【获奖报告一等奖】实点科技EI4一体式模块I/O 的功能测试

　　一、使用场景描述

　　北控水务旗下有几百个各类市政污水处理厂，在提质增效大背景下各厂都面临一定的自控系统消缺改造扩充IO通道的需求。按照官方推荐的改造方案需要在原本地I/O机架上增加I/O模块，不仅需要断电改造原PLC控制柜，影响生产，且部分官方模块因种种原因不仅价格高昂，货期也达到半年以上。

　　目前国产工控产品也如雨后春笋般不断面世，兼容各类主流PLC的远程I/O模块不仅造价比官方便宜，货期也可以保证，在各类水厂的改造项目中尤其适用。但各种产品质量参差不齐，也缺乏实际应用的时间检验，因此我们不断在市场上寻找此类产品进行功能测试，恰巧看到实点科技的产品试用活动便报名并有幸参加。

　　二、产品开箱

　　拿到产品后发现模块做的非常小巧，细节上也考虑了工控的要求。模块端子全部采用了弹簧式，拆接都比较便捷，文字标准也比较清晰 。尤其让我刮目相看的是查找资料时发现官方网站做的非常好，资料查找和下载非常方便，使用手册编写的也非常仔细。

　　按照手册的说明，基本了解了模块的使用方法，跟官方的远程IO模块使用步骤类似。我使用罗克韦尔CompactLogix测试系统连接1616开关量输入输出模块和A80I模拟量输入模块。


　　三、产品使用过程

　　第一步：配置模块的IP地址。与PN系列模块不同，EI系列可以通过旋钮开关设置IP地址的后三位，默认是192.168.0网段，可以利用IP修改工具修改IP网段。开始我电脑设置是192.168.1网段，不论用IP修改工具还是用官方BOOT软件都扫描不到模块。后来将电脑IP修改为192.168.0网段后可以扫描到模块，并且将IP修改为192.168.1.2和192.168.1.3。按照说明，在重新设置IP网段后可以通过旋钮开关更改IP后三位，我尝试将两个模块后三位改为031和032，修改完毕没有反应，断电重启后用RSLinx扫描发现IP已经成功修改。这个功能实际应用中还是比较实用的，可以在安装前批量按照设计批量修改模块IP网段，实际调试时可以不用借助软件设定具体IP，简单方便。


　　第二步：安装EDS文件。通过EDS文件可以将各类兼容模块配置到罗克韦尔PLC系统内，EDS文件在官网的配置文件页面很容易下载到，并且是EI4全系列模块文件，不需要一个一个下载。打开EDS文件安装工具，查找到文件路径，点击安装即可。安装成功后打开RSLinx软件可以发现原来显示问号的设备已经可以成功识别。


　　第三步：添加硬件模块。在硬件配置区域的以太网目录下添加EI4模块，填写第一步配置的IP地址并填写模块名称。


　　第四步：模块配置。可以选择IO数据的数据类型，默认SINT为8位短整数，一般选择INT整数数据。还可以配置RPI扫描时间，默认30ms。这里有一个模块掉线后CPU报错的选项可以勾选，默认是不勾选的，为了测试模块的故障诊断功能我勾选了这个选项，后面会说到遇到的问题。这里不像PN4模块那样有配置通道类型和数据范围的窗口，咨询厂家技术后回复是需要在模块自动生成的配置数据里修改，这一点没有原厂模块和PN4系列使用方便了。


　　第五步：配置下载。下载硬件配置，测试EIP通讯是否成功建立。下载程序后发现CPU报错，IO指示灯绿闪烁，OK指示灯红闪烁。过一会IO指示灯变绿，但OK指示灯仍然红闪烁，联机确认故障后CPU运行正常，模块数据也正常读取。每次重启系统现象都是一样的，需要手动复位故障才能重新运行。这应该是我在上一步使能了模块通讯故障CPU发生报警的选型造成的，可是正常来说应该是故障消除后CPU自动恢复才对，希望厂家能有解决方案。

　　第六步：编程测试。PLC与EI4模块连接正常后，在处理模拟量数据的时候还是遇到了不少问题。首先官方说明资料是以基恩士的PLC系统为例的，没有罗克韦尔平台下的说明，找技术支持才了解到修改模拟量输入通道数据类型的方法，就是在模块的配置数据里修改，默认0代表0~20mA，我修改为1代表的4~20mA，但是转换数据范围都是0~65535，不像PN4模块那样可以选择0~27648或其他范围。这里面就产生了一个问题：输入数据的类型是INT，数据范围是-32768~32767，但模块AI的范围是0~65535，所以当转换的数据大于32767时就显示负数了。咨询厂家恢复是针对罗克韦尔平台他们用的比较少，让我做两段线性变换解决这个问题，那带来的麻烦就比较大。后来经过咨询罗克韦尔技术群，给的建议是创建一组DINT变量，利用BTD指令将INT数据复制到DINT的低16位，这样DINT数据就可以正常表示0~65535范围的数了。


　　四、使用效果说明

　　经实际测试，可以看到实点科技的EI4系列模块与罗克韦尔系列PLC可以正常建立通讯，实用步骤跟官方模块基本类似，可以作为官方模块的替代产品使用。

　　五、总结

　　EI4系列模块虽然能在罗克韦尔平台下使用，但是还是有不少问题需要解决：

　　1、系统重启时故障报警问题：每次重启系统CPU都显示报警，必须手动复位后才能运行，应该做到通讯正常后CPU自动复位。

　　2、模拟量数据范围问题：罗克韦尔平台下模拟量输入通道数据类型是INT，而模块转换的数据范围又是0~65535，明显有不匹配的情况，如果增加数据处理环节会降低用户体验。应该参考PN4那样增加0~20000和4000~20000两种数据转换范围，与罗克韦尔官方做法一致。

　　3、通道配置方式：应该跟官方模块一样实现窗口式通道配置功能，不能仅通过配置变量修改，以提高易用性。

　　4、官方应该针对所有兼容平台编写使用手册，尤其是对罗克韦尔这种常用平台都缺少测试资料，说明厂家功能测试还有所欠缺。

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