V oblasti průmyslové automatizace se často setkáváme s různými komunikačními protokoly jako Profibus, ControlNet, Ethernet, CANopen, Modbus a další. Mezi nimi je nejrozšířenějším bezplatným a otevřeným-zdrojovým protokolem Modbus, který podporuje průmyslová zařízení prakticky všech výrobců.
Při provádění skutečných inženýrských projektů často potřebujeme provést testování komunikace, ale chybí nám odpovídající komunikační zařízení pro testování. Proto je vyžadován simulační testovací software. Nejčastěji používaným softwarem je ModScan, který lze použít pro komunikaci Modbus TCP, komunikaci Modbus RTU a komunikaci Modbus ASCII. Funguje jako nadřízená stanice a sbírá data z podřízených stanic. Může posílat příkazy podřízeným zařízením (která musí mít povolenou -chytrou zařízení Modbus). Po obdržení odpovědi od podřízené stanice se na monitorovacím rozhraní zobrazí odpovídající data registru.
Jak tedy provedeme testování?
Nejprve vytvořte hardwarová připojení pro zařízení. Nainstalujte do PC software ModScan, který bude sloužit jako hlavní stanice pro sběr dat. Jako podřízenou stanici budete také potřebovat chytré zařízení kompatibilní s -protokolem- Modbus. Vzhledem k tomu, že počítače mají obvykle pouze porty USB, je pro připojení ke stanici Smart slave vyžadován převodník USB-na-sériové-na-RS485. Toto nastavení platí pro zařízení podporující protokol Modbus{11}RTU s rozhraním RS485. Pokud chytré slave zařízení podporuje protokol Modbus TCP/IP, jednoduše propojte PC a slave zařízení pomocí ethernetového kabelu.
Připojení RS485
Pro připojení TCP stačí pouze jedno zařízení přímo připojit pomocí ethernetového kabelu. Pokud se jedná o více zařízení, je pro připojení všech zařízení k přepínači vyžadován průmyslový ethernetový přepínač. K různým zařízením pak lze přistupovat prostřednictvím jejich příslušných IP adres.
Za druhé, otevřete software ModScan pro konfiguraci komunikačních parametrů. Pro komunikaci RS485 vyberte sériový port a nastavte přenosovou rychlost (obvykle výchozí 9600), délku dat (8 bitů), paritní bit (žádný) a stop bit (1 bit) podle parametrů komunikace podřízené jednotky, jak je znázorněno na obrázku:
Pro komunikaci Modbus TCP nakonfigurujte komunikační připojení, jak je uvedeno níže. Vyberte typ komunikačního připojení TCP/IP a poté zadejte IP adresu podřízeného zařízení a číslo portu (výchozí 502).
Za třetí, nakonfigurujte komunikační registr: zadejte počáteční adresu do pole Adresa, Délka určuje délku, 03:HOLDING REGISTER označuje typ registru (registrační registr), ID zařízení představuje číslo podřízené stanice. Pro Modbus RTU zadejte adresu podřízeného zařízení; pro komunikaci Modbus TCP není vyžadován žádný údaj. Pokud používáte sériový server, musíte zadat adresu slave. Počet dotazů / platných odpovědí slave udává počet datových přenosů/příjmů, což umožňuje detekci ztráty paketů. Střední část zobrazuje výsledky testu indikující zjištěná data slave. Aktuální stav alarmu indikuje poruchu komunikace.
Výběr typu dat je znázorněn na obrázku níže. V současné době používáme 32-bitové plovoucí-typy desetinné čárky, bitové typy, celočíselné typy, dvojité{4}}přesné plovoucí-bodové typy a další. U typů s plovoucí desetinnou čárkou můžete také nakonfigurovat výměnu bitů.
Za čtvrté jsme provedli testování komunikace přes Modbus TCP. Komunikační adresa IP byla nastavena na 192.168.1.10 s číslem portu 502. Adresa IP počítače byla nakonfigurována ve stejné podsíti jako adresa IP podřízené stanice (192.168.1.10), například 192.168.1.20.
Chcete-li číst podřízený registr (Holding Register), vyberte Kód funkce: 03, Počáteční adresa registru: 1, Typ dat: 32bitová pohyblivá řádová čárka a nastavte Počet registrů na čtení: 10. Poté klikněte na Připojit, jak je znázorněno níže:
Jak je znázorněno na obrázku, hlavní rozhraní nezobrazuje žádné poplachové zprávy a počet odeslaných a přijatých datových paketů se shoduje, což znamená, že nedošlo ke ztrátě paketů. Data jsou přítomna v odpovídajících registrech, což potvrzuje úspěšnou komunikaci. Mise splněna.