一般獲取精準(zhǔn)時間的方式有兩種,第一種就是從NTP服務(wù)器上獲取,第二種則是通過衛(wèi)星獲取UTC時間,對于不能聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備若想通過NTP協(xié)議獲取時間就只能通過外接支持UDP傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)模塊,比如串口服務(wù)器。若設(shè)備支持衛(wèi)星定位則可通過獲取衛(wèi)星的UTC時間來獲取準(zhǔn)確時間,對于需要使用北京時間的設(shè)備則需要通過換算。
UTC就是協(xié)調(diào)世界時,又稱世界統(tǒng)一時間、世界標(biāo)準(zhǔn)時間、國際協(xié)調(diào)時間,北京位于東八區(qū)比UTC時間快8小時的時區(qū)。
下面小編將通過Modbus衛(wèi)星定位模塊獲取UTC時間并通過MCGS腳本轉(zhuǎn)換東八區(qū)時間再通過Modbus協(xié)議修改PLC的RTC時鐘。
衛(wèi)星定位模塊采用EBYTE的E108-D01,一款支持多模定位并且支持UTC時間查詢的Modbus RTU從機(jī),下表為E108-D01寄存器表截取的本案例會使用到的寄存器,寄存器直接存儲的UTC時間,需要+8小時換算成北京時間;
時間運(yùn)算不能是簡單地加8小時,需要考慮大小月與閏年,以及時間計算的進(jìn)位處理,比較復(fù)雜,MCGS腳本支持時間戳轉(zhuǎn)換,則可以將獲取的UTC時間轉(zhuǎn)換為時間戳,在加上8小時(時間戳計算需要使用秒,8小時等于28800秒),再轉(zhuǎn)換為其他格式的時間數(shù)據(jù),使用時間戳計算可以忽略大小月、閏年等復(fù)雜的時間處理過程。
有些PLC也支持通過時間戳配置RTC時間,有些則需要使用BCD或者普通的數(shù)值。
TM221可以通過BCD碼利用存儲字和存儲位配置系統(tǒng)字(%SW49-%SW53)結(jié)合系統(tǒng)位(%S50),下圖就可以看出利用系統(tǒng)字和系統(tǒng)位配置時間比較復(fù)雜;
TM221也可以通過PLC組態(tài)軟件中的“功能塊”的RTC功能修改,這里小編就通過這種方式修改PLC的RTC時間;
MCGS使用最便宜的TPC7062TX,該設(shè)備具有兩個串口,一個RS485(COM2)接口,一個RS232接口(COM2)接口,引腳定義這里就不再說明,不知道的可以到MCGS官網(wǎng)查詢。
這里使用官方自帶的設(shè)備,“所有設(shè)備”的“PLC”目錄下的“莫迪康-Modbus RTU”驅(qū)動,
PLC則使用施耐德的TM221,需要配置下列PLC梯型圖,使用了6個保持寄存器存儲MCGS發(fā)送的“年”“月”“日”“時”“分”“秒”,利用中間寄存器將參數(shù)寫入RTC功能塊實(shí)現(xiàn)時間校準(zhǔn)。
將TM221使用寄存器格式化為下表,方便MCGS配置寄存器。
配置MCGS的設(shè)備列表以及寄存器查詢表,如下圖所示:
父設(shè)備配置,即RS-485總線的波特率參數(shù),這里使用波特率9600,數(shù)據(jù)位8,停止位1,無校驗(yàn);
分別配置GPS的寄存器地址,并使用地址1,配置TM221的寄存器地址,并使用地址0;
簡單做一個人機(jī)交互界面,如下所示:
下圖是MCGS的時間戳處理函數(shù),這里只說明了時間字符串轉(zhuǎn)時間戳,以及通過時間戳獲取年份的兩個函數(shù),其余函數(shù)用法類似。
將從GPS獲取的UTC時間分別賦予“當(dāng)前UTC時間”,并通過字符串格式化函數(shù)將數(shù)值格式化為YYYY-MM-DD HH:MM:SS格式的字符串,方便直觀讀取數(shù)據(jù)和使用;
!StrFormat("%g-%g-%g %g:%g:%g",GPS_Year,GPS_Month,GPS_Day,GPS_Hour,GPS_Minute,GPS_Second)
將當(dāng)前UTC時間轉(zhuǎn)換為時間戳,并將函數(shù)服務(wù)器控件“UTC時間戳”;
!TimeStr2I(!StrFormat("%g-%g-%g %g:%g:%g",GPS_Year,GPS_Month,GPS_Day,GPS_Hour,GPS_Minute,GPS_Second))
將時間戳增加8小時后,轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的北京時間的“年月日時分秒”并服務(wù)“北京時間”控件;
!TimeGetYear(!TimeStr2I(!StrFormat("%g-%g-%g %g:%g:%g",GPS_Year,GPS_Month,GPS_Day,GPS_Hour,GPS_Minute,GPS_Second))+28800)
!TimeGetMonth(!TimeStr2I(!StrFormat("%g-%g-%g %g:%g:%g",GPS_Year,GPS_Month,GPS_Day,GPS_Hour,GPS_Minute,GPS_Second))+28800)
!TimeGetDay(!TimeStr2I(!StrFormat("%g-%g-%g %g:%g:%g",GPS_Year,GPS_Month,GPS_Day,GPS_Hour,GPS_Minute,GPS_Second))+28800)
!TimeGetHour(!TimeStr2I(!StrFormat("%g-%g-%g %g:%g:%g",GPS_Year,GPS_Month,GPS_Day,GPS_Hour,GPS_Minute,GPS_Second))+28800)
!TimeGetMinute(!TimeStr2I(!StrFormat("%g-%g-%g %g:%g:%g",GPS_Year,GPS_Month,GPS_Day,GPS_Hour,GPS_Minute,GPS_Second))+28800)
!TimeGetSecond(!TimeStr2I(!StrFormat("%g-%g-%g %g:%g:%g",GPS_Year,GPS_Month,GPS_Day,GPS_Hour,GPS_Minute,GPS_Second))+28800)
“修改”按鈕控件,需要先判斷UTC時間有效后才能進(jìn)行校時,具體腳本如下:
至此就完成了衛(wèi)星校時的全部配置,億佰特小編從E108-D01如何獲取時間到PLC梯形圖開放RTC配置接口再到MCGS如何寫入時間PLC進(jìn)行了細(xì)化簡介,根據(jù)這種方法可以對任何支持Modbus RTU協(xié)議的設(shè)備進(jìn)行衛(wèi)星校時。
下圖是利用仿真設(shè)備演示跨月與跨年時設(shè)備自動校準(zhǔn)北京時間的過程: