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（1）MODBUS TCP/IP是簡(jiǎn)單的、中立廠商的用于管理和控制自動(dòng)化設(shè)備的MODBUS系列通訊協(xié)議的派生產(chǎn)品。顯而易見(jiàn)，它覆蓋了使用TCP/IP協(xié)議的 “Internet”環(huán)境中MODBUS報(bào)文的用途。
1 引言
隨著信息技術(shù)的發(fā)展，信息交換技術(shù)覆蓋了各行各業(yè)。在自動(dòng)領(lǐng)域，越來(lái)越多的企業(yè)需要建立從工廠現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層到控制層、管理層等各個(gè)層次的綜合自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)管控平臺(tái)，建立以工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的企業(yè)信息化系統(tǒng)。因此，工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)孕育而生。其中，作為傳統(tǒng)MODBUS串口協(xié)議的MODBUS TCP/IP規(guī)范有如下特點(diǎn)：
圖1 XGK PLC
（2）MODBUS TCP/IP 依然采用了原MODBUS協(xié)議的協(xié)議格式，諸如：通訊幀、功能碼等等。
（3）MODBUS TCP/IP 中不需要“CRC-16”或“LRC”檢查字段。而是采用TCP/IP和鏈路層（以太網(wǎng)）校驗(yàn)和機(jī)制來(lái)校驗(yàn)分組交換的準(zhǔn)確性。
2 LS(原LG)產(chǎn)電XGK PLC
LS(原LG)產(chǎn)電XGK PLC是LS(LG)公司核心技術(shù)力量研發(fā)的下一代高性能PLC，XG系列是Master-K系列K型(XGK) 和GLOFA系列I型(XGI)的替代產(chǎn)品。
它采用LG產(chǎn)電專用的MPU (NGP1000)芯片， 最高處理速度 0.028μs/步。采用高速專用的總線控制器和開(kāi)發(fā) XGT專有的16bit高速傳送算法。最小體積 (大小27 * 98 * 90)的模塊，實(shí)現(xiàn)減小控制柜大小，成本。能夠廣泛擴(kuò)大應(yīng)用系統(tǒng)。
通過(guò)基于工控行業(yè)趨勢(shì)的高速以太網(wǎng)（Fast Ethernet)和行業(yè)廣泛使用的現(xiàn)場(chǎng)總線的 PROFIBUS/DeviceNet，在工控總線控制方面提供達(dá)到最上層信息處理系統(tǒng)的完善開(kāi)放式總線解決。
3 行業(yè)應(yīng)用解決方案
東莞長(zhǎng)安自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)有限公司是一家專門從事中央空調(diào)行業(yè)機(jī)械設(shè)備制造的專用廠家。其機(jī)械設(shè)備控制許多的空調(diào)用小型風(fēng)機(jī)。要求對(duì)這些風(fēng)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)啟停控制，并將相關(guān)的數(shù)據(jù)集中到現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)管理網(wǎng)絡(luò)中。
如此，針對(duì)中央空調(diào)行業(yè)的以上特點(diǎn)，設(shè)計(jì)通過(guò) LS(原LG)產(chǎn)電 XGK PLC配置XGL-EFMT(支持MODBUS TCP/IP)快速以太網(wǎng)模塊實(shí)現(xiàn)PLC和上位計(jì)算機(jī)上安裝的組態(tài)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。XGL-PAFA Profibus總線模塊和分布式I/O控制器-SMART I/O用來(lái)分別對(duì)分布在各個(gè)通風(fēng)通道節(jié)點(diǎn)上的風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。
軟件編輯 圖3 （1）在菜單[TOOLS]處，選擇[Network Manager]。打開(kāi)XG-PD軟件包或點(diǎn)擊圖3所示圖標(biāo)。
圖2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
XG5000是針對(duì)XG系列PLC進(jìn)行編程調(diào)試的專用軟件。該軟件支持對(duì)多個(gè)PLC、多個(gè)程序編輯的能力；對(duì)變量/注釋編輯方便，可用微軟的Excel軟件輸入、輸出，可在變量窗口中對(duì)變量、設(shè)備、標(biāo)記等進(jìn)行查看操作功能。
軟件操作步驟
（2）XG-PD中[Option]選擇相應(yīng)的CPU類型，[Online]--[Connect]連接PLC，并[Read IO Information］。
（3）找到相應(yīng)的 FEnet 模塊，雙擊，打開(kāi)[Standard Settings] 窗口。
圖4
（4）設(shè)置[Standard Settings]。
圖5
IP（ IP地址）：設(shè)置為PC機(jī)同一網(wǎng)絡(luò)段內(nèi)，即前三位數(shù)一樣，最后的IP值不同。
Subnet mask（子網(wǎng)掩碼）：相同。
Getway（網(wǎng)關(guān)）：相同。
DNS Server（DNS 服務(wù)器）：相同。
說(shuō)明：
圖6
圖7
Standard Settings 窗口中：Host table settings:
Enable host table 的意思為：可使能多個(gè) IP 主機(jī)，用來(lái)設(shè)置訪問(wèn)該P(yáng)LC的主機(jī)權(quán)限。
即：可以通過(guò)添加或刪除操作來(lái)規(guī)定只有具有這些IP地址的PC機(jī)，才可以和XGK PLC EFMT 以太網(wǎng)模塊進(jìn)行通訊。
如果用戶使用的是電信的通用網(wǎng)絡(luò)。那么由于每次PLC接入網(wǎng)絡(luò)所分配的IP地址是不同的。
即：PLC不能固定IP地址，PLC獲得的為動(dòng)態(tài)IP。可設(shè)置 EFMT以太網(wǎng)模塊的 DHCP 功能。自由獲取網(wǎng)絡(luò)IP地址，但主機(jī)的IP地址一定要和EFMT 模塊地址在同一網(wǎng)段內(nèi)。
（5）打開(kāi)[Online] 寫參數(shù)至FEnet 模塊中。
圖8
打開(kāi)[Online] 寫參數(shù)至FEnet 模塊中。
圖9
只寫入相關(guān)的模塊參數(shù)和 High speed-link參數(shù)。
組態(tài)軟件接口設(shè)置：
上位機(jī)組態(tài)軟件采用北京亞控公司的組態(tài)王6.51 組態(tài)軟件。Modbus TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)變量地址按照IO驅(qū)動(dòng)庫(kù)中的 PLC\默迪康\ModbusServer(以太網(wǎng))\以太網(wǎng)進(jìn)行設(shè)置。
Profibus總線設(shè)置及SMART I/O 分布式模塊的硬件配置
使用XGL-PAFA Profibus 模塊，必須要有LS(原LG)產(chǎn)電的總線設(shè)置軟件SYCON 來(lái)設(shè)置它。
首先，載入SMART I/O 對(duì)應(yīng)型號(hào)：DC Input 16p、TR Output 16p的Profibus-DP 的GSD文件。
部分內(nèi)容如下：
;============================================
; GSD-File for SMART I/O LGIS
;============================================
#Profibus_DP
;
;
;
GSD_Revision=1
Vendor_Name="LG Industrial Systems Co., Ltd."
Model_Name="GPL-TR4A"
Revision="BETA"
Ident_Number=0xffff ; TEST IDENT NUMBER
Protocol_Ident=0
Station_Type=0
Hardware_Release="Version 1.00"
Software_Release="Version 1.00"
9.6_supp=1
19.2_supp=1
45.45_supp=1
93.75_supp=1
187.5_supp=1
500_supp=1
1.5M_supp=1
3M_supp=1
6M_supp=1
12M_supp=1
MaxTsdr_9.6=60
MaxTsdr_19.2=60
MaxTsdr_45.45=250
MaxTsdr_93.75=60
MaxTsdr_187.5=60
MaxTsdr_500=100
MaxTsdr_1.5M=150
MaxTsdr_3M=250
MaxTsdr_6M=450
MaxTsdr_12M=800
Implementation_Type="ProDa-S1"
;Bitmap_Device="smartio_n"
;Bitmap_SF="smartio_s"
; Slave-Specification:
OrderNumber=" "
Periphery="SMART I/O"
OffsetFirstMPDBlock=0
ETERDelay=0
MaxResponseDelay=0
Sync_Mode_supp=1
Auto_Baud_supp=1
Min_Slave_Intervall=1
Max_Diag_Data_Len=13
Modul_Offset=0
Slave_Family=0;COMMON
Max_Module=2
Max_Input_Len=0
Max_Output_Len=4
Max_Data_Len=4
; UserPrmData: Length and Preset:
User_Prm_Data_Len=5
User_Prm_Data=0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
Ext_User_Prm_Data_Const(0)=0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
;
Module="4 Byte Out, 0 Byte In" 0x23,0x00
EndModule
SYCON 中的配置畫(huà)面，如圖10所示。
XGK PLC中程序畫(huà)面，如圖11所示。
4 結(jié)論
通過(guò)上面的案例可以看出。LS(原LG)產(chǎn)電的新型XGK型PLC能通過(guò)MODBUS TCP/IP協(xié)議將以太網(wǎng)高速傳輸技術(shù)引入至中央空調(diào)工業(yè)控制領(lǐng)域，使得傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線如Profibus既可實(shí)現(xiàn)底層設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，又將現(xiàn)場(chǎng)級(jí)與管理級(jí)工程系統(tǒng)通過(guò)MODBUS TCP/IP網(wǎng)絡(luò)有效的鏈接了起來(lái)。
作者信息：
洪廷哲 LS(原LG)產(chǎn)電 上海
北京市公安局海淀分局備案號(hào)：11010802023656號(hào)