七星華創流量計CS310 (MODBUS RTU系列)

通過CC-LINK IE Field Basic網關

HT3S-CIS-MDN

與三菱FX5U的PLC進行交換數據應用案例

一、概述

本文主要介紹使用HI-TOP網關 HT3S-CIS-MDN在三菱FX5U PLC和七星華創CS310流量計之間進行數據交換。

解決的問題：三菱FX5U如何通過HT3S-CIS-MDN網關采集七星華創CS310流量計數據到上位機CCLINK IE FIELD BASIC網絡平臺。

解決方法：使用HI-TOP網關 HT3S-CIS-MDN。三菱FX5U支持CCLINK IE FIELD BASIC協議，七星華創CS310流量計支持Modbus RTU協議，而HI-TOP網關 HT3S-CIS-MDN可以在CCLINK IE FIELD BASIC網絡和Modbus RTU網絡之間傳送數據。以下為測試環境：

圖1

二、七星華創CS310流量計技術參數

2.1 地址參數表

七星華創CS310流量計支持Modbus RTU協議，在其手冊中可以看到它參數對應的Modbus RTU地址表如下：

圖2

圖3

2.2 通信參數設定

七星華創CS310流量計Modbus RTU默認接口參數如下：

• ID 32

• 波特率19200

• 數據位： 8

• 停止位 1

• 校驗位 無校驗位

通過七星華創CS310流量計軟件Digital  MFC  Tools讀取通訊參數。

圖4

三、HT3S-CIS-MDN網關的配置

3.1 HT3S-CIS-MDN網關介紹

HT3S-CIS-MDN是一款  CCLINK IE FIELD BASIC從站功能的通訊網關 。該產品主要功能是將各種 Modbus RTU設備 接入到  CCLINK IE FIELD BASIC網絡中。本網關連接到  CCLINK IE FIELD BASIC總線中作為 從站使用，連接到 Modbus RTU總線中作為主站或從站使用。

圖5

下面來介紹HT3S-CIS-MDN的配置，網關所有的配置都是使用GW Modbus Builder這款軟件來進行。

3.2配置網關P1網口的地址

使用GW Modbus Builder連接到HT3S-CIS-MDN網關的P1口，并將撥碼第8位撥到ON，如下圖所示。此時網關P1口地址為：192.168.1.100。

圖6

選擇菜單“設置-> 通信設置 -> 以太網設置”：

圖7

在彈出的窗口中選擇本機連接網關P1口的網卡的地址，設備IP地址為默認（默認為192.168.1.201），點擊確認按鈕。注意，計算機網卡地址和網關地址要在同一網段。

圖8

然后選擇“工具->在線”菜單：

圖9

在協議選擇框中選擇“ EtherNet/IP以太網口配置”，點擊確認按鈕。

圖10

在彈出的界面選擇“連接從站”，點擊“讀取配置”會顯示網關當前的IP，根據需求更改IP,更改完IP后，點擊“寫入配置”，寫入成功會彈出寫入OK。如下圖：

圖11

3.3配置要讀取的Modbus存儲器

使用GW Modbus Builder連接到HT3S-CIS-MDN網關的LAN口，如下圖所示。網關P3口，地址為：192.168.1.201。

圖12

然后分別雙擊右側的“Modbus Master”和“Modbus Slave”添加Modbus主站（客戶端）和Modbus從站（服務器），如下圖所示：

圖13

雙擊“Modbus Slave”配置要讀寫的寄存器，本文中要讀取的流量計的以下數據：

圖14

因此要讀取的數據范圍包括以下保持寄存器：

• 0-10

要進行寫操作的寄存器包括：

圖15

需要注意的是，七星華創CS310流量計使用06功能碼的寫操作。

因此，網關的“Modbus Slave”要讀寫的寄存器的配置如下圖所示：

圖16

其中序號1為讀操作，2-8為寫操作。

雙擊“Modbus Master”，然后點擊“地址映射表”，查看所有地址寄存器。這里除了從站的寄存器之外，還有一個狀態字和控制字，因此，輸入有14個字，輸出有8個字。如下圖所示：

圖17

選擇菜單“設置 -> 通信設置 -> 以太網設置”：

圖18

在彈出的窗口中選擇本機網卡的IP地址，連接網關LAN口,并輸入網關即設備IP地址，點擊確認按鈕。

圖19

點擊“下載”按鈕，寫入配置。

圖20

下載過程會有進度條提示，進度條到如下圖所示：

圖21

四、三菱FX5U PLC配置

1、新建項目后，選擇所使用的PLC型號：

圖22

2、在左側系統樹中選擇“參數-模塊參數-以太網參數”，在彈出界面中進行配置詳細參數：

圖23

在彈出的界面進行配置詳細參數，“自節點設置”IP地址設置是設置PLC的IP,“CCLINK IE FIELD BASIC設置”選擇使用，并配置“網絡配置設置”“刷新設置”。相應提示如下圖：

圖24

3.“CCLINK IE FIELD BASIC設置”的“網絡配置設置”詳細配置如下圖：

圖25

 注：根據撥碼選擇占用站數，占用4站撥碼5-6為ON，IP為所設置的。

4.對“CCLINK IE FIELD BASIC設置”的“刷新設置”，雙擊打開界面，網關使用 RWr和RWw區域，其中RWr是PLC讀取到的數據，RWw是PLC發出的數據。，如下圖所示：

圖26

配置完字節數后，點擊應用，并下載到PLC。

圖27

五、運行結果

5.1 運行步驟

1. 網關的撥碼開關第8位為OFF（運行模式），第1位和第2位為ON（網關作為Modbus的客戶端運行）。

2. 網關P1口接到交換機，電腦網口接到交換機，三菱的通訊口接到交換機。通訊線使用5口接線柱連接，網關6PIN端子的A+連接到接線柱的T/R+端口，網關6PIN端子的B-口到接線柱的T/R-端口，如圖：

圖28

3. 啟動PLC。

4. 在 PLC 中為網關的控制字寫1后啟動網關的數據交換(如果在GW軟件中設置了網關自動啟動，可以不做這一步的操作)。之后如果網關工作正常，狀態字將會在0和1之間變化，代表收發數據。

5.網關的地址映射表，根據映射表來對應每個字節的含義如圖：

圖29

6.網關正常運行時各指示燈如下圖所示， CCLINK IE FIELD BASIC的OK燈亮， Modbus RTU的TX和RX燈閃爍。如下圖所示：

?

圖30

5.2 參數的讀取

PLC編程軟件切換到監控器模式，GX WORK3切換到監控器模式，監視軟元件/緩沖存儲器批量監視，如下圖所示：

圖31

在打開的界面選擇D1000，監控輸入的數值,數據如下圖所示：

圖32

需要注意的是， PLC讀到的數據要交換高低字節后才是正確的數據。這需要在PLC編寫程序進行轉換，或者網關撥碼第7位撥到ON的位置（自動交換高低字節）。

六、HT3S-CIS-MDN網關應用優勢

- 提高了MODBUS RTU設備接入的兼容性：支持多個MODBUS RTU設備接入到CC-LINK IE FIELD BASIC的工業以太網協議網絡。

- 增強了生產線的擴展性：未來增加新設備時，無需擔心通訊協議的限制。

- 降低了維護成本：統一的通訊方案簡化了維護工作，減少了潛在的故障點。

七星華創CS310流量計應用HT3S-CIS-MDN網關的MODBUS RTU與 CC-LINK IE FIELD BASIC協議轉換通訊方案為不同協議的自動化升級提供了有效的解決方案。該方案不僅提高了生產線的兼容性和擴展性，還保證了通訊的實時性和穩定性，為自動化項目的應用提供了強有力的支持。