基于netTAP 30网关在美国邦纳传感器上的设计与应用

出处：fekua 发布于：2011-08-29 09:24:05

　　一。系统设计

　　美国邦纳公司总部位于美国的明尼苏达州是的自动化技术，整体解决方案提供者。公司拥有22,000多种产品，具有为齐全的产品线，包括：光电传感器、测量与检测产品、工业无线网络产品、视觉传感器、安全产品、工业智能指示灯及旋转编码器系列，能满足各种不同的检测需求。在40多年的发展过程中，邦纳公司始终将创新作为产品应用与研发的源动力。

　　光电及超音波检测量测与检测安全感测及控制机器视觉无线监控及控制拥有四十多年的产品研发和市场开拓经验的美国邦纳公司是的传感、检测和自动化技术方案提供者。邦纳拥有同行业中为强大的研发能力，位于美国的研究开发中心不断更新邦纳产品，在邦纳，从事研究开发的员工占员工总数的20%。丰富的产品选择、迅速的交货期及强大的技术支持确保了邦纳行业者的地位。

　　依托邦纳的研发平台，以及邦纳在制造、交通、汽车、食品、制药等多领域的行业经验，邦纳为中国用户提供不同层面的自动化应用整体解决方案。

　　二。功能描述

　　如图 1所示，两个远程站的NT30-DPS均通过其 Profibus-DP接口挂接到 CPU315-2PN/DP的Profibus-DP总线上作为DP从站运行，同时其RS485引出线连接到DX80DR2M 电台的通讯引出线上，而另一台NT30-DPS 设计为Modbus RTU 从站运行。然后每个网关又通过 Profibus-DP输入输出映像区与各自的 CPU315-2PN/DP主站实现数据交换，从而实现 CPU315-2PN/DP之间的数据交换，数据交换的实现如下图所示：

　　图2：数据交换实现

　　数据交换可以分为：电路交换；报文交换和分组交换。电路交换原理与电话交换原理基本相同。电路交换的缺点是电路的利用率低，双方在通信过程中的空闲时间，电路不能得到充分利用。报文交换的原理是当发送方的信息到达报文交换用的计算机时，先存放在外存储器中，待中央处理机分析报头，确定转发路由，并选到与此路由相应的输出电路上进行排队，等待输出。报文交换虽然提高了电路的利用率，但报文经存储转发后会产生较大的时延。分组交换也是一种存储转发交换方式，但与报文交换不同，它是把报文划分为一定长度的分组，以分组为单位进行存储转发。这就不但具备了报文交换方式提高电路利用率的优点，同时克服了时延大的缺点。

　　如上图所示，两个NT30-DPS与各自的CPU315-2PN/DP实现 64个字节的输入输出数据交换，通讯机制如下：

　　1）来自右侧 CPU315-2PN/DP 的输出数据QW0-QW62通过 Profibus-DP机制被自动传送到作为Modbus RTU 从站的NT30-DPS 的30001-30032输入寄存器中，然后被作为Modbus RTU主站的NT30-DPS通过 FC4功能号读取到输入端寄存器 Register1-32 中，通过 Profibus-DP 机制被自动传送到左侧 CPU315-2PN/DP 的IW0-IW62输入映像区中，从而实现了右侧 CPU 的输出数据到左侧CPU 的输入数据的传送。

　　2）来自左侧 CPU315-2PN/DP 的输出数据QW0-QW62通过 Profibus-DP机制被自动传送到作为Modbus RTU 主站的 NT30-DPS 的输出端寄存器 Register1-32 中，通过 Profibus-DP机制被自动传送到右侧 CPU315-2PN/DP的IW0-IW62输入映像区中，从而实现了左侧 CPU 的输出数据到右侧CPU 的输入数据的传送。

　　如上所述，CPU315-2PN/DP与网关的数据交换是靠 Profibus-DP机制自动完成的，而作为Modbus RTU主从站的两个网关之间的数据传送是通过主站的配置命令预先设定的，因此对于两端的CPU315-2PN/DP来说，整个数据交换的实现是不需要编写任何程序的。

　　三。 NT30-DPS 的参数配置

　　NT30-DPS 的参数配置通过赫优讯SYCON.net软件实现，对于作为Modbus RTU主站的NT30-DPS，其配置参数如下：

　　1） MODBUS表

　　2） SUPERVIS表

　　Supervision Mode SlaveError

　　以上未列出的参数均采用默认参数。

　　对于作为ModbusRTU从站的NT30-DPS，其配置参数如下：

　　1） MODBUS表

　　2） MODULES表

　　3） COMMAND表

　　无命令

　　以上未列出的参数均采用默认参数。

　　注意点：

　　1）无论主从站均应采用ModbusRTU标准地址格式，即 address:40001-49999；

　　2）主从站的MODULES地址分配空间必须一致，上面分配的为 64个字节的输入和 64个字节的输出；

　　3）对于主站，其 Supervision Mode参数不能选择 off，否则在多从站网络通讯中如果某一从站通讯故障（如断开网络），那么主站网关将不会自动跳过有故障的从站（始终尝试与故障从站的通讯直到其恢复通讯）；

　　四。 STEP7中的配置

　　要将 NT30-DPS 连接到 CPU315-2PN/DP 的 Profibus-DP 网络中必须要在西门子 STEP7软件中进行网络硬件配置。

　　1）将NT30-DPS 网关的随机光盘插入光驱；

　　2）关闭 STEP7的Hardware窗口中的当前所有项目，然后选择菜单Options->Install GSD File，在弹出的对话框中选择光盘中的GSD文件（在 GSD\PROFIBUS 目录下），点击Install按钮；

　　安装完 GSD 文件后即可进行 Profibus 的从站配置：打开 STEP7 项的 Hardware 窗口，从右边 Catalog 中选择NT30-DPS 网关，设置NT30-DPS 的Profibus地址和输入输出映像区；STEP7的硬件配置如下图所示：

　　五。应用时的注意点

　　1） NT30-DPS 的RS485引出线中有+5VDC 电源，因此除了粉色线和灰色线（RS485 的P和N）以及黄色线（地线）外其他所有引线之间不应短路，否则会影响通讯甚至烧坏通讯口，具体请参阅光盘盒中的硬件手册；

　　2）如果NT30-DPS 的STA指示灯亮说明NT30-DPS 已经和Profibus-DP主站建立了连接；

　　3）修改NT30-DPS 的Profibus地址后（通过NT30-DPS上的地址盘码设定）需要重新上电；

　　4）新出厂的NT30-DPS在使用前需要固件（在 SYCON.net软件中）；

　　六。结束语

　　德国赫优讯自动化系统有限公司的客户不仅赏识我们员工的专门技术能力，而且还欣赏他们高度的责任感。我们的目标不仅仅是向客户销售产品，更重要的是提供完整的解决方案。步是从问题描述定义通讯功能和要求。然后，我们在标准供货范围内提供产品和服务，或者开发一个针对特定用户的专门解决方案。当前，赫优讯超过百分之七十的员工都从事产品开发和技术服务，并且所有的开发都在公司内部完成，这意味着赫优讯拥有开发和生产的全部技术。本在调试中得到了上海BANNER公司和上海赫优讯办事处技术人员的支持，在此表示感谢。