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WAGO750模块与PC机之间的通讯.pdf

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第26卷第8期增刊 仪器仪表学报 2005年8月WAG0750模块与PC机之间的通讯+郭 威孟宪伟 王晓辉(中国科学院沈阳自动化研究所沈阳 110016)摘要 介绍了一种用于WAG0750—842以太网节点及系列模块与PC机之间的一种通用而又简便的通讯方法,该方法能够使PC机与WAG0750系列模块方便地进行数据交换,从而达到计算机对控制对象进行信息采集和控制输出的目的。该方法已在载人潜水器控制系统中得到成功应用,效果良好。关键词 载人潜水器WAG0750通讯Communication among WAG0750 Modules and PCGuo Wei Meng Xianwei Wang Xiaohui(Shenyang Institute of Automation,Chinese Academy of Sciences,Shenyang 110016,China)Abstract A general and easy communication method among WAG0750—842 field bus controller modules and PCis introduced.This method makes the data exchange easily among WAG0750 modules and PC,and makes thecomputer get information acquisition and output control signal.This method has been applied in our control sys—tern of manned submarine vehicle,and the performance and results are excellent.Key words Manned submarine vehicle WAG0750—842 Communication块之间的通讯,从而实现信号采集和控制输出的目的。1 引 言2系统的构成WAG0750—842节点及系列模块为基于工业以太网的现场采集及输出模块,该种现场总线节点及模块是德国WAGO公司开发的,具有结构紧凑、体积小、模块类型齐全,可根据现场变化的需要灵活方便地组态。载人潜水器上要采集和输出控制的量很多,若采用传统的集中式控制,将会使连线多,同时也降低了系统的可靠性,而WAG0750—842节点为基于工业以太网的通讯方式,因此控制系统可以采用分布式控制方案,这样减少了导线的数量,从而也降低了潜水器的总重量。WAG0750—842节点与PC机之间的通讯可采用Modbus/TCP等方式,而节点与模块之间的通讯为Modbus协议,因此要想完成上位PC机直接对各节点中模块的操作,就需要建立一种PC机与WAG0750--842节点和模块之间的通讯方法,来实现PC机与各模-国家“十五”863重大专项课题(2003AA401003)。在载人潜水器控制系统中共设置两个节点,一个在载人舱内,另一个在载人舱外的计算机罐内,这两个节点及模块与整个系统现场层的传感器和执行器相连,用于信号的采集和控制输出,该层直接与系统中的硬件打交道。在系统的控制层采用研华的一体化小工控机,它负责将现场层采集到的信息进行分析和运算,并把控制输出传到现场层的节点和模块,从而控制潜水器上的执行器动作,实现潜水器的各种控制。具体如图1所示。在载人潜水器中信号数量和类型较多,因此所使用的模块类型也较多,模块所使用的类型主要为数字量输入/输出模块、模拟量输入/输出模块、终端模块,以及热电阻模块、脉冲采集模块等特殊类型的模块,这些模块根据信号数量进行组态,并与WAG0750--842万方数据512 仪器仪表学报 第2 6卷节点控制器构成整个控制系统的现场层。图l 数据通讯和控制系统的硬件体系结构3通讯方法3.1信号量的表示无论是模拟量模块还是数字量模块以及特殊类型的模块,它们在节点的映射区的输入/输出信号排列只体现两种类型:一类是数字量型,即按位来排列,每一位代表具体设备的开关状态;另一类为模拟量型,即按字节或字来排列,特殊类型模块也按模拟量信号来处理进行排列,当采集到以字节或字表示的信号量以后,每一模块都有信号转换函数:r—R(x);X为以字节或字表示的信号量,r为真实模拟量。因此,按照信号类型及排列,找出其中的规律,形成PC机对节点及模块进行访问的两种类型的函数。这样PC机对各模块的访问,都可以通过调用这两个函数进行。3.2通讯协议和通讯函数PC机和WAG0750之间通过lOMbps以太网连接,它们之间的通讯协议为Modbus/TCP:Modbus/TCP是一种改进的Modbus协议,能够在工业过程控制中提供稳定、可靠的数据流传
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