西姆宏S系列I/O前端与iFIX的通讯连接

　　S系列I/O前端是本公司基于多年制造经验与技术积累，充分考虑工业现场采集与控制的实际需要，采用最新微电子与微处理器技术研制生产的高性能I/O前端。S系列I/O前端具有模拟信号输入（AI）、模拟信号输出（AO）、开关量输入（DI）、开关量输出（DO）等功能，规格多样，RS485总线通讯接口，标准MODBUS协议，通用而非专用的驱动程序，设置测试简捷，使用方便，性价比优越，是各种工业现场信号数据进出计算机的快捷通道。且适配于国内外各种组态软件。
　　S系列I/O前端有以下型号：
　　S1104 4路混接（标准电压、标准电流、热阻、热偶）输入，工程量值，8路报警继电器输出。
　　S1108 8路混接（标准电压、标准电流、热阻、热偶）输入，工程量值，4路报警继电器输出。
　　S1116 16路混接（标准电压、标准电流、热阻、热偶）输入，工程量值。
　　S1204 4路两线制(4～20mA)变送器专用输入，直接挂接变送器，工程量值，8路报警继电器输出。
　　S1208 8路两线制(4～20mA)变送器专用输入，直接挂接变送器，工程量值，8路报警继电器输出。
　　S1216 16路两线制(4～20mA)变送器专用输入，直接挂接变送器，工程量值。
　　S1316 16路开关信号输入，8路开关量信号输出。
　　S1332 32路开关信号输入。
　　S1416 16路开关信号输出。
　　S1504 4路隔离模拟信号输出(4～20mA)，8路开关信号量输出。
　　iFIX是美国Intellution公司开发生产的常用组态软件，下面就S系列I/O前端与组态软件iFIX的通讯连接介绍如下：
　　S系列I/O前端与iFIX连接大致有以下三种方式，第一种是直接连接方式，第二种工业以太网方式，第三种是间接连接方式。
　　直接连接方式
　　直接连接方式是S系列I/O前端通过串行总线（RS485）、MODBUS-RTU 的（驱动程序名为MB1） 协议直接与iFIX连接。
　　工业以太网方式
　　工业以太网方式通过MODBUS串口网关（如中科创新DNS-M-RS485、Mora公司的Nprot6110）连接，将多个S系列I/O前端的RS485信号（MODBUS-RTU通讯协议）转换为工业以太网方式，并以MODBUS-TCP（驱动程序名为MBE）通讯协议与iFIX连接。MODBUS串口网关的网口一端连接计算机的网卡，另一端通过RS485通讯线连接诸个S系列I/O前端。
　　间接连接方式
　　间接方式是以PLC可编程控制器（例如西门子S7-200）为通讯管理器和控制CPU，S系列I/O前端为输入输出点，间接与iFix连接。在间接连接方式时iFix软件不直接与S系列I/O前端打交道，而是与PLC的内存数据变量中的I/O映射区打交道。驱动程序使用PLC的驱动程序，即可在S系列I/O前端上完成相应的输入输出工作。此种方式的好处是可以减轻主机的通讯负担，并使整套系统可利用PLC的编程能力和可靠性使之具有某些脱离上位机运行的可能，避免或减轻因使用WINDOWS上位机平台出现死机和上位机崩溃的烦恼。间接连接的具体使用方法参见本公司的《S系列I/O前端与可编程控制器的连接》。
　　下面就S系列I/O前端与iFIX的直接连接与以说明，S系列I/O前端与iFIX的连接是一项不复杂的连接工作，基本上有如下几步：设置S系列I/O前端；在iFIX的当前运行项目下定义计算机的通讯口；定义连接的外部设备（如S系列I/O前端的S1108）；定义每个I/O通道对应的变量地址及工况参数；变量的动画连接等工作。
　　IFIX中关于MODBUS 的常用的通讯协议有两种；一种为MODBUS-RTU 的（驱动程序名为MB1），一种为MODBUS-TCP的（驱动程序名为MBE）（以太网方式与计算机通讯）。下面我们以MB1（单台计算机为主工作）为例说明S系列I/O前端与iFIX的连接要点。
　　连接要点及注意事项
　　● 运行iFix的计算机与S系列I/O前端的通讯连接方式为主从式，计算机为主，S系列I/O前端为从。
　　● 确定iFix与S系列I/O前端的通讯速率，例如9600bps。
　　● 普通PC机串行口为RS232，S系列I/O前端的通讯接口为RS485，因此在计算机侧应加装RS232/RS485转换器（如本公司的S9101）。
　　● 用户在连接之前，应使用S系列I/O前端设置测试程序《XMH_SIOSET》，将S系列I/O前端的站址设置好，并将通讯速率设置为约定好的通讯速率，通信协议为MODBUS。对于模拟量而言，整型请选择为MODBUS（I），浮点请选择为MODBUS（F1）。S系列I/O前端的其它参数，用户根据现场实际工况自行设置。
　　● 用户可使用S系列I/O前端设置测试程序《XMH_SIOSET》，对已连接完毕的系统硬件环境进行测试,以确定硬件连接无误,并可进行相应的功能和精度核查。
　　● 如有多个S系列I/O前端请用RS485总线(屏蔽双绞线)，将所有S系列I/O前端串接在一起，再与计算机侧的RS485接口相连。
　　● 计算机与S系列I/O前端的通讯电缆连接对应表（以S9101单路隔离RS232/RS485转换器为例）
　　RS232通讯线 计算机的COM 口（九芯） S9101的RS232侧
　　2 （RXD） -------------- 3 （TXD ）
　　3 （TXD） -------------- 2 （RXD）
　　5 （GND） -------------- 5 （GND）
　　RS485通讯线 S9101的RS485侧 S系列I/O前端的接线端子
　　 　 1号站 2号站 N号站
　　1 （RS485 A ） --- 37 ----- 37 -------------- 37 （RS485 A ）
　　2 （RS485 B ） --- 36 ----- 36 -------------- 36 （RS485 B ）
　　3 （RS485 地） --- 35 ----- 35 -------------- 35 （RS485 地）
　　以iFix连接4个S系列I/O前端的某工程为例，S系 列I/O前端型号分别为S1104、S1108、S1316、S1504，对应站址为1、2、3、4，通讯协议对应为MODBUS（I）、MODBUS（F1）、MODBUS、MODBUS，通讯速率为9600 bps，连接于COM1口。　　　　　
　　● 在iFix的环境（I/O driver server connection）中，定义PC机与S系列I/O前端相连接的通讯口（以串口COM1为例）。在SCADA设置(在编辑画面选择system configuration)画面点击MB1，出现MB1配置画面（如图1），在此画面点击添加串口（在edit下选择add channel），将通讯接口设置为COM1，通讯速率为9600bps，8位数据位，1位停止位，无校验。并选通Part和Enable，启用新通道通讯。
　　● 在iFix的环境（I/O driver server connection）中，定义与PC机连接的S系列I/O前端的通讯地址。在定义好的串口下，点击添加设备（在edit下选择add driver），出现图2画面，其中将连接设备名称命名为“S1104A”，在设备地址中输入所要连接的S系列I/O前端的通讯站址（如所连接的S1104的通讯地址为01，则将连接设备“S1104A”的设备地址中输入1），在Address Mode中选择5位数据位， 并选Enable启用新设备通讯（如图2）。重复以上操作对剩下的设备进行设置，外部连接设备命名可分别为“S1108A”、“S1316A”、“S1504A”，通讯站址分别对应为2、3、4。
　　● 数据块参数定义
　　在iFix的环境（I/O driver server connection）中，定义S系列I/O前端的通道。在定义好S系列I/O前端(s1104A)点击添加数据块（在edit下选择add date），出现图3画面。因各种设备的信号输入、输出类型不同，现对各种类型输入、输出信号的参数定义分别说明：
　　整型模拟量输入
　　整型模拟量输入对应的寄存器地址为3xxxx，从30001开始，每个寄存器地址对应一个整型模拟量输入通道，N个通道占用N个寄存器，到30000+N为止。
　　在定义好的S1104A设备下，点击添加数据块，在图3画面输入数据块名称（如S1104A_A），在“Starting I/O Address”中输入开始地址30001；“ending I/O Address” 中输入结束地址30004 ，相应选择数据类型“Datatype”为整点“SIGNED”。选Enable启用新设备的数据块通讯。
　　浮点模拟量输入
　　浮点模拟量输入对应的寄存器地址为3xxxx，从30001开始，每两个寄存器地址对应一个浮点模拟量输入通道，N个通道占用2N个寄存器，到30000+2N为止。。
　　在定义好的S1108A设备下，点击添加数据块，在图3画面输入数据块名称（如s1108A_A），在“Starting I/O Address”中输入开始地址30001；“ending I/O Address” 中输入结束地址30016，相应选择数据类型“Datatype”为浮点“FLOAT”。选Enable启用新设备的数据块通讯。
　　当通讯协议为MODBUS（F2）时，S系列I/O前端与iFix通信不正常。
　　开关量输入
　　开关量输入对应的寄存器地址为1xxxx，从10001开始，每个寄存器地址对应一个开关量输入通道，N个通道占用N个寄存器，到10000+N为止。
　　在定义好的S1316A设备下，点击添加数据块，在图3画面输入数据块名称（如），在“Starting I/O Address”中输入开始地址10001；“ending I/O Address” 中输入结束地址10016，相应选择数据类型“Datatype”为整点“DIANG”。选Enable启用新设备的数据块通讯。
　　开关量输出
　　开关量输出对应的寄存器地址为0xxxx，从00001开始，每个寄存器地址对应一个开关量输出通道，N个通道占用N个寄存器，到00000+N为止。
　　在定义好的S1316A设备下，再次点击添加数据块，在图3画面输入数据块名称（如S1316A_B），在“Starting I/O Address”中输入开始地址00001；“ending I/O Address” 中输入结束地址00008，相应选择数据类型“Datatype”为整点“DIANG”。选Enable启用新设备的数据块通讯。
　　模拟量输出
　　模拟量输出对应的寄存器地址为4xxxx，从40001开始，每个寄存器地址对应一个模拟量输入通道，N个通道占用N个寄存器，到40000+N为止。
　　在定义好的S1504A设备下，再次点击添加数据块，在图3画面输入数据块名称（如S1504A_A），在“Starting I/O Address”中输入开始地址40001；“ending I/O Address” 中输入结束地址40004，相应选择数据类型“Datatype”为整点“INT”。选Enable启用新设备的数据块通讯。
　　检验设备配置、数据连接
　　注1：在MB1驱动程序中，按照以上顺序设置完数据块，按〈Statistics〉可检验设备连接的情况和数据块
　　设置正确于否，若连接正确会在“DATA”处显示“GOOD” 。
　　注2：检验设置无误后，在“文件”的下拉菜单的“另存为”中，输入文件名“如：SIO”，按“SETUP”快捷键在“Default path”中输入保存文件名“SIO”。为备以后设置通道参数用。
　　● 通道参数定义
　　在IFIX编辑画面选择数据库编辑器（datebase manager）， 进入数据库编辑器画面后，选择打开本地节点，进入块编辑画面。菜单栏选择“块”，再选“增加”，在“选择类型”中选择数据类型（模拟量输入选择数据类型为AI、模拟量输出选择数据类型为AO、开关量输入选择数据类型为DI、开关量输出选择数据类型为DO），双击进入变量设置画面。
　　变量设置
　　•输入标签名
　　•选择驱动器MB1 modicon modbus I/O server
　　•输入I/O地址 ，格式为设备名：寄存器地址，如S1104A:30001
　　在前例中：
　　S1104前端设备的通讯协议为MODBUS（I），则数据类型为INT（整点），4个模拟量输入的I/O地址为S1104A:30001，S1104A:30002，S1104A:30003， S1104A:30004。
　　S1108前端设备的通讯协议为MODBUS（F1），则数据类型为FLOAT（浮点），8个模拟量输入的I/O地址为S1108A:30001，S1108A:30003，S1108A :30005，……，S1108A :30015。
　　S1316前端的16个开关量输入的变量I/O地址为S1316A:10001，S1316A:10002，S1316A:10003，……，S1316A:10016。
　　S1316前端的8个开关量输出的变量I/O地址为S1316A:00001，S1316A:00002，S1316A:00003，……，S1316A:00008。
　　S1504前端设备的通讯协议为MODBUS，数据类型为INT（整点），4个模拟量输出的变量I/O地址为S1504A:40001，S1504A:40002，S1504A:40003，S1504A:40004。
　　•输入工程单位，工程量的上、下标度
　　•报警，在“报警”画面输入工程量的报警值。
　　•在“高级”中选择“允许输出”
　　•开关量输入输出需在标注中填入开关量的状态
　　通讯检查
　　在“文件”下选择全部保存，并可在“显示”中选择“刷新”查看数据传输是否正确。
　　完成以上步骤后，即完成了iFix与S系列I/O前端的设备定义和通讯连接准备工作，其它进行动画连接及完成iFix的更高级功能，请参见美国Intellution公司的《iFix使用手册》。
　　附注：
　　工业以太网方式通过MODBUS串口网关连接，将多个S系列I/O前端的RS485信号转换为工业以太网方式，通过MODBUS-TCP的（驱动程序名为MBE）通讯协议与iFIX连接，硬件连接时需对网关进行IP地址和通讯速率（与S系列I/O前端的通讯速率相同）设置（具体设置方法见串口网关使用说明）。MBE 驱动程序在使用方面与MB1基本相同，不同的是网卡配置和设备地址定义。
　　下面就网卡配置和设备地址定义说明如下：
　　网关配置
　　在SCADA设置画面点击MBE，出现MBE驱动配置画面，在配置工具栏点击“Add Channel”按钮，新通道出现在树状浏览器中，配置通道属性“Primary Card”为“0”，并选择“Enable”启用新通道通讯。
　　设备定义
　　在定义好的网关下，点击添加设备，将连接设备名称命名为“S1104A”，在设备IP地址中输入所连接网关的IP地址（如DNS-M-RS485的IP地址为192.168.0.111，则将连接设备“S1104A”的设备IP地址中输入168.192.0.111，在UNIT中输入所连接的S系列I/O前端的通讯站址01；……S1504A设备的IP地址为192.68. 0.111，UNIT为04），在“Common”画面中将Addressing Mode设置为5位数据位， 并选Enable启用新设备通讯。