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2008-1-15

引言

    隨著信息技術的發展，信息交換技術覆蓋了各行各業。在自動領域，越來越多的企業需要建立從工廠現場設備層到控制層、管理層等各個層次的綜合自動化網絡管控平臺，建立以工業網絡技術為基礎的企業信息化系統。因此，工業以太網絡孕育而生。其中，作為傳統MODBUS串口協議的MODBUS TCP/IP規范有如下特點：

    1．MODBUS TCP/IP是簡單的、中立廠商的用于管理和控制自動化設備的MODBUS系列通訊協議的派生產品。顯而易見，它覆蓋了使用TCP/IP協議的 “Internet”環境中MODBUS報文的用途。

    2.MODBUS TCP/IP 依然采用了原MODBUS協議的協議格式，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）校驗和機制來校驗分組交換的準確性。

LS(原LG)產電XGK PLC

    LS(原LG)產電XGK PLC是LS(LG)公司核心技術力量研發的下一代高性能PLC，XG系列是Master-K系列K型(XGK) 和GLOFA系列I型(XGI)的替代產品。

    它采用LG產電專用的MPU (NGP1000)芯片， 最高處理速度 0.028 ?/步。采用高速專用的總線控制器和開發 XGT專有的16bit高速傳送算法。最小體積 (大小27 * 98 * 90)的模塊，實現減小控制柜大小，成本。能夠廣泛擴大應用系統。

    通過基于工控行業趨勢的高速以太網（Fast Ethernet)和 行業廣泛使用的現場總線的 PROFIBUS/DeviceNet，在工控總線控制方面提供達到最上層信息處理系統的完善開放式總線解決。

行業應用解決方案

    東莞長安自動化機械設備生產有限公司是一家專門從事中央空調行業機械設備制造的專用廠家。其機械設備控制許多的空調用小型風機。要求對這些風機能夠實現啟停控制，并將相關的數據集中到現有的計算機管理網絡中。

    如此，我們針對中央空調行業的以上特點。設計通過 LS(原LG)產電 XGK PLC配置XGL-EFMT(支持MODBUS TCP/IP)快速以太網模塊實現PLC和上位計算機上安裝的組態軟件進行數據交換。XGL-PAFA Profibus總線模塊和分布式I/O控制器-SMART I/O用來分別對分布在各個通風通道節點上的風機進行控制。

系統結構如圖：

軟件編輯：

    XG5000是針對XG系列PLC進行編程調試的專用軟件。該軟件支持對多個PLC、多個程序編輯的能力；對變量/注釋編輯方便，可用微軟的Excel軟件輸入、輸出，可在變量窗口中對變量、設備、標記等進行查看操作功能。

    軟件操作步聚

    1、在菜單[TOOLS]處，選擇[Network Manager]。打開XG-PD軟件包。或點擊如圖所示圖標。

    3、找到相應的 FEnet 模塊，雙擊，打開[Standard Settings] 窗口。
 

    4、設置[Standard Settings]。
IP( IP地址)：設置為PC機同一網絡段內， 即前三位數一樣，最后的IP值不同。
     
    Subnet mask(子網掩碼)：相同。
     
    Getway(網關)：相同。
     
    DNS Server(DNS 服務器)：相同。
 

    打開[Online] 寫參數至FEnet 模塊中。

    只寫入相關的模塊參數和 High speed-link參數。

    組態軟件接口設置：

    上位機組態軟件采用北京亞控公司的組態王6.51 組態軟件。Modbus TCP/IP協議數據變量地址按照IO驅動庫中的 PLC\默迪康\ModbusServer(以太網)\以太網。進行設置。

    Profibus總線設置及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)產電的總線設置軟件SYCON 來設置它。

    首先，載入SMART I/O 對應型號：DC Input 16p、TR Output 16p的Profibus-DP 的GSD文件。

    部分內容如下：

;======================================================
; GSD-File  for SMART I/O LGIS
;======================================================
#Profibus_DP
; <Prm-Text-Def-List>
; <Ext-User-Prm-Data-Def-List>
; <Unit-Definition-List>
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-Definition-List>
Module="4 Byte Out, 0 Byte In" 0x23,0x00
EndModule

結論

    通過上面的案例可以看出。LS(原LG)產電的新型XGK型PLC能通過MODBUS TCP/IP協議將以太網高速傳輸技術引入至中央空調工業控制領域，使得傳統現場總線如Profibus既可實現底層設備的遠程控制，又將現場級與管理級工程系統通過MODBUS TCP/IP網絡有效的鏈接了起來。

作者信息：

    洪廷哲    LS(原LG)產電  上海