FW248多串口多協(xié)議通信接口卡（網(wǎng)關卡）是DCS系統(tǒng)與其它智能設備（如PLC、變頻器、稱重儀表等）互連的網(wǎng)間連接設備，是SCnetⅡ網(wǎng)絡節(jié)點之一，在SCnetⅡ中處于與主控制卡同等的地位。其功能是將用戶智能系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通過通訊的方式連入DCS系統(tǒng)中，通過SCnetⅡ網(wǎng)絡實現(xiàn)數(shù)據(jù)在DCS系統(tǒng)中的共享。
FW248與SP244或FW244等網(wǎng)關卡的主要區(qū)別：SP244和FW244只支持一路串口通訊，FW248則支持6路串口通訊；SP244和FW244不直接支持MODBUS的從機方式而FW248支持該方式；
SP244和FW244 采用SCX語言編程的方式實現(xiàn)通訊組態(tài)，FW248則提供SCControl功能塊實現(xiàn)通訊組態(tài)。
FW248支持六路串口并發(fā)工作，六路串口在端子板上的標識是COM0~COM5。六路串口中，COM0~COM3通過端子板接線選擇以RS-232或RS-485進行工作，四路串行信號具有光電隔離功能。
COM4和COM5固定為RS-232方式，與系統(tǒng)不隔離，適合于通訊距離較近且干擾較小的場合。通訊波特率支持1200 bps ~19200 bps。
FW248支持Modbus RTU的主機模式或從機模式，支持Modbus的1，2，3，4，5，6，10，15號命令。同時，FW248還支持HostLink協(xié)議以及用戶的自定義通訊協(xié)議。FW248的六路串口可以分別運行不同或相同的協(xié)議。
FW248提供了通信冗余功能，首先，控制網(wǎng)側(cè)實現(xiàn)了ScnetⅡ的冗余通訊，其次，向下的串行通訊端口COM0-COM1，COM2-COM3 ，COM4-COM5可以配對為冗余的通道，實現(xiàn)冗余的串行通訊功能，連接具備冗余通訊功能的第三方智能設備。
FW248通信接口卡，提供標準的Modbus協(xié)議與第三方智能設備進行通訊，利用SCControl的圖形化編程語言對通訊參數(shù)、協(xié)議進行組態(tài)。同時它還支持HostLink協(xié)議與歐姆龍等PLC進行通訊。
對一些非標準的協(xié)議，也能通過SCControl提供的通訊函數(shù)利用ST語言進行自定義協(xié)議編程。FW248通訊接口卡提供了診斷功能塊對串口以及通訊協(xié)議進行通訊診斷，可以方便地獲知當前的通訊狀態(tài)。
3.3 網(wǎng)絡連接
在FW248的面板上有兩個互為冗余的SCnetⅡ網(wǎng)絡端口，分別為SCnetⅡA和SCnetⅡB：
SCnetⅡA：SCnet II通訊端口A，與冗余網(wǎng)絡SCnetⅡ的A#網(wǎng)絡相連；
SCnetⅡB：SCnet II通訊端口B，與冗余網(wǎng)絡SCnetⅡ的B#網(wǎng)絡相連；
3.4 掉電保護設置
卡件的左下角有一個鈕扣電池槽，用于安裝后備電池。電池應選用CR2032（不帶腳）、3V、220mAh的鋰電池。
3.4.1 后備電池安裝
1、戴上防靜電手腕；
2、取出網(wǎng)關卡，平放在桌面上；
3、將鋰電池正極朝上放入電池槽中；
4、用螺絲刀按壓電池上方，使電池槽中的卡口卡住電池。
3.4.2 后備電池拆卸
1、戴上防靜電手腕；
2、取出網(wǎng)關卡，平放在桌面上；
3、用螺絲刀朝外撥動電池槽左邊的卡口簧片，直到鋰電池從電池槽中彈起；
4、取出鋰電池。
3.6 端子板選擇
FW248通過TB248端子板與現(xiàn)場設備相連，TB248端子板示意圖見圖3-6。在端子板上方有1個DB25底座，通過DB25線與FW248相連。六路串行信號通過端子板下方的六組接線端子排引入。
其中COM0~COM3可以按照RS-232或RS-485方式進行接線，且四路信號在卡件內(nèi)部提供了光電隔離，COM4和COM5則固定為RS-232方式，在卡件內(nèi)部與系統(tǒng)不隔離，適用于通訊距離較短和干擾較小的場合，不能使用在現(xiàn)場，除非用亞當模塊等轉(zhuǎn)換成RS-485后才能與其他設備遠距離通訊。
圖中的接線端子G、Tx、Rx分別代表RS-232連接方式下的SG、TX、RX接線端子；接線端子+、-分別代表RS-485連接方式下的正和負接線端子。
4 技術特性
★ 6路串口通訊（包括4路隔離的RS-232或RS-485通訊和2路非隔離的RS-232通訊）；波特率（1200~19200）bps；數(shù)據(jù)位長度5，6，7，8；校驗方式：無校驗、偶校驗、奇校驗、MARK、SPACE；同步方式：1位起始位，1位或2位停止位；
★ 通訊協(xié)議：Modbus RTU （支持1，2，3，4，5，6，15，16號命令），支持主機或從機模式：
HostLink協(xié)議（主機模式）
自定義協(xié)議（需利用ST語言進行編程）
★ 六個串口可同時運行不同的協(xié)議。每個串口按協(xié)議可以是通訊主動發(fā)起方（主機模式）或被動響應方（從機模式）；
★ 每路串口可以掛接的設備數(shù)量由運行的協(xié)議決定，一般情況下，RS-485可掛接的設備最多不超過32個。數(shù)據(jù)的刷行時間（通訊命令執(zhí)行周期）取決于波特率和數(shù)據(jù)量。
★ 串口可以由組態(tài)軟件設置為冗余或非冗余配置，冗余配置時，COM0/COM1、COM2/COM3、COM4/COM5可以分別實現(xiàn)冗余配對。
★ 安裝方式：按I/O卡件安裝方式安裝于機柜的機籠中，占用兩個I/O槽位；
★ 接線：配套TB248接線端子與外部智能設備進行連接；
★ 電源指標：輸入電壓：5V±5%
功耗：< 5W
供電方式：機柜內(nèi)5V供電；
SCnetⅡ通訊：100M以太網(wǎng)通訊，冗余配置。支持與操作員站、服務器的數(shù)據(jù)交互以及與Scnet網(wǎng)絡其他控制站（IP地址范圍2~63）的站間數(shù)據(jù)交互。
5 組態(tài)配置
FW248利用SCControl圖形化編程軟件進行組態(tài)，SCControl中已經(jīng)集成了通訊設置功能塊以及Modbus RTU功能塊、HostLink功能塊等。FW248利用SCControl提供的數(shù)值或邏輯運算功能塊，可以根據(jù)需要將智能模塊輸出的數(shù)據(jù)實現(xiàn)復雜的轉(zhuǎn)換，但SCControl中涉及I/O功能塊以及PID控制算法外不支持。
FW248組態(tài)主要由幾個部分：
首先是SCnet組態(tài)。由于FW248與主控制卡一樣都是掛接在SCnetⅡ網(wǎng)絡上，所以也占用SCnet Ⅱ網(wǎng)絡IP地址。FW248的組態(tài)方法與主控制卡相同，需要設置IP地址和控制周期（默認為500ms）。
卡件冗余方式為不冗余（目前，FW248只支持單塊卡內(nèi)2個串口的冗余，不支持兩塊卡的冗余）。
其次是自定義位號組態(tài)。從下掛設備讀出或?qū)懙较聮煸O備的數(shù)據(jù)都存放在自定義位號中，FW248通過這些自定義位號與控制系統(tǒng)的操作員站/服務器進行數(shù)據(jù)交互。
最后是通訊組態(tài)。通訊組態(tài)也分為三個部分，一是對串口的通訊參數(shù)組態(tài)，包括波特率、校驗方式等；二是命令組態(tài)，包括具體的Modbus通訊協(xié)議，例如讀線圈、寫寄存器等；三是讀數(shù)或取數(shù)模塊，將命令執(zhí)行后的數(shù)據(jù)讀到自定義位號或?qū)⒆远x位號的數(shù)據(jù)寫到命令的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。該部分組態(tài)必須按照先組串口，然后組命令，最后組取數(shù)或置數(shù)模塊的順序進行。需要注意的是，串口設置以及通訊命令設置模塊的輸入引腳只在組態(tài)時有效，在運行時是不可改變的，具體可以參考模塊的說明。
另外，如果從智能設備取得的數(shù)據(jù)需要再進行處理，可以直接在SCControl中利用各種豐富的功能函數(shù)進行再次計算。
為方便現(xiàn)場調(diào)試，SCControl提供了串口和命令診斷函數(shù)進行通訊診斷，通過這些功能塊可以在SCControl的調(diào)試環(huán)境中，獲取串口的收、發(fā)次數(shù)，命令的收、發(fā)次數(shù)，命令的通訊質(zhì)量碼等信息。
下面是SCControl內(nèi)置的FW248功能塊說明以及可能涉及的名詞解釋：
AltTim：命令間隔時間，串口設置模塊用到該參數(shù)，表示兩條命令之間需要插入的等待時間。
某些PLC或智能設備不允許在執(zhí)行完一條命令后緊接者執(zhí)行下一條命令，需要等待一段時間后才能響應。兼顧一般情況，可以設置為10ms。設置時間太長將延長命令執(zhí)行周期。
Cycle：命令執(zhí)行周期在命令置模塊中用到，表示該命令是否被周期執(zhí)行以及執(zhí)行周期的長度。
只有周期地執(zhí)行通訊命令，才能將智能設備中的數(shù)據(jù)讀入到網(wǎng)關卡。Cycle的單位是ms。
讀智能設備數(shù)據(jù)時，網(wǎng)關卡按照設置的Cycle時間周期性地執(zhí)行命令，當Cycle等于0時，表示該命令不是周期命令，而是在組態(tài)啟動時執(zhí)行一次。所以，對讀命令，一般情況下，該值可以設置為與FW248的控制周期相同。對某些采樣時間沒有嚴格要求的數(shù)據(jù)命令，放大Cycle時間，可以在通訊量比較大的場合下，提高其他命令的執(zhí)行速度。
寫智能設備數(shù)據(jù)的命令，有兩種觸發(fā)方式：一是數(shù)據(jù)有變化才寫（即所謂的更新寫），二是定時寫（即所謂的周期寫）。設置為“更新寫”方式時，將Cycle設置為0；設置為“周期寫”方式時，Cycle則設置為定時時間，但當發(fā)現(xiàn)需要下寫的數(shù)據(jù)有更新時，網(wǎng)關卡仍會立刻執(zhí)行該條寫命令；網(wǎng)關卡啟動時，自動地認為數(shù)據(jù)沒有變化，避免在啟動時將不需要的數(shù)據(jù)寫到智能設備中。所以，對于寫命令，一般情況下，建議配置為更新寫，即將Cycle設置為0。
AckTim：命令超時時間，單位ms。設置為0時，網(wǎng)關卡內(nèi)部自動調(diào)整。網(wǎng)關卡發(fā)送命令給智能設備后，某些智能設備并不會立刻回應，而是要等待一定時間后才回應。網(wǎng)關卡發(fā)出命令后，會啟動一個超時定時器，定時時間為AckTim，當規(guī)定時間到達仍沒有收到智能設備的響應時，則認為通訊超時，退出本次通訊，本次通訊錯誤。當用戶將AckTim設置為0時，則網(wǎng)關卡在（0~200）ms內(nèi)自動調(diào)整。當用戶將AckTim設置為非0時，按用戶實際設置的數(shù)據(jù)設置從機的應答超時時間。
一般情況下，可以設置為0，讓網(wǎng)關卡自動修正。
自定義協(xié)議編程
FW248提供了標準的通訊協(xié)議，例如Modbus RTU、HostLink等，基本可以支持大部分的通訊應用，但對某些采用了非標準通訊協(xié)議的特殊設備，需要利用SCControl的ST語言對FW248進行
通訊協(xié)議編程，以適應設備的通訊協(xié)議。
FW248提供了上述GW_SNDMSG（） 、GW_RCVMSG（）、GW_SNDRCV三個功能塊實現(xiàn)串口的發(fā)送、接收、發(fā)送/接收功能。這些通訊功能塊的基本作用是將指定的數(shù)據(jù)串發(fā)送出去，并接收來自智能設備的返回數(shù)據(jù)串。數(shù)據(jù)串的具體內(nèi)容由用戶在ST語言中進行讀寫。
發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)串需要存儲在數(shù)組中，由于FW248的組態(tài)是在SCControl圖形化編程環(huán)境中進行，而SCControl功能塊的引腳不支持數(shù)組作為參數(shù)輸入，所以FW248提供了GW_DEFSNDBUF（Size）、GW_DEFRCVBUF（Size）兩條函數(shù)為每條命令定義了發(fā)送和接收緩沖區(qū)，緩沖區(qū)大小由Size決定。網(wǎng)關卡內(nèi)部機制保證緩沖區(qū)一旦創(chuàng)建后將不會被修改，除非再次下載組態(tài)。兩個函數(shù)返回一個ULONG類型的數(shù)據(jù)用來指向創(chuàng)建的緩沖區(qū)，稱為緩沖區(qū)指針。
FW248還提供了GW_WRITEBUF（MsgBuf, Serial, Char）和GW_READBUF（MsgBuf, Serial ）兩個函數(shù)用來對創(chuàng)建的緩沖區(qū)進行讀或?qū)懖僮鳌Ｆ渲?，MsgBuf即是以上緩沖區(qū)的指針，Serial是緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)位置，網(wǎng)關卡內(nèi)部機制保證對緩沖區(qū)的讀寫操作不會越過緩沖區(qū)邊界。有了以上的緩沖定義以及緩沖區(qū)操作，FW248提供了GW_SNDMSG（）、GW_RCVMSG（）和GW_SNDRCV（）三個功能塊進行數(shù)據(jù)串的發(fā)送、接收、發(fā)送＋收發(fā)操作。這些功能塊實際上和Modbus功能塊一樣，只是定義了一條通訊任務，具體的通訊操作并不在這些函數(shù)實現(xiàn)，而是由網(wǎng)關卡內(nèi)部的調(diào)度程序完成。
FW248 提供了GW_GETRCVLEN（CmdId） 函數(shù)用來獲取接收到的數(shù)據(jù)長度；提供GW_GETRCVMSG（CmdId, MsgBuf）函數(shù)將接收到的數(shù)據(jù)拷貝到MsgBuf指向的緩沖區(qū)。
此外，FW248提供了其他一些輔助函數(shù)，例如：GW_CRC16（MsgBuf, Len）對數(shù)據(jù)串進行CRC檢驗；GW_STARTCMD（CmdId ）函數(shù)強制執(zhí)行一條命令；GW_FIRSTRUN（）判斷網(wǎng)關當前是否是啟動組態(tài)后的第一次運行。
自定義協(xié)議目前暫不支持冗余。
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