Modbus-устройства

Материал из TekonWiki
Перейти к: навигация, поиск




Содержание

Введение

Описания настройки для АСУД.SCADA версии 2.6.х

Для версий АСУД.SCADA 2.5.х и ранее , а также для настройки конценратора  КЦС-М смотри предыдщую редакцию статьи.

Modbus - это коммуникационный протокол широко применяемый в промышленности. Он определяет правила пересылки данных при взаимодействии устройств.

Мы можем реализовать диспетчеризацию и управления практически любого устройства, если оно поддерживает данный протокол.

Есть несколько модификаций данного протокола:

  • Modbus RTU
  • Modbus TCP
  • Modbus ASCII (в настоящее время не поддерживается в АСУД-248)

Само слово "Modbus" - ничего не говорит об интерфейсе между устройствами.

Протокол Modbus может работать поверх интерфейсов RS-485/RS-232, компьютерной сети и других.

Следовательно, если известно, что устройство поддерживает протокол Modbus следует уточнить, какие физические интерфейсы есть у устройства и поддерживаются ли они в АСУД-248.

С точки зрения доступа к данным устройство Modbus представляет собой таблицу, примерно следующего вида

Адрес регистра Атрибуты Параметр Значение
1 R/W, Целое число Уставка температуры 15
2 R, Целое число * 10 Температура наружного воздуха -156
301 R, Дробное число Частота сети 49,8

где,

  • Адрес регистра - уникальный идентификатор параметра, по которому осуществляется запрос значения параметра
  • Атрибуты - атрибуты параметра
    • R - параметр можно читать
    • W - параметр можно записывать
    • Целое число - параметр представляет собой целое число
    • Целое число * 10 - параметр следует разделить на 10 перед отображением в SCADA
    • Дробное число - параметр представляет собой дробное число
  • Параметр - описание параметра
  • Значение - текущее значение параметра
Внимание!
Таблица должна быть отражена в технического документации конкретного устройства. 
Таблица не универсальна для разного типа Modbus-устройств.
Без наличия таблицы настроить устройство не получится.

Для некоторых типов Modbus-устройств, например: свободно программируемых контроллеров, таблица может зависеть от проекта, зашитого в контроллер. Т.е. может быть сформирована в штатном ПО только после создания проекта (см. например PIXEL).

Modbus и АСУД-248

АСУД-248 позволяет реализовать взаимодействие с устройствами по протоколу Modbus.

Modbus-устройства могут быть подключены к концентраторам:

  • КЦС-IPM / КУН-IPM
  • КЦС-М (есть ограничения в типе поддерживаемых устройств, подробнее см. далее)
  • напрямую по компьютерной сети.

КЦС-IPM / КУН-IP

Тракт передачи данных:

Устройство Modbus -- RS-232/485 --  КЦС-IPM / КУН-IP -- Компьютерная сеть -- АРМ-диспетчера
Поддерживаются спецификации Modbus-RTU, Modbus TCP
Чтение данных одиночное, групповое
Запись данных одиночная
Число подключаемых устройств до 255* на каждом интерфейсе

  * - подробнее см. спецификацию подключаемого устройства и интерфейса подключения.

Внимание:

  • Требуется наличие USB-ключа защиты АСУД.SCADA. Опрос Modbus-устройств осуществляется программой KCSLogger. В ключе защиты ПО АСУД.SCADA должно быть прописано число драйверов EXT-модуля, соответствующее общему числу подключаемых приборов.
  • Следует придерживаться следующего правила при адресации Modbus-устройств: устройства, подключаемые к одному IP-концентратору должны иметь уникальные адреса (RS-идентификаторы).
  • С помощью утилиты KCS_DEMO.EXE существует возможность в тестовом режиме проверить связь с Modbus-устройством (наличие USB-ключа при этом не требуется). При первом подключении устройства к АСУД-248 настоятельно рекомендуется воспользоваться данной утилитой.
  • Начиная с версии 1.5-61 в программу ASUDBase также встроена функция тестового опроса Modbus-устройства (подробнее см. далее).

Прямое подключение по компьютерной сети

Тракт передачи данных:

Устройство Modbus с Ethernet -- Компьютерная сеть -- АРМ-диспетчера

Остальное аналогично случая подключения к КЦС-IPM / КУН-IP

Настройка ПО АСУД.SCADA

Настройка программного обеспечения АСУД.SCADA может быть выполнена тремя способами:

Вариант 1 (простой):

Очень быстрый вариант. Однако не позволяет выполнить отображение в SCADA аварийных событий с помощью примитивов типа Дискретный датчик.

Может быть применен, только если необходимо визуалировать в SCADA простые числовые данные или режим работы устройства (например: в работе, останов и т.п.)  в табличном виде.

  • регистрации Modbus-устройства в программе ASUDBase;
  • настройка карты АСУД.SCADA - примитивы:

Вариант 2 (тоже простой):

  • регистрации Modbus-устройства в программе ASUDBase;
  • добавить драйвер DA \ Database в Tekon OPC-сервер
  • настройка карты АСУД.SCADA - примитивы
    • дискретный датчик - сигналы аварии (неисправностей);
    • цифровой индикатор - данные температуры, давления;
    • текстовое поле - информация о режимах работы оборудования, возможность записи значений в Modbus устройство.

Ознакомьтесь с информацией по работе драйвера  DA \ Database в Tekon OPC-сервер

Вариант 3 (устаревший, использовать не рекомендуется):

  • регистрации Modbus-устройства в программе ASUDBase;
  • настройке OPC-сервера: устройство Контейнер оборудования + Прибор учета;
  • настройка карты АСУД.SCADA - примитивы
    • дискретный датчик - сигналы аварии (неисправностей);
    • цифровой индикатор - данные температуры, давления;
    • текстовое поле - информация о режимах работы оборудования, возможность записи значений в Modbus устройство.

Регистрация Modbus-устройств в программе ASUDBase

Настройка регистров Modbus-устройства осуществляется с помощью программы ASUDBase (версии 1.5-14 и выше).

Откройте окно Настройка\Регистрация и введите данные подключения Modbus-устройства

Регистрация устройства Modbus

Рисунок - Регистрация устройства Modbus

  • Номер концентратора указать 901...999, 1901...1999, 2901...2999, ...

Или номер будет проставлен автоматически после установки флажка "IP-соединение". Номер должен быть уникальным для каждого добавляемого устройства (фактически этот номер используется лишь для идентификации Modbus-устройства в базе данных).

  • Прибор - выбрать тип устройства: Modbus RTU или Modbus TCP, в зависимости от протокола реализуемого устройством.
  • Modbus из выпадающего списка выбрать тип подключаемого устройства (если устройство еще не было добавлено - оставить поле пустым).

Также следует указать

  • Мастер устройство (КЦС-IPm, КУН-IPm, прямое IP),
  • IP-адреса
  • Порт
    • 5000 - если устройство подключается через КЦС-IPm, КУН-IPm.
    • 502 (как правило) - если устройство подключается напрямую по IP-сети.
  • Параметры RS-интерфейса, к которому подключено устройство (тип, номер, скорость, четность и т.п.). Для устройств, подключаемых напрямую по IP-сети оставить без изменений.
  • RS-идентификатор - номер (идентификатор) устройства в RS-сети, указанный в настройках устройства.
  • Интервал опроса - период опроса устройства в минутах (0 - опрашивать максимально быстро).
  • Читать архив - установить все флажки - резервный параметр, в настоящее время не используется.

Нажать кнопку "Добавить". Слева появится запись о регистрации устройства.

Устройство добавляется с одной системой "Отопление" (по умолчанию).

Журнал событий в SCADA 

На этапе настройки, важно определить способ адресации сигналов Modbus-устройства в АСУД.SCADA, т.е. то как эти сигналы будут отбражаться в Журнале Событий SCADA.

Для этого важны два параметра: 

  • Адрес установки устройства 
  • Названия события (неисправности) 

Если с Modbus-устройства вы просто пробрасываете числовые значения, которые необходимо лишь визуализировать в SCADA в виде таблицы (без задействования механизма уведомлений, журналов событий),  то способ адресации вам не важен - все рассуждения далее можете пропуститью. 

Адрес установки

Если вы настраиваете систему в рамках одного здания, то может быть удобно в качестве адреса указывать названия помещений. Для этого следует:

  • помещение указывать, как название Улицы
  • дом указать - 0

Название события (неисправности) 

По умолчанию OPC-сервер (при использовани драйвера DA \ Database) в качестве Тега и названия события использует поле "Сокращение".

Однако, начиная с версии 2.6.0,  рекомендуется в настройках OPC-сервера установить флаг "Улучшения Modbus", и тогда: 

  • Тег - это Сокращение (max 20 символов)
  • Название события - это поле Название (max 40 символов)

Может быть удобно, чтобы к названию события было добавлена название Системы, указанное для контроллера. Т.е. не  "Состояние Насоса", а "Вентиляция к1.Состояние насоса".  В этом случае следует зарегистрировать новую систему в окне  Настройка \ Специальные системы, например:  "Вентиляция к1". После этого измените название системы Отопление, добавленного устройства на  "Вентиляция к1".  В последствии в Tekon OPC-сервер  в настройках драйвера DA \ Database следует указать флаг: "Добавлять название системы к тегу". 

Далее следует по необходимости добавить новый тип Modbus устройства.


Регистрация нового типа Modbus-устройства

Нажать на кнопку "+" справа от поля Modbus. В открывшемся окне следует указать в левом нижнем углу общие параметры устройства. 

Общие настройки устройства Modbus

Настройки устройства - следует указать, исходя из описания в документации на устройство

  • Название прибора - название устройства (любое название). Не следует использовать в названии знак  =.
  • Базовый регистр - как правило = 0 (реже 1)  - это сдвиг указанных в таблице Адресов. Т.е. если регистр равен 1, то реальный запрашиваемый адрес с контроллера =  (Адрес - 1)
    • Если первый регистр в документации на устройство имеет адрес 0 - то Базовый регистр точно равен 0
    • В противном случае, см. документацию 
  • Читать группу элементов - можно ли читать более 1 регистра за один запрос (0 - можно читать сколько угодно, >0 - максимальное число регистров на чтение в одном запросе)
    • Этот параметр также должне быть отражен в документации, чем больше регистров можно читать в одном запросе - тем быстрее опрашивается устройтсво
  • Разрешить при чтении пропуски в группе - можно ли читать несколько регистров за один запрос, если они расположены не подряд.
    • Этот параметр должен быть отражен в документации, иначе -  пропуски запрещены.

Если вы затрудняетесь с определением данных параметров, укажите:

  • Базовый регистр = 0
  • Читать группу = 1
  • Пропуски = запрещены.

Вы можете поэкспериментировать с данными настройками с помощью утилиты kcs_demo

Если у вас есть *.mbs файлы импорта настроек Modbus-устройства, загруженные с сайта www.tekon.ru вы можете добавить их с помощью кнопки "Импорт".

Далее следует закрыть окно. При этом происходит создание (инициализация) устройства в БД.

Выбрать название вновь созданного устройства в выпадающем списке поля Modbus и нажать кнопку Изменить.

Привязка устройства Modbus к концентратору

После этого следует нажать кнопку "..." справа от поля Modbus и повторно перейти к настройке Modbus-устройства.

Настройка устройства Modbus

Серым подсвечены колонки относящиеся к настройкам Modbus-протокола, остальные колонки относятся к настройкам АСУД.

Доп. параметры настройки: 

  • Адреса в HEX - установить флаг, если адреса регистров в документации указаны в 16-ричной кодировке
  • Автозаполнение (новой строки таблицы) - при установке флага некоторые поля при добавлении новой записи заполняются на основе предыдущих введенных значений.
  • Скрыть дополнительные поля - часть полей настройки будет скрыто: множитель, параметры настройки возможности записи значения из SCADA в Modbus-устройство
  • Экспорт - экспортировать данные настройки в файл для последующего использования на другом объекте.
  • Импорт - импортировать данные настройки из файла. Кнопка активна только при добавлении нового Modbus-устройства (была нажата кнопка "+").

 

Карта Modbus-регистров. Настройки протокола

Основные настройки

Modbus-настройки (см. описание на подключаемое Modbus-устройство).

Все значение устройства доступные на чтение / запись хранятся в 4-х таблицах:

Таблица Функция чтения
Регистры флагов (Coils) 0х1
Дискретные входы (Discrete Inputs) 0х2
Регистры хранения (Holding Registers) 0х3
Регистры ввода (Input Registers) 0х4

Каждый регистр - это ячейка размером в 2-байта. Каждый регистр - имеет уникальный адрес.

В зависимости от типа Modbus-устройва адресное пространство таблиц может быть объединено, т.е. адресом 0 в таблице HoldReg, аналогичен (полностью соответствует) адресу 0 в таблице InpReg.

Если вы затрудняетесь с тем, какой тип регистра указывать - используйте HoldReg.

Регистр - тип регистра, выпадающее меню

 - Coils   — однобитовый тип, доступен на чтение и запись (R/W).
 - DiscInp — однобитовый тип, доступен только на чтение (R).
 - HoldReg — 16-битовый тип, доступен на чтение и запись (R/W).
 - InpReg  — 16-битовый тип, доступен только на чтение (R).
Внимание! 
Если вы планируете выполнять запись значения в регистр на устройстве, 
вы должны выставить значение поля AW в 1 (подробнее далее).

Адрес - адрес регистра (в десятичной системе счисления)

Тип данных - тип данных хранящихся в регистре (и их размер), исходя из документации, выпадающее меню

Название Альтернативное название Число регистров Диапазон значений
BIT   1 0 или 1
WORD Unsigned word 1 0 .. 65535
CHAR

Signed byte,
Short Integer

1 -128..127
SHORT Signed word,
Small Integer
1 -32 768 ... 32 767
FLOAT   2 1.5x10^-45 ...3.4x10^38
DWORD Unsigned long 2 0..4294967295
INTEGER Signed long 2 -2147483648..2147483647
BIT4   2 0 или 1
DOUBLE   4 5.0 x 10^-324 .. 1.7 x 10^308
STRING  

указывается

(запрашиваемое число регистров будет равно половине указанному)

строка данных
INT64 Big Integer   -2^63 ... 2^63-1
1 регистр  = 16 бит
2 регистра = 32 бита

Блок/Бит

  • для типа данных BIT указывается анализируемый бит (от 1 до 16) в слове. Бит 1 - младший, 16 - старший.
  • для типа данных BIT4 указывается анализируемый бит (от 1 до 32) в слове. Бит 1 - младший, 32 - старший.
  • для типа STRING - размер блока данных в байтах (обычно размер строки в документации на устройство указывается кратным двум байтам).
  • для других типов - не используется.

Формат - формат представления числа в регистре. Определяет порядок перестановки полу-байт в регистрах.

Обычное значение поля Формат:

  • Для типов данных в 1 регистр - 1
  • Для типов данных в 2 (4) регистра - 4.
  • Для типов в 4 регистра существуют дополнительные значения формата с 10 до 14, которые соответствуют значениям формата от 1 до 4, но дополнительно меняют местами левые-правые 2-регистра.

Некоторые устройства могут использовать другие форматы. Если при чтение регистра, вы получаете ошибочные значения, попробуйте поменять Формат.

Рассмотрим пример влияния значения поля Формат на вычисленный результат (см. программу KCS DEMO).

Предположим мы считываем целочисленное значение типа INTEGER, которое хранится в 2-х регистрах по начальному адресу, например: 2054. Пусть нам известно, что значение = 0х12345678 (значение в 16-ричной кодировке).

Запрос данных (в шестнадцатиричной  кодировке): 
>> 01 03 08 06 00 02 26 6A 

Значения регистров передаются начиная с указанного адреса, по два байта на регистр, старший байт каждого регистра передаётся первым.

Ответ устройства 
            3б 2б 1б 0б      
<< 01 03 04 12 34 56 78 81 07 

где:

  • 0х12 0х34 - первый регистр ( адрес 2054); байты 3, 2
  • 0х56 0х76 - второй регистр ( адрес 2055); байты 1, 0

 

Полученные данные
последовательность байт
Формат Правило перестановки Результат
12 34 56 78 1 1_0_3_2 0x56781234
12 34 56 78 2 0_1_2_3 0x78563412
12 34 56 78 3 2_3_0_1 0x34127856
12 34 56 78 4 3_2_1_0 0x12345678

Т.е. для регистров устройства данного типа корректное значение формата - 4.

Предположим мы считываем целочисленное типа WORD, которое хранится в 1-м регистре по адресу, например: 2. Пусть мы значение что значение - 0х08.

Запрос данных (в шестнадцатиричной  кодировке): 
>> 01 03 00 02 00 01 25 CA 

Ответ устройства
            1б 0б 
<< 01 03 02 00 08 B9 82
Полученные данные
последовательность байт
Формат Правило перестановки Результат
00 08 1 1_0 0x0008
00 08 2 0_1 0x0800

Т.е. для регистров устройства данного типа корректное значение формата - 1.

 

Дополнительные настройки

Modbus-настройки дополнительные (в большинстве случаев можно оставить значение по умолчанию) - отображаются при снятом флажке "Скрыть дополнительные поля"

Множитель - множитель значения считанного из регистра.

Учитывается для всех типов кроме BIT, BIT4, STRING

После чтения регистра:  
   Значение в SCADA   = значение регистра * множитель 
Перед записью регистра: 
   Значение регистра  = Значение SCADA / множитель

Минимальное значение Множителя 0,0001.

Внимание! При указании в качестве Множителя значений 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 - реальное значение множителя определяется по формуле

Множитель = 1 / (2 ^ Указанный_множитель)

Адрес W - адрес записи. Следует указать, если запись необходимо произвести в регистр по адресу отличному от адреса чтения.

Параметры ** - набор параметров, указываемых в случае, если перед записью регистра, следует выполнить запись значения в другой или в этот же регистр. Множитель при этом не используется. После записи первого значения выполняется пауза в 1000 мс. перед записью основного значения.

      • Адрес - адрес регистра.
      • Тип данных - тип данных регистра.
      • Формат - формат представления числа в регистре.
      • Значение - значение для записи.
 Это может быть полезно, если, например: перед изменением параметра следует указать, пароль (как в контроллерах ОВЕН ТРМ-133М при изменении текущего состояния). Или если, например: необходимо выполнить запись фронтом, т.е. перед записью 1 следует записать 0, после этого записать 1.

Sleep - ожидание в мс., указывается в случае если необходима задержка после записи регистра перед следующей операцией чтения.

AW - разрешена ли запись регистра (1 -да, 0 - нет). Актуально только для регистров типа Coils / HoldReg.

MinWV, MaxWV - интервал допустимых значений для записи (если MinWV=MaxWV=0 - проверка значений не выполняется).

 

Тип BIT. Дискретные сигналы. Битовые маски ошибок
Для версии АСУД.SCADA 2.6.0 и выше

По умолчанию, все регистры Modbus-устройства транслируются в SCADA  через драйвер DA \ Database, как числовые значения.

 Однако, начиная с версии 2.6.0, вы можете указать, что сигнал должен быть представлен OPC-сервером, как Дискретный датчик.  Для этого, вы указывете  в DA \ Database  настройку "Улучшения Modbus" - Да, в при регистрации Modbus-устройства в ASUDBаse,  что тип данных требуемых регистров: 

  • BIT
  • BIT4

при этом не разрешена запись в регистр, т.е значение поля AW  = 0. Это правило действует для всех банков:Coil, DisInp, HoldReg, InpReg.

Если вы не хотите, чтобы сигнал был представлен, как дискретный датчик, вам следует:

  • изменить тип с BIT на Word  - если регистр может иметь только значения 0,1  (и не представляет собой битовую маску)
  • изменить тип с BIT4 на DWord  - если регистр может иметь только значения 0,1  (и не представляет собой битовую маску)
  • в противном случае добавить к полю сокращение  "_$", т.е. например: вместо  "Tag1" указать "Tag1_$"
Asudbase modbus sens1.PNG
В данном примере как дискретный сигнал в SCADA будет представлен только регистр Coil адрес 1. 

Если регистр представляет собой битовую маску ошибок, как его регистрировать? 

В данном случае надо понять, вам нужны в SCADA все ошибки по отдельности (отдельными примитивами Авария) или только сигнал обощенной ошибки с описанием активных ошибок? 

Если все по отдельности - то выделяете каждую ошибку, как отдельную запись

  • Адрес - одинаков
  • Тип  - BIT, если битовая маска лежит в одном Modbus-регистре  или BIT4 - если в нескольких
  • Блок/Бит - 1, 2, 3, и т.д  - тот бит, который отвечает за конкретную ошибку 
  • Сокращение  - Тег ошибки
  • Название - Название ошибки
  • В SCADA на каждую запись будет отображен свой Дискретный примитив

Если только обобщеная ошибка, то региструете только одну запись:

  • Адрес - адрес битовой маски 
  • Тип - WORD или DWORD
  • В SCADA используйте  (подробнее см. ниже)
    • Переменную для отображения Аварийного сигнала обощенной аварии
    • Текстовое поле + Text-функцию для отображения активных ошибок

Карта Modbus-регистров. Настройки Scada

Scada-настройки (для отображения в АСУД.SCADA)  - влияющие на отображение параметров в SCADA  (колонки с белым цветом)

Регистрация устройства Modbus
Виртуальный КДД-RS

Внимание!  Устаревший функционал. При настройке следует всегда указывать Значение 0.

  • Вирт.КДД-RS - выполнить ли трансляцию данных прочитанного регистра устройства в дискретный сигнал OPC-сервера Текоn, путем привязки к каналу концентратора Виртуальный КДД-RS. Что позволит впоследствии в АСУД.SCADA использовать примитивы типа "Дискретный датчик" с данным сигналом. При этом предполагается что значение регистра может быть только 0 или 1.
 Значение 0 - не транслировать данные в виртуальный  КДД-RS.
 Значение 1 - транслировать данные в виртуальный КДД-RS.

Номер виртуального КДД-RS и номер канала концентратора при этом указываются ниже (под таблицей).

Код Параметра

Код параметра  - это просто идентификация Регистра внутри SCADA.

Данное поле заполняется автоматически сквозной нумерацией > 500. Изменять данное значение самостоятельно не следует (необходимо лишь следить, чтобы данный код был уникален для всех регистров).

Внимание! Код параметра, не должен пересекаться с кодами, которые возможно были введены в таблице Настройка \ Специальные параметры.

В редких случаях может подключаться учетное Modbus-устройство, например: электросчетчик. При этом можно реализовать аккумулирование первого прочитанного значения в сутках для параметров передаваемых НИ (нарастающим итогом), например: показаний расхода электроэнергии. При этом номера параметров следует указывать не просто > 500, а с учетом кодов параметров в БД original.gdb (см. программу ASUDBase меню Настройка / Коды параметров).
Например, следует указывать код 1071 для параметра A+ (кВт*ч) - Активная прямая.
Также в программе KCSLogger следует установить флажок "Записывать первые мгновенные ..."  в окне Настройки.

Сокращение, Название

Назначение полей:

  • Сокращение - сокращенное название параметра (до 20 символов) - отображается в окне Шаг 2 программы ASUDBase при просмотре полученных значений.
  • Название - полное название параметра (до 40 символов)

Как было указано ранее, при использовании для трансляции данных в SCADA драйвера OPС-севера DA \ DATABASE,  с включенной опцией драйвера "Улучшения Modbus" в качестве  названия журнала событий SCADA транслируемого тега будет выступать значение поля "Название", с выключенной - значение "Сокращение". 

Тестовый опрос Modbus-устройства

В программе ASUDBase, начиная с версии 1.5-61, можно выполнить тестовый опрос Modbus-устройства. Это значительно ускоряет процесс добавления в конфигурацию новых типов устройств.

Фактически данный функционал повторяет то, что ранее можно было сделать в утилите KCS DEMO.EXE.

Внимание! Программа ASUDBase должна запускаться из папки ..\OPC Server

В окне настройки Modbus-устройства следует нажать кнопку

  • Прочитать один - для чтения выбранного регистра (предварительно следует выполнить клик на ячейке Адреса регистра)
  • Прочитать все - для обновления значений всех регистров
Modbus test read.JPG

Если установить флажок Показать лог, то после опроса устройства откроется окно протокола обмена данными с устройством. Лог также отобразится в случае неудачного обмена.

Вы можете менять значения конфигурации устройства (Базовый регистр, чтение группы и т.п.), параметры выбранного регистра, добавлять новые регистры и проверять корректность обмена данными с устройством.


Настройка SCADA, OPC-сервера

Вариант настройки 1

Очень быстрый вариант. Однако не позволяет выполнить отображение в SCADA аварийных событий с помощью примитивов типа Дискретный датчик.

Может быть применен, только если необходимо визуалировать в SCADA простые числовые данные или режим работы устройства (например: в работе, останов и т.п.)  в табличном виде.

Настройка ОРС-сервера не требуется.

Разместите на ситуационном плане в SCADA примитив Прибор учета и настройте согласно инструкции.

Замечание! 
В ASUDBase каждому устройству Modbus должен быть задан уникальный (произвольный) серийный номер.

 

Вариант настройки 2

Начиная с версии 2.5.2 проброс данных Modbus-устройств в SCADA сделан максимально комфортным.  

Настройка ОРС-сервера

После настройки устройств в программе ASUDBase, запустить конфигуратор ОРС-сервера.

Добавить в адресное пространство ОРС-сервера драйвер DA \ DATABASE,  установить в окне свойств значение "Да" для устройств ModBus RTU и/или  ModBus TCP.

Закрыть конфигуратор ОРС-сервера.

Запустить опрос Modbus-устройств (программу KCSLogger).

Настройка SCADA

В АСУД.SCADA для визуализации данных Modbus-устройств можно использовать следующие примитивы:

  • Таблица Тегов - быстрая визуализация в табличном виде в одном месте ситуационного плана: 
    • числовых данных
    • состояний работы устройства (преобразование числа в надпись с помощью Text-функций)
    • расшифровка кодов ошибок   (преобразование числа в надпись с помощью Text-функций)
  • Цифровой индикатор - для отображения любых числовых значений (с возможностью указания граничных значений и визуально звуковой индикакаций выхода за границы)
  • Текстовое поле - для отображения любых числовых значений, а также преобразования числового значения в текстовое по заданному правилу с помощью скрипта или Text-функции. Кроме того с помощью данного примитива и скрипта можно выполнить запись значения в регистр Modbus-устройства.
  • Кнопка - для записи значения в регистр одного или нескольких Modbus-устройств. 
  • Дискретный датчик - визуализация аварийных событий.
  • Led-индикатор - для отображения дискретных значений (в том числе выделение бита из маски)  без возможности отображения сигнала в облаке уведомлений и звуковой индикацией

Замечание! Для того чтобы реализовать с помощью примитивов  "Текстовое поле", "Кнопка" возможность записи введенного пользователем значения в Modbus-устройство, необходимо чтобы:

  • Регистр (в настройках устройства в ASUDBase)  относится к типу HoldReg или Coils
  • Значение поля AW (Allow Write) было установлено в 1
  • В настройка примитива "Текстовое поле" был указан LUA-объект, подробнее см. Скрипты

Замечание! Использование примитивов типа Дискретный датчик.

Начиная с версии 2.6.0 вы можете "создавать" дискретные сигналы уже на этапе регистрации Modbus-устройства, просто используя тип BIT.

В противном случае,  данные получаемые с Modbus-устройства, могуть быть предварительно преобразованы в дискретный сигнал в понимании SCADA с помощью Переменных.

Необходимо создать Переменную, связать ее с тегом  Modbus-устройства, связать Переменную с Дискретным датчиком на ситуационном плане.

Пример 1.  Необходимо визуализировать с помощью Дискретного датчика состояние регистра "Авария насоса" (где:  0 - норма, 1  авария)

Создаем переменную VAR.Nasos:

  • Имя - Nasos
  • Журнал событие - Авария насоса 
  • Журнал адрес - Котельная
  • Задержка (с.) - 0
  • Тип -  <> 0
  • Добавлям Тег регистра "Авария насоса"  (в поле Теги)

Размещаем на ситуационном плане примтив типа Дискретный датчик, в настройке Тег вручную указываем имя переменной VAR.Nasos.

Пример 2.  Необходимо визуализировать с помощью Дискретных датчиков состояние регистра "Авария", где значение регистра представляет собой битовую маску кодов аварий

Например: 

  • 520.01  - авария насоса 
  • 520.02  - неиспраность датчика температуры 
  • 520.03  - перепад давления

Запись типа 520.01 - означает, что необходимо прочитать регистр 520  и проверить факт установки в значении регистра 1-го (младшего бита).

Т.е в значении  регистра 520  хранится несколько сигнальных (аварийных)  событий. Допустим вы читаете значение регистра в ASUDBase или KCS DEMO.EXE и получаете значение регистра 520 = 5 

Переводим это значение в двоичный код (например, с помощью Калькулятора Windows)  и получаем значение  5 (DEC)  =  101 (BIN),  т.е. в регистре 520  установлены 1 и 3 биты, есть авария насоса и перепад давления.

Создаем несколько переменных  (по числу аварийный событий), например: 

Var.1:

  • Имя - 1
  • Журнал событие - Авария насоса 
  • Журнал адрес - Котельная
  • Задержка (с.) - 0
  • Тип -  ВЫРАЖЕНИЕ
  • Выражение - BIT (X;1)
  • Добавлям Тег регистра "Авария"

Var.2:

  • Имя - 2
  • Журнал событие - Неиспраность ДТ 
  • Журнал адрес - Котельная
  • Задержка (с.) - 0
  • Тип -  ВЫРАЖЕНИЕ
  • Выражение - BIT (X;2)
  • Добавлям Тег регистра "Авария"

Var.3:

  • Имя - 3
  • Журнал событие - Перепад давления
  • Журнал адрес - Котельная
  • Задержка (с.) - 0
  • Тип -  ВЫРАЖЕНИЕ
  • Выражение - BIT (X;3)
  • Добавлям Тег регистра "Авария"

Размещаем на ситуационном плане примтивы типа Дискретный датчик, в настройке Тег вручную указываем  имена переменных VAR.1, VAR.2, VAR.3.

Пример 3.  Необходимо визуализировать с помощью Дискретного датчика обобщенную аварию  регистра "Авария" из Примера 2.

Иногда нет необходимости выделять каждую Аварию отдельным примитивом Дискретный датчиком, а например достаточно просто показать сигнал Обощенной авариии. В этом случае, 

 Создаем переменную VAR.Total:

  • Имя - Total
  • Журнал событие - Авария
  • Журнал адрес - Котельная
  • Задержка (с.) - 0
  • Тип -  <> 0
  • Добавлям Тег регистра "Авария"

Размещаем на ситуационном плане примтив типа Дискретный датчик, в настройке Тег вручную указываем  VAR.Total.

Если значение тега "Авария" будет отлично от 0 (т.е. будет установлен флаг любой из аварий), то примтив Дискретный датчик перейдет в сигнальное состоения.

При этом расшифроку Аварий, удобно реализовать с помощью  примитивов Таблица Тегов или Текстовое поле, связав их с тегом "Авария" (не переменной, а тегом!),  и создав Text-фукцию (см. пример 3 Функция BITSTR в описании)

# BITSTR()
0=Норма
1=авария насоса
2=неиспраность датчика температуры
3=перепад давления


 

Объединение Modbus-устройств в группы

Дополнительно в случае необходимости одновременной записи однотипных значений регистров в несколько устройств, существует возможность объединить Modbus-устройства в группы.

Для определения групп следует отредактировать файл Tekon \ ASUD Scada \ OPC Server \ settings \ modbusgrp.ini

В данном примере ';' - является комментарием

[1] 
Params=88 99 112 
Conc=901 902 903

Создана группа 1, для концентраторов 901-903.

В случае записи, например, значения в регистр 99 концентратора 902, это же значение будет записано в регистры 99 концентраторов 901 и 903.


Изменение настроек Modbus-устройства

Закрыть программу KCSLogger

 

Изменение читаемых регистров

В случае необходимости добавить новые регистры, читаемые устройством, следует открыть программу ASUDBase, меню Настройка \ Регистрация.

Выбрать любой концентратор с устройством требуемого типа.

Нажать кнопку "..." и в окне настройки регистров (см. выше) добавить данные регистров.

Внесенные изменения будут применены для всех концентраторов устройств данного типа. Далее следует выполнить опрос устройств программой KCSLogger (если программа была запущена, ее необходимо перезапустить).

Открыть АСУД.SCADA и добавить необходимые примитивы на карту.

Изменение настроек подключения

В случае необходимости изменить RS-идентификатор Modbus-устройства (или IP-адрес Мастер-устройства) , следует открыть программу ASUDBase, меню Настройка \ Регистрация.

Выбрать требуемое устройство, ввести новый RS-идентификатор, нажать "Изменить".

Запустить KCSLogger и убедиться, что с устройством проходит обмен данными.

Указанные изменения автоматически приведут к изменению Тегов формируемых драйвером Tekon OPC-сервер#DATABASE 

В SCADA будет необходимо выполнить перепривязку Тегов. Рекомендуется воспользоваться для этого утилитой MAP TAG.EXE

Демонстрационный пример

В качестве примера предлагается полностью настроенная рабочая конфигурация АСУД.SCADA с одним Modbus-устройства.

Что входит в демонстрацию:

  • Эмулятор ModbusTCP устройства
  • Настроенная программа ASUDBase с одним Modbus-устройством
  • Настроенный ОРС-сервер с одним Modbus-устройством
  • Настроенная SCADA
    • С отображением текущих значений параметров
    • С возможностью записи новых значений уставок на устройство
    • С отображением режима работы устройства в текстовом виде

Показано решение практически полного перечня типовых задач, решаемых при подключении Modbus-устройств к АСУД-248.

Что необходимо:

Поскольку при установке архива будут обновлены конфигурационные файлы, то не следует запускать демонстрацию на рабочей диспетчерской!

Для запуска демонстрацииключ защиты и драйверы EXT - не нужны.

Последовательность действий для запуска демонстрации:

  1. Установить АСУД.SCADA 2.6.1 (или выше) в папку C:\1Tekon
  2. Закрыть (если запущены) SCADA, ASUDBase, KCSLogger
  3. Разархивировать архив в папку C:\1Tekon, подтвердив изменение существующих файлов.
  4. Открыть конфигуратор ОРС-сервера, должно быть зарегистрировано устройство Database
    Modbus demo opc.PNG
  5. Закрыть конфигуратор ОРС-сервера

 

Запустить эмулятор Modbus-устройства ...\OPC Server\modbus_demo\mtcpServerEmulator.exe

Выбрать меню Файл\Открыть конфигурацию, указать TestDevice.xml, нажать кнопку Старт, подтвердить "Да".

Modbus demo1.JPG

Демонстрационное устройство - некая установка, которая подключается напрямую к компьютерной сети и по протоколу Modbus TCP, может передавать значения измеряемых параметров и уставок.

Уставка - это параметр, влияющий на логику работы самого устройства.

Смысл параметров устройства:

  • Regim - состояние устройства (только чтение)
    • 0 - "Выключена",
    • 1 - "Включена",
    • 2 - "Режим 2",
    • 3 - "Режим 3"
  • TStart - уставка температуры запуска установки (можно читать и записывать)
  • TStop - уставка температуры остановки установки (можночитать и записывать)
  • Tokr - температура окружающей среды (только чтение), значение параметра хранится в устройстве умноженным на 10
  • BitStatus1 - битовая маска ошибок, например:
    • 0 - нет ошибки
    • 1 - ошибка 1
    • 2 - ошибка 2
    • 4 - ошибка 3
  • BitStatus2 - тоже битовая маска, например: 
    • 0 - нет ошибки
    • 1 - авария 1
    • 2 - авария 2
    • 4 - авария 3

Для изменения значения параметра в эмуляторе, следует выбрать строку, выполнить двойной клик и ввести новое значение параметра.

Смотрим настройки устройства в программе ASUDBase, выполним подключение к БД   ..\OPC Server\original.gdb

Modbus demo ab.PNG
Предположим, что при настройке у нас стояла задача отобразить в SCADA общую ошибку для набора ошибок BitStatus1 (т.е. просто проинформировать, что значение <> 0),  и каждую  из ошибок BitStatus2.

Запускаем программу KCSLogger для запуска опроса устройства.

Нажать Статистика, проверить, что тестовое устройство опрашивается корректно

Modbus demo2.JPG

Проверяем, что видим изменение параметров в ASUDBase 

Modbus demo ab2.PNG

Запускаем программу SCADA.

Modbus demo3.JPG

Параметры уставки Т1 и Т2 - могут быть записаны из SCADA на устройство. Остальные параметры только читаются из устройства.

Для записи на устройство выполните в рабочем режиме двойной клик и введите новое значение, пронаблюдайте изменение значение в эмуляторе устройства.

В данном примере используются LUA-cкрипты, файлы:

  • Scada\scripts\custom\etnry.lua
dofile2 ("..\\built-in\\prim_basic.lua") </code>
dofile2 ("modbus.lua") 
function main_custom()

end
  • Scada\scripts\custom\modbus.lua
topc_Temp = topc_string_min_max ("Уставка температуры",0,100)
topc_minmax1 = topc_minmaxavg ("1",1,0,1) 

function Regim (val,qual)
local RToStr =
{
[0] = "Выключено",
[1] = "Включено",
[2] = "Режим 2",
[3] = "Режим 3"
}

if qual ~= opc.da.tekon.ItemData.QUALITY_GOOD then
return "---"
end
local s = RToStr [val.Integer]
if s == nil
then
   return "Неизвестно: "..val.Integer
else
   return s
end
end


Объект topc_Temp используется для записи значений уставок на сервер, см. настройки текстовых полей Т1 и Т2.

Объект topc_minmax1 используется для отображения значений Min, Max температуры окружающей среды.

Функция Regim - для отображения состояния установки в текстовом виде.

Для проверки битовой маски BitStatus1 объявлена одна Переменная (меню Дополнительно \ Переменные), которая сравнивает значение тега  BitStatus1 с 0.

Modbus demo scadavar.PNG

Пример работы с эмулятором https://youtu.be/vnbTF4fSsMA