在工業(yè)現(xiàn)場,有大量設(shè)備依賴 RS-485等傳統(tǒng)串行通訊方式運行。但隨著系統(tǒng)規(guī)模擴大、布線距離拉長、設(shè)備需要統(tǒng)一納入網(wǎng)絡(luò)平臺管理,僅靠物理串口往往捉襟見肘——串口數(shù)量不足、布線距離受限、跨網(wǎng)段訪問困難。因此,越來越多企業(yè)希望讓“串口設(shè)備具備網(wǎng)絡(luò)能力”,無需更換硬件,也無需復(fù)雜改造。
串口網(wǎng)絡(luò)透傳正是LicOS PLC/PAC 提供的一項高效解決方案。其核心作用是:把串口數(shù)據(jù)“原封不動”地通過PLC的以太網(wǎng)口轉(zhuǎn)發(fā)出去,讓上位機、SCADA或服務(wù)器像訪問網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一樣訪問原本只有串口的儀表或傳感器。
使用場景說明
硬件
LicOS-PLC-EC412 控制器
RS-485 溫濕度傳感器
開關(guān)電源 LRS-75-24
一臺PC電腦
軟件
Smart Control V5.0(工程配置)
Modbus Toolkit V4.2.2(Modbus工具)

圖 1 網(wǎng)絡(luò)拓撲
傳感器與PLC的通訊設(shè)置
這一步的作用是測試PLC通過串口是否成功讀取485設(shè)備的數(shù)據(jù),以下是具體操作步驟。
Smart Control 工程中添加RS-485硬件組態(tài)
1.選中LicOS-PLC-EC412右鍵-添加設(shè)備-Modbus-Modbus串行端口-Modbus COM-添加設(shè)備。

圖2 添加串行端口
2.選中Modbus_COM 右鍵-添加設(shè)備-Modbus-Modbus串行主站-Modbus Master,COM Port-添加設(shè)備

圖3 添加主站
3. 選中Modbus_Master_COM_Port右鍵-添加設(shè)備-Modbus-Modbus串行從站-Modbus Slave,COM Port-添加設(shè)備。

圖4 添加從站
4. 雙擊Modbus_COM -通用-串口配置,填寫外部485設(shè)備接的plc對應(yīng)端口,本案例中使用的第一個com端口。注意這里波特率、奇偶效驗、數(shù)據(jù)位、停止位要和外部使用的485設(shè)備一致。

圖5 串口配置
5. 雙擊左側(cè)的 Modbus_Slave_COM_Port,通用中配置485從站地址,這里使用的是從站地址是2號,響應(yīng)時間1000ms。

圖6 從站地址配置
6. 點擊Modbus從站通道,添加通道,選擇訪問類型(03只讀),設(shè)置寄存器的偏移位和長度,本案例外部傳感器設(shè)備數(shù)據(jù)類型長度位2字節(jié),確定后通道添加成功。

圖7 添加數(shù)據(jù)通道
7. Modbus RTU 主站支持的 Modbus 功能碼如下表所示.

圖8 Modbus功能碼
9. 登錄并運行程序后,如果各個節(jié)點和連接運行成功,三個節(jié)點前都會顯示綠色的小圖標;如果出現(xiàn)感嘆號,說明節(jié)點有診斷信息報警;如果出現(xiàn)紅色三角形圖標,說明節(jié)點錯誤。

圖9 在線檢測
添加串口網(wǎng)絡(luò)透傳設(shè)備組態(tài)
1. 在Smart Control中,右鍵LicOS-PLC-EC412,添加設(shè)備,在彈出的對話框中選擇其他項中的Passthrough COM Port,點擊添加設(shè)備。

圖10 添加串口透傳
2. 雙擊左側(cè)的LicOS_RECOM,COM參數(shù)中波特率、奇偶效驗、數(shù)據(jù)位、停止位都要和前面的配置保持一致,特別注意端口號,這里的端口號為23000。

圖11 串口透傳配置
3. 右鍵Modbus_COM,在彈出的對話框中選擇禁用設(shè)備,禁用成功,則圖標會變成灰色,如下圖所示。禁用的目的是第三方設(shè)備通過plc的網(wǎng)口,直接訪問485設(shè)備。

圖12 禁用 Modbus_COM
使用Modbus Toolkit軟件透傳
1. 打開Modbus TooLkit 軟件,連接方式選擇TCP/IP,協(xié)議選擇Modbus_RTU,配置遠程ip地址及串口透傳端口號,PLC使用的是IP地址為192.168.20.80,端口號為23000。

圖13 Modbus TooLkit 軟件配置
2.點擊左側(cè)的通信,選擇功能03和從站地址2,與485設(shè)備一致,依據(jù)傳感器的類型,數(shù)量為2位,說明有兩個數(shù)據(jù)傳回。

圖14 Modbus TooLkit 通訊配置
3. 點擊右下角的啟動,通訊區(qū)域沒有報錯,并有數(shù)據(jù)傳回,則通過PLC網(wǎng)口透傳串口成功。

圖15 Modbus TooLkit 數(shù)據(jù)讀取
LicOS PLC/PAC 的串口網(wǎng)絡(luò)透傳,讓傳統(tǒng) 485 設(shè)備無需改造即可具備網(wǎng)絡(luò)訪問能力。通過簡單的三步——確認串口通訊、啟用透傳端口、上位機遠程測試,即可完成從“串口”到“以太網(wǎng)”的快速升級。
它的價值在于:減少布線、減少中間設(shè)備、減少調(diào)試工作量,同時提升系統(tǒng)兼容性與擴展能力。對需要集中采集、遠程監(jiān)控或進行舊設(shè)備數(shù)字化改造的場景來說,這是一項非常高效、實用的功能。
掌握透傳配置,也就掌握了讓串口設(shè)備更輕松進入現(xiàn)代工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的方法。