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03 - HIMA Training - WIZCON - MODBUS TCPIP Connection Rev3


HIMA Training WIZCON MODBUS TCPIP CONNECTION

WIZCON – HIMA H41q/51q Controllers

MODBUS TCPIP CONNECTION

User Manual

Revision: Rev.3

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HIMA Training WIZCON MODBUS TCPIP CONNECTION

WIZCON – MODBUS TCPIP CONNECTION to H41q/51q Controllers

1 2 3 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 5 6 7 8

功能介绍 .........................................................................................................................3 试验背景 .........................................................................................................................3 ELOP II 的准备工作 ........................................................................................................3 WIZCON 组态 .................................................................................................................4 建立 MODBUS TCP/IP 通讯驱动....................................................................................4 建立模拟量标签(port 502) .........................................................................................6 建立数字量标签(port 502) .........................................................................................7 特殊端口参数设置(port 8896) ...................................................................................8 参数设置总结 ..................................................................................................................9 MODBUS TCPIP 通讯的事件记录 ................................................................................10 MODBUS TCPIP 通讯的注意事项 ................................................................................11 HIMA 系统下装程序对 WIZCON 的影响 .......................................................................12 与 ELOP II 工程师站的通讯故障分析............................................................................12 与 DeltaV 的 MODBUS TCPIP 通讯的注意事项 ...........................................................12

附件:初始化文件 ..................................................................................................................13

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1 功能介绍

开放的MODBUS TCP/IP 协议是MODICON推出的MODBUS家族的新成员,旨在把对自动系 统的监控技术与飞速发展的以态网技术融合起来,使基于MODBUS的信息传送可以在企业网或因 特网上得以实现。目前最常用的应用是把以态网上挂接的PLC,I/O卡件,网关与现场总线或其他 网络建立起这种基于TCP/IP协议的连接。 WIZCON支持MODBUS TCP/IP协议并在其安装光盘上有该通讯驱动,只要正确安装,就可以 建立起与其他MODBUS Slave 之间的通讯。该MODBUS TCP/IP 的代码为MRP。 兼容性:所有支持MODBUS/TCP协议的设备都可与WIZCON连接 如: 1、HIMA H41q/51q 系统 2、HIMA HIMatrix 系统 本手册针对MODBUS TCP/IP 通讯在HIMA H41q/51q 系统与WIZCON之间的应用,给出了基 本操作步骤和注意事项,以及通过与其他系统测试总结的一些体会,因此其内容已不仅仅局限于 WIZCON的应用。

2

试验背景
WIZCON 操作站:Windows 2000 professional SP 4 WIZCON 版本: 9.0.0.44, 9.2 ELOP II 版本: V4.1 Build 6123 ESD 系统类型: H51qe-HRS/H41qc/HS OS Version: 接口端子: CU1/COM1: F8627X / RJ45 CU2/COM1: F8627X / RJ45 F8627X OS Version: 连接电缆: 交叉线直连

BSN: 1 from 05.34 on IP Address 192.168.0.3 IP Address 192.168.0.4 from V4.14 on

3

ELOP II 的准备工作
把需要通讯到 BUDBUS Master (WIZCON) 的布尔量都经过打包处理成 WORD 量,指定所有 通讯点的 BUSCOM 地址,编译并下装。 (TD : to DCS FD: from DCS) 例:

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4 4.1 WIZCON 组态 建立 MODBUS TCP/IP 通讯驱动
1) 在选择通讯驱动列表中可以直接找到“Modicon Modbus TCP/IP(VPIWNMRP)”, 如下图:

2)

给建立的通讯驱动命名并编辑初始文件:

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3) 在弹出的写字板中编辑初始文件如下(port 502):

图a

默认设置(port 502)

注意: a) 初始文件中的 Slave No 必须和 CU 上的 BSN 设定一致。 b) 如果 Wizcon 与 COM1(CU1 旁边的 F8627X)连接,则初始文件中的 IP 地址 应为该卡件的 IP 地址,如:192.168.0.3; c) 如果 Wizcon 与 COM2(CU2 旁边的 F8627X)连接,则初始文件中的 IP 地址 应为该卡件的 IP 地址,如:192.168.0.4。 d) 如果 Wizcon 与 COM1 和 COM2 都有连接,即冗余通讯,则 Wizcon 不支持这 种通讯。即使在初始文件定义两个 IP 地址,如: 01=192.168.0.3 01=192.168.0.4 在执行该文件时,也只有第 2 行有效。 因此,目前用 Wizcon 做 MODBUS TCP/IP 的通讯时,必须在中间使用 HIMA OPC Server,因为 HIMA OPC Server 支持冗余切换。 e) 如果 Wizcon 与 HIMA 系统之间有实数的通讯,则上面初始文件中的参数 “FLOATSWAP = YES”。 f) 为确保 Wizcon 与 F8627X 之间的通讯,应该先用 DOS 命令检查本机的 IP 地址 是否已修改到对方的网段,再检查对方的 IP 地址是否已识别,常用的 DOS 命 令有: ? Ipconfig ? Ping 192.168.0.x ? Arp –d ? Arp –a 命令含义请参见《Important_DOS_Commands_Rev03》

初始文件的名称、格式、内容及说明请参见后面的附件:Initialisation File 关于参数 8896, 请参见 Data Sheet F8627X(0623)。

4)

保存并重新启动 WIZCON。

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4.2

建立模拟量标签(port 502)
a) 定义标签名称并选择通讯驱动:

b)

读写标签的功能码可以从右侧的按钮中选择:

c)

在地址栏填入 4 位十进制数定义地址(地址位数由初始文件的参数决定) 地址对应关系:WIZCON address = ELOP II BUSCOM address+1

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4.3

建立数字量标签(port 502)
a) 定义标签名称并选择通讯驱动:

该标签链接 TD_WROD_09 的第一个位

b)

数字量标签的地址设定:

c)

建立标签结果如下

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4.4

特殊端口参数设置(port 8896)
a) 初始文件的设置:

b)

数字量标签的地址设定:

c)

建立标签结果如下;

其中数字量的地址有 8 位数, 0 1 3 0 0 1 0 A

MODBUS Slave No.

WORD Address

MODBUS Function Code

bit no.(Hex.)

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4.5

参数设置总结
a) 功能码的设置:

port

Wizcon

502 8896
b)

读功能码 WORD,INT,UINT 4 3,4

写功能码 读功能码 写功能码 WORD,INT,UINT REAL REAL 4 7 7 4 7 7

地址对应关系如下:

port 502 8896
c)

ELOP II address BUSCOM BUSCOM

WIZCON address BUSCOM+1 BUSCOM+1

采样的设置与 ELOP II 通讯属性设置对应关系如下:

ELOP II BUSCOM 只显示 只写不显示 export Inmonitor import Never import/export
d) 数据类型与 HIMA PLC 对应关系如下:

WIZCON 写下去并显示

Never/Inmonitor/Always都可以

ELOP II INT UINT WORD REAL
e) F8627X 开关设置: Channel 1:

WIZCON Signed-16 Unsigned-16 Unsigned-16 float

swith no. S1 S2
Channel 2:

1 ON ON 1 ON OFF

2 ON OFF 2 ON OFF

3 OFF ON 3 OFF ON

4 OFF ON 4 OFF ON

5 OFF ON 5 OFF ON

6 OFF OFF 6 OFF OFF

7 OFF OFF 7 OFF OFF

8 ON OFF 8 ON OFF

swith no. S1 S2

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4.6

MODBUS TCPIP 通讯的事件记录 ? MODBUS TCPIP 可以直接建立控制器与 WIZCON 之间的事件联系,但目前 不支持冗余通讯。具体操作步骤请参见培训手册《HIMA Training - WIZCON Logline Direct R1.pdf》 ? 如果要实现冗余通讯的事件记录,需要使用 HIMA A&E OPC Server,具体操 作步骤请参见培训手册《HIMA Training - Wizcon_A&E_Logline_Rev2.pdf》

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5

MODBUS TCPIP 通讯的注意事项
a) b) 在 MODBUS TCP IP 的协议上,HIMA 的系统只能做 Slave. 必须创建 MODBUS TCP/IP 的初始文件,并正确设定参数。其中站号和 IP 地址决定通 讯的成败,其他参数会影响到后来要添加的标签的地址格式。 根据 F8627X 操作系统版本不同,F8627X 有两种工作方式: 如果 F8627X 的操作系统是 V4.14,则: ? ? 基于 TCPIP 的 MODBUS 通讯,Master 只识别 Slave 的 IP 地址,而与 Slave 的实际站号无关。 Master 发出的请求指向初始文件中 IP 地址所对应的站号,获得的响应则总是 来自于“255”的虚拟站号。这是与原来老 MODBUS RTU 协议标准的不同但 符合最新 MODBUS TCP/IP 协议的正确响应。

c)

如果 F8627X 的操作系统是 V4.18 以上,则: ?

? ?

Master 不仅识别 Slave 的 IP 地址,同时还识别 Slave 的站号。即 Master 发 出的请求数据包里包含 Slave 的 IP 地址和站号两个信息,而 Slave 返回的响 应包里也带有自身的 IP 地址和站号两个信息,只有这两个信息与 Master 请求 数据包里的信息一致,才能够通讯。 以上的通讯机制兼容了新老 MODBUS 协议在不同时期不同物理层面的应用。 因此 V4.18 以上的操作系统版本支持很多与其它厂家系统通讯的功能,具有良 好的新老标准的兼容性。

d) e)

初始文件中的站号必须与建立的标签所定义的 PLC 地址一致,否则通讯错误。 MODBUS TCP/IP 通讯,HIMA 作为 Slave,地址段的要求和原来基于 RS485 通讯的要 求没有区别,即:同一种类型的数据地址最好连续。因为不连续的地址段导致 DCS 必 须定义更多的数据包来发出请求,既浪费资源也没有必要。 MODBUS TCPIP 通讯机制,是从 F865xX 把 BUSCOM 变量映射到 F8627(X)的数 据访问区,然后再由 MODBUS Master 来访问这些数据。为避免把 BUSCOM 地址段在 映射过程中再进一步被划分出 BOOL 和 WORD 区域,建议在 BUSCOM 中只建立 WORD、整形量和实数,以简化映射后地址段的划分。 MODBUS TCP IP 的冗余通讯只是硬件上的冗余,实质的通讯是单通道的。当某一个通 道故障时,会立即切换到另一个通道,在 WIZCON 画面上,会有瞬间停滞,然后立即 自动恢复,无需人工干预。 CU 的型号可以是 F86xxA, F86xxE, F86xxX,但操作系统在 05.34 以上。 COM 的型号只能是 F8627X,但操作系统在 V4.14 以上,如果是 F8627,则不具备 MODBUS TCPIP 的通讯功能,即使升级操作系统也不具有该功能。 Page 11 of 16

f)

g)

h) i)

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j) 不能把 F8627(X)的操作系统装到 F8625 卡件中,因为 F8625 不支持 F8627(X)的软 件,如果下装会导致 F8625 无法启动,停止工作。

6

HIMA 系统下装程序对 WIZCON 的影响
a) b) 在 HIMA 控制器 download 期间,WIZCON 画面某些数据会显示“*********”,整个过 程没有通讯中断的提示。 download 结束后,启动控制器,画面会自动刷新,无需人工干预。

7

与 ELOP II 工程师站的通讯故障分析
如果 ELOP II 工程师站不能建立与 HIMA 控制器的通讯,请检查如下几项: 1) 2) 工程师站的 IP 地址必须与 F8627X 在同一个网段 Resource 名称必须是 8 位,最后两位必须是数字,且该数字必须与 CU 上的 BSN 设定 一致。如果不一致,只需在工程师站中把 Rescourse 的名称改为符合标准的名称,无需 编译下装即可实现通讯连接。 新的 F8627X 更换之后,如果不能用 DOS 命令 PING 通,则需释放原有的访问路径,再 重新建立连接,通常需等待片刻,不能立即识别。

3)

8

与 DeltaV 的 MODBUS TCPIP 通讯的注意事项
a) b) c) DeltaV 要设置 16 位的寄存器 读写 REAL 功能码为 3,设置数据格式参数为 1。 读写 WORD / UINT / INT 功能码为 3

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附件:初始化文件

Initialisation File
Syntax: VPIMRPnn.INT Where nn is the VPI number. For every MRP VPI defined in Wizcon there must be an Initialization file. The Initialization file is used to specify the Modbus Slave TCP/IP addresses. The initialization file can be created with any text editor. All the Initialization files must be located in the same directory with the Wizcon application. A VPI whose Initialization file is missing or is not located in the Wizcon application directory will not be loaded on startup!

Example: If 2 MRP VPIs are defined in Wizcon then 2 Initialization files, VPIMRP01.INT and VPIMRP02.INT are required. The MODBUS Slave TCP/IP address is specified in the Initialization file as follows: NN = xxx.xxx.xxx.xxx , nnnnn Where: NN xxx.xxx.xxx.xxx nnnnn PLC station TCP/IP address sign in decimal. (Valid 00...99) PLC TCP/IP address. Port Number (optional) ,default is 502.

Examples: 01 = 12.1.1.101 502). 02 = 12.1.1.102 , 9000 9000). (Setting TCP/IP Address=12.1.1.101 for Slave No.1 port (Setting TCP/IP Address=12.1.1.101 for Slave No.1 port

Caution! The Initialization file must include a line for every PLC station accessed by the VPI. In addition to the TCP/IP Address entries, the initialization file may include the following lines: BUS=X,Y SWAP = ZZZ FLOATSWAP = ZZZ LONGADDR = ZZZ PARITY_ADDR_CHECKING = ZZZ RECEIVED_FRAMES_CHECKING = ZZZ where: Revision: Rev.3 Page 13 of 16

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BUS=X,Y defines the Modbus/J-bus protocol and Hexadecimal/Decimal base format. Where: X=M X=J Y=D Y=H Y=L Modbus RTU protocol. J-Bus RTU protocol. Decimal base format. Hexadecimal base format. Decimal base format with 5-digit decimal address.

Selecting this option the Initialization file will enable using 5digit decimal address format (Address format NCAAAAA or NNCAAAAAB).

SWAP = ZZZ

to define if the read/write of 32-bits integer tags need to be swapped. Where: ZZZ = NO ZZZ = YES 32-bits integer tags will not be swapped. 32-bits integer tags will be swapped.

FLOATSWAP = ZZZ

to define if the read/write of floating point tags need to be swapped. Where: ZZZ = NO ZZZ = YES 32-bits floating tags will not be swapped. 32-bits floating tags will be swapped.

LONGADDR = ZZZ

to define if the PLC works with 32-bits word address mapping or not. Where: ZZZ = NO 32-bits tags should have an ODD address in case of MODBUS and an EVEN one in case of JBUS protocol. 32-bits tags have continuous addressing.

ZZZ = YES

PARITY_ADDR_CHECKING = ZZZ to define, if for PLCs that works with 16-bits word address mapping, parity checking for 32-bits tags is enabled or not. Where: ZZZ = NO -For PLCs that works with 16-bits word address mapping, parity checking for 32-bits tags is disabled. 32-bits tags can have an ODD or an EVEN address. -For PLCs that works with 16-bits word address mapping, parity checking for 32-bits tags is enabled. 32-bits tags should have an Page 14 of 16

ZZZ = YES

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ODD address in case of MODBUS and an EVEN one in case of J-BUS protocol. RECEIVED_FRAMES_CHECKING = ZZZ to define, if driver will check or not the received frames, in order to be sure that the received frame is relevant to the sent one. Some plc’s or converters are not setting back the "transaction identifier field" which is the field used for this checking mechanism; in this case, the checking has to be disabled. Where: ZZZ = NO -In this case, the checking mechanism is disabled. It has to be defined for PLCs or converters, that can’t set the "transaction identifier" field. -In this case, the checking mechanism is enabled. It has to be defined for PLCs or converters, that set the "transaction identifier" field. This parameter is the default and recommended one.

ZZZ = YES

Notes: 1. In hexadecimal mode the Network Address and Address fields in the Tag Address are interpreted as hexadecimal numbers. 2. The definitions in the initialization file (BUS, SWAP & IFG) must be in the same order as mentioned above and everything must be in capital letters. 3. If information is not specified in the initialization file for: BUS, SWAP, FLOATSWAP, LONGADDR, or if there is an error in entering these parameters in the Initialization file, the following default values will be used: BUS=M,D SWAP = NO FLOATSWAP = NO LONGADDR = NO PARITY_ADDR_CHECKING = YES RECEIVED_FRAMES_CHECKING = YES 4. During start-up of Wizcon the setting defined in the init file will be displayed on the screen. They will be written into the ERRORS.DAT file as well.

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Modification: Rev. 0 1 2 3 Date Nov.13th, 2006 Dec.31st, 2006 Mar.27th, 2007 Jun.12th, 2008 Jul.13th, 2010 Name Joan Sun Joan Sun Joan Sun Joan Sun Joan Sun Description Document created Document modified Chapter 5 modified Chapter 4.6 modified Chapter 4.1 modified

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