七星华创流量计CS310 (MODBUS RTU系列)

通过CC-LINK IE Field Basic网关

HT3S-CIS-MDN

与三菱FX5U的PLC进行交换数据应用案例

一、概述

本文主要介绍使用HI-TOP网关 HT3S-CIS-MDN在三菱FX5U PLC和七星华创CS310流量计之间进行数据交换。

解决的问题：三菱FX5U如何通过HT3S-CIS-MDN网关采集七星华创CS310流量计数据到上位机CCLINK IE FIELD BASIC网络平台。

解决方法：使用HI-TOP网关 HT3S-CIS-MDN。三菱FX5U支持CCLINK IE FIELD BASIC协议，七星华创CS310流量计支持Modbus RTU协议，而HI-TOP网关 HT3S-CIS-MDN可以在CCLINK IE FIELD BASIC网络和Modbus RTU网络之间传送数据。以下为测试环境：

图1

二、七星华创CS310流量计技术参数

2.1 地址参数表

七星华创CS310流量计支持Modbus RTU协议，在其手册中可以看到它参数对应的Modbus RTU地址表如下：

图2

图3

2.2 通信参数设定

七星华创CS310流量计Modbus RTU默认接口参数如下：

• ID 32

• 波特率19200

• 数据位： 8

• 停止位 1

• 校验位 无校验位

通过七星华创CS310流量计软件Digital  MFC  Tools读取通讯参数。

图4

三、HT3S-CIS-MDN网关的配置

3.1 HT3S-CIS-MDN网关介绍

HT3S-CIS-MDN是一款  CCLINK IE FIELD BASIC从站功能的通讯网关 。该产品主要功能是将各种 Modbus RTU设备 接入到  CCLINK IE FIELD BASIC网络中。本网关连接到  CCLINK IE FIELD BASIC总线中作为 从站使用，连接到 Modbus RTU总线中作为主站或从站使用。

图5

下面来介绍HT3S-CIS-MDN的配置，网关所有的配置都是使用GW Modbus Builder这款软件来进行。

3.2配置网关P1网口的地址

使用GW Modbus Builder连接到HT3S-CIS-MDN网关的P1口，并将拨码第8位拨到ON，如下图所示。此时网关P1口地址为：192.168.1.100。

图6

选择菜单“设置-> 通信设置 -> 以太网设置”：

图7

在弹出的窗口中选择本机连接网关P1口的网卡的地址，设备IP地址为默认（默认为192.168.1.201），点击确认按钮。注意，计算机网卡地址和网关地址要在同一网段。

图8

然后选择“工具->在线”菜单：

图9

在协议选择框中选择“ EtherNet/IP以太网口配置”，点击确认按钮。

图10

在弹出的界面选择“连接从站”，点击“读取配置”会显示网关当前的IP，根据需求更改IP,更改完IP后，点击“写入配置”，写入成功会弹出写入OK。如下图：

图11

3.3配置要读取的Modbus存储器

使用GW Modbus Builder连接到HT3S-CIS-MDN网关的LAN口，如下图所示。网关P3口，地址为：192.168.1.201。

图12

然后分别双击右侧的“Modbus Master”和“Modbus Slave”添加Modbus主站（客户端）和Modbus从站（服务器），如下图所示：

图13

双击“Modbus Slave”配置要读写的寄存器，本文中要读取的流量计的以下数据：

图14

因此要读取的数据范围包括以下保持寄存器：

• 0-10

要进行写操作的寄存器包括：

图15

需要注意的是，七星华创CS310流量计使用06功能码的写操作。

因此，网关的“Modbus Slave”要读写的寄存器的配置如下图所示：

图16

其中序号1为读操作，2-8为写操作。

双击“Modbus Master”，然后点击“地址映射表”，查看所有地址寄存器。这里除了从站的寄存器之外，还有一个状态字和控制字，因此，输入有14个字，输出有8个字。如下图所示：

图17

选择菜单“设置 -> 通信设置 -> 以太网设置”：

图18

在弹出的窗口中选择本机网卡的IP地址，连接网关LAN口,并输入网关即设备IP地址，点击确认按钮。

图19

点击“下载”按钮，写入配置。

图20

下载过程会有进度条提示，进度条到如下图所示：

图21

四、三菱FX5U PLC配置

1、新建项目后，选择所使用的PLC型号：

图22

2、在左侧系统树中选择“参数-模块参数-以太网参数”，在弹出界面中进行配置详细参数：

图23

在弹出的界面进行配置详细参数，“自节点设置”IP地址设置是设置PLC的IP,“CCLINK IE FIELD BASIC设置”选择使用，并配置“网络配置设置”“刷新设置”。相应提示如下图：

图24

3.“CCLINK IE FIELD BASIC设置”的“网络配置设置”详细配置如下图：

图25

 注：根据拨码选择占用站数，占用4站拨码5-6为ON，IP为所设置的。

4.对“CCLINK IE FIELD BASIC设置”的“刷新设置”，双击打开界面，网关使用 RWr和RWw区域，其中RWr是PLC读取到的数据，RWw是PLC发出的数据。，如下图所示：

图26

配置完字节数后，点击应用，并下载到PLC。

图27

五、运行结果

5.1 运行步骤

1. 网关的拨码开关第8位为OFF（运行模式），第1位和第2位为ON（网关作为Modbus的客户端运行）。

2. 网关P1口接到交换机，电脑网口接到交换机，三菱的通讯口接到交换机。通讯线使用5口接线柱连接，网关6PIN端子的A+连接到接线柱的T/R+端口，网关6PIN端子的B-口到接线柱的T/R-端口，如图：

图28

3. 启动PLC。

4. 在 PLC 中为网关的控制字写1后启动网关的数据交换(如果在GW软件中设置了网关自动启动，可以不做这一步的操作)。之后如果网关工作正常，状态字将会在0和1之间变化，代表收发数据。

5.网关的地址映射表，根据映射表来对应每个字节的含义如图：

图29

6.网关正常运行时各指示灯如下图所示， CCLINK IE FIELD BASIC的OK灯亮， Modbus RTU的TX和RX灯闪烁。如下图所示：

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图30

5.2 参数的读取

PLC编程软件切换到监控器模式，GX WORK3切换到监控器模式，监视软元件/缓冲存储器批量监视，如下图所示：

图31

在打开的界面选择D1000，监控输入的数值,数据如下图所示：

图32

需要注意的是， PLC读到的数据要交换高低字节后才是正确的数据。这需要在PLC编写程序进行转换，或者网关拨码第7位拨到ON的位置（自动交换高低字节）。

六、HT3S-CIS-MDN网关应用优势

- 提高了MODBUS RTU设备接入的兼容性：支持多个MODBUS RTU设备接入到CC-LINK IE FIELD BASIC的工业以太网协议网络。

- 增强了生产线的扩展性：未来增加新设备时，无需担心通讯协议的限制。

- 降低了维护成本：统一的通讯方案简化了维护工作，减少了潜在的故障点。

七星华创CS310流量计应用HT3S-CIS-MDN网关的MODBUS RTU与 CC-LINK IE FIELD BASIC协议转换通讯方案为不同协议的自动化升级提供了有效的解决方案。该方案不仅提高了生产线的兼容性和扩展性，还保证了通讯的实时性和稳定性，为自动化项目的应用提供了强有力的支持。