آموزش ارتباط PLC دلتا با WinCC از طریق Modbus TCP/IP

ما را به منابع منتخب خود در گوگل اضافه کنید

در این آموزش از آزند اتوماسیون، نحوه ارتباط PLC دلتا با WinCC و انتقال داده بین کنترلر و سیستم مانیتورینگ را بررسی می کنیم. برای برقراری این ارتباط از شبکه Ethernet و پروتکل Modbus TCP/IP استفاده می شود؛ بنابراین قبل از تنظیم تگ ها در WinCC، باید پارامترهای شبکه مانند IP تجهیزات، Subnet Mask و تنظیمات ارتباطی به درستی مشخص شوند.

در ادامه مراحل شناسایی کنترلر در شبکه، تنظیم ارتباط در DCISoft و WPLSoft، ساخت Connection در WinCC و آدرس دهی رجیسترها و بیت ها را به صورت مرحله به مرحله بررسی می کنیم.

تنظیمات شبکه برای ارتباط PLC با WinCC

اولین مرحله، تنظیم صحیح شبکه Ethernet است. برای این کار می توانید از نرم افزار DCISoft استفاده کنید تا کنترلرهای متصل به شبکه شناسایی شوند و IP آنها را مشاهده یا در صورت نیاز تغییر دهید.

کامپیوتر، HMI و PLC باید در یک Subnet قرار داشته باشند، اما هر کدام باید IP متفاوتی داشته باشند. برای مثال اگر آدرس کنترلر 192.168.1.5 باشد، می توان برای کامپیوتر یا HMI آدرسی مانند 192.168.1.10 با Subnet Mask یکسان در نظر گرفت.

پس از تنظیم شبکه، Connection مربوط به Modbus TCP/IP در WinCC ایجاد می شود. در این بخش IP کنترلر به عنوان دستگاه مقصد و پورت 502 به عنوان پورت استاندارد Modbus TCP وارد خواهد شد.

در مرحله بعد باید آدرس Modbus بیت ها و رجیسترهایی که قرار است در سیستم مانیتورینگ خوانده یا نوشته شوند مشخص شود. برای این کار می توان از ابزار Address Converter دلتا استفاده کرد و آدرس Device موردنظر را به آدرس قابل استفاده در درایور Modbus تبدیل کرد.

شیوه ارتباط PLC با WinCC

نکته بسیار مهمی که از همین ابتدا باید بدانید این است که پی ال سی‌ای که انتخاب می‌کنید حتما باید از شبکه اترنت پشتیبانی کند به همین دلیل در این آموزش ما به سراغ مدل پی ال سی سری DVP12SE211 رفته‌ایم.

قبل از هر چیز باید شیوه کانکت شدن با کابل اترنت به پی ال سی های برند دلتا را یاد بگیرید. برای این منظور باید IP مربوط به پی ال سی را پیدا کنید که به طور پیش فرض برای این مدل، 192.168.1.5 است. اگر قصد دارید IP را تغییر دهید یا به هر دلیلی از آن اطلاعی ندارید و آدرس آن از حالت پیش فرض یا Default تغییر کرده بود کافیست نرم افزار DCISoft را روی سیستم اجرا کرده و پی ال سی مدنظرتان را به کامپیوتر وصل کنید و گزینه سرچ را بزنید. در این حالت دیوایس‌های متصل به شبکه را پیدا کرده و آدرس IP آنها را به شما می‌دهد. در تصاویر زیر مشاهده می‌کنید که با زدن گزینه سرچ، پی ال سی های متصل به شبکه اترنت مشخص می‌شوند:

مشخص شدن پی ال سی متصل به شبکه اترنت

وقتی روی آن کلیک کنید پنجره‌ای باز می‌شود که با ورود به تب Data Exchange باید تیک گزینه Enable Data Exchange را بزنید. سپس گزینه اول را هم Enable کنید:

در قسمت IP Address، IP مربوط به کامپیوتر را بدهید چون قرار است که با PC در ارتباط باشد. در اینجا دقت کنید اطلاعاتی که به سمت PLC وارد می‌شود به رنگ آبی و اطلاعاتی که از سمت PLC به سمت Slave می‌رود را به رنگ زرد می‌بینید. در WinCC با دیتاهای ورودی هم می‌توانید بخوانید هم بنویسید. در تصویر بالا می‌بینید که گفته شده از D0 به طول 10 تا (Quantity=10) یا 10 ورد را برای ما از سمت Slave یا WinCC به سمت پی ال سی بفرستد. پس از آن گزینه Apply و در نهایت OK را بزنید.

پس از این مرحله وارد نرم افزار WPLSoft شده و به قسمت Communication Setting بروید و تنظیمات را مطابق تصویر زیر انجام دهید:

ابتدا در قسمت Type گزینه اترنت را انتخاب کنید و سپس در قسمت Ethernet Setting، تیک گزینه Assign IP را بزنید. در کادری که باز می‌شود باید IP پی ال سی خود را وارد کنید؛ همانطور که گفتیم به شکل پیش فرض 192.168.1.5 است که اگر IP پی ال سی خود را نمی‌دانید روش پیدا کردن آن را توضیح دادیم. در بخش پورت هم 502 را وارد کنید.

با انجام این تنظیمات می‌توانید پی ال سی را با پورت اترنت متصل کرده و عملیات آپلود و دانلود را داشته باشید. برای ادامه، به سراغ نرم افزار TIA Portal بروید و تنظیماتی که در ادامه نشان می‌دهیم را انجام دهید:

همانطور که در تصویر بالا مشاهده می‌کنید ابتدا روی Create new project کلیک کنید تا یک پروژه جدید بسازید. اسم مدنظر را برای پروژه انتخاب کنید و سپس در فیلد Path مسیری که باید دیتا را بخواند مشخص نمایید. فیلد Author هم می‌تواند با اسم شخصی که پروژه را ایجاد می‌کند پر شود. سپس روی گزینه Create کلیک نمایید.

پس از آن باید در قسمت Devices & Networks، گزینه Add new device را بزنید تا HMI خود را اضافه کنید. دقت داشته باشید که HMI شما حتما پورت اترنت داشته باشد در غیر این صورت امکان‌پذیر نخواهد بود. در تصویر زیر مراحل انجام کار را می‌بینید:

پس از اضافه شدن HMI نوبت به انجام تنظیمات شبکه می‌رسد که باید از قسمت مربوط به مدل انتخابی HMI گزینه Connections را بزنید. سپس تنظیمات مدل انتخاب شده HMI HMI Device Wizard را انجام داده و در انتها گزینه Finish را بزنید.

در مرحله بعدی باید شبکه مناسب را انتخاب کنید. برای این منظور Connection اضافه کرده و در تب Communication driver گزینه Modicon Modbus TCP/IP را انتخاب نمایید:

در مرحله بعدی باید IP سیستم کنترل که همان پی ال سی انتخابی ماست را در بخش کنترلر نرم افزار TIA PORTAL وارد کنید تا یک قدم دیگر به ارتباط PLC دلتا با WinCC نزدیک شویم.

در تصویر زیر مشاهده می‌کنید که ابتدا در بخش Parameter گزینه ETHERNET را برای Interface انتخاب کرده‌ایم و پس از آن مثل تنظیماتی که برای PLC دلتا انجام دادیم در این قسمت هم برای HMI انجام می‌دهیم. یعنی در بخش Ethernet Setting تیک گزینه Assign IP را بزنید و دوباره همان IP پی ال سی را به همراه پورت وارد کنید. در تصویر زیر گویاتر توضیح داده شده است:

بعد از اینکه تمامی این مراحل را پشت سر گذاشتیم نوبت به انجام تنظیمات برای اتصال می‌رسد تا از طریق TIA PORTAL به پی ال سی برند دلتا مقدار داده و مقادیر را از آن بخوانیم. مثلا فرض کنید بیت خروجی PLC (y0) را فعال کنیم و یک مقدار به کمک اسلایدر در پی ال سی بریزیم (رجیستر 2 در پی ال سی )  و یک مقدار انکدر هم از پی ال سی بخوانیم (رجیستر D10 در پی ال سی ). برای اینکار باید آدرس مدباس بیت و رجیسترهای بالا و مابقی را مشخص کنیم که برای اینکار باید از نرم افزار DELTA MODBUS ASCII کمک بگیرید.

نرم افزار را باز کنید و با کمک ADDRESS CONVERTER ورژن 1 ابتدا نوع پی ال سی را مشخص کرده و سپس آدرس مدنظرتان را وارد نمایید. همانطور که در تصویر زیر مشاهده می‌کنید، آدرسی که نرم افزار داده وقتی از هگزادسیمال به دسیمال تبدیل می‌شود، رجیستر D2 در مبنای هگز عدد 1002 است و در مبنای دسیمال 4098 است. از طرفی رجیستر D10 در مبنای هگز عدد 100A و در مبنای دسیمال 4106 و خروجی Y0 که بیت است در مبنای هگز عدد 0500 و در مبنای دسیمال، 1280 می‌شود. اکنون همین آدرس‌ها را در المان‌های خود در WinCC وارد کنید.

مثال:

در تصویر زیر یک PUSH BUTTON تعریف کرده‌ایم و به شکل زیر آدرس دهی انجام شده به نحوی که یک تگ خارجی ایجاد کرده و CONNECTION مدنظر را انتخاب می‌کنیم:

سپس در همین قسمت بخش Address باید آدرس مدنظر را برای ارسال فرمان به پی ال سی یا خواندن از پی ال سی وارد کنید. همانطور که در تصویر زیر مشاهده می‌کنید؛ قسمت Operand type را باید روی M% بگذارید که به معنی آدرس دهی بیتی است و در قسمت Address هم آدرس مدنظرتان را وارد کنید. برای ارسال فرمان به پی ال سی y0 چون فرمال به شکل بیتی است در این جا هم Data Type را از نوع Bit انتخاب کنید.

در نهایت برای اسلایدر و بار گراف هم همین کار را انجام بدهید. سپس وارد تب Online شده و گزینه Simulation را انتخاب کرده و Start را بزنید:

در مرحله بعدی کافیست کابل اترنت خود را از پی ال سی به HMI وصل کنید.

برای ارتباط PLC با Wincc گاهی اوقات نرم افزار مورد استفاده از نوع WinCC FLEXIBLE 2008 است. در این مواقع برای ارتباط PLC با WinCC از نوع گفته شده مثل تصویر زیر در قسمت Connection، نوع درایور مثل قبل، Modicon MODBUS TCP/IP است و وضعیت Online در حالت ON قرار می‌گیرد. نوع ارتباط، ETHERNET و در قسمت HMI Device، نوع آن را IP بگذارید و در بخش PLC Device هم مدل CPU، IP و پورت را مثل قبل وارد نمایید.

بعد از اینکه تنظیمات CONNECTION را نهایی کردید وارد صفحه HMI شوید. نکته بسیار مهم در خصوص WinCC Flexible این است که همه آدرس‌ها با عدد 1 جمع بسته می‌شوند. مثلا در TIA PORTAL، آدرس y0 را 1280 به دست آوردیم که در اینجا 1281 می‌شود.

جمع بندی ارتباط PLC با WinCC

برای ارتباط WinCC با کنترلرهای Delta از طریق Ethernet، ابتدا باید تنظیمات شبکه هر دو سمت به درستی انجام شود. کنترلر و سیستم مانیتورینگ باید در یک Subnet قرار داشته باشند و IP منحصربه فرد داشته باشند. سپس می توان با ایجاد Connection مبتنی بر Modbus TCP/IP و تعریف صحیح آدرس بیت ها و رجیسترها، اطلاعات را بین دو سیستم خواند یا نوشت.

در صورت بروز مشکل، بهتر است عیب یابی را از شبکه شروع کنید و سپس به ترتیب IP، پورت 502، تنظیمات Connection، آدرس Modbus و Data Type تگ ها را بررسی کنید.