使用WI-FI扩展可编程继电器的网络功能

一切如何开始

一切都始于PR200可编程继电器算法的开发，通常需要可视化或从计算机输入信息，为此必须使用操作员面板或SCADA系统，但这并不总是很方便，并且对于简单系统而言是必需的。 解决方案很快就找到了，随着时间的流逝，我尝试着尽可能地朝着这个方向改进和促进我的工作，其中的内容得到了继续阅读。
我们将讨论WI-FI网卡及其功能。



由于该板用于调试各种项目，因此不断修改交互界面，以更加方便，快捷地进行设置。 第一个修改是一个简单的RS-485到TCP转换器，带有输出到WEB，具有ESP8266社区中已知的现成固件。 从那时起已经过去了2年多的时间，并且需要存档来分析耗时的过程，并且由于我想将所有这些都整合到一个设备中而无需额外的设备，因此决定集成microSD支持，这极大地促进了对过程的分析，并具有快速访问的能力。档案。 板子的第二个修改有一个插槽，可以卸下microSD卡以将记录的文件保存在计算机上。 在我看来，这不是很方便，并且出现了一个可以通过WI-FI下载文件的版本。 有时下载未完成，需要重复进行下载操作，但是考虑到此时设备仍在运行并且归档也可以工作，我认为这不是一个很大的问题。 也是经过测试的版本，带有16 mB的存储芯片而不是microSD卡。 下载速度更快，但是无法保存许多文件，录制是按顺序进行的，直到所有内存已满。

接口板的用途和功能

该评估板旨在扩展对可编程继电器PR200逻辑内部变量的访问，并提供对读取和写入变量的访问。

借助无线WI-FI接口，无需连接其他设备即可访问设备。 首先，该解决方案侧重于具有WI-FI网络的地方的简单家庭自动化项目。 这些解决方案包括用于室内和室外照明自动化，泵站，温室等的控制和监视的解决方案。由于板上装有内置的WEB服务器，因此在需要访问系统的情况下，无需购买其他设备。不经常。 基本输入输出使用同一网络上的智能手机/平板电脑或PC进行。

接口板可以在多种模式下运行。 当连接到具有Internet访问权限的路由器时，它允许您远程监视PR200逻辑中变量的状态，以及通过从变量模式下PR200支持的格式的网络变量来控制算法。

通过网络变量与设备中已编程的算法进行通信，而接口板可以充当主机或从机。 支持PR200网络接口的标准速度和设置。 支持通过Modbus TCP协议进行交换；为此，分配了100个单元的存储区，既可以从WEB界面访问，也可以从PR200侧通过Modbus RTU协议访问。

网卡模式的选择类似于使用图形面板时的选择;在主模式下工作使您可以更灵活地控制变量的交换，对于寄存器，其值需要比其他值更频繁地获得，可以设置更少的轮询周期。 以下命令可用于Modbus协议：

03（0x03）读取保持寄存器读取。

04（0x04）读取输入寄存器读取

06（0x06）预设单寄存器记录

16（0x10）预设多个寄存器记录

从继电器接收到的变量可用于写入文件（存档），该文件位于micro SD卡上，以文本格式记录。 下载后，您可以在计算机上使用简单的文本编辑器进行查看。 文件中记录的值可以显示在历史图表上。 使用用于在时间线上缩放和选择特定时间段以及分别显示/隐藏图形线的选项，可以执行归档数据的分析。

在存档器运行期间创建的文件保留在microSD卡上，并且可以下载到计算机上，任何时候都只能使用一个文件，它可以记录存档数据，读取信息以建立历史图表或读取信息以保存到PC 。

为了进行归档，可以从网络板的地址空间中获取变量，必须在其中将通过PR200的Modbus RTU接收的数据或从主模式下支持Modbus TCP协议的其他设备的Modbus TCP接收的数据写入其中。

既可以在接入点模式（Access Point）中，又可以在客户端模式-工作站（Station）中，也可以同时在两种模式下，配置接口板。 多数情况下，访问点可以访问Internet，并充当设备与网络之间的桥梁。

无线连接可以用密码保护，也可以隐藏接入点。

通过从PR200的RS485接口获得的变量可以通过以图形形式显示来进行分析，在这种模式下，这些值将以〜1秒的时间实时显示。

10个变量可用于以整数，浮点数或16/32位表示形式进行绘制。 数量，类型，变量地址和输出格式取自归档设置。

为了快速方便地操作，决定重复使用该设备的“本机”网卡的形式。


评估板已安装在设备中。


该板有两个开关，一个用于重置网络板（不影响PR200中的程序），第二个开关可以进行编程以启用存档（通过板的WEB界面中的设置选择）。 还有2个信息LED：

通过与PR200的RS-485接口进行数据交换时，1-blue短暂点亮
在将数据写入Micro SD卡时，2红色短暂亮起，如果没有卡或无法读取卡上的数据，则2红色常亮。

以下是在各种模式下工作时的主菜单：


通过WEB连接的基本网络设置。


PR200网络接口的连接设置和通过WIFI的Modbus TCP的连接设置


Web，Modbus RTU和Modbus TCP通用的内部寄存器映射



将网络板连接到具有Internet访问和端口转发功能的路由器时，可以通过浏览器远程操作该板。

如何运作

以下是在带有数据归档的实际项目上运行PR200时的屏幕截图。 PR200中加载了一个项目，该项目读取NTC传感器连接的4个模拟通道的值并将这些值转换为温度，并使用在主模式下配置的第二个网络接口，PR200轮询连接2个Pt1000 DTC的MV110-8A模块。 因此，将收集来自PR200模拟输入的4个电阻值，使用NTC宏获得的4个温度值以及通过RS-485从MV110-8A模块接收的2个温度值的数据。 读取在主模式下配置的第一个网络接口上的所有10个浮点格式的寄存器，以写入存档和WEB可视化。


当存档关闭时，用于SD卡的菜单会显示卡上的文件列表；当存档打开时，则会显示卡上记录的日志。




从PR200实时时钟寄存器中读取用于归档的时间戳；在此示例中，时钟不与实时同步。




根据存档文件中的数据生成时间表。


通过图例管理图表可见性


详细说明图表上的必要部分。

通过Modbus TCP（WIFI）注册访问

如果WEB功能不足以构建可视化，则可以使用通过Modbus TCP进行的访问，您可以组织与SCADA系统的通信，并从现成的模块中快速创建必要的可视化。 使用各种网络监视器，可以监视网卡的内部寄存器和PR200的内置寄存器的状态。 使用Modbus Poll软件进行的示例轮询。


使用Modbus Poll软件通过ModBus TCP协议进行连接。


读取寄存器，并以各种格式显示它们。

结论

在设备中安装网卡后，使用PR200可编程继电器会出现其他功能和工具。 单独使用和组合使用都可以使用各种使用方案。

例如，在PR200中记录已存档的事件，目前已经创建了各种宏来在设备中记录已存档的事件，但是它们占用了设备中的大量资源，并且使用外部驱动器在输出信息和存档深度方面的能力有限。更加灵活地配置和记录必要的事件。 为了便于分析，增加了一种以位模式写入寄存器的模式，因此将分解为位的16或32位数字存入存档。 通过板上的开关，WEB接口和ModBus寄存器，支持各种开始​​归档的模式。 使用ModBus寄存器，设备本身通过将非0的数字写入单元格来确定记录时刻，超过设置，我们写入寄存器“ 1”，并写入日志，直到将值写入寄存器“ 0”，这与输入信号的操作类似。 另外，您可以选择一个记录，该记录具有一定时期的温度，压力，湿度等各种数据，以图形方式进行后续分析。 为了将数据转换为图形视图，在设备中内置了一个网页。

第二种情况是远程控制，或监视内部变量的状态，更改操作模式。 此选项可以分为内部网络，内部网络和Internet。

其余选项为辅助，调试，在当前可视化文件上显示感兴趣的变量，查看网络变量等。

听到社区对此主题的看法很有趣，谁以何种方式解决了类似的问题？