IO控制包DCS控制板

IS220PTURH1A是GE为其Mark VI系统开发的组件。Mark VI是GE发布的用于燃气/蒸汽轮机管理的终Speedtronic系统之一。

IS220PTURH1A是一次汽轮机一次跳闸组件。该组件在汽轮机控制端子板和一个或两个以太网之间提供电气接口。该组件的输出通过连接到相关端子板的DC 62针连接器实现。

IS220PTURH1A采用黑色外壳，带有空气流通开口。这种情况下的前面有多个LED指示灯，以及一个IR(红外端口。)这个端口没有在这个包中使用。在这个外壳内，有一个处理器板、一个于涡轮机控制的第二块板和一个模拟采集辅助板。电池组安装在TTURH1C端子板上。处理器板有两个10/100以太网端口、闪存和RAM、一个用于识别的只读芯片、一个内部温度传感器和一个复位电路。

IS220PTURH1A允许自动重新配置，自动从控制器下载到I/O包。重新配置包括基本加载、引导加载、固件和参数。要实现这一点，启用自动重新配置。这可以通过组件编辑器在工具箱ST应用程序中启用或禁用。

IS220PTURH1A具有一个带有四个无源磁速度输入的接口。电路灵敏度可允许检测2 RPM盘车装置速度，以确定涡轮机是否已降至零速度(涡轮机已停止)。)机组上的中间速度信号用于速度控制和主要超速跳闸信号。如果需要更多信息，请查阅制造商的手册或数据表。

IS220PAICH1A 通用电气董事会和涡轮机控制 模拟I/O包IS220PAICH1A是为通用电气公司生产的Mark VI系列设计的。这种包装能够用于危险场所。PAIC组件将在27.4 VDC的低电压下运行。
IS220PAICH1B 通用电气董事会和涡轮机控制 IS220PAICH1B I/O pack是PAIC模拟I/O模块的第二个版本，可与IS200STAIH1A、IS200STAIH2A或is 200 TBI h1 c接线板一起使用。该型号所需的低电压为22.5伏。
IS220PDIAH1A 通用电气董事会和涡轮机控制 IS220PDIAH1A是一个具有两个以太网端口的I/O包。它是通用电气Speedtronic MK VI燃气轮机控制系列的关键部件。该组件被描述为离散输入输出组件，可与其他端子板一起使用。
IS220PDIAH1B 通用电气董事会和涡轮机控制 GE Mark VI is 220 pdiah 1 b Speedtronic涡轮控制PCB板。
IS220PDIOH1A 通用电气董事会和涡轮机控制 GE IS220PDIOH1A是一个I/O组件模块，包含两个以太网端口、一个本地处理器和数据采集板，用于GE Mark VI Speedtronic系列。
IS220PDIOH1B 通用电气董事会和涡轮机控制 IS220PDIOH1B是GE Speedtronic MKVIe系列燃气轮机控制器的I/O包，带有两个以太网端口、一个本地处理器和一个数据采集板。
IS220PDOAH1A 通用电气董事会和涡轮机控制 IS220PDOAH1A组件被标记为离散输出组件。其主要功能是在多达两个输入输出以太网网络以及一个分立输出端子板之间提供电气接口。PDOA包可以控制多达12个继电器，并接受端子板特定的反馈。

. Modbus协议源代码简介



2.1 关于modbus中的常见两种寄存器区别

保持寄存器：指可以通过通信命令读或者写的寄存器；通常是一些功能控制寄存器或者输出寄存器等。不同的设计中，有些保持寄存器是掉电保持；有些则不然。

输入寄存器：指只能读不能写的寄存器，通常是状态寄存器或者是输入结果寄存器等。

线圈寄存器，可以类比为开关量，每一个bit都对应一个信号的开关状态。所以一个byte就可以同时控制8路的信号。

离散输入寄存器：相当于线圈寄存器的只读模式，每个bit表示一个开关量，而他的开关量只能读取输入的开关信号，无法写入。

2.2 Modbus开源库常用配置接口

1）modbus_t* modbus_new_rtu(const char *device,

int baud, char parity, int data_bit,

int stop_bit)

modbus_new_rtu函数用于生成Modbus的句柄，在本函数中可以设置通

信协议中的波特率、校验位、数据长度以及停止位，其返回值为通过设置后生成的句柄，用于在读写数据时使用，每个句柄可以执行一个modbus指令。如果这些配置参数有误，就会返回一个空指针。

2）static int _modbus_rtu_connect(modbus_t *ctx)

本函数主要功能是将通信串口设置为rtu模式。

3）int modbus_set_slave(modbus_t *ctx, int slave)

本函数设置本句柄的从机号。



2.3 Modbus主机通信常用接口

1）int modbus_write_registers(modbus_t *ctx, int addr, int nb, const uint16_t *src)

本函数为将数组中的数据写入到远端设备（从机）的寄存器中，写入的地址位addr，长度为nb个寄存器。

2）int modbus_read_registers(modbus_t *ctx, int addr, int nb, uint16_t *dest)

本函数将远端设备（从机）保持寄存器中的数据复制到数组dest中。

3）int modbus_read_input_registers(modbus_t *ctx, int addr, int nb,

uint16_t *dest)

本函数读取远端设备（从机）地址为addr输入寄存器中的数据，数据长度为nb。



2.4 Modbus从机通信主要接口

1）int _modbus_receive_msg(modbus_t *ctx, uint8_t *msg, msg_type_t msg_type)

本函数可以用于处理来自主机的请求，返回接受到的字符的数量，如果成功，则返回uint8_t数组中的消息（即主机发送的命令），否则返回-1。



2）int modbus_reply(modbus_t *ctx, const uint8_t *req,

int req_length, modbus_mapping_t *mb_mapping)

本函数负责在接受到请求后，分析请求并生成响应消息，并且发送到主机。如果请求属性为广播，那么不发送响应消息。

三、 调试问题分享

　　在调试中，从机的Server进程会经常出现崩溃，后发现在Server经常每次处理配置变更时，都会重新new出新的modbus句柄，但却不释放原有句柄，这种处理会导致多次修改Modbus通信配置时，从机Server进程崩溃。

解决方案：在程序中判断，当modbus句柄已经存在时，此时更新配置后，不再new出新的句柄，而是调用接口 modbus_close()， modbus_free()释放句柄中的配置，然后用更新后的配置重新设置句柄参数。

注释：需要管理超时，以便明确地等待可能不会出现的应答。

串行链路上个MODBUS 执行的长度约束限制了MODBUS PDU 大小（大RS485ADU=256字节）。

因此，对串行链路通信来说，MODBUS PDU=256-服务器地址（1 字节）-CRC（2 字节）＝253字节。

从而：

RS232 / RS485 ADU = 253 字节+服务器地址(1字节) + CRC (2 字节) = 256 字节。

TCP MODBUS ADU = 249 字节+ MBAP (7 字节) = 256 字节。

MODBUS 协议定义了三种 PDU。它们是：

MODBUS 请求 PDU，mb_req_pdu
MODBUS 响应 PDU，mb_rsp_pdu
MODBUS 异常响应 PDU，mb_excep_rsp_pdu
定义 mb_req_pdu 为：
mb_req_pdu = { function_code, request_data}，其中

function_code - [1 个字节] MODBUS 功能码

request_data - [n 个字节]，这个域与功能码有关，并且通常包括诸如可变参考、变量、数据偏移量、子功能码等信息。

定义 mb_rsp_pdu 为：
mb_rsp_pdu = { function_code, response_ data}，其中

function_code - [1 个字节] MODBUS 功能码

response_data - [n 个字节]，这个域与功能码有关，并且通常包括诸如可变参考、变量、数据偏移量、子功能码等信息。

定义 mb_excep_rsp_pdu 为：
mb_excep_rsp_pdu = { function_code, request_data}，其中

function_code - [1 个字节] MODBUS 功能码 + 0x80

exception_code - [1 个字节]，在下表中定义了 MODBUS 异常码。

4.2 数据编码

MODBUS 使用一个‘big-Endian’ 表示地址和数据项。这意味着当发射多个字节时，发送高有效位。例如：

寄存器大小 值

16 – 比特 0x1234 发送的字节为 0x12 然后 0x34

输入与输出之间以及比特寻址的和字寻址的数据项之间的区别并没有暗示任何应用操作。如果这是对可疑对象核心部分自然的解释，那么这种区别是可完全接受的，而且很普通，以便认为四个表格全部覆盖了另外一个表格。

对于基本表格中任何一项，协议都允许单个地选择 65536 个数据项，而且设计那些项的读写操作可以越过多个连续数据项直到数据大小规格限制，这个数据大小规格限制与事务处理功能码有关。很显然，将通过 MODBUS 处理的所有数据放置在设备应用存储器中。但是，存储器的物理地址不应该与数据参考混淆。要求仅仅是数据参考与物理地址的链接。

MODBUS 功能码中使用的 MODBUS 逻辑参考数字是以 0 开始的无符号整数索引。

MODBUS 模型实现的实例
下例实例示出了两种在设备中构造数据的方法。可能有不同的结构，这个文件中没有全部描述出来。每个设备根据其应用都有它自己的数据结构。

实例 1：有 4 个立块的设备

下例实例示出了设备中的数据结构，这个设备含有数字量和模拟量、输入量和输出量。由于不同块中的数据不相关，每个块是相互立。按不同MODBUS 功能码访问每个块。

IS420UCSBH4A是通用电气制造的控制模块，是Mark VIe系列的一部分，用于燃气涡轮控制系统，带有1066 MHz的Intel EP80579微处理器。应用程序代码由称为UCSB控制器的立计算机执行。控制器通过板载1/0网络接口安装在面板上，与I/O包进行通信。只有Mark控制I/O模块和控制器被私有的、的以太网(即IONet)所支持。控制器的操作系统(OS)是QNX中微子，一种实时多任务操作系统，为要求的速度和可靠性的工业应用开发。UCSB控制器没有任何应用程序I/O主机，而传统控制器在背板上承载应用程序I/O。此外，每个控制器都可以访问所有的I/O网络，为它们提供所有的输入数据。

如果控制器因维护或维修而关闭，硬件和软件架构确保没有应用程序输入的单点丢失。使用Mark VIeS UCSBSIA安全控制器和安全1/0模块实现功能安全回路，以实现SIL 2和3功能。熟悉SIS应用的操作人员使用Mark Vles安全设备，以降低关键安全功能的风险。这些特殊的控制硬件和软件具有IEC 61508认证，并配置与安全控制器和分布式I/O模块的工作。
UCSB控制器提供以下优点:
单模块
内置电源
不需要跳线设置
没有电池
无风扇(UCSBSIA, UCSBHIA, UCSBH4A)
双冗余风扇，支持IS420UCSBH3A
小面板的足迹
闪存可以方便地更新
UCSB安装:
直接安装到面板金属板上的单个模块包含控制器。模块外壳和安装的尺寸如下图所示。每一项测量都以英寸为单位。UCSB如图所示安装在面板上，垂直气流通过翅片保持畅通。