北邮工业以太网实验指导

1、一、实验任务 1.学习使用NDAM系列以太网模块（模块详细介绍见实验指导书或模块数据手册） 2.熟悉各模块的功能、原理以及接线端子。 3.根据实验箱上模块的连接顺序设置各模块的ID地址。 4.使用NDAM模块自带的测试软件工具NDAMUtility来测试各模块的功能及用法，利用测试工具与模块之间通信对目标箱的设备进行测控。 5.学习了解NDAM模块自带的用于进行数据采集操作的ZModbusSdk函数库中的主要操作函数及其应用。函数库的详细介绍见文件： 使用 ZModbusSdk操作NDAM 模块.pdf 6.学习利用VC6.0编程来对各模块进行操作。二、模块基本介绍及配置1.基本介绍及ID地址

2、设定实验中使用了周立功NDAM系列以太网模块，分别有：NDAM-9000通讯模块NDAM-4055 8路输入/8路输出数字量输入输出模块NDAM-3800 8通道模拟量输入模块NDAM-4400 4通道模拟量输出模块NDAM-2808 8路继电器模块 NDAM-5508 5路热电阻差分测量模块NDAM-7204 2路32位正脉冲计数器对于各模块的具体介绍详见模块数据手册。 工业以太网实验箱模块名称模块功能ID地址NDAM-4055数字量输入输出模块1NDAM-3800模拟量输入模块2NDAM-4400模拟量输出模块3NDAM-2808继电器模块4NDAM-5508热电阻模块5NDAM-7204

3、计数器模块6 根据以太网实验箱的布局操作，各模块ID地址设置如下表所示： 实验目标箱：8个指示灯、8个按钮、4个继电器、1个温湿度传感器、1个直流电机及驱动器。三、系统连接配置 NDAM系列模块主要通过NDAM-9000通讯模块与PC进行连接的，根据NDAM-9000模块的不同，可以选择不同的连接方式，如以太网连接、串口连接或CAN-BUS连接等。 本实验中采用以太网连接的方式，NDAM-9000出厂默认的IP是192.168.0.178，网关是192.168.0.1，子网掩码是255.255.255.0。因此在连接时必须设置本机的IP地址，同NDAM-9000模块设置在同一网段即可。 例如，

4、如果NDAM-9000的IP地址为192.168.0.178，则可设置本机IP地址为192.168.0.10。确保模块已经上电并保证网线已经连接成功后，可以通过模块上的指示灯来查看连接状态。 注意：只保留Realtek RTL8139的连接，其它网络连接均禁用。四、使用NDAMUtility工具软件进行连接测试 1.首先安装NDAMUtility工具软件，全部进行默认安装即可。 2.待工具软件安装成功后，打开软件。如下图所示。 3.点击工具栏的搜索模块，选择以太网连接，点击确定，如图。 4.点击确定后，若连接成功，则搜索到已经连接的模块，如下图。 5.搜索完成后，点击停止，可以退出搜索。之后点

5、击左侧搜索到的模块，会提示登录模块对话窗口，输入密码（默认密码为：88888888），如下图。 6.登录成功之后，窗口显示NDAM-9000已连接的所有模块信息。五、利用NDAMUtility工具测试各模块功能 1.点击模块连接列表中的NDAM-2808 8路继电器模块进入其操作界面。点击8个输出，听继电器动作声音。 参照用户手册，掌握继电器模块的使用与作用。五、利用NDAMUtility工具测试各模块功能 2.点击模块连接列表中的NDAM-5508 5路热电阻差分测量模块，进入其操作界面。 连接测试差分输入通道0，出厂设定为三线制连接pt100铂电阻，观察通道0的温度显示。 可选择动态刷新，

6、观察温度的变化。五、利用NDAMUtility工具测试各模块功能 3. 连接NDAM-4400 4通道模拟量输出模块的输出通道0的电压输出（1、2端子），到NDAM-3800 8通道模拟量输入模块的通道3（7、8端子）。 点击模块连接列表中的NDAM-4400就可以进入操作界面，通过模拟输出设定通道0输出0 x7FF，点击发送。对应输出电压5.00V。 通过选择模拟输出当前值，选择动态刷新，观察实际输出值。 点击模块连接列表中的NDAM-3800就可以进入操作界面，选择电压电流输入，可观察模拟输出通道3的输入电压。五、利用NDAMUtility工具测试各模块功能 4. 连接NDAM-4400

7、4通道模拟量输出模块的输出通道2的电压输出（13、14端子），到直流电机驱动器的控制输入端（Analog+、Analog-），控制电机的转速。24V24V直流直流电源电源 点击模块连接列表中的NDAM-4400进入操作界面，通过模拟输出设定通道3输出7FF，点击发送,对应输出电压5.00V。可改变数值至FFF,观察电机的转速变化。五、利用NDAMUtility工具测试各模块功能 5.点击模块连接列表中的NDAM-4055就可以进入NDAM-4055 8路输入/8路输出数字量输入输出模块操作界面。 使用NDAM-4055 8入/8出模块连接按钮作为I/O输入，连接指示灯和继电器作为I/O输出。直

8、流24V电源 首先，连接好24V直流电源。注意：找出连接按钮的黑色线，将其连接24V直流电源的正端。按钮按钮连接连接24V24V地连接地连接 实验中使用的（湿接点）电压型数字量输入接线图。指示灯继电器连接指示灯继电器连接24V24V地连接地连接 数字量输出接线图。工业自动化与控制网络32 可选择1个指示灯、1个继电器分别连接NDAM-4055模块的IDO0、IDO1，选择1个按钮连接4055模块的IDI0。 4个继电器动作时，控制第二排4个指示灯的亮灭。4 4个指示灯连接端子个指示灯连接端子( (连连IDO)IDO)4 4个继电器连接端子个继电器连接端子( (连连IDO)IDO)8 8个按钮连

9、接端子个按钮连接端子( (连连IDI)IDI) 数字量输入界面，观察按钮操作的时，输入通道0的变化。 数字量输出界面，点击输出通道0和1，观察指示灯和继电器动作变化。五、利用NDAMUtility工具测试各模块功能 6.点击模块连接列表中的NDAM-3800，进入NDAM-3800 8通道模拟量输入模块的操作界面。接线完成后，可观察输入通道0和通道1的电压值，换算成温度和湿度。 将温湿度传感器连接至NDAM-3800模块的通道0和通道1。 接线说明：接线说明： 红色为24V电源正端，黑色为24V地。灰色为湿度输出，白色为温度输出。500电阻NWSF-1AT温湿度变送器A、B端接500电阻，可得

10、到： 210V电压。对应： 湿度0100%RH， 温度050。 电阻两端的电压接入3800A/D模块的输入端。500六、NDAMUtility工具软件的退出 点击“操作”菜单中的“退出”，在运行VC程序前应将NDAMUtility工具软件退出。七、利用VC6.0进行模块编程控制 这部分介绍一个基于VC6.0开发的模块进行数据采集的例子程序。NDAM系列模块进行数据采集操作主要是通过Modbus协议进行通信的。NDAM系列以太网模块提供了进行数据采集的ZModbusSdk函数库进行二次开发，关于整个函数库的介绍可以查看实验指导书或者提供的Modbus函数库手册，以下主要简单介绍本实验中主要用到是

11、函数以及实现过程。 ZModbusSdk函数库为标准的MODBUS(主机)协议提供函数接口。开发人员可以使用此函数库方便开发出遵循MODBUS协议的程序。如果需要开发MODBUS从机程序，开发人员需要使用其他的函数库或方法。 函数库在连接时使用对不同的链路层提供不同的函数接口如：以太网的为：ZMB_TCPConnectMDBServer,串口的为：ZMB_SerConnectMDBServer。其他的函数接口都相同，不区分连接链路。 本次实验中是采用以太网连接的方式进行实验，因此函数库的连接同样采用用于以太网连接的函数进行模块连接。以太网链路连接函数：ZMB_TCPConnectMDBServ

12、er ：调用此函数连接到从机模块（或服务器）。HANDLE ZMB_TCPConnectMDBServer( char * szIp, int nDstPort, int nConnTimeout); 参数描述：szIp ：指定要进行连接的从机（服务器）的IP地址。nDstPort：指定从机的端口号。nConnTimeout ：指定连接超时。返回值：返回“非NULL”表示成功，否则为错误。ZMB_ReadInput 调用此函数按参数中的ID号和地址读取线圈状态（离散输入量数据）。long ZMB_ReadInput ( HANDLE hand, BYTE serID, int nStart,

13、int nCount, BYTE * bRet /*arr of coils*/, BYTE * pBufNoFormat, WORD * len, WORD TranID); 参数介绍：Handle：此handle是ConnectMDBServer操作的返回值。serID ：设备ID号。nStart ：线圈的起始地址。nCount ：线圈的个数。bRet ：返回的线圈状态，已分配号的数组地址，此数组的大小应该和nCount指定的大小相同。pBufNoFormat ：获取线圈状态返回的没有被格式化的数据，如果为NULL则不返回此数据。len ：获取线圈状态返回的没有被格式化的数据的长度，如果为

14、NULL则不返回此数据。TranID ：在TCP的MODBUS协议里需要用到任务ID 号，如果为0使用系统自生成的，串口MODBUS此参数无效。返回值：返回0表示成功，否则为错误码。ZMB_WriteCoilMulitiple 调用此函数按参数中的ID号和地址修改nCount指定的多个线圈状态。long ZMB_WriteCoilMulitiple ( HANDLE hand, BYTE serID, int nAddress, int nCount, BYTE * bWriteDataArr, WORD TranID); 参数介绍：hand ：此handle是ConnectMDBServer

15、操作的返回值。serID ：设备ID号。nAddress ：线圈的起始地址。nCount ：写入的线圈的个数。bWriteDataArr：写入的线圈数据的数组，数组的每个结构保存一个线圈状态，此数组大小应该和nCount指定的大小相同。TranID ：在TCP的MODBUS协议里需要用到任务ID 号，如果为0使用系统自生成的，串口MODBUS此参数无效。返回值：返回0表示成功，否则为错误码。 另外NDAM系列模块设定地址映射如下： 每个地址单元的数据长度为2个字节。0 x00-0 x1F 数字量输入DI输入单元（由于离散输入输出一个位为一个离散量，因此是0511之间）0 x20-0 x3F 数

16、字量输出DO 输出单元（由于离散输入输出一个位为一个离散量，因此是5121023之间）0 x40-0 x5F 模拟量输入AI 输入单元（1024到1535之间）0 x60-0 x7F 模拟量输出AO 输出单元（1536到2032之间） 上面简要介绍了一下程序中使用到的用于连接模块及进行数据采集操作的主要函数，下面详细介绍进行数据采集的实现过程。 例子中主要包括有数字量输入输出NDAM-4055的读取与设置、继电器NDAM-2808的设置、模拟量输入模块NDAM-3800的模拟量读取、热电阻模块NDAM-5508的模拟量读取、模拟量输出模块NDAM-4400的模拟量输出设定。 下面为详细实现步骤

17、： （1）使用VC6.0新建一个工程文件，如下图。（2）设置工程名称，例子中的工程名称为： Demo4055 点击确定按钮。选择应用程序类型为:基本对话框，点击“完成”，如图。（3）建立工程完成后，拷贝提供的Modbus协议库中的库文件到所建工程的目录下，如图所示。（4）分别添加头文件Modbus.h和库文件ZModbusSdk.lib到工程中。添加头文件：直接在生成的.cpp文件中添加下行：#include “Modbus.h”添加库文件：在菜单栏“工程”-“设置”-“连接”中的对象/类模块下输入设置的库文件名即可。（5）库文件添加完毕后，先设计模块连接部分，设置一个编辑框用来输入从机IP地

18、址，再添加一个“连接”按钮，“断开”按钮可自选。主机IP地址部分去掉，主机IP地址不用输入。（5）添加控件完毕后，依次在其属性中更改控件名称，再依次设置控件类向导。编辑框的类向导设置如下：注意：例子程序中为IDC_edit_ip。注意：例子程序中，变量名为m_strip。（6）按钮控件的类向导设置如下： （7）上面连接部分设计完成后，即可调用函数库中的以太网连接函数进行模块的连接操作。handle=ZMB_TCPConnectMDBServer(LPSTR)(LPCSTR)strIP,port,outtime);/连接NDAM-9000通讯器，其中strIP为从机IP地址，port为从机端口号

19、，outtime为超时时间。 （8）待连接完成后，即可设计数据采集模块来进行数据读取和设置，主要包括DO、DI、AO、AI等的设计，同样需要添加编辑框和按钮来进行操作，步骤和前面相同。 该例子程序中主要包括有NDAM-4055模块的8路数字量输入DI的状态读取、NDAM-4055模块的8路数字量输出DO的设置、NDAM-2808继电器模块的8路输出设置、NDAM-3800模拟量输入模块的前4个通道的模拟量输入的读取、NDAM-4400模拟量输出模块的前2个通道的模拟量输出的设置。 完整的代码设计可参考提供的例子程序源代码，完整界面图如下：（9）运行效果如下：（10）程序中主要函数使用说明：a.以太网连接函数的调用。b.采用读离散输入的方式来读取NDAM-4055数字量输入通道状态值，数字量输入DI对应的线圈地址为0-511。c.采用设置线圈状态的方式来设定NDAM-4055数字量输出通道值，数字量输出DO对应的地址为512-1023。d.采用设置线圈状态的方式来设定NDA