Teollisuusautomaation alalla kohtaamme usein erilaisia viestintäprotokollia, kuten Profibus, ControlNet, Ethernet, CANopen, Modbus ja muut. Näistä yleisimmin käytetty ilmainen ja avoimen-lähdekoodin protokolla on Modbus, jota tukevat lähes kaikkien valmistajien teollisuuslaitteet.
Varsinaisia suunnitteluprojekteja suoritettaessa joudumme usein suorittamaan viestintätestauksen, mutta testausta varten puuttuu vastaavat viestintälaitteet. Siksi simulaatiotestausohjelmisto tarvitaan. Yleisimmin käytetty ohjelmisto on ModScan, jota voidaan käyttää Modbus TCP-, Modbus RTU- ja Modbus ASCII -viestintään. Se toimii isäntäasemana ja kerää tietoja orja-asemilta. Se voi lähettää komentoja orjalaitteisiin (joiden on oltava Modbus{4}}yhteensopivia älylaitteita). Vastaanotettuaan vastauksen orja-asemalta vastaavat rekisteritiedot näytetään valvontaliittymässä.
Joten miten suoritamme testauksen?
Muodosta ensin laitteiden laitteistoliitännät. Asenna tietokoneeseen ModScan-ohjelmisto, joka toimii tiedonkeruun pääasemana. Tarvitset myös Modbus-protokolla-yhteensopivan älylaitteen orja-asemaksi. Koska tietokoneissa on tavallisesti vain USB-portit, älykkääseen orja-asemaan yhdistäminen edellyttää USB----sarja----RS485-muunnin. Tämä asetus koskee laitteita, jotka tukevat Modbus{11}}RTU-protokollaa RS485-liitännällä. Jos älykäs orjalaite tukee Modbus TCP/IP -protokollaa, yhdistä tietokone ja orjalaite Ethernet-kaapelilla.
RS485 liitäntä
TCP-yhteyksiä varten vain yksi laite on liitettävä suoraan Ethernet-kaapelilla. Jos mukana on useita laitteita, tarvitaan teollinen Ethernet-kytkin, jotta kaikki laitteet voidaan kytkeä kytkimeen. Eri laitteita voidaan sitten käyttää niiden vastaavien IP-osoitteiden kautta.
Toiseksi avaa ModScan-ohjelmisto kommunikaatioparametrien määrittämiseksi. Valitse RS485-tiedonsiirtoa varten sarjaportti ja aseta baudinopeus (yleensä oletuksena 9600), datan pituus (8 bittiä), pariteettibitti (ei mitään) ja lopetusbitti (1 bitti) orjaviestintäparametrien mukaisesti, kuten kuvassa:
Modbus TCP -tiedonsiirtoa varten määritä tiedonsiirtoyhteys alla olevan kuvan mukaisesti. Valitse TCP/IP-tiedonsiirtoyhteystyyppi ja syötä sitten orjalaitteen IP-osoite ja portin numero (oletus 502).
Kolmanneksi määritä tietoliikennerekisteri: kirjoita aloitusosoite Address-kenttään, pituus määrittää pituuden, 03:HOLDING REGISTER ilmaisee rekisterin tyyppiä (holding register), laitetunnus edustaa orja-aseman numeroa. Jos kyseessä on Modbus RTU, kirjoita orjaosoite tähän; Modbus TCP -tiedonsiirtoa varten syöttöä ei vaadita. Jos käytät sarjapalvelinta, orjaosoite on syötettävä. Polls / Valid Slave Responses -määrä ilmaisee datalähetysten/vastaanottojen määrän, mikä mahdollistaa pakettien katoamisen havaitsemisen. Keskiosassa näkyvät testitulokset, jotka osoittavat havaitut orjatiedot. Nykyinen hälytyksen tila ilmaisee tiedonsiirtovian.
Tietotyypin valinta näkyy alla olevassa kuvassa. Tällä hetkellä käytämme 32-bittisiä liukuluku-pistetyyppejä sekä bittityyppejä, kokonaislukutyyppejä, kaksinkertaisen-tarkkuuden liukuluku-pistetyyppejä ja muita. Liukulukutyypeille voit myös määrittää bittien vaihdon.
Neljänneksi suoritimme tiedonsiirtotestauksen Modbus TCP:n kautta. IP-viestintäosoitteeksi asetettiin 192.168.1.10 portin numerolla 502. PC:n IP-osoite määritettiin samaan aliverkkoon kuin orja-aseman IP-osoite (192.168.1.10), kuten 192.168.1.20.
Lukeaksesi orjarekisterin (holding Register) valitse Function Code: 03, Register Start Address: 1, Data Type: 32-bit Floating Point, ja aseta Rekistereiden lukumäärä luettavaksi: 10. Napsauta sitten Connect, kuten alla on kuvattu:
Kuten kaaviosta näkyy, päärajapinta ei näytä hälytysviestejä, ja lähetettyjen ja vastaanotettujen datapakettien määrä täsmää, mikä tarkoittaa, ettei paketteja ole hävinnyt. Tiedot ovat läsnä vastaavissa rekistereissä, mikä vahvistaa onnistuneen viestinnän. Tehtävä suoritettu.