ЖУРНАЛ СТА 1/2015

вер состоит из контроллера узла про- мышленной сети, называемогоBus Coup- ler, и модулей ввода-вывода, подключён- ных к его межмодульной внутреннейши- не. Конфигурирование сервера, как пра- вило, включает в себя настройку комму- никационных параметров контроллера узла, настройку параметров модулей вво- да-вывода, подключённых к внутренней шине контроллера, и отображение кана- лов модулей ввода-вывода на коммуни- кационные объекты протокола исполь- зуемой промышленной сети. В случае MODBUS TCP для контрол- лера узла задаются IP-адрес, маска под- сети и при необходимости сетевого взаимодействия между узлами в разных подсетях IP-адрес шлюза по умолчанию. При использованииMODBUS TCP так- же иногда возможно установить адрес TCP-порта сервера MODBUS, который по умолчанию имеет значение 502. Для параметризации модулей ввода- вывода многие производители предла- гают отдельную утилиту, которая связы- вается с контроллером узла с использо- ванием собственного закрытого прото- кола и записывает параметры непо- средственно в модули. Под отображением каналов модулей ввода-вывода на регистры и битовые поля протокола MODBUS подразуме- вается установка соответствия между некоторым входным или выходным ка- налом модуля и сетевым адресом реги- стра или битового поля MODBUS. Большинство производителей распре- делённых систем ввода-вывода предла- гают автоматическое предопределённое отображение каналов ввода-вывода на коммуникационные объекты. Напри- мер, все входы всех модулей дискретного ввода отображаются на фиксированный диапазон адресов входных регистров (Input Register) и/или входных битовых полей (Discrete Input), все выходы моду- лей дискретного вывода – на фиксиро- ванный диапазон адресов выходных ре- гистров (Holding Register) и/или выход- ных битовых полей (Coil) и т.д., а конт- роллер узла автоматически транслирует сетевые запросы чтения и записи регист- ров и битовых полей к каналам модулей ввода-вывода в соответствии с тем, к ка- кому фиксированному диапазону отно- сятся адреса регистров и битовых полей в поступающих запросах. Привлекатель- ность подобного подхода состоит в том, что пользователю не нужно заботиться о настройке отображения каналов на ком- муникационные объекты, даже несмот- ря на необходимость держать в голове со- ответствие между диапазонами адресов регистров и битовых полей и разными видами входных и выходных каналов, а также на высокую вероятность перепу- тывания каналов при отладке и обслужи- вании системы в случае неправильной взаимной установки модулей с идентич- ной структурой однотипных каналов. Другим способом отображения кана- лов модулей ввода-вывода на коммуни- кационные объекты является явное зада- ние соответствия между каналами моду- лей ввода-вывода и адресами регистров и битовых полей, выполняемое пользова- телем при разработке системы. Такой подход требует некоторых усилий по конфигурированию узла, но практиче- ски лишён упомянутых недостатков пол- ностью автоматического отображения. Дополнительным достоинством данного вида отображения является возможность чтения или записи одним сетевым за- просом значений и состояний аналого- вых и дискретных датчиков/исполни- тельных устройств, относящихся к одно- му и тому же контролируемому объекту или единице технологического оборудо- вания, в результате чего оценка и изме- нение состояния контролируемого объ- екта по сети всегда происходят согласо- ванно в один и тот же момент времени. При автоматическом отображении на области адресов коммуникационных объектов по типу каналов, описанному ранее, мастер сети, на котором выпол- няется алгоритм сбора данных и управ- ления, не имеет такой возможности, по- скольку дискретные и аналоговые сигна- лы всегда передаются в разных сетевых транзакциях между клиентом и сервером MODBUS. П РОГРАММИРУЕМЫЕ КОНТРОЛЛЕРЫ FASTWEL I/O В РАСПРЕДЕЛЁННЫХ СИСТЕМАХ ВВОДА - ВЫВОДА Программируемые контроллеры узла сети FASTWEL I/O можно использовать для создания распределённых систем ввода-вывода, однако для этого пользо- ватель должен иметь минимальные навы- ки программирования хотя бы на одном из языков МЭК 61131-3: ST, IL, FBD или LD и иметь представление о создании приложений в среде разработкиCoDeSys 2.3, адаптированной для программирова- ния контроллеров FASTWEL I/O. Для то- го чтобы читатель смог самостоятельно оценить сложность разработки приложе- ния, превращающего программируемый контроллер FASTWEL I/O в сетевой узел распределённой системы ввода-вывода, рассмотрим небольшой пример. Предположим, что существующую си- стему требуется дополнить 32 каналами дискретного ввода для контроля состоя- ния 16 «сухих» контактов, подключённых к потенциалу полевого питания, и 16 су- хих контактов, подключённых к нулево- му потенциалу полевого питания. Кроме того, пусть также требуется добавить 16 каналов дискретного вывода и 8 каналов аналогового ввода 4…20 мА, при этом в качестве промышленной сети может ис- пользоваться Ethernet и протокол MOD- BUS TCP. Для решения данной задачи могут быть применены контроллер под- чинённого узла сети MODBUS TCP CPM703, два модуля дискретного ввода DIM717, два модуля дискретного ввода DIM762, два модуля дискретного вывода DIM718 и один модуль аналогового вво- да AIM791. Возможная конфигурация ап- паратных средств представлена рис. 1, АППА РАТ НЫЕ С Р Е ДС Т В А / П РОМЫШЛ Е ННЫЕ КОН Т РОЛЛ Е РЫ 55 СТА 1/2015 www.cta.ru Рис. 1. Конфигурация аппаратных средств узла ввода-вывода (32 DI, 16 DO, 8 AI) на базе CPM703