ModbusRTU无线通讯方案
在实际工业现场中,KingSCADA组态软件通常需要与生产线上的PLC进行数据交互,实现设备运行状态、工艺参数及报警信息的集中监控。如果采用传统通信电缆连接,不仅布线施工复杂、成本较高,还容易受到现场距离、设备布局及后期改造等因素的限制。针对这一问题,采用无线通信方案可有效减少现场布线,缩短施工周期,并提升系统部署与维护的灵活性。
本方案以KingSCADA组态软件与西门子S7-200 SMART G2 PLC为对象,演示如何利用达泰DTD434M欧美系PLC无线通讯终端,实现二者之间的Modbus RTU无线通信。通过简单配置,即可完成无线组网和数据交互,使KingSCADA能够对PLC数据进行实时采集、显示与监控,为工业现场的设备联网及无线技改提供便捷、可靠的解决方案。
一、方案概述
无线方案示意图 ▼

二、测试设备与参数
l 亚控kingScada3.8软件 × 1套
l 西门子S7-200 SMART G2 × 1台
l 达泰欧美系PLC无线通讯终端——DTD434MC × 2块
l 主从关系:1主1从
l 通讯接口:Rs485接口
l 供电:9-24VDC
l 通讯协议:ModbusRTU
l 传输距离:0-10KM
三、达泰欧美系PLC无线通讯终端--DTD434M

达泰4系无线数据通讯终端DTD434M,内嵌RS232/RS485双接口,可以直接替代RS232/RS485等传统有线方案,无需编程。DTD434M能与西门子PLC、组态软件、人机界面、触摸屏、测控终端等工控产品组成无线测控网络,实现西门子无线PPI协议、无线MODBUS协议的组态,为工业测控领域提供了中短距离无线通讯的简单高效解决方案。大大缩短工程项目时间,解决有线方案施工繁琐、设备后期维护成本高等难题,并且在后期也不会产生运行费用。
■ 主 要 特 征:
◆ 直接代替有线RS485方案,实现无线组网通讯;
◆ 全数字无线加密方式,保证数据安全可靠;
◆ 直流9~24V宽电源电压供电,平均工作电流小于50mA;
◆ 精美铝合金外壳:120×105×30mm,4个条形安装固定孔;
◆ 通信接口:RS232/RS485;
◆ 传输距离:10KM范围内可选;
◆ 支持标准串口协议:Modbus RTU协议、PPI协议。
四、接线方式
1. PLC与DTD434MC接线
|
RS-485连线 |
200SMARTG2 |
DTD434MC |
|
RS485+ A |
X20-B |
RS485+ A |
|
RS485- B |
X20-A |
RS485- B |

2. 上位机软件与DTD434MC接线

五、亚控kingScada3.8软件配置
1. 双击打开
,新建应用:应用名称“IOServer_RTU_200SmartG2_260725”;应用路径:可自定义设置。
一个工程中可以建立多个IOServer应用,且IOServer应用脱离KingSCADA3.8独立存在。设置完毕后,单击“确认”按钮,完成I/O Servers的建立。

2. 新建设备:在 “IOServer_RTU_200SmartG2_260725”应用组中,选中“设备”,右键菜单“新建设备”,弹出“新建设备-基本属性”对话框

l 设备名称:例如“DTmodbus”;
l 连接modbus协议设备;设备系列:ModbusMaster;
l 设置设备地址:0-255这里我们选择地址4.
l 链路类型:选择“串口链路”, 设置com口、波特率、数据位、停止位、奇偶校验、等通讯参数,分别设置为选择COM6、9600、8、1、NONE,连接超时500,默认激活;
l 尝试连接间隔:当KingSCADA和设备通讯失败后,KingSCADA将根据此处的设定时间和设备尝试通讯一次,范围为5秒到1440分钟。
l 最长连接时间:当KingSCADA和设备通讯失败后,超过此设定的时间仍然和设备通讯不上的话,KingSCADA将不再尝试和设备通讯。当最长连接时间设置为“0”时,表示当通讯出现异常时,会一直进行重连。
上述操作完成之后,点击完成,设备建立成功。

3. 新建变量
基本属性中设置变量名称、变量类型
采集属性中设置关联设备、存储器、采集数据类型、采集频率、读写类型
注:变量类型 TagDateType:用户选择,IODisc,IOChar,IOByte(无符号),IOShort(有符号),IOWord(无符号),IOLong,IODWord(无符号),IOFloat,IOString,IODouble,IOInt64


4. 硬件搭建好,运行IOserver,测试通信是否正常。
质量戳显示“Good”表示通信正常,“Bad”表示通信异常,检查硬件连接和软件配置。

5. 双击
,打开KingSCADA3.8软件,新建

6. 进行网络配置

7. 创建数据词典

8. 新建画面,设置窗口大小

9. 打开画面编辑器,进行画面制作

六、PLC ModbusRTU通讯编程
1. 进行smart G2-ST32 PLC程序的编制;Scada中设置的Smart G2 PLC设备地址为4、串行通讯9600、8N1;则在PLC的MBUS_INIT 指令(初始化从站)中也进行相应设置。并分配V存储区地址。

注意:
Modbus地址10001、10002、10003对应PLC的I0.0、I0.1、I0.2;
Modbus地址01、02、03对应PLC的Q0.0、Q0.1、Q0.2;
PLC的MBUS_INIT 指令中参数 HoldStart 是 V 存储器中保持寄存器的起始地址,这里设置的是&VB0(地址 VB0),即40001对应VW0
因为西门子PLC是高字节在前、低字节在后,Scada中使用到40001.0到40001.5;分别对应V1.0到V1.5,而不是V0.0到V0.5,注意高低字节转换。

设置Modbus库存储区的地址如下:

3. 下载PLC程序到smart G2-ST32 ,运行SCADA软件,按下启动1按钮,PLC的输出Q0.0指示灯亮,SCADA软件中运行1指示灯变绿。如下所示。测试完成。


程序源代码在文件夹中,可通过达泰技术人员索要学习交流
七、测试方法
在电脑端和PLC端分别通过Rs485双绞线连接达泰欧美系PLC无线通讯终端 DTD434MC,将天线接好以后,给DTD434MC和PLC供电并启动SCADA软件。按下启动1按钮,PLC的输出Q0.0指示灯亮,SCADA软件中运行1指示灯变绿。Scada与PLC之间是通过达泰DTD434MC无线传输完成数据交互。
测试过程详见文件夹
本方案例程源代码在《SCADA与S7-200SMART G2 PLC之间无线ModbusRTU通讯例程》文件内。
八、达泰优势

九、行业应用
达泰欧美系PLC无线通讯终端-DTD434M在数百家工业企业中稳定运行超过10年,在钢铁、建材、焦化、新能源汽车、智慧运输、智慧仓储领域中累积多样化的应用案例。以下列举部分典型应用案例:
■ 中控室触摸屏无线监控热风炉炉温及压力数据(福建元力活性炭股份项目简报)
■ 环形轨道循环送料小车无线控制系统(远大住工项目简报)
■ 原料场煤堆喷雾降尘无线控制方案(扬州某特种材料有限公司项目简报)
■ 铜加工熔铸车间HMI界面无线控制行车加料系统(宁波金田铜业集团项目简报)
十、深度合作企业

部分应用方式 ▼
l 熔铸车间人机界面无线控制加料小车,100m
l 中控室触摸屏无线监控热风炉炉温及压力数据,50m
l 煤矿地面PLC无线控制立井罐笼,垂直高度50m
l 生产线环形轨道循环送料小车无线控制系统,300m
l 飞机机库大门1主9从无线通讯,500m
l 码头灯塔照明无线控制,多台S7-200 Smart之间无线通讯,2km
l 造桥机上S7-1200和6台S7-200 Smart之间,100m
l 焦炉上捣固机和3台干熄焦车之间,100m
l 风力发电机上施耐德PLC之间无线通讯,1km
l 污水厂485电磁流量计与PLC控制柜内S7-200之间,500m
l 移动设备(S7-1200)和6个运料小车之间,200m
l 建筑钢结构上移动设备(PLC之间)从无线通讯,200m
l 罐顶5个485仪表和罐底PLC无线通讯,垂直高度70m
l 高原上S7-200 PLC和AB的DCS串口无线通讯,50m
l 触摸屏和AGV小车(S7-1200)之间,350m
l 吸泥机PLC之间1主2从无线通讯,1km









