

3X   Analog Inputs

 

數(shù)據(jù)類(lèi)型:

1   Register: short word

2   Register: Long Dword float

4   Register: LLong Qword Double

讀寫(xiě):只讀

寄存器地址:30001-39999(10進(jìn)制), 協(xié)議地址:0000H-270FH(16進(jìn)制)

對(duì)應(yīng)的功能碼:04H

4X   Holding Registers

數(shù)據(jù)類(lèi)型:

1   Register: short word

2   Register: Long Dword float

4   Register: LLong Qword Double

讀寫(xiě):可讀寫(xiě)

地址范圍:40001-49999(10進(jìn)制),0000H-270FH(16進(jìn)制)

對(duì)應(yīng)的功能碼:03H 06H 10H

其他說(shuō)明:

1.   地址可填寫(xiě)5位或者6位的地址長(zhǎng)度。

2.   如果設(shè)備的地址是從0開(kāi)始,則設(shè)置網(wǎng)關(guān)時(shí)地址加1。

3.   地址是10進(jìn)制。

 

舉例1:假設(shè)要讀取的地址是40015,數(shù)據(jù)類(lèi)型是float,地址從0開(kāi)始,則查看上表,40015對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)是“4X Holding Registers”,且數(shù)據(jù)類(lèi)型是float,則數(shù)據(jù)區(qū)選擇“4X Holding Registers(2 Registers)”,設(shè)備地址從0開(kāi)始,則在網(wǎng)關(guān)里配置為40016,配置如下:

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舉例2:假設(shè)讀取數(shù)據(jù)的功能碼是03,地址是0x39,地址從1開(kāi)始,數(shù)據(jù)類(lèi)型是double。查看上表可知,03功能碼對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)是“4X Holding Registers”,數(shù)據(jù)類(lèi)型是double,則數(shù)據(jù)區(qū)選擇“4X Holding Registers(4 Registers)”,地址是0x39,轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制是57,則設(shè)置如下:

圖片.png

 

8.   設(shè)置完成后,點(diǎn)擊菜單“下載”,把工程下載到網(wǎng)關(guān)里。

9.   點(diǎn)擊菜單“查看數(shù)據(jù)”,查看網(wǎng)關(guān)采集到的數(shù)據(jù)。

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10.  如果顯示的數(shù)據(jù)和實(shí)際不匹配,可能是字節(jié)順序要調(diào)整。在下面的窗口中可以修改波特率,掃描間隔,通訊超時(shí),字節(jié)順序等參數(shù)。

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11.  數(shù)據(jù)類(lèi)型

網(wǎng)關(guān)支持多種數(shù)據(jù)類(lèi)型,用戶(hù)在添加的時(shí)候可以根據(jù)采集到數(shù)據(jù)選擇對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)類(lèi)型。不同的設(shè)備可能有不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型名稱(chēng),可對(duì)應(yīng)選擇。

Boolean

位,布爾變量。變量存儲(chǔ)為 8 位(1 個(gè)字節(jié))的數(shù)值形式,但只能是True 或是 False。

Char

有符號(hào)數(shù),有負(fù)數(shù)。占用一個(gè)字節(jié),8位。

Byte

無(wú)符號(hào)數(shù),占用一個(gè)字節(jié),8位。

Short

有符號(hào)短整型。有負(fù)數(shù)。長(zhǎng)度2個(gè)字節(jié),16位。

Word

無(wú)符號(hào)的短整型,長(zhǎng)度2個(gè)字節(jié),16位。

Long

有符號(hào)長(zhǎng)整型,有負(fù)數(shù)。長(zhǎng)度4個(gè)字節(jié),取值范圍為:-2^31 ~ (2^31 -1)。

DWord

無(wú)符號(hào)的長(zhǎng)整型,且占4個(gè)字節(jié),32位。

Float

單精度浮點(diǎn)型數(shù)據(jù),長(zhǎng)度 4 個(gè)字節(jié),包括一個(gè)符號(hào)位、一個(gè) 8 位 二進(jìn)制指數(shù)和一個(gè) 23 位尾數(shù)。浮點(diǎn)型轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制數(shù)據(jù)的時(shí)候請(qǐng)注意字節(jié)順序問(wèn)題。在不同的設(shè)備中字節(jié)順序不同,有4種不同的字節(jié)順序:1234、4321、3412、2143。網(wǎng)關(guān)在轉(zhuǎn)發(fā)浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)的時(shí)候,不對(duì)字節(jié)順序進(jìn)行調(diào)整,所以在轉(zhuǎn)換的時(shí)候請(qǐng)參考被采集設(shè)備的浮點(diǎn)數(shù)順序。

LLong

LLong是長(zhǎng)度為8個(gè)字節(jié)的有符號(hào)整數(shù)。有負(fù)數(shù)。

Qword

Qword是長(zhǎng)度為8個(gè)字節(jié)的無(wú)符號(hào)整數(shù)。

Double

雙精度浮點(diǎn)(double)型,占8 個(gè)字節(jié)(64位)內(nèi)存空間。

 

5  使用EthernetIP轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)

1.   網(wǎng)關(guān)可以作為Ethernet/IP協(xié)議的從站,外部設(shè)備做Ethernet/IP的主站。

2.   到菜單“服務(wù)-EtherNet/IP”,啟用設(shè)置成Yes。

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參數(shù)

說(shuō)明

綁定網(wǎng)口

如果是單網(wǎng)口設(shè)備,不需要更改。

兩個(gè)網(wǎng)口的網(wǎng)關(guān),選擇網(wǎng)關(guān)連接EthernetIP設(shè)備的網(wǎng)口。

輸入輸出存儲(chǔ)區(qū)固定長(zhǎng)度

輸入輸出區(qū)的固定長(zhǎng)度,一般選擇Yes。對(duì)應(yīng)下面的“CIP最大字節(jié)”使用。如果選擇yes,CIP最大字節(jié)是32,則輸入?yún)^(qū)長(zhǎng)度為32個(gè)字節(jié),輸出區(qū)固定長(zhǎng)度為32個(gè)字節(jié)

CIP最大字節(jié)

選擇輸入去和輸出區(qū)的最大字節(jié)長(zhǎng)度。單位字節(jié)。

Input Assembly(100),

輸入數(shù)據(jù)區(qū),網(wǎng)關(guān)輸出給主站的數(shù)據(jù),路徑地址是100

Output Assembly(150)

輸出數(shù)據(jù)區(qū),主站輸出給網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù),路徑地址是150

 

3.   點(diǎn)擊“Input Assembly”,添加兩個(gè)數(shù)據(jù)。Input Assembly是指外部系統(tǒng)來(lái)網(wǎng)關(guān)讀取的數(shù)據(jù)。

圖片.png

4.   點(diǎn)擊“Output Assembly”,添加兩個(gè)數(shù)據(jù)。Output Assembly是指外部系統(tǒng)要寫(xiě)入到網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)。

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5.   完成以上設(shè)置后,點(diǎn)擊下載,把工程下載的網(wǎng)關(guān)里。

6.   點(diǎn)擊“Generate EDS File”可以生成EDS文件,把生成的EDS文件下載到EthernetIP主站設(shè)備后,就可以和網(wǎng)關(guān)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信了。

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7.   如果修改了某些參數(shù),需要重新下載工程到網(wǎng)關(guān)中,并重新生產(chǎn)EDS文件,然后再導(dǎo)入到相應(yīng)的設(shè)備中。

 

 

 

6          案例總結(jié)

使用協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)可以很方便的實(shí)現(xiàn)不同協(xié)議的設(shè)備之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。大量節(jié)省了項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程的時(shí)間成本,人力成本。VFBOX網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品都是工業(yè)級(jí)品質(zhì),符合工業(yè)應(yīng)用的場(chǎng)景。只需要簡(jiǎn)單的參數(shù)配置,可以很快完成設(shè)備和系統(tǒng)之間的連接。方案優(yōu)點(diǎn):

1.   不需要修改設(shè)備里的程序。

2.   不影響設(shè)備原有的工作方式和功能。

3.   只需要簡(jiǎn)單的配置就可以實(shí)現(xiàn)功能需求。

4.   設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。

5.   網(wǎng)關(guān)運(yùn)行架構(gòu)如下

圖片.png

 

審核編輯(
王靜
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