S係列I/O前端與世紀星 概述 S係列I/O前端是本公司基於多年製造經驗與技術積累,充分考慮工業現場采集與控製的實際需要, 采用最新微電子與微處理器技術研製生產的高性能I/O前端。S係列I/O前端具有模擬信號輸入(AI)、 模擬信號輸出(AO)、開關量輸入(DI)、開關量輸出(DO)等功能,規格多樣, RS485總線通訊接 口,標準MODBUS協議,通用而非專用的驅動程序,設置測試簡捷,使用方便,性價比優越,是各種工 業現場信號數據進出計算機的快捷通道。且適配於國內外各種組態軟件。 S係列I/O前端有以下型號: S1104 4路混接(標準電壓、標準電流、熱阻、熱偶)輸入,工程量值,8路報警繼電器輸出。 S1108 8路混接(標準電壓、標準電流、熱阻、熱偶)輸入,工程量值,4路報警繼電器輸出。 S1116 16路混接(標準電壓、標準電流、熱阻、熱偶)輸入,工程量值。 S1204 4路兩線製(4~20mA)變送器專用輸入,直接掛接變送器,工程量值,8路報警繼電器輸出。 S1208 8路兩線製(4~20mA)變送器專用輸入,直接掛接變送器,工程量值,8路報警繼電器輸出。 S1216 16路兩線製(4~20mA)變送器專用輸入,直接掛接變送器,工程量值。 S1316 16路開關信號輸入,8路開關量信號輸出。 S1332 32路開關信號輸入。 S1416 16路開關信號輸出。 S1504 4路隔離模擬信號輸出(4~20mA),8路開關信號量輸出。 世紀星是北京世紀佳諾科技有限公司開發生產的常用組態軟件,下麵就S係列I/O前端與世紀星的 通訊連接介紹如下: S係列I/O前端與世紀星連接大致有兩種方式,一種是直接連接方式,另一種是間接連接方式。 *直接連接方式 直接連接方式是S係列I/O前端通過串行總線(RS485)、MODBUS 協議直接與世紀星連接。 *間接連接方式 間接連接方式是以PLC可編程控製器(例如西門子S7-200)為通訊管理器和控製CPU,S係列I/O前 端為輸入輸出模塊,間接與世紀星連接。在間接連接方式時世紀星軟件不直接與S係列I/O前端打交道, 而是與PLC的內存數據變量中的 I/O數據映射區打交道。驅動程序使用PLC的驅動程序,即可在 S係列 I/O前端上完成相應的輸入輸出工作。此種方式的好處是可以減輕主機的通訊負擔, 並使整套係統可 利用PLC的編程能力和可靠性使之具有某些脫離上位機運行的可能,避免或減輕因使用WINDOWS上位機 平台較易出現死機和上位機崩潰的煩惱。間接連接的具體使用方法參見本公司的《S係列I/O前端與可 編程控製器的連接》。 下麵就S係列I/O前端與世紀星的直接連接予以說明,S係列I/O前端與世紀星的連接是一項不複雜 的連接工作,基本上有如下幾步:設置S係列I/O前端;在組態王的當前運行項目下定義計算機的通訊 口;定義連接的外部設備(如S係列I/O前端的S1108);定義每個I/O通道對應的變量地址及工況參數; 變量的動畫連接等工作。 連接要點及注意事項 ● 運行世紀星的計算機與S係列I/O前端的通訊連接方式為主從式,計算機為主,S係列I/O前端為從。 ● 確定世紀星與S係列I/O前端的通訊速率,例如9600bps。 ● 普通PC機串行口為RS232,S係列I/O前端的通訊接口為RS485,因此在計算機側應加裝RS232/RS485 轉換器(如本公司的S9101)。 ● 用戶在連接之前,應使用S係列I/O前端設置測試程序《XMH_SIOSET》,將S係列I/O前端的站址設 置好,並將通訊速率設置為約定好的通訊速率,通信協議為MODBUS。對於模擬量而言,整型請選 擇為 MODBUS(I),浮點請選擇為MODBUS(F1)或MODBUS(F2)。S係列I/O前端的其它參數,用 戶根據現場實際工況自行設置。 ● 用戶可使用S係列I/O前端設置測試程序《XMH_SIOSET》,對已連接完畢的係統硬件環境進行測試, 以確定硬件連接無誤,並可進行相應的功能和精度核查。 ● 如有多個S係列I/O前端請用RS485總線(屏蔽雙絞線),將所有S係列I/O前端串接在一起,再與計算 機側的RS485接口相連。 ● 計算機與S係列I/O前端的通訊電纜連接對應表(以S9101單路隔離RS232/RS485轉換器為例) RS232通訊線 計算機的COM 口(九芯) S9101的RS232側 2 (RXD) -------------- 3 (TXD ) 3 (TXD) -------------- 2 (RXD) 5 (GND) -------------- 5 (GND) RS485通訊線 S9101的RS485側 S係列I/O前端的接線端子 1號站 2號站 N號站 1 (RS485 A ) --- 37 ----- 37 -------------- 37 (RS485 A ) 2 (RS485 B ) --- 36 ----- 36 -------------- 36 (RS485 B ) 3 (RS485 地) --- 35 ----- 35 -------------- 35 (RS485 地) 以世紀星連接4個S係列I/O前端的某工程為例,S 係列I/O前端型號分別為S1104、S1108、S1316、 S1504,對應站址為1、2、3、4,通訊協議對應為MODBUS(I)、MODBUS(F2)、MODBUS、MODBUS,通 訊速率為9600 bps,連接於COM1口。 在世紀星(工程項目管理)環境中,定義PC機與S係列I/O前端相連接的通訊口(以串口COM1為例), 進入世紀星後,出現工程項目管理畫麵(如圖1)從工具條選擇"新建"進而輸入需新建項目的項目名稱, 路徑(即存儲目錄)說明(項目描述),此時選擇新建項目,進入組態。 在世紀星(開發環境)環境中,定義PC機通訊口下的連接設備(以串口COM1為例) (圖 1) S係列I/O前端的通訊協議為標準的莫迪康公司的MODBUS-RTU協議,協議的具體細節用戶可忽略,確 定各種輸入輸出信號對應的寄存器地址即可完成輸入輸出的管理。 打開新建工程後,出現工程瀏覽器畫麵,從左側係統樹中選擇"設備驅動"的"多串口參數設定",雙 擊"COM1",出現設置串口COM1畫麵,按照與S係列I/O前端約定的通訊速率設置COM1口。設置如下:通訊 速率為約定(例如9600bps)、無校驗、8位數據位、1位停止位、RS485通訊方式。 通訊口設置完成後,點擊畫麵右側的 "設備驅動向導",出現設備配置向導(如圖 2)畫麵,按提 示將COM1口連接設備設置為PLC的莫迪康 MODBUS-RTU(地址型)的串行方式,可將外部連接設備命名為 S1104A",在設備地址中輸入所要連接的S係列I/O前端的通訊站址(如所連接的 S係列I/O前端的通訊地 址為01,則將連接設備 "S1104A"的設備地址中輸入1,串行口連接為COM1,通信故障恢複參數可使用係 統默認。 重複以上操作對剩下的設備進行設置, 外部連接設備命名可分別為 "S1108A", "S1316A", "S1504A",通訊站趾分別為2,3,4)。 ● 通道參數定義 在工程瀏覽器的左側樹形結構中選擇 "變量字典",雙 "變量字典", 彈出變量數據庫管理對話框 (如圖3),"新建" 變量,因各種設備的信號輸入,輸出類型不同,現對各種類 型 ,輸出信號的 參數定義分別說明: *整型模擬量輸入 整型模擬量輸入對應的寄存器地址為3XX,從3X1開 始,每個寄存器地址對應一個整型模擬量輸入 通道,N個通道占用N個寄存器到3X0+N為止。 以S1104為例,因為其通訊協議為MODBUS(I)。S1104要求定義4個變量,名稱可分別設置為S1104-1、 S1104-2、S1104-3、S1104-4;4個變量的變量類型全部設置為"I/O實數";連接設備全部為"S1104A";4 個變量各占用 1個寄存器,寄存器地址是連續的,地址分別為 3X1、3X2、3X3、3X4; 數據類型全部為 "INT";讀寫屬性為"隻讀";按照實際的工況設置變量的最大、最小值,工程單位、報警值、曆史數據是 否記錄以及報警安全區、允許DDE數據交換等,請將以上數據如實填寫。 *浮點模擬量輸入 浮點模擬量輸入對應的寄存器地址為4x,從4x1開始,每兩個寄存器地址對應一個浮點模擬量輸入通 道,N個通道占用2N個寄存器,到4x0+2N為止。 注: 為了連接方便, 在世紀星軟件用浮點模擬量輸入時,請在 S係列 I/O 前端設置測試程序 《XMH_SIOSET》的通訊協議下選用MODBUS(F2)。 以S1108為例,其通訊協議為MODBUS(F2)。S1108有8個模擬量輸入通道,名稱可分別設置為S1108-1、 S1108-2、S1108-3、S1108-4、S1108-5、S1108-6、S1108-7、S1108-8; 8個通道對應變量的變量類型設 置全部為"I/O實數";連接設備全部為"S1108A";由於浮點數據要占 用兩個寄存器,所以8個變量的寄存 器地址是間隔的,分別為 3x1、3x3、3x5、3x7、3x9、3x11、3x13、3x15;數據類型全部為"FLOAT";讀 寫屬性為 "隻讀";按照實際的工況設置變量的最大、最小值,工程單位、報警值、曆史數據是否記錄以 及報警安全區、允許DDE數據交換等,請將以上數據如實填寫。 *開關量輸入 開關量輸入對應的寄存器地址為1x,從1x1開始,每個寄存器地址對應一個開關量輸入通道, N個通 道占用N個寄存器,到1x0+N為止。 以S1316為例(16個開關量輸入信號),名稱可分別設置為 S1316-1、S1316-2・・・・・・S1316-16; 變量類型全部設置為"I/O離散";連接設備全部為"S1316A";16個變量各占用1個寄存器,寄存器地址是連 續的,地址分別為 1x1、1x2、・・・・・・1x16;數據類型為 "bit";讀寫屬性為"隻讀"; 按照實際的 工程量標度設置變量的起始狀態、允許DDE數據交換等,請將以上數據如實填寫。 *開關量輸出 開關量輸出對應的寄存器地址為0x,從0x1開始,每個寄存器地址對應一個開關量輸出通道,N個通道 占用N個寄存器,到0x0+N為止。 以S1316為例(8個開關量輸出信號)。參數定義基本同開關量輸入,不同之處為讀寫屬性為"讀寫"; 8個變量的寄存器地址為0x1、0x2・・・・・・0x8,數據類型為"bit", 按照實際的工程量標度設置變量 的起始狀態、允許DDE數據交換等,將以上數據如實填寫到需定義的變量中。對S1504的開關量輸出信號定 義基本同S1316的定義,不同的是"連接設備名稱"和"變量名稱"。 *模擬量輸出 模擬量輸出對應的寄存器地址為4x,從4x1開始,每個寄存器地址對應一個模擬量輸入通道,N個通道 占用N個寄存器,到4x0+N為止。 以S1504為例(4個模擬量輸出)。參數定義基本同整點模擬量輸入,不同之處為變量名稱不同;讀寫 屬性設置為"隻寫"或"讀寫";4個變量的寄存器地址分別為4x1、4x2、4x3、4x4;連接設備全部為"S1504A" 完成以上步驟後,即完成了世紀星與S係列I/O前端的設備定義和通訊連接準備工作,其它進行動畫連 接及完成世紀星的更高級功能,請參見北京世紀佳諾公司的《世紀星使用手冊》。
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