Ethercat設(shè)備數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)IEC61850項目案例

1 案例說明

1. 設(shè)置網(wǎng)關(guān)采集EtherCAT設(shè)備數(shù)據(jù)

2. 把采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成IEC61850協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)給其他系統(tǒng)。

2 VFBOX網(wǎng)關(guān)工作原理 VFBOX網(wǎng)關(guān)是協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)，是把一種協(xié)議轉(zhuǎn)換成另外一種協(xié)議。網(wǎng)關(guān)可以采集西門子，歐姆龍，三菱，AB PLC，DLT645，DLT698電表，modbus rtu tcp，環(huán)保的HJ212協(xié)議，opc ua和opc da，電力的IEC103 IEC104， IEC61850等，以及EthernetIP，Profinet IO，CCLink，EtherCAT現(xiàn)場總線協(xié)議，bacnet，MQTT，mysql，sqlserver數(shù)據(jù)庫。不同型號的網(wǎng)關(guān)支持不同的協(xié)議，具體支持的協(xié)議參考網(wǎng)關(guān)側(cè)面標(biāo)簽上的型號。依托500多種型號的網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品，可以實(shí)現(xiàn)多種不同協(xié)議之間的互聯(lián)互通。 網(wǎng)關(guān)連接在不同協(xié)議的設(shè)備之間，就像一個“翻譯”，把一種設(shè)備支持的協(xié)議，轉(zhuǎn)換成另一種設(shè)備支持的協(xié)議，從而實(shí)現(xiàn)兩個不同協(xié)議的設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換。工作架構(gòu)如下：

3 準(zhǔn)備工作

1. 仰科網(wǎng)關(guān)。支持采集EtherCAT設(shè)備數(shù)據(jù)，IEC61850協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)。

2. 電腦。IP設(shè)置成192.168.1.198，和網(wǎng)關(guān)在同一個網(wǎng)段。

3. 網(wǎng)線、12V電源。

4 獲取cat設(shè)備的點(diǎn)位信息

1. Cat設(shè)備IN口通過網(wǎng)線連接到電腦，關(guān)閉電腦上的其他網(wǎng)口

2. 關(guān)閉VS軟件

3. 打開cmd程序“命令提示符”，用管理權(quán)限運(yùn)行。

4. 更改目錄到下圖所示的目錄。C:\Program Files\VFBOXStudio\Runtime\bin>

5. 輸入：EtherCATSlaveInfo.exe。回車。如果沒有獲取到設(shè)備信息，則重新安裝npcap軟件。運(yùn)行正常，則輸出電腦上的網(wǎng)卡信息。

6. 選中和所連接網(wǎng)口對應(yīng)的device，如果不知道是哪個網(wǎng)口信息，可以都測試一下。如下所示： C:\Program Files\VFBOXStudio\Runtime\bin>EtherCATSlaveInfo.exe \Device\NPF_{E8BAD55C-B9A8-439D-9A1F-52A78912EC64} -map

7. 會顯示cat設(shè)備的map信息。 Slave:1 //設(shè)備ID Name:VAT vacuum valve Output size: 184bits Input size: 200bits State: 4 Delay: 0[ns] Has DC: 1 DCParentport:0 Activeports:1.0.0.0 Configured address: 1001 Man: 00000549 ID: 02010616 Rev: 00010001 SM0 A:1000 L: 128 F:00010036 Type:1 SM1 A:1080 L: 128 F:00010032 Type:2 SM2 A:1100 L: 23 F:00010074 Type:3 SM3 A:1d00 L: 25 F:00010030 Type:4 FMMU0 Ls:00000000 Ll: 23 Lsb:0 Leb:7 Ps:1100 Psb:0 Ty:02 Act:01 FMMU1 Ls:00000017 Ll: 25 Lsb:0 Leb:7 Ps:1d00 Psb:0 Ty:01 Act:01 FMMUfunc 0:1 1:2 2:3 3:0 MBX length wr: 128 rd: 128 MBX protocols : 0c CoE details: 2f FoE details: 01 EoE details: 00 SoE details: 00 Ebus current: 0[mA] only LRD/LWR:0 PDO mapping according to CoE : SM2 outputs // outputs是點(diǎn)位類型 addr b index: sub bitl data_type name [0x0000.0] 0x2300:0x02 0x20 REAL32 Target Pressure [0x0004.0] 0x2200:0x02 0x20 REAL32 Target Position //Target Position是點(diǎn)位名稱，[0x0004.0]是地址，REAL32是數(shù)據(jù)類型float [0x0008.0] 0x2401:0x14 0x20 REAL32 Pressure Input Digital Sensor 1 [0x000C.0] 0x2402:0x14 0x20 REAL32 Pressure Input Digital Sensor 2 [0x0010.0] 0x2002:0x00 0x08 INTEGER8 Control Mode [0x0011.0] 0x2F00:0x06 0x10 UNSIGNED16 General Control Setpoint [0x0013.0] 0x2F00:0x07 0x20 REAL32 Pressure Ramp Time SM3 inputs // inputs是點(diǎn)位類型 addr b index: sub bitl data_type name [0x0017.0] 0x2300:0x01 0x20 REAL32 Actual Pressure [0x001B.0] 0x2401:0x18 0x20 REAL32 Pressure Sensor 1 [0x001F.0] 0x2402:0x18 0x20 REAL32 Pressure Sensor 2 [0x0023.0] 0x2200:0x01 0x20 REAL32 Actual Position //Actual Position是點(diǎn)位名稱，[0x0023.0] 是地址，設(shè)置到網(wǎng)關(guān)中是0x23-0x17=12 （網(wǎng)關(guān)中填寫10進(jìn)制） [0x0027.0] 0x2002:0x00 0x08 INTEGER8 Control Mode [0x0028.0] 0x2030:0x03 0x10 UNSIGNED16 Error Number [0x002A.0] 0x2F00:0x0D 0x10 UNSIGNED16 General Status [0x002C.0] 0x2F00:0x0E 0x10 UNSIGNED16 General Warnings [0x002E.0] 0x2F00:0x0F 0x10 UNSIGNED16 Extended Warnings End slaveinfo, close socket End program

5 設(shè)置網(wǎng)關(guān)采集EtherCAT數(shù)據(jù)

1. 安裝VFBOX Studio軟件。打開軟件后，點(diǎn)擊新建工程，設(shè)備類型選擇實(shí)際網(wǎng)關(guān)的型號?？蛇x的型號有：VB301-1100，VB301-1200，VB301-1400，VB302-2400，VB303-2400.

2. 點(diǎn)擊“新建設(shè)備”，驅(qū)動類型選擇如下。

3. 輸入設(shè)備地址：

4. 添加Target Position 標(biāo)簽。寫數(shù)據(jù)給EtherCAT設(shè)備

5. 添加Actual Position標(biāo)簽，讀取EtherCAT設(shè)備數(shù)據(jù)。

6. 配置完成后點(diǎn)擊菜單“下載”，把工程下載到網(wǎng)關(guān)里。

7. 點(diǎn)擊菜單“查看數(shù)據(jù)”，查看網(wǎng)關(guān)采集到的數(shù)據(jù)。

6 用IEC61850協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)

1. 啟用IEC61850服務(wù)。

選項 說明 啟用 Yes:啟動61850功能 啟用上報 Yes：啟動網(wǎng)關(guān)的自動上報功能，定時上報，數(shù)據(jù)有變化也上報。 端口 102．網(wǎng)關(guān)的偵聽端口，一般不修改。 上報觸發(fā)GI 數(shù)據(jù)有變化就上報數(shù)據(jù)。需把“啟用上報”設(shè)置成YES 上報周期間隔 網(wǎng)關(guān)自動上報數(shù)據(jù)的間隔。單位毫秒。 控制模式 控制模式： Select before operate：選控。選擇變量后再控制 Sbow：select with value Direct：直控。直接控制 上報實(shí)例數(shù)量 上報的主站數(shù)量。如果需要多個，可根據(jù)主站需求設(shè)置 上報實(shí)例簡單名稱 Yes：只有名稱。 No：包含設(shè)備名稱，路徑等信息。 數(shù)據(jù)集內(nèi)容 設(shè)置DA，則會導(dǎo)出DA數(shù)據(jù)集 設(shè)置DO，則會導(dǎo)出DO數(shù)據(jù)集 SPS附加屬性 MV附加屬性 APC選擇屬性 設(shè)置成Yes，則導(dǎo)出的ICD文件中包含相應(yīng)信息。 設(shè)置成No，則導(dǎo)出的ICD文件中不包含相應(yīng)信息。

IED名稱 網(wǎng)關(guān)的IED名稱 邏輯設(shè)備名稱 邏輯設(shè)備名稱 注：以上參數(shù)如果不確定，一般使用默認(rèn)即可，主站有特殊需求在進(jìn)行相應(yīng)的修改。另外可讓主站提供ICD文件的樣例，也可以對照進(jìn)行修改。

2. 添加要轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)。

選項 說明 SPS單點(diǎn)狀態(tài) 遙信數(shù)字量DI點(diǎn)，布爾量狀態(tài)上報。點(diǎn)位名稱：Ind1, Ind2, Ind3 … （I是大寫的i） INS整數(shù)狀態(tài) 遙信多狀態(tài)DI點(diǎn)，多布爾量狀態(tài)上報。 SPC可控單點(diǎn) 遙控輸出量DO點(diǎn)，平臺控制布爾量。點(diǎn)位名稱：SPCSO1, SPCSO2, SPCSO3。（O是大寫的o，不是數(shù)字0） MV測量 遙測模擬量AI點(diǎn)。模擬量上報。點(diǎn)位名稱：AnIn1, AnIn2, AnIn3 …（I是大寫的i） APC可控模擬設(shè)點(diǎn) 遙調(diào)。平臺下發(fā)設(shè)置模擬量。點(diǎn)位名稱：APC1,APC2…

3. 如果需要平臺可以下發(fā)控制，需要把變量放在“SPC可控單點(diǎn)”，“APC可控模擬設(shè)點(diǎn)”。 “SPS單點(diǎn)狀態(tài)”和“SPC可控單點(diǎn)”是開關(guān)量。 “MV測量值”和“APC可控模擬設(shè)點(diǎn)”是數(shù)據(jù)模擬量。

4. 設(shè)置完成后，點(diǎn)擊菜單“下載”，把工程下載到網(wǎng)關(guān)中。

7 網(wǎng)關(guān)使用多個邏輯設(shè)備和邏輯節(jié)點(diǎn)的方法

1. 在一些采集的數(shù)據(jù)量大的場合，比如超過1000個點(diǎn)，建議建多個邏輯設(shè)備。

2. 如下圖所示，把“邏輯設(shè)備名稱”清空。保留IED名稱。

3. 按如下方式設(shè)置標(biāo)簽名稱。

標(biāo)簽名稱 說明 DEV1 DEV1是邏輯設(shè)備名稱，一個邏輯設(shè)備名稱下的點(diǎn)數(shù)（不是邏輯節(jié)點(diǎn)）不超過200個。點(diǎn)數(shù)多，則設(shè)置多個邏輯設(shè)備。 GGIO1 GGIO1：邏輯節(jié)點(diǎn)名稱。同一個邏輯設(shè)備下，可以設(shè)置多個邏輯節(jié)點(diǎn)。

8 安裝npcap

1. 到控制面板下，卸載已安裝的npcap，或者wincap軟件

2. Npcap程序在安裝目錄下的others目錄下。

3. 安裝npcap

9 案例總結(jié) 使用協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)可以很方便的實(shí)現(xiàn)不同協(xié)議的設(shè)備之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。大量節(jié)省了項目實(shí)施過程的時間成本，人力成本。VFBOX網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品都是工業(yè)級品質(zhì)，符合工業(yè)應(yīng)用的場景。只需要簡單的參數(shù)配置，可以很快完成設(shè)備和系統(tǒng)之間的連接。方案優(yōu)點(diǎn)：

1. 不需要修改設(shè)備里的程序。

2. 不影響設(shè)備原有的工作方式和功能。

3. 只需要簡單的配置就可以實(shí)現(xiàn)功能需求。

4. 設(shè)備長期穩(wěn)定工作。

5. 網(wǎng)關(guān)運(yùn)行架構(gòu)如下

基礎(chǔ)信息