RS-485 통신에 사용되는 NHR 시리즈 지능형 디스플레이 제어 장비? (사례)
01 요약
지능형 디스플레이 제어 기기인 NHR 시리즈는 수년간의 개발 및 제조 경험을 바탕으로 설계 및 생산되었으며, 많은 새로운 기능을 통합한 차세대 지능형 디스플레이 제어 기기입니다. 기능. 현장 온도, 압력, 액체 레벨, 속도, 흐름 및 기타 신호에 대한 기타 신호를 수집, 표시, 제어, 원격 전송, 통신, 인쇄 및 기타 신호를 수집하여 전력 분야에서 널리 사용되는 디지털 수집 시스템 및 제어 시스템을 구성합니다. , 석유화학, 야금, 경공업, 제약, 항공 및 기타 여러 분야. 제품의 EMC 설계는 GB/T17626.2-11의 관련 규정을 준수하며 제품은 CE 인증을 획득했습니다.
02개 제품의 시장 배경
자동화 제어 분야에서는 분산 제어 시스템의 발전과 함께 산업용 분산 제어 시스템의 목적을 달성하기 위해 직렬 통신이 필요한 경우가 많습니다. 원격 정보 교환. 현재 직렬 통신에 사용되는 인터페이스 표준에는 RS-232, RS-422, RS-423 및 RS-485가 있습니다. RS-232는 최초의 직렬 인터페이스 표준이며 단거리, 낮은 전송 속도의 직렬 통신에 널리 사용됩니다. 이후 개발된 RS-422와 RS-485는 평형 전송을 위한 전기 표준으로, RS-232의 불평형 전송 방식과 비교하여 전기적 표시기가 크게 개선되었습니다. RS-485 직렬 인터페이스의 전기 표준은 실제로 RS-422의 변형으로, 7계층 OSI(개방형 시스템 상호 연결) 모델의 물리 계층 프로토콜 표준에 속합니다. 뛰어난 성능, 간단한 구조 및 쉬운 네트워킹으로 인해 RS-485 버스 표준이 점점 더 널리 사용되고 있습니다. 다음은 RS-485 통신에 Hongrun NHR 시리즈 지능형 디스플레이 제어 장비를 적용하는 방법에 관한 것입니다.
03개 제품의 기술적 원리
1. 시스템 기술 솔루션
산업 현장에서는 온도, 액체 수위, 유량 등을 제어하는 데 종종 사용되는 장비도 있습니다. . 어떤 상황에서는 설계 제어 목적을 달성하기 위해 여러 장비를 유연하게 제어하기 위해 하나의 컨트롤러가 필요합니다.
이 기사에서는 표준 MODBUS RTU 통신 프로토콜과 RS-485 통신 지침을 사용하여 여러 Hongrun NHR 시리즈 장비와의 직렬 통신을 편리하게 실현했습니다. 단일 컨트롤러를 사용하여 여러 개의 유연한 제어를 성공적으로 실현했습니다. 악기. 프로그래밍 가능한 컨트롤러를 사용하면 하나의 RS-485 통신 인터페이스에 최대 100개의 Hongrun 장비를 연결할 수 있습니다. 60개 이상의 장비가 있는 경우 RS-485 통신 포트의 통신 거리는 다음과 같습니다. 1KM 이상.
2. RS-485 버스의 하드웨어 설계
이 제어 시스템에는 많은 수의 네트워크 노드가 있고 전체 네트워크는 100개를 초과한다는 점을 고려하여 다음을 보장합니다. 신뢰성 및 통신 효율성: 각 계측기는 시스템 내 계측기의 다양한 기능, 데이터 흐름 및 실시간 요구 사항에 따라 두 개의 버스에 배포됩니다. 선택한 장치의 RS-485 칩 구동 기능은 255포인트에 도달합니다. 통신 속도는 9.6Kbps입니다. 주 스테이션에서 가장 먼 노드는 50m를 넘지 않습니다.
3. 네트워크 프로토콜
특정 명령과 데이터가 네트워크에서 올바르게 전송되도록 하려면 데이터 링크 계층에서 특정 네트워크 프로토콜을 제공해야 합니다. 물리 계층 비트 스트림의 오류를 감지하고 수정하며 데이터 프레임과 명령 프레임의 기능을 동시에 구현합니다. 그러나 데이터 전송의 품질을 보장하기 위해서는 서명 단어와 검사 단어를 최소화하면서 각 바이트를 검증해야 합니다. 일반적으로 사용되는 데이터 패킷 형식은 부트 코드, 길이 코드, 주소 코드, 명령 코드, 데이터로 구성됩니다. 각 데이터 패킷의 길이는 20~30바이트로 RS-485 시스템에서는 다소 복잡합니다. MODBUS 프로토콜은 개방형 통신 프로토콜이고 많은 산업 제어 제품 제조업체에서 지원하기 때문에 이 프로토콜은 수자원 보존, 수문학, 전력 및 기타 산업 분야의 장비 및 시스템에 대한 국제 표준에서 널리 사용되었습니다. MODBUS 프로토콜은 시스템의 네트워크 프로토콜을 제어합니다.
이 제어에서는 PLC와 주파수 변환기 간의 통신 데이터량이 작고 실시간 요구 사항이 높지 않기 때문에 MODBUS ASCII 방식을 사용합니다. 그러나 마이크로 컨트롤러의 데이터 통신량은 높지 않습니다. 규모가 크고 실시간 요구 사항이 높기 때문에 MODBUS RTU 방법이 채택됩니다.
04개 제품 적용
RS485 버스에 있는 100개 장비의 실시간, 효율성 및 정확성을 고려하여 이제 100개의 Hongrun NHR 시리즈 지능형 제어 장비가 통신 그룹에 연결됩니다. 네트워크는 PLC의 직렬 포트 확장 포트에 의해 각각 A1, B1 및 A2, B2로 정의되는 두 개의 버스로 나뉩니다. 다음은 Hongrun NHR 시리즈 지능형 제어 기기와 PLC 호스트 사이의 연결 다이어그램입니다. 1 및 그림 2:
그림 1: Hongrun 기기 및 PLC의 네트워크 다이어그램
그림 2: Hongrun 기기 및 PLC의 네트워크 다이어그램
1. 시리즈 지능형 디스플레이 제어 기기 통신 매개변수 구성
(1), 통신 모드는 RS-485입니다(1 시작 비트, 1 또는 2 정지 비트, 8비트 데이터, 패리티 없음)
(2) 통신 전송 데이터의 전송 속도(1.2K 2.4K 4.8K 9.6K 19.2K)는 기기 매개변수 baud에서 설정할 수 있습니다.
(3) 통신 프로토콜은 표준 Modbus Rtu입니다. 모드
여기에서는 프로그래밍 가능 컨트롤러와 Hongrun NHR 기기 간의 RS-485 인터페이스에 중점을 둡니다. 산업 현장에서는 RS-485 통신이 널리 사용되는 통신 방식입니다. 그림의 프로그래밍 가능한 컨트롤러는 RS-485 통신 인터페이스를 통해 여러 NHR 장비에 연결되며, 각 장비에는 고유한 주소 코드가 할당됩니다. 신원을 식별하는 데 사용됩니다(주소 코드는 기기 매개변수 Addr에서 설정할 수 있음). 하위 장치와 기본 장치는 주소 폴링 방법을 채택합니다. 이와 같이 프로그래머블 컨트롤러의 RS-485 통신 포트는 RS485 버스를 통해 아래에 걸려 있는 모든 장비를 제어할 수 있습니다.
2. Hongrun NHR 시리즈 지능형 디지털 디스플레이 컨트롤러의 통신 데이터 흐름 분석
이 통신 프로토콜은 표준 ModBus 프로토콜을 채택하고 RTU(16진수) 전송 모드를 사용합니다. ModBus 프로토콜은 마스터-슬레이브 프로토콜입니다. 언제든지 하나의 장치만 회선으로 전송할 수 있습니다. 정보 교환은 마스터 스테이션에 의해 관리되며 마스터 스테이션에 의해서만 시작될 수 있습니다. 마스터 스테이션은 슬레이브 스테이션에 차례로 쿼리합니다. 슬레이브 주소가 폴링 주소와 일치하는 경우에만 슬레이브가 메시지에 응답할 수 있습니다. 슬레이브간 직접 통신은 불가능합니다. 프로토콜 프레임에는 메시지 헤더나 메시지 끝 문자가 포함되어 있지 않습니다. 메시지의 시작과 끝은 간격으로 식별됩니다. 간격이 3.5자 이상이면 프레임 끝이 감지됩니다. 쿼리 주소와 일치하는 슬레이브 스테이션이 네트워크에 없거나 슬레이브 스테이션이 이를 수신할 때 CRC 체크 오류가 발생하는 경우 마스터 스테이션은 이 때 리턴 프레임을 수신하지 않으며 마스터 스테이션은 이를 판단합니다. 시간 초과 설정에 따라 시간이 초과된 경우, 또는 비정상적인 오류 창 조치가 팝업됩니다.
프로토콜 프레임은 다음과 같이 정의됩니다.
슬레이브 주소: 주소는 1---247 사이여야 합니다.
각 슬레이브 주소는 동일한 마스터 네트워크에서 고유해야 합니다.
0은 브로드캐스트 주소입니다. 슬레이브 스테이션은 메시지를 수신하고 이에 따라 처리하지만 메시지에 응답할 수 없습니다.
기능 코드: 레지스터 읽기 및 쓰기가 포함됩니다.
데이터: 바이너리 코드로 전송됩니다.
CRC16: 슬레이브 주소부터 데이터 영역의 마지막 바이트까지 검사하는 순환 중복 검사입니다. 계산된 다항식 코드는 A001(hex)입니다.
(1), 통신 포트 설정
통신 방식 RS-485, RS-232 등 비동기 직렬 통신 인터페이스.
전송 속도 2400~9600bps(기기의 보조 매개변수를 설정하여 자유롭게 변경할 수 있으며 기기의 보조 매개변수 BT를 설정하며 기본값은 4800입니다).
(2), 바이트 데이터 형식 HEX
시작 비트 1개, 데이터 비트 8개, 정지 비트 1개, 체크섬 없음
( 3), 메시지 프레임 형식 (읽기 및 쓰기 기능은 마스터 스테이션의 관점에서 정의됩니다.)
읽기 레지스터 프레임
읽기 레지스터 반환 프레임
쓰기 레지스터 프레임
쓰기 레지스터 반환 프레임
오류 반환 프레임
기능 코드 표: 1
오류 코드 표: 2
3. 제품 사진
05 결론
이 기사는 표준 MODBUS 프로토콜과 RS-485 통신용 Hongrun NHR 시리즈 지능형 디스플레이 제어 장비를 사용하여 단일 컨트롤러 제어를 달성합니다. 여러 작업을 수행할 수 있습니다 NHR 장비는 각 장비의 작동 상태를 실시간으로 감지합니다. 전체 시스템 제어가 유연하고 편리하며, 솔루션 구조가 간단하고, 개발 비용이 저렴하고, 주기가 짧으며, 열악한 산업 환경에서도 안정적으로 작동할 수 있습니다. .