虹科HK-OEM:一个为工业设备扩展多种干流协议接口的通讯模块
发布时间:2022-10-02 12:48:23 来源:爱游戏电脑版 阅读[190]

  跟着工业4.0的演化和推动,数据交互是其间重要组成部分,现场设备集成各种工业通讯协议变得尤为不可或缺。今日,就给您介绍一款为工业设备扩展多种干流协议接口的通讯模块:虹科HK-OEM。

  现场总线(Fieldbus)是20世纪80年代末国际上开端开展构成的一种工业数据总线,是衔接现场设备和操控系统之间的一种开放式的、全数字化的、双向传输的、多分支结构的通讯网络。而工业以太网是以太网在工业操控范畴的延伸。严厉含义上说,工业以太网是现场总线的子集,但又差异于传统的现场总线。工业以太网技能的开展,是因为高速以太网技能、交流式以太网技能以及全双工通讯形式技能的开展及其彼此结合和运用,提高了以太网通讯的可靠性和实时性,在技能上与IEEE 802.3规范兼容。

  现在市场上现场总线和工业以太网还没有构成真实一致的规范,CAN、PROFIBUS、Modbus、Ethernet/IP、PROFINET、EtherCAT等多种规范并行存在,广泛运用于进程主动化、医药、加工制作、交通运输、国防、航天、农业和楼宇等范畴。现在,跟着工业4.0的演化和推动,数据交互是其间重要组成部分,现场设备集成各种工业通讯协议变得尤为不可或缺。

  虹科HK-OEM通讯模块是一款适用于工业以太网和现场总线协议的嵌入式IC模块,能够运用户的设备快速、方便地衔接到工业网络中,而不需求进行很多的开发作业。这将极大地节省研制本钱,特别体现在引入新产品的开发时刻本钱上,能够使产品快速上市。该模块上具有运转协议栈与数据处理所需的组件,包括专用协议芯片、微操控器、内存以及散热器等,因而不会给需求集成工业网口接口的现场设备带来额外负担。

  该系列通讯模块预留了三组插针,便于衔接到设备操控器与扩展外围硬件接口,包括USAST接口、SPI接口、供电电源、模块复位、工业以太网接口或现场总线接口。该模块作为设备与现场总线之间的“桥梁”,为用户经过USART和SPI接口与设备操控器交流实时网络数据供给了根底性支撑,报文格式参照MODBUS协议。此外,该模块还具有32个引脚的数字量I/O信号,能够直接满足32个点的数字量I/O规划,这32个I/O引脚能够恣意设置成DI或DO。因为选用了通用的针脚分配,该系列的工业以太网和现场总线通讯模块都能够简略快速地被替换,为检修供给了快捷的一起,还能最大程度缩短替换晋级的时刻。

  2)具有32个引脚的数字量I/O信号,能够直接满足32个点恣意DI或DO的IO规划;

  3)对用户开放了2种串行接口,包括USART接口和SPI接口,报文内容参照规范MODBUS协议;

  虹科HK-OEM通讯模块因为其紧凑的尺度规划,能够嵌入到小型设备或通讯接口空间小的设备傍边,用以开发各类仪器外表、传感器、长途I/O、网关等设备,特别适用于工业物联网、外表传感器职业、数据收集、主动化等范畴。

  质量流量操控器(Mass Flow Controller,缩写为MFC)用于关于气体或许液体的质量流量进行精细丈量和操控。它由一个进口,一个出口,一个质量流量传感器和一个份额操控阀组成。质量流量传感器收集的数据与操控器输入信号进行比较,并相应地调理份额阀以到达所需流量。MFC常用于制药、生物技能、石油、天然气、化学和工业气体职业以及食物和饮料等职业。

  现在,在各行各业的现场运用中也开端逐渐引入了通讯速率更高、实时性更好的PLC操控器,如支撑PROFINET、EtherNet/IP、EtherCAT等通讯方法的PLC操控器,而质量流量操控器自身运用范畴比较广,需求现场操控器为其发送操控参数或许收集现场数据,因而传统的质量流量操控器或许无法与现场PLC兼容。

  PROFINET、EtherNet/IP、EtherCAT等通讯协议自身在开发难度上较大,开发周期也很长,MFC制作商需求对相应的通讯协议研讨比较深化才干独立完结相应的协议代码。明显,这并不是一种很好的解决方案。

  本事例以质量流量操控器集成PROFINET通讯为例,能够选用HK-OEM通讯模块并作为MFC与西门子PLC之间通讯的“中间件”。在实际运用进程中,用户只需求选用支撑PROFINET协议的HK-OEM通讯模块,并依据该模块预留的外围硬件电路接口,完结原有MFC与该通讯之间的USART通讯或SPI通讯即可集成PROFINET通讯接口,无需去了解与PROFINET协议相关的内容。现场运用中,了解PROFINET网络组态的工程师,可直接运用虹科HK-OEM通讯模块配套的GSD文件导入到装备软件中进行装备,便可树立与MFC设备之间的PROFINET通讯。

  依据功用的不同,HK-OEM模块用到的数据区划分为5个区域,别离是:通讯信息区、下发数据区、下发参数区、设备信息区、上传数据区。HK-OEM模块在状态机“S1 握手”阶段读取设备信息区的数据,因为PROFINET模块现在未运用此区域的内容,所以用户仅需求正确回复报文即可。

  不管运用USART仍是SPI,HK-OEM模块都做为主站运转,遵从下面的状态机,完结HK-OEM模块与外部MCU之间的握手后,开端进行数据交互:

  HK-OEM模块上电后,在S1握手阶段,经过握手报文,OEM模块能够主动适运用户的波特率。用户运用的波特率需求在以上7种波特率之中;

  用户串口的处理机制:用户做为规范的MODBUS从站,只需求在收到HK-OEM模块的报文指令后,依照相应指令回复报文即可。

  现场运用中,PROFINET网络中一般由PROFINET的主站和从站构成,PROFINET主站完结对网络中各从站设备的操控和数据收集,西门子 S7-1200 PLC是常用的PROFINET主站之一。本运用事例中,以集成了PROFINET通讯接口的质量流量操控器作为从站,要完结与西门子 S7-1200 PLC主站的通讯,不只需求经过网线将MFC设备接入PROFINET网络,一起也需求在主站装备软件TIA Portal中进行恰当的网络组态并下载装备给PLC才干正确树立两者之间通讯。

  1)运转博途TIA Portal软件,新建项目工程后在项目视图中进行PROFINET网络组态。在菜单栏“选项”下拉菜单中挑选“办理通用站描绘文件(GSD)”,装置HK-OEM通讯模块的GSD文件,在弹出的对话框中挑选GSD文件的途径,选中文件并点击装置。

  2)在装备界面右侧“硬件目录”导航区中找到HK-OEM通讯模块,将对应的模块标签拖入PLC PN/IE_1网络中,然后点击“未分配”,在弹出的提示框中点击“PLC_1.PROFINET interface_1”,将HK-OEM模块分配到Profinet网络中。

  3)在“设备视图”中,首要挑选HK-OEM通讯模块,装备其输入输出数据量,并在右侧“硬件目录”导航区中,将所需IO拖入到HONGKE Interface节点下,本例拖入16个字节的输入模块16个字节的输出模块。然后别离选中PLC和HK-OEM通讯模块的以太网口,分配对应的IP地址和子网掩码。

  经过虹科HK-OEM通讯模块能够让质量流量操控器轻松集成PROFINET、EtherNet/IP、EtherCAT、Modbus TCP、CANopen、Profibus、DeviceNet等实时通讯协议,且无需对原有设备做太多修正,然后极大的节省开发作业量和开发本钱,轻松地完结与现场运用中各种PLC操控器之间的通讯。相同的,该通讯模块也能够这种方法集成到其他设备中,如RFID,工业读写器,称重设备,罐装设备等,非常适用于当时工业4.0开展需求。

  虹科是一家在工业主动化范畴,特别是工业总线年的高科技公司。虹科工业通讯事业部与国际闻名的工业通讯专家【PEAK-System,Hilscher,Kunbus,frenzel + berg,CSS-Electronics】等深度协作,供给业界顶尖水平的工业总线协议软硬件产品及解决方案,协议类型包括【CAN、CANopen、Modbus、EtherCAT、Profibus、Profinet、Ethernet/IP,CC-Link】等,产品类型包括芯片、中心板,PC板卡、协议转化网关,总线型IO模块,总线记录仪,协议抓包及故障诊断东西等。虹科工业通讯以客户需求为导向,以技能才能为根底,为国内企业供给最适合的产品和最满足的服务。

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