FW244 使用手册
通信接口卡
1 基本说明
FW244
通信接口卡FW244是DCS系统与其它智能设备(如PLC、变频器、称重仪表等)互连的网间连接设备,是SCnet Ⅱ网络节点之一,在SCnet Ⅱ中处于与主控制卡同等的地位。其功能是将用户智能系统的数据通过通讯的方式连入DCS系统中,通过SCnet Ⅱ网络实现数据在DCS系统中的共享。FW244提供RS-232和RS-485两种接口方式,通过SCX语言编程软件实现与第三方设备间的通讯。
FW244由底板和背板组成。底板负责读取数据,背板负责发送数据。 FW244在网络架构中的位置如图 1-1:
图 1-1 FW244在网络架构中的位置
2 原理说明
通信接口卡FW244原理框图如图 2-1所示:
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图 2-1 FW244原理简图
FW244通信接口卡,利用SCX语言编制程序,通过RS-232或RS-485接口以Modbus、HostLink等协议与第三方设备通信,底板的控制器把从第三方设备取得的数据放在公共内存中,背板控制器从公共内存中取得数据再通过SCnet II网络送给操作站。这样操作站监控软件就可以显示第三方设备的状态、数据。
3 使用说明
FW244卡件背板结构简图见图 3-1:
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图 3-1 FW244卡背板结构简图
图 3-2 FW244卡底板结构简图
FW244在机笼中占两个/IO槽位,地址推荐用偶数位。(如果地址为奇数,如:05,
则FW244所占的位置为05、06,而07位的卡件就无法冗余)
3.1 LED指示灯说明
表 3-1 FW244面板指示灯说明
LED-A LED-B SLAVE 指示灯 FAIL(红)RUN(绿) WORK(绿)LINK(绿)
与智能设备
意义 故障 运行 工作 以太网A口以太网B口 背板程序灯
通信指示
正常 暗 闪 亮(工作)闪亮 常亮短暗常亮短暗 闪 故障
亮或闪
暗
-- -- 短亮长暗
3
短亮长暗
--
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3.2 跳线说明
底板上设置有JP1和JP2两组跳线,用于设置卡件和智能设备通信方式。采用232通信方式时,JP1和JP2都跳1-2脚;采用485通信方式时,JP1和JP2都跳2-3脚。
3.3 地址拨码开关
FW244在组态软件中,组态方法和主控制卡相同,在主机设置对话框中添加主控制卡,然后选择FW244,其IP地址设置方法和主控制卡相同,但不能与主控制卡IP地址重复。FW244卡件地址拨码开关SW2设置见
表 3-2,SW2的1~8位分别用S1~S8表示。其中S4~S8位用来对通信接口卡的网络地址进行设置。采用二进制码计数方法,自左至右代表高位到低位,即左侧S4为高位,右侧S8为低位。
表 3-2 FW244网络地址设置
地址选择SW2
S4 S5 S6 S7 S8 地址 - ON - ONOFF OFF OFF ON OFFOFF OFF OFF ON ONOFF OFF ON OFF OFFOFF OFF ON OFF ONOFF OFF ON ON OFFOFF OFF ON ON ONOFF ON OFF OFF OFFOFF ON OFF OFF ONOFF ON OFF ON OFFOFF ON OFF ON ONOFF ON ON OFF OFFOFF ON ON OFF ONOFF ON ON ON OFFOFF ON ON ON ON02 ON03 ON04 ON05 ON06 ON07 ON08 ON09 ON10 ON11 ON12 ON13 ON14 ON15 ON
OFFOFFOFFOFFOFFOFFOFFOFFONONONONONONONON
地址选择SW2
S4 S5 S6 S7 S8 地址
OFFOFFOFFOFFONONONONOFFOFFOFFOFFONONONON
OFFOFFONONOFFOFFONONOFFOFFONONOFFOFFONON
OFF 16 ON 17 OFF 18 ON 19 OFF 20 ON 21 OFF 22 ON 23 OFF 24 ON 25 OFF 26 ON 27 OFF 28 ON 29 OFF 30 ON 31 3.4 设备联接
FW244通过TB315端子板与现场智能设备相连,TB315端子板接线示意图见图 3-3所示。在端子板上有两个DB25底座,通过DB25线与FW244相连。
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图 3-3 TB315端子板示意图
¾ 第三方设备是RS-485方式 FW244/RS-485口接线方法:
FW244卡的Data+接第三方设备的RS-485口的Data+;FW244卡的Data-接第三方设备的RS-485口的Data-(此处的Data+即端子的TXD,Data-即端子的RXD),不需要经过转换模块。接线示意图如图 3-4所示。
图 3-4第三方设备是RS-485方式时FW244/RS-485口接线示意图
注意:如果在第三方设备允许的情况下,可以自制一条线,一头为DB25 头,插在FW244卡所在槽位背面,另一头不接端子板,而是根据实际情况通过把头制成DB9头等直接与第三方设备相连接。要注意自制线的时候两边的DATA+和DATA-不可以弄错。
FW244/RS-232口接线方法:
FW244卡的TXD(发送脚)接转换模块串口端的RXD(接收脚),FW244卡的RXD接转换模块串口端的TXD,FW244卡的GND接转换模块串口端的GND;转接模块的DATA+接第三方设备的DATA+(TXD),转接模块的DATA-接第三方设备的DATA-(RXD),接线示意图如图 3-5所示。
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图 3-5第三方设备是RS-485方式时FW244/RS-232口接线示意图
注意 :FW244/RS-232通过端子办与转换模块连接时用的DB9线,一头为DB9头,与亚当模块连接,另一头把DB9头拆除,找到DB9头的2号引脚RXD,3号引脚TXD,5号引脚GND对应的线与TB315对应的端子连接。
¾ 第三方设备是RS-232方式 FW244/RS-485口接线方法:
FW244的TXD接转换模块的DATE+,FW244的RXD接转换模块的DATE- ,转换模块串口端与设备按照串口方式接(转换模块TXD接第三方设备的RXD,转换模块RXD接第三方设备的TXD,转换模块GND接第三方设备的GND。接线示意图如图 3-6所示。
图 3-6第三方设备是RS-232方式时FW244/RS-485口接线示意图
FW244/RS-232口接线方法:
FW244卡的TXD与第三方设备的RXD连接,FW244卡的RXD与第三方设备的TXD连接,地对地连接。接线示意图如图 3-7所示。
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图 3-7第三方设备是RS-232方式时FW244/RS-232口接线示意图
4 技术特性
4.1 RS-232接口规范
连接方式:点对点 同步方式:起—停方式
数据格式:1位起始位,1位停止位,7/8位数据 奇偶校验:无校验/奇校验/偶校验/set校验/clr校验 波 特 率:1200 bps /2400 bps /4800 bps /9600 bps /19200bps 连接电缆:3芯通讯电缆
4.2 RS-485接口规范
当其他厂家智能设备是RS-485电气标准时,RS-232口的FW244卡可以通过RS-232/RS-485转换模块与其相连;而RS-485口的FW244卡可直接与其相连。此时,一块FW244卡最多可以连接4台智能设备,而且要求这些智能设备可以设置的通讯地址,采用同一种通讯协议且此通讯协议具有地址识别功能。
5 工程应用说明举例
5.1 FW244与SCnet Ⅱ网络接口
FW244卡与主控制卡一样,具有两个互为冗余的接口与SCnet II网络相连,连接规范和网络地址的设置同主控制卡,它的地址不能与系统中的主控制卡冲突。
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5.2 通信协议
FW244卡的通信驱动程序可以通过SCX语言编写实现,由组态软件下载到FW244卡中运行。SCX语言提供了串行通讯库函数,Modbus协议库函数、HostLink协议库函数。这里提到的Modbus协议是指普通的Modbus协议,或者叫Modbus RTU协议;不是指Modbus Plus协议。
FW244卡已实现通讯的协议如下: ¾ Modbus-RTU (二进制) ¾ HostLink-ASCII (二进制) ¾ Mitsubishi FX2系列
¾ 自定义:用户通讯协议开放,波特率≤19200bps
当对方设备采用的协议既不是Modbus协议也不是HostLink协议时,我们称之为自定义协议。 只要此协议说明了通讯双方的主从关系、命令格式、数据格式,就可以使用SCX语言通过编程实现与对方设备通信。
主从关系:一般采用FW244卡主动发送,对方设备响应的方式;如果是对方设备主动发送,且不需要FW244卡返回数据的方式,还需要一个通讯模块。
命令格式:有关FW244卡该发送哪些字节,对方设备又会发送哪些字节的详细描述;每条通讯命令都应该有具体的命令格式。
数据格式:每条命令中数据字节及其含义的描述;收到通讯命令后,为了将传送的数据从命令中提取出来,需要具体的数据格式。
实现与符合上述协议的智能设备通信,用户只需要直接调用SCX语言内相关的库函数即可。
5.3 数据采集周期
FW244通信周期(智能设备的循环采样的周期)与它所连接的智能设备数量、通信波特率、通信数据量、智能设备的特性、通信协议等都密切相关。在使用时如果发现通信周期太长,导致操作站上对应变量的显示刷新周期很长,可增加FW244的数量来减少循环采样时间。
5.4 单块FW244可连接设备数量
可配置4台智能设备,配置的智能设备数量受以下两个方面影响:(1)响应时间,用户要求的响应时间越快,在其它条件相同的情况下所带的智能设备数量就会越少;(2)通讯数据量,数据量越大,所带的智能设备越少。
5.5 FW244卡读取某型号模拟量输入模块数据程序示例
假设该模块是一款8路模拟量输入模块,它可以和智能设备进行RS485通讯,可以通过其规定的命令格式和数据格式对它进行模块设置和数据读取。这里我们使用FW244通讯卡对它进行数据的读取,下面举出在FW244卡中编程实现读取此模块第一个通道数据的例子,来简要的说明对它的使用方法。
假设该模块接受ASCLL码命令#AA(cr)可以把8路通道的数据传送到发出命令的智能通讯设备,
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AA表示此模块的当前地址,传送过来的数据格式为>(数据)(cr),每路通道数据都是7个字节来描述,每个通道数据的值是由每个字节对应的ASCLL码组成,其中第一个字节表示数据的正或负,第三个字节表示小数点。通过模块自带软件读取到它的地址为ASCLL码01,这样我们就可以进行自定义通讯编程读取模块数据了。
下面为代码: int a[4]; int b[8]; float f; main() {
a[0]=35;//对应ASCLL码#,起始标志 a[1]=48;//对应ASCLL码0 a[2]=49;//对应ASCLL码1
a[3]=13;//对应十六进制数0D,即cr结束标志 _TAG(\"number\") = _TAG(\"number\") +1; //程序运行指示 setcomm(9600,0);//设置通讯属性 setdelaytime(300);
_TAG(\"return1\") = read(4,8,a,b); //把ASCLL码命令#01(cr)通过a整型数组发送,同时用b
整型数组取回前8个返回值,其中第一个为起始标志,后七个为模块0通道数据
_TAG(\"value1\")= b[0]; //返回起始标志,对应ASCLL码>
_TAG(\"value2\")= b[1]; //返回数据的第一个字节,对应ASCLL码+或- _TAG(\"value3\")= b[2]; //返回数据的第二个字节,对应数据的个位
_TAG(\"value4\")= b[3]; //返回数据的第三个字节,对应ASCLL码.,即数据的小数点 _TAG(\"value5\")= b[4];//返回数据的第四个字节,对应数据的第一为小数 _TAG(\"value6\")= b[5]; //返回数据的第五个字节,对应数据的第二位小数 _TAG(\"value7\")= b[6]; //返回数据的第六个字节,对应数据的第三位小数 _TAG(\"value8\")= b[7]; //返回数据的第七个字节,对应数据的第四位小数
if (_TAG(\"return1\")==0) {
f=itof(b[2]-48)*1.0+itof(b[4]-48)*0.1+itof(b[5]-48)*0.01
+itof(b[6]-48)*0.001+itof(b[7]-48)*0.0001; //通过计算取得对应的ASCLL码数值,同时根据其数据的固定格式转化为浮点数
if (_TAG(\"value2\")==43) //43表示ASCLL码+ {
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_TAG(\"FVALUE1\")=f;//FVALUE1就是取得的第一个通道的模拟量数据,这
里得到电压值,需再转化为实际量
}
if (_TAG(\"value2\")==45) //45表示ASCLL码-
{
_TAG(\"FVALUE1\")=f-f*2.0; }
}
}
通过这段代码可以把模块的第一通道,即0通道的数据赋值给定义的浮点数FVALUE1。其它7个通道值也按照同样方法取得,只需把接受数组定义成合适的长度即可。
5.6 工程应用中的注意事项
1、第三方设备与通信接口卡之间采用“主-从”式进行通讯,其中通信接口卡是主设备,第三方设备是从设备。
2、目前通信接口卡能够实现与Modbus RTU、HostLink和自定义协议的通讯,需要明确智能设备具体的通讯协议。
3、智能设备应该是可寻址的。对于一块通信接口卡与多个智能设备连接的情况,要求智能设备的地址可以设置。
4、需要明确智能设备的接口物理协议,常见的有RS-232和RS-485两种,根据具体的接口方式和通讯距离才能确定物理连接方式。
5、需要明确智能设备的通讯波特率,数据组成形式、校验形式。
6、需要明确所需数据在智能设备内存中的地址,为保证数据读取的有效性,建议所需数据的内存地址最好是连续的。
7、为保证组态工作的顺利进行,需要明确从内存中读取的数据与工程量之间的转换关系,以及每个工程量的单位。(编码、解码方式)
8、需明确与智能设备通讯数据在监控软件中的组态要求。 9、需要明确要求通讯的数据量大小以及通讯的速度要求。
5.7 工程应用中常出现的问题及解决方法
1) 当分别连接一台设备时通讯正常,而连接二台或更多时通讯不正常。
A.一般是在两台设备的接口为RS-485时出现这种情况。出现这种情况的原因可能是两台设备的零电平略有不同,导致通讯总线上的电平发生变化,可能会导致两台设备不能正常接收FW244卡发出的信号或FW244卡不能接收到返回信号。
B.同样是使用了RS-485接口的设备,采用同一类型的设备,但双方与244卡的通讯距离相差较大。导致距离较远的设备通讯不正常。出现的状态:远距离PLC可以接收到244卡的信号并且发
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出了返回信号,而244卡不能接收到返回信号。可能原因是距离较近的PLC对远距离的PLC通讯造成影响。
解决方法:在近距离的PLC的通讯总线上串接一个适当的电阻(120Ω)。
2) 当使用RS232/RS485转换模块时,RS232/RS485转换模块的指示灯无通讯指示
引起此种现象的原因较多,但在硬件方面的故障主要体现在接口和接线上,在工程项目实施过程中,由于种种原因,可能出现前期用户提供的设备接口类型与实际设备的接口类型不一致,导致通讯不正常。接线方面的原因主要是RS-232端的收发脚接反,RS-485侧的正、负线接反等。
不同类型的设备其接口的引脚会有不同的定义,所以在做接头时应与第三方设备技术人 员进行相关的交流。
6 故障分析及维护方法
表 6-1 FW244常见故障及维护方法
序号 1 2 3 4
故障特征 通信标志为“-1” FAIL灯闪 FAIL灯常亮 通信标志为“1”
故障原因
卡件没有正常收到第三方设备返回的
数据
卡件电源电压比较低 卡件处于复位期间或卡件硬件损坏 卡件收到第三方设备返回的数据但校
验不正确
排除方法
检查第三方设备是否正常、接线是否正确、FW244本身是否正常
适当调高供电电压
等待卡件退出复位状态,如果是硬
件损坏请更换卡件
检查接线是否正确或缩短通信线或
降低波特率
7 资料版本说明
表 7-1版本升级更改一览表
资料版本号
FW244使用手册(V1.0)
输出时间
更改说明
FW244使用手册(V1.1)
增加: 2.5节XP244卡读取某型号模拟量输入模块数据程序示例
2008-10-202.6节增加工程应用中的注意事项
2.7节工程应用中常出现的问题及解决方法
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