SC-501/DE系列PLC以太網遠程設備監控系統

論述盟立SC-501/DE(E)系列雙以太網口 PLC在采煤現場設備監控等現場狀況比較復雜領域的應用前景，展示其良好的工程實用性。對于iFIX監控軟件和SC-501/DE的以太網連接技術以及對臺達下位機DVP-10SS資料的讀/寫技術給出詳細表述。
關鍵詞：以太網 SC-501/DE IFIX組態軟件 MODBUS TCP MSG指令

1 引言

近年來，由于國內經濟的迅猛發展，加上國際能源價格的不斷上漲，造成國內對煤炭的需求量不斷上升。由于在煤礦安全投入方面的長期滯后，使得各種事故時有發生，嚴重影響礦工的人身安全和社會穩定。這種情況下，國家決定投入巨資整治煤礦安全環境，可以預期，煤礦安全監控在今后幾年中會得到很大的應用和發展。本文介紹盟立推出的雙以太網口的SC-501/DE系列 PLC煤礦對采煤現場情況的遠程監控解決方案。

2 SC-501/DE(E) 系列PLC遠程監控系統

遠程監控硬件主要包括上位機桌面電腦、SC-501/DE(E) 系列PLC、臺達10SS(v5.9及以上)小型PLC及模擬量模塊。SC-501/DE PLC是盟立公司最新推出的新版本控制器，主機自帶雙以太網口和COM1/2兩個通訊口，其中以太網口作為主站支持通過MODBUS TCP協議和下位機通訊，COM2口作為主站支持通過MODBUS協議/自由口通訊和下位機通訊。這樣就可以輕松實現和同樣支持MODBUS協議的臺達PLC的多平臺接入，監控裝置系統示意參見下圖。

在遠程監控系統中，軟件需要實現的功能有：IFIX監控功能、SC-501/DE通訊功能、A/D采樣功能等。這里主要講的是監控、通訊功能實現方法和步驟，至于A/D采樣，在DVP-PLC手冊里已有詳細的說明。

3 iFIX監控軟件和SC-501/DE的以太網連接

這里監控軟件選用美國GE Fanuc的iFIX軟件來全面監控和分布管理全范圍的生產數據。iFIX，SC-501/DE支持MODBUS（通過COM口）及MODBUS TCP（通過以太網口）通訊協議，這些IFIX都有支持，可以方便的實現連接。對于通過COM口連接。使用COM1/2口連接，需安裝MB1通訊協議，配置MODBUS通訊參數，電纜為普通的串口電纜。如使用COM2口RS422/RS485時，則需要增加轉接模塊，這里不再贅述。
本文重點討論對于通過以太網口連接。計算機須裝有網卡，選擇安裝MBE通訊協議。配置SC-501/DE的IP屬性，配置MODBUS TCP的IP參數。

3.1 SC-501/DE的IP屬性方法

打開 IPConfig.exe ，顯示如下界面：

Confiugration: 使用這個按鈕可以找到并配置SC-501/DE站；
Update Station: 使用這個按鈕可以可以把配置參數寫入到SC-501/DE。

（1）設定搜索區域。在使用配置按鈕前, 先通過菜單【File】的下拉子菜單 【Subnet Mask】 設置搜索區域, 即SC-501/DE和運行【IPConfig】的電腦所屬網段的子網掩碼（subnet mask），如果SC-501/DE和電腦同在C 類網, 則設置子網掩碼為 “255.255.255.0”；B類網, “255.255.0.0”； A類網, “255.0.0.0”。
默認為C類網 “255.255.255.0”。

（2）配置IP屬性。點擊 【Configuration】 圖標, 顯示如下圖：

如果只顯示 【Local】圖標而無其他內容顯示，可按以下步驟排除問題 ：

1． 查看LINK燈，若LINL燈亮表示,通訊線連接正常,反之則表示網線未正常連接。
2． 查看RTX燈，看是否閃爍， 不正常則檢查通信線。
3． 檢查ipconfig.exe版本， 是否為V3.01。
4． 可使用Ping 來測試網絡通訊，看是否通過。
5． 檢查PC上防火墻是否關閉。

（3）TCP/IP 設置。如果能正常連接到SC-501/DE, 就可以修改 TCP/IP 參數了。 完成輸入后, 使用 “PING” 指令可以測試 TCP/IP連接。 【Station Name】 和【Comment”】是可選項。 如果沒有定義 【Station Name】, 名字由IPConfig自動分配。
按【Security】按鈕進入下圖：

通過【ADD】按鈕,加入以太網IO掃描主站的IP地址，通過按鈕【Delete】,刪除以太網IO掃描主站的IP地址，通過其他按鈕定義以太網IO掃描主站的權限(Read only or Read/Write)。

（4）更新IP地址。SC-501/DE在STOP模式下，通過 【Update Station】按鈕，把修改后的配置參數寫入到SC-501/DE。當出現右圖提示后則參數寫入成功。
建議：更新SC-501/DE參數后重新上電。

（5）修改計算機的網絡屬性。通過Ipconfig.exe讀取SC-501/DE IP配置后，也可以只修改計算機的網絡屬性，使之與 SC-501/DE IP屬性匹配，操作方法：

進入計算機操作系統【控制面板】，選擇【網絡連接】，右擊網卡對應的網絡連接圖標，選擇【屬性】。進入屬性表，選擇最下端的Internet 協議（TCP/IP），點擊【屬性】，配置IP地址和子網掩碼。

3.2配置MODBUS TCP/IP屬性

在IFIX的I/O設置中，填入上面配置的地址，192.168.30.240（以Ipconfig.exe讀取的IP為準），即為SC-501/DE的IP地址，PORT口缺省為502。

在SETTING欄中填入本機地址，即為上面配置的計算機IP地址，192.168.30.20。需要注意的是，這兩個IP地址必須在同一個網段內。

如果所有設置都正確，啟動IFIX的Mission Control功能，可以看到程序中相應的I/0驅動處于激活狀態。

4 SC-501/DE對臺達下位機DVP-10SS資料的讀/寫

SC-501/DE MODBUS通訊指令MSG通過COM2口實現對下位機MODBUS設備的讀出和寫入。MSG指令是專為SC-501系列PLC 的MODBUS MASTER功能提供的應用指令，用戶可以使用這條指令實現對其他MODBUS設備資料的讀寫。有關MSG指令的具體說明可以到網站ftp://ftp.delta.com.cn/public/fama/Manual/MSG.doc，這邊不再贅述。下面提供的是通過MSG指令讀寫下位機資料的說明：

COM2口默認為MODBUE RTU SLAVE，作為MASTER功能須用戶配置，配置步驟如下：
STEP 1: 打開SC-501/DE編輯軟件WINPP，控制器連線。
STEP 2: 在線后,選擇面板左邊的【系統設定】，點擊【系統參數設定】。
STEP 3: 進入設置畫面后,進入【通訊埠2】對COM 2做參數設定.
STEP 4: 設置COM2口通訊屬性。設置波特率、奇偶校驗、主從設置、ASCII/RTU、站號及Timeout時間。見下圖：

STEP 5: 回到上一層,確認PLC在STOP狀態，將剛才的配置寫入FAMA SC-501，並退出PP。這樣MODBUS MASTER功能將啟動。

程序范例

程序說明：

42002為MSG讀寫命令, 0 => READ, 1 => WRITE
42000為每次觸發MSG時間
41001~41006為MSG功能表參數設定區參數設定。
41001為MSG執行狀態監控及系統占用。
41002為本站的資料格式，其中：0為DO,1為DI,3為只讀寄存器,4為可讀寫寄存器。
41003為讀寫的資料在本站中的存放地址,此為offset值。
41004為從站的資料格式，其中：0為DO,1為DI,3為只讀寄存器,4為可讀寫寄存器。
41005為需要從從站讀寫的資料存放地址,此為offset值。
41006需要讀寫的資料長度。
如果42002 為 0 即為讀取從站 44097（D0）， 存至本站43002，連續50 words

如果42002 為 1 即為將本站43002寫入從站 44097(D0)，連續50 words
MSG指令為觸發型指令,定時器每一秒觸發MSG指令一次,發出通訊請求。

5 結束語

本文主要說明SC-501/DE（E）便捷的以太網功能，在所有有相似需求的場合，同樣值得推廣。通過這樣的方式，可以實現煤礦對采煤現場情況的遠程監控，反饋回的信息匯聚到總的監控平臺進行分析。通過對現場情況實時掌握，實現對事故的早期預防