S系列I/O前端與iFIX

S系列I/O前端與iFIX

概述
S系列I/O前端是本公司基于多年制造經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)積累，充分考慮工業(yè)現(xiàn)場采集與控制的實(shí)際需要，采
用最新微電子與微處理器技術(shù)研制生產(chǎn)的高性能I/O前端。S系列 I/O前端具有模擬信號(hào)輸入（AI）、模擬
信號(hào)輸出（AO）、開關(guān)量輸入（DI）、開關(guān)量輸出（DO）等功能，規(guī)格多樣，RS485 總線通訊接口，標(biāo)準(zhǔn)
MODBUS協(xié)議，通用而非專用的驅(qū)動(dòng)程序，設(shè)置測試簡捷，使用方便，性價(jià)比優(yōu)越，是各種工業(yè)現(xiàn)場信號(hào)數(shù)
據(jù)進(jìn)出計(jì)算機(jī)的快捷通道。且適配于國內(nèi)外各種組態(tài)軟件。
S系列I/O前端有以下型號(hào)：
S1104 4路混接（標(biāo)準(zhǔn)電壓、標(biāo)準(zhǔn)電流、熱阻、熱偶）輸入，工程量值，8路報(bào)警繼電器輸出。
S1108 8路混接（標(biāo)準(zhǔn)電壓、標(biāo)準(zhǔn)電流、熱阻、熱偶）輸入，工程量值，4路報(bào)警繼電器輸出。
S1116 16路混接（標(biāo)準(zhǔn)電壓、標(biāo)準(zhǔn)電流、熱阻、熱偶）輸入，工程量值。
S1204 4路兩線制(4～20mA)變送器專用輸入，直接掛接變送器，工程量值，8路報(bào)警繼電器輸出。
S1208 8路兩線制(4～20mA)變送器專用輸入，直接掛接變送器，工程量值，8路報(bào)警繼電器輸出。
S1216 16路兩線制(4～20mA)變送器專用輸入，直接掛接變送器，工程量值。
S1316 16路開關(guān)信號(hào)輸入，8路開關(guān)量信號(hào)輸出。
S1332 32路開關(guān)信號(hào)輸入。
S1416 16路開關(guān)信號(hào)輸出。
S1504 4路隔離模擬信號(hào)輸出(4～20mA)，8路開關(guān)信號(hào)量輸出。
iFIX是美國Intellution公司開發(fā)生產(chǎn)的常用組態(tài)軟件，下面就S系列I/O前端與組態(tài)軟件iFIX的通訊
連接介紹如下：
S系列I/O前端與iFIX連接大致有以下三種方式，第一種是直接連接方式，第二種工業(yè)以太網(wǎng)方式，第
三種是間接連接方式。
*直接連接方式
直接連接方式是S系列I/O前端通過串行總線（RS485）、MODBUS-RTU 的（驅(qū)動(dòng)程序名為MB1） 協(xié)議直
接與iFIX連接。
*工業(yè)以太網(wǎng)方式
工業(yè)以太網(wǎng)方式通過MODBUS串口網(wǎng)關(guān)（如中科創(chuàng)新DNS-M-RS485、Mora公司的Nprot6110）連接，將多
個(gè)S系列I/O前端的RS485信號(hào)（MODBUS-RTU通訊協(xié)議）轉(zhuǎn)換為工業(yè)以太網(wǎng)方式，并以 MODBUS-TCP（驅(qū)動(dòng)程
序名為MBE）通訊協(xié)議與iFIX連接。MODBUS串口網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)口一端連接計(jì)算機(jī)的網(wǎng)卡，另一端通過RS485通訊
線連接諸個(gè)S系列I/O前端。
*間接連接方式
間接方式是以PLC可編程控制器（例如西門子S7-200）為通訊管理器和控制CPU，S系列I/O前端為輸入
輸出點(diǎn)，間接與iFix連接。在間接連接方式時(shí)iFix軟件不直接與 S系列I/O前端打交道，而是與PLC的內(nèi)存
數(shù)據(jù)變量中的I/O映射區(qū)打交道。驅(qū)動(dòng)程序使用PLC的驅(qū)動(dòng)程序，即可在S系列I/O前端上完成相應(yīng)的輸入輸
出工作。此種方式的好處是可以減輕主機(jī)的通訊負(fù)擔(dān)，并使整套系統(tǒng)可利用 PLC的編程能力和可靠性使之
具有某些脫離上位機(jī)運(yùn)行的可能，避免或減輕因使用 WINDOWS上位機(jī)平臺(tái)出現(xiàn)死機(jī)和上位機(jī)崩潰的煩惱。
間接連接的具體使用方法參見本公司的《S系列I/O前端與可編程控制器的連接》。
下面就S系列I/O前端與iFIX的直接連接與以說明，S系列I/O前端與iFIX的連接是一項(xiàng)不復(fù)雜的連接工
作，基本上有如下幾步：設(shè)置S系列I/O前端；在iFIX的當(dāng)前運(yùn)行項(xiàng)目下定義計(jì)算機(jī)的通訊口；定義連接的
外部設(shè)備（如S系列I/O前端的S1108）；定義每個(gè)I/O通道對(duì)應(yīng)的變量地址及工況參數(shù)；變量的動(dòng)畫連接等
工作。
IFIX中關(guān)于MODBUS 的常用的通訊協(xié)議有兩種；一種為 MODBUS-RTU （驅(qū)動(dòng)程序名為 MB1）， 一種
為MODBUS-TCP（驅(qū)動(dòng)程序名為MBE）（以太網(wǎng)方式與計(jì)算機(jī)通訊）。下面我們以MB1（單臺(tái)計(jì)算機(jī)為主工
作）為例說明S系列I/O前端與iFIX的連接要點(diǎn)。
連接要點(diǎn)及注意事項(xiàng)
● 運(yùn)行iFix的計(jì)算機(jī)與S系列I/O前端的通訊連接方式為主從式，計(jì)算機(jī)為主，S系列I/O前端為從。
● 確定iFix與S系列I/O前端的通訊速率，例如9600bps。
● 普通PC機(jī)串行口為RS232，S系列I/O前端的通訊接口為RS485，因此在計(jì)算機(jī)側(cè)應(yīng)加裝RS232/RS485轉(zhuǎn)換
器（如本公司的S9101）。
● 用戶在連接之前，應(yīng)使用S系列I/O前端設(shè)置測試程序《XMH_SIOSET》，將S系列I/O前端的站址設(shè)置好，
并將通訊速率設(shè)置為約定好的通訊速率，通信協(xié)議為MODBUS。對(duì)于模擬量而言，整型請(qǐng)選擇為MODBUS
（I），浮點(diǎn)請(qǐng)選擇為MODBUS（F1）。S系列I/O前端的其它參數(shù)，用戶根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際工況自行設(shè)置。
● 用戶可使用S系列I/O前端設(shè)置測試程序《XMH_SIOSET》，對(duì)已連接完畢的系統(tǒng)硬件環(huán)境進(jìn)行測試,以確
定硬件連接無誤,并可進(jìn)行相應(yīng)的功能和精度核查。
● 如有多個(gè)S系列I/O前端請(qǐng)用RS485總線(屏蔽雙絞線)，將所有S系列I/O前端串接在一起，再與計(jì)算機(jī)側(cè)
的RS485接口相連。
● 計(jì)算機(jī)與S系列I/O前端的通訊電纜連接對(duì)應(yīng)表（以S9101單路隔離RS232/RS485轉(zhuǎn)換器為例）
RS232通訊線 計(jì)算機(jī)的COM 口（九芯） S9101的RS232側(cè)
2 （RXD） -------------- 3 （TXD ）
3 （TXD） -------------- 2 （RXD）
5 （GND） -------------- 5 （GND）

RS485通訊線 S9101的RS485側(cè) S系列I/O前端的接線端子
　1號(hào)站 2號(hào)站 N號(hào)站
1 （RS485 A ） --- 37 ----- 37 -------------- 37 （RS485 A ）
2 （RS485 B ） --- 36 ----- 36 -------------- 36 （RS485 B ）
3 （RS485 地） --- 35 ----- 35 -------------- 35 （RS485 地）

以iFix連接4個(gè)S系列I/O前端的某工程為例，S系 列I/O前端型號(hào)分別為S1104、S1108、S1316、S1504，
對(duì)應(yīng)站址為1、2、3、4，通訊協(xié)議對(duì)應(yīng)為MODBUS（I）、MODBUS（F1）、MODBUS、MODBUS，通訊速率為9600
bps，連接于COM1口。　　　　　　
● 在iFix的環(huán)境（I/O driver server connection）中，定義PC機(jī)與S系列I/O前端相連接的通訊口（以串
口COM1為例）。在SCADA設(shè)置(在編輯畫面選擇system configuration)畫面點(diǎn)擊MB1，出現(xiàn) MB1配置畫面
（如圖1），在此畫面點(diǎn)擊添加串口（在edit下選擇add channel），將通訊接口設(shè)置為COM1， 通訊速率
為9600bps，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，無校驗(yàn)。并選通Part和Enable，啟用新通道通訊。
● 在iFix的環(huán)境（I/O driver server connection）中，定義與PC機(jī)連接的S系列I/O前端的通訊地址。在
定義好的串口下，點(diǎn)擊添加設(shè)備（在edit下選擇add driver），出現(xiàn)圖 2畫面，其中將連接設(shè)備名稱命
名為"S1104A"，在設(shè)備地址中輸入所要連接的S系列I/O前端的通訊站址（ 如所連接的S1104的通訊地址
為01，則將連接設(shè)備"S1104A"的設(shè)備地址中輸入1），在Address Mode中選擇5位數(shù)據(jù)位， 并選 Enable
啟用新設(shè)備通訊（如圖2）。重復(fù)以上操作對(duì)剩下的設(shè)備進(jìn)行設(shè)置，外部連接設(shè)備命名可分別為"S1108A"、
"S1316A"、"S1504A"，通訊站址分別對(duì)應(yīng)為2、3、4。
● 數(shù)據(jù)塊參數(shù)定義
在iFix的環(huán)境（I/O driver server connection）中，定義S系列I/O前端的通道。在定義好S系列I/O前
端(s1104A)點(diǎn)擊添加數(shù)據(jù)塊（在edit下選擇add date），出現(xiàn)圖3畫面。 因各種設(shè)備的信號(hào)輸入、輸出
類型不同，現(xiàn)對(duì)各種類型輸入、輸出信號(hào)的參數(shù)定義分別說明：
*整型模擬量輸入
整型模擬量輸入對(duì)應(yīng)的寄存器地址為3xxxx，從30001開始，每個(gè)寄存器地址對(duì)應(yīng)一個(gè)整型模擬量輸入通
道，N個(gè)通道占用N個(gè)寄存器，到30000+N為止。
在定義好的S1104A設(shè)備下，點(diǎn)擊添加數(shù)據(jù)塊，在圖3畫面輸入數(shù)據(jù)塊名稱（如S1104A_A），在"Starting
I/O Address"中輸入開始地址 30001；"ending I/O Address" 中輸入結(jié)束地址 30004 ，相應(yīng)選擇數(shù)據(jù)類型
"Datatype"為整點(diǎn)"SIGNED"。選Enable啟用新設(shè)備的數(shù)據(jù)塊通訊（如圖3）。
*浮點(diǎn)模擬量輸入
浮點(diǎn)模擬量輸入對(duì)應(yīng)的寄存器地址為3xxxx，從30001開始，每兩個(gè)寄存器地址對(duì)應(yīng)一個(gè)浮點(diǎn)模擬量輸入
通道，N個(gè)通道占用2N個(gè)寄存器，到30000+2N為止。
在定義好的S1108A設(shè)備下，點(diǎn)擊添加數(shù)據(jù)塊，在圖3畫面輸入數(shù)據(jù)塊名稱（如s1108A_A），在"Starting
I/O Address"中輸入開始地址30001；"ending I/O Address" 中輸入結(jié)束地址30016， 相應(yīng)選擇數(shù)據(jù)類型
"Datatype"為浮點(diǎn)"FLOAT"。選Enable啟用新設(shè)備的數(shù)據(jù)塊通訊（如圖3）
當(dāng)通訊協(xié)議為MODBUS（F2）時(shí)，S系列I/O前端與iFix通信不正常。
*開關(guān)量輸入
開關(guān)量輸入對(duì)應(yīng)的寄存器地址為1xxxx，從10001開始，每個(gè)寄存器地址對(duì)應(yīng)一個(gè)開關(guān)量輸入通道， N個(gè)
通道占用N個(gè)寄存器，到10000+N為止。
在定義好的S1316A設(shè)備下，點(diǎn)擊添加數(shù)據(jù)塊， 在圖 3畫面輸入數(shù)據(jù)塊名稱（如），在"Starting I/O
Address" 中輸入開始地址 10001； "ending I/O Address" 中輸入結(jié)束地址 10016， 相應(yīng)選擇數(shù)據(jù)類型
"Datatype"為整點(diǎn)"DIANG"。選Enable啟用新設(shè)備的數(shù)據(jù)塊通訊（如圖3）。
*開關(guān)量輸出
開關(guān)量輸出對(duì)應(yīng)的寄存器地址為0xxxx，從00001開始，每個(gè)寄存器地址對(duì)應(yīng)一個(gè)開關(guān)量輸出通道， N個(gè)
通道占用N個(gè)寄存器，到00000+N為止。
在定義好的 S1316A 設(shè)備下，再次點(diǎn)擊添加數(shù)據(jù)塊，在 圖3畫面輸入數(shù)據(jù)塊名稱 （如S1316A_B）， 在
"Starting I/O Address"中輸入開始地址00001；"ending I/O Address" 中輸入結(jié)束地址00008， 相應(yīng)選擇
數(shù)據(jù)類型"Datatype"為整點(diǎn)"DIANG"。選Enable啟用新設(shè)備的數(shù)據(jù)塊通訊（如圖3）。
*模擬量輸出
模擬量輸出對(duì)應(yīng)的寄存器地址為4xxxx，從40001開始，每個(gè)寄存器地址對(duì)應(yīng)一個(gè)模擬量輸入通道， N個(gè)
通道占用N個(gè)寄存器，到40000+N為止。
在定義好的 S1504A設(shè)備下，再次點(diǎn)擊添加數(shù)據(jù)塊，在 圖3畫面輸入數(shù)據(jù)塊名稱 （如S1504A_A）， 在
"Starting I/O Address"中輸入開始地址40001；"ending I/O Address" 中輸入結(jié)束地址40004， 相應(yīng)選擇
數(shù)據(jù)類型"Datatype"為整點(diǎn)"INT"。選Enable啟用新設(shè)備的數(shù)據(jù)塊通訊（如圖3）。
*檢驗(yàn)設(shè)備配置、數(shù)據(jù)連接
注1：在MB1驅(qū)動(dòng)程序中，按照以上順序設(shè)置完數(shù)據(jù)塊，按〈Statistics〉可檢驗(yàn)設(shè)備連接的情況和數(shù)據(jù)塊
設(shè)置正確于否，若連接正確會(huì)在"DATA"處顯示"GOOD" 。
注2：檢驗(yàn)設(shè)置無誤后，在"文件"的下拉菜單的 "另存為"中，輸入文件名"如：SIO"，按"SETUP" 快捷鍵在
"Default path"中輸入保存文件名"SIO"。為備以后設(shè)置通道參數(shù)用。
● 通道參數(shù)定義
在IFIX編輯畫面選擇數(shù)據(jù)庫編輯器（ datebase manager）， 進(jìn)入數(shù)據(jù)庫編輯器畫面后，選擇打開本地
節(jié)點(diǎn)，進(jìn)入塊編輯畫面。菜單欄選擇"塊"，再選"增加"，在"選擇類型"中選擇數(shù)據(jù)類型（模擬量輸入選擇數(shù)
據(jù)類型為AI、模擬量輸出選擇數(shù)據(jù)類型為AO、 開關(guān)量輸入選擇數(shù)據(jù)類型為 DI、開關(guān)量輸出選擇數(shù)據(jù)類型為
DO），雙擊進(jìn)入變量設(shè)置畫面
*變量設(shè)置（參見圖4）
·輸入標(biāo)簽名
·選擇驅(qū)動(dòng)器MB1 modicon modbus I/O server
·輸入I/O地址 ，格式為設(shè)備名：寄存器地址，如S1104A:30001
在前例中：
S1104前端設(shè)備的通訊協(xié)議為 MODBUS（I），則數(shù)據(jù)類型為INT（整點(diǎn)）， 4個(gè)模擬量輸入的 I/O地址為
S1104A:30001，S1104A:30002，S1104A:30003， S1104A:30004。
S1108前端設(shè)備的通訊協(xié)議為MODBUS（F1），則數(shù)據(jù)類型為FLOAT（浮點(diǎn)），8個(gè)模擬量輸入的I/O地址為
S1108A:30001，S1108A:30003，S1108A :30005，……，S1108A :30015。
S1316前端的16個(gè)開關(guān)量輸入的變量I/O地址為 S1316A:10001， S1316A:10002， S1316A:10003，……，
S1316A:10016。
S1316前端的8個(gè)開關(guān)量輸出的變量I/O地址為 S1316A:00001， S1316A:00002， S1316A:00003，……，
S1316A:00008。
S1504前端設(shè)備的通訊協(xié)議為MODBUS，數(shù)據(jù)類型為INT（整點(diǎn)），4個(gè)模擬量輸出的變量I/O地址為S1504A:
40001，S1504A:40002，S1504A:40003，S1504A:40004。
·輸入工程單位，工程量的上、下標(biāo)度
·報(bào)警，在"報(bào)警"畫面輸入工程量的報(bào)警值。
·在"高級(jí)"中選擇"允許輸出"
·開關(guān)量輸入輸出需在標(biāo)注中填入開關(guān)量的狀態(tài)
*通訊檢查
在"文件"下選擇全部保存，并可在"顯示"中選擇"刷新"查看數(shù)據(jù)傳輸是否正確。
完成以上步驟后，即完成了iFix與S系列I/O前端的設(shè)備定義和通訊連接準(zhǔn)備工作，其它進(jìn)行動(dòng)畫連接及
完成iFix的更高級(jí)功能，請(qǐng)參見美國Intellution公司的《iFix使用手冊(cè)》。
*附注：
工業(yè)以太網(wǎng)方式通過MODBUS串口網(wǎng)關(guān)連接，將多個(gè)S系列 I/O前端的 RS485信號(hào)轉(zhuǎn)換為工業(yè)以太網(wǎng)方式，
通過MODBUS-TCP的（驅(qū)動(dòng)程序名為MBE）通訊協(xié)議與iFIX連接，硬件連接時(shí)需對(duì)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行 IP地址和通訊速率
（與S系列I/O前端的通訊速率相同）設(shè)置（具體設(shè)置方法見串口網(wǎng)關(guān)使用說明）。MBE 驅(qū)動(dòng)程序在使用方面
與MB1基本相同，不同的是網(wǎng)卡配置和設(shè)備地址定義。下面就網(wǎng)卡配置和設(shè)備地址定義說明如下：
*網(wǎng)關(guān)配置
在SCADA設(shè)置畫面點(diǎn)擊MBE，出現(xiàn)MBE驅(qū)動(dòng)配置畫面，在配置工具欄點(diǎn)擊"Add Channel"按鈕，新通道出現(xiàn)
在樹狀瀏覽器中，配置通道屬性"Primary Card"為"0"，并選擇"Enable"啟用新通道通訊。
*設(shè)備定義
在定義好的網(wǎng)關(guān)下，點(diǎn)擊添加設(shè)備，將連接設(shè)備名稱命名為"S1104A"，在設(shè)備IP地址中輸入所連接網(wǎng)關(guān)
的 IP地址（ 如DNS-M-RS485的 IP地址為 192.168.0.111，則將連接設(shè)備 "S1104A" 的設(shè)備 IP 地址中輸入
168.192.0.111， 在 UNIT 中輸入所連接的 S 系列 I/O前端的通訊站址 01；……S1504A 設(shè)備的 IP地址為
192.68. 0.111，UNIT為04），在"Common"畫面中將Addressing Mode設(shè)置為5位數(shù)據(jù)位， 并選Enable啟用新
設(shè)備通訊。