摘要：本文用實例介紹了臺達(dá)公司的DVP-SE PLC通過Modbus TCP協(xié)議與碩人時代公司的IDH.HOMS熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的通訊。

　　關(guān)鍵詞：DVP-SE IDH.HOMS Modbus TCP

　　引言

　　MODBUS TCP協(xié)議是一種自動化標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于當(dāng)今工業(yè)控制領(lǐng)域。通過此協(xié)議，控制器相互之間、控制器和其它設(shè)備或監(jiān)控平臺之間可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)(如以太網(wǎng))進(jìn)行通信。下面筆者以臺達(dá)公司的DVP-SE PLC通過以太網(wǎng)與碩人時代公司的IDH.HOMS熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)使用MODBUS TCP協(xié)議進(jìn)行通信為例，對MODBUS TCP通訊的應(yīng)用進(jìn)行敘述，以期達(dá)到拋磚引玉的效果。

　　一、碩人時代IDH.HOMS監(jiān)控系統(tǒng)簡介

　　IDH智能熱網(wǎng)是北京碩人時代科技股份有限公司自主研發(fā)的面向供熱行業(yè)，基于互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)處理以及虛擬現(xiàn)實技術(shù)的智能在線、遠(yuǎn)程監(jiān)控、節(jié)能運(yùn)營管理系統(tǒng)。IDH智能熱網(wǎng)是對整個供熱生產(chǎn)過程的集成管理，集合了熱源、管網(wǎng)、熱力站和熱用戶的監(jiān)控于一體。隨著供熱計量收費(fèi)政策的實施，當(dāng)大多數(shù)用戶調(diào)節(jié)室溫后，必然影響到二次網(wǎng)流量，進(jìn)而影響到熱力站、熱源的供熱量。但由于集中供熱系統(tǒng)的滯后性，用戶室溫調(diào)控后熱量的變化影響到熱源的時間過長，因此需IDH智能熱網(wǎng)管理平臺對“供熱”與“用熱”進(jìn)行監(jiān)控，分析熱網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，總結(jié)出供熱規(guī)律，從而制定供熱運(yùn)行調(diào)度方案。

　　IDH智能熱網(wǎng)主要由數(shù)據(jù)中心、監(jiān)控系統(tǒng)、管理系統(tǒng)和專業(yè)分析系統(tǒng)組成。數(shù)據(jù)中心與現(xiàn)場設(shè)備通訊，提供全供熱系統(tǒng)的遙感和遠(yuǎn)控能力，并為監(jiān)控系統(tǒng)提供在線數(shù)據(jù)。監(jiān)控系統(tǒng)以PC、信息墻、全息、手機(jī)APP等多種形式提供在線監(jiān)控系統(tǒng)的功能，并為管理系統(tǒng)和專業(yè)分析系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。專業(yè)分析系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能潛力挖掘，給管理系統(tǒng)提供能源計劃與調(diào)度建議。管理系統(tǒng)則基于專業(yè)分析建議、實時監(jiān)控數(shù)據(jù)以及客服故障、能源計量等數(shù)據(jù)做出決策，制定和調(diào)整能源計劃。

　　IDH.HOMS是IDH智能熱網(wǎng)的重要組成部分，是碩人時代熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的中心軟件。

　　IDH.HOMS 由通訊機(jī)(CM)、數(shù)據(jù)中心引擎(DC)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心引擎(BDC)、前端應(yīng)用系統(tǒng)(FE)等軟件包組成。

　　通訊機(jī)(CM)是IDH.HOMS的數(shù)據(jù)關(guān)口，其與下位機(jī)通訊，采集數(shù)據(jù)和發(fā)送指令;向上則將數(shù)據(jù)上拋給數(shù)據(jù)中心引擎(DC)，并從其獲得控制指令。通訊機(jī)支持多種數(shù)據(jù)接入方式，包括GPRS、ADSL、局域網(wǎng)、3G、OPC，以及4G、5G等。

　　數(shù)據(jù)中心引擎(DC)是IDH.HOMS高速的數(shù)據(jù)處理中心，其向下將從CM采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行高速解析，保存到實時數(shù)據(jù)緩沖池中;向上則為BDC提供高速的數(shù)據(jù)調(diào)用接口，供上層使用;其內(nèi)部則可對數(shù)據(jù)進(jìn)行二次數(shù)據(jù)源編輯，已滿足實際現(xiàn)場的各種數(shù)據(jù)變換要求。

　　業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心引擎(BDC)是IDH.HOMS的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心，將業(yè)務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，并對結(jié)果進(jìn)行分析供前端應(yīng)用系統(tǒng)(FE)調(diào)用。

　　前端應(yīng)用系統(tǒng)(FE)提供用戶進(jìn)行操作的UI界面，用戶可根據(jù)實際需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控、分析、組態(tài)等功能。

　　二、臺達(dá)DVP-SE系列PLC簡介

　　臺達(dá)DVP系列PLC加入工業(yè)自動化市場以來，產(chǎn)品不斷推陳出新，以更貼近市場需求與行業(yè)工藝。臺達(dá)DVP系列PLC以高速、穩(wěn)健、高可靠度應(yīng)用于許多工業(yè)自動化機(jī)械上;除了具有快速執(zhí)行邏輯運(yùn)算、豐富指令集、多元擴(kuò)展功能卡等特色外，并且支持多種通訊規(guī)范，使工業(yè)自動控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體。DVP系列完整的運(yùn)動控制以及網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可結(jié)合臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品，構(gòu)建高整合性的自動化解決方案，為客戶創(chuàng)新價值，成為客戶信賴的伙伴。

　　臺達(dá)DVP系列PLC分為標(biāo)準(zhǔn)型控制器DVP-E系列、薄型控制器DVP-S系列、泛用型運(yùn)動控制器DVP-PM系列和多軸運(yùn)動控制器DVP-MC系列。其中薄型控制器DVP-S系列PLC主機(jī)分為DVP-SV2高功能型主機(jī)、DVP-SS2標(biāo)準(zhǔn)型主機(jī)、DVP-SA2進(jìn)階型主機(jī)、DVP-SX2模擬型主機(jī)、DVP-SE網(wǎng)絡(luò)型主機(jī)和DVP-SX模擬型主機(jī)。

　　三、臺達(dá)DVP-12SE PLC的操作步驟

　　1、DVP-12SE是DVP-S系列的網(wǎng)絡(luò)型進(jìn)階薄型控制器，具有完整的通訊功能，主機(jī)使用DVP12SE11R，內(nèi)置Ethernet，支持Modbus TCP協(xié)議，主機(jī)右側(cè)第一個擴(kuò)展模塊使用DVP06AD模擬量輸入擴(kuò)展模塊，主機(jī)右側(cè)第二個擴(kuò)展模塊使用DVP04DA模擬量輸出擴(kuò)展模塊。主機(jī)DVP12SE11R的數(shù)字量輸入繼電器X0的MODBUS地址為101024，DVP12SE11R的數(shù)字量輸出繼電器Y0的驅(qū)動輔助繼電器M0的MODBUS地址為002048，擴(kuò)展模塊DVP06AD的模擬量輸入通道1使用的數(shù)據(jù)寄存器D10的MODBUS地址為404107，擴(kuò)展模塊DVP04DA的模擬量輸出通道1使用的數(shù)據(jù)寄存器D70的MODBUS地址為404167。

　　2、在同一局域網(wǎng)內(nèi)，通過臺達(dá)通訊軟件DCISoft搜尋并設(shè)置DVP12SE11R主機(jī)。打開PC端的DCISoft，在工具中選擇“通訊配置”，通訊設(shè)定中的傳輸方式選擇“Ethernet”。在DCISoft中按下廣播鈕，以廣播方式將搜尋到所有在網(wǎng)域上的臺達(dá)Ethernet產(chǎn)品，左邊窗口顯示搜尋到的機(jī)種列表，右邊則顯示各機(jī)種的裝置列表，在右邊窗口雙擊模塊圖標(biāo)可進(jìn)入?yún)��?shù)設(shè)置畫面。在“基本設(shè)定”的“網(wǎng)絡(luò)設(shè)定”中，“IP設(shè)定”選擇“固定IP”，“IP地址”設(shè)為172.172.0.210，“子網(wǎng)掩碼”設(shè)為255.255.255.240，“預(yù)設(shè)網(wǎng)關(guān)”設(shè)為172.172.0.209。

　　四、IDH.HOMS熱網(wǎng)監(jiān)控平臺的操作步驟

　　1、在IDH.HOMS DC的“任務(wù)調(diào)度分組”中新建一個名為“MODBUSTCP調(diào)度組”的任務(wù)調(diào)度分組，該任務(wù)調(diào)度分組的編號為0(軟件分配)。

　　2、在IDH.HOMS DC的“通訊站分組”中新建一個名為“MODBUSTCP通訊組”的通訊站分組。在新建的“MODBUSTCP通訊組”內(nèi)添加一個站點，站點編號500(自定義)，站點名稱為“MODBUSTCP01”(自定義)，該站IP地址內(nèi)填寫：PLC的IP地址:502，如172.172.0.210:502，任務(wù)調(diào)度組選擇“MODBUSTCP調(diào)度組”。

　　6、指令配置文件500.conf配置說明

　　500.conf內(nèi)容如下：

　　4

　　01,02,100,1024,1,15

　　01,05,200,2048,1,15

　　01,03,300,4107,2,15

　　01,16,400,4167,2,15

　　第一行4代表此文件的行數(shù)。

　　第二行至第四行的格式為：從設(shè)備地址 功能碼 IDH.HOMS DC中數(shù)據(jù)標(biāo)簽開始索引 寄存器開始地址 讀取的數(shù)據(jù)個數(shù) 指令通訊超時時間

　　從設(shè)備地址：PLC的MODBUS站地址，默認(rèn)1;

　　功能碼：02讀數(shù)字量，03讀模擬量，05寫數(shù)字量，16寫模擬量;

　　寄存器開始地址：PLC的MODBUS寄存器開始地址;

　　讀取的數(shù)據(jù)個數(shù)：PLC的MODBUS寄存器個數(shù)(浮點2個，16位整型1個);

　　指令通訊超時時間：默認(rèn)值，不需要修改;

　　說明：不同的MODBUS設(shè)備，MODBUS寄存器的起始地址不同，有的從0開始，有的從1開始，可以通過Modscan32軟件檢測具體的地址。

　　7、參數(shù)轉(zhuǎn)換配置文件500ID.conf配置說明

　　500ID.conf內(nèi)容如下：

　　2

　　300,1,1,0,0,0,100,0,500,0

　　400,1,1,0,0,0,100,0,500,0

　　第一行2代表此文件的行數(shù)。

　　第二行和第三行的格式為：IDH.HOMS DC中數(shù)據(jù)標(biāo)簽 是否需要數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)類型 數(shù)據(jù)格式 顯示小數(shù)點位數(shù) 原始數(shù)據(jù)最小值 原始數(shù)據(jù)最大值 物理最小值 物理最大值 高低字節(jié)順序

　　是否需要數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換：0需要轉(zhuǎn)換，1不需要轉(zhuǎn)換;

　　數(shù)據(jù)類型：0為16位整型，1為32位浮點型;

　　數(shù)據(jù)格式：保留;

　　顯示小數(shù)點位數(shù)：保留;

　　原始數(shù)據(jù)最小值：轉(zhuǎn)換前的;

　　原始數(shù)據(jù)最大值：轉(zhuǎn)換后的;

　　物理最小值：實際物理量程;

　　物理最大值：實際物理量程;

　　高低字節(jié)順序：0表示4321，1表示1234，2表示2143，3表示3412，臺達(dá)DVP-SE PLC的高低字節(jié)順序為4321，即32位浮點數(shù)解碼順序為雙字元件不做處理直接解碼。

　　8、kar.ini文件配置

　　[Main]

　　Total_Count = 1

　　Program_0 = CommuOnLine.exe -v 5 -IdhCtrl -Idh -CommuTryTs 2 -commuouttime 10 -g 0 -protocol modbustcp -d DSN=homs;UID=idhuser;PWD=idhuser -server 192.168.11.101 -port 8890 -cserver 192.168.11.101 -cport 8891 -disablelog

　　CommuOnLine.exe為在線直接TCP/IP通訊方式;

　　-g：任務(wù)調(diào)度分組號，必設(shè)參數(shù);

　　-protocol：通訊組所使用的通訊協(xié)議，采用modbus tcp方式通訊;

　　電力方向評職知識：熱電耦合論文可以公開發(fā)表的期刊

　　結(jié)束語

　　本文介紹了臺達(dá)PLC通過Modbus TCP協(xié)議與碩人時代IDH.HOMS監(jiān)控系統(tǒng)通訊的實現(xiàn)，其它品牌的PLC也可以采取相同的方法通過Modbus TCP協(xié)議接入IDH.HOMS監(jiān)控系統(tǒng)，希望能對大家有幫助。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]廖常初.可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)[M].重慶大學(xué)出版社,2004年

　　[2]DVP-ES2/EX2/SS2/SA2/SX2/SE&TP 操作手冊[程序篇].2018年

　　作者：趙璐