質量流量控制器（Mass Flow Controller縮寫為MFC）用于對于氣體或者液體的質量流量進行精密測量和控制。它由一個入口，一個出口，一個質量流量傳感器和一個比例控制閥組成，質量流量傳感器采集的數(shù)據(jù)與控制器輸入信號進行比較，并相應地調節(jié)比例閥以達到所需流量。

MFC常用于制藥、生物技術、石油、天然氣、化學和工業(yè)氣體行業(yè)以及食品和飲料等領域。

傳統(tǒng)的質量流量控制器常采用模擬量，數(shù)字量或RS485等作為其控制器的輸入信號的連接方式。而隨著工業(yè)4.0的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的MFC設備在現(xiàn)場應用中遇到越來越多的阻礙，這對MFC制造商提出了許多挑戰(zhàn)。

傳統(tǒng)質量流量控制器面臨的問題

1

無法兼容現(xiàn)場PLC控制器

如今，在各行各業(yè)的現(xiàn)場應用中也開始逐步引入了通訊速率更高、實時性更好的如PROFINET、EtherNet/IP、EtherCAT等通訊方式的PLC控制器，而質量流量控制器本身應用領域比較廣，需要現(xiàn)場控制器給其發(fā)送控制參數(shù)或者采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，因此傳統(tǒng)的質量流量控制無法與現(xiàn)場PLC相兼容。

2

集成各通訊協(xié)議難度大

PROFINET、EtherNet/IP、EtherCAT等通訊協(xié)議本身在開發(fā)難度上比較大，開發(fā)周期也很長，MFC制造商需要對相應的通訊協(xié)議研究比較深入才能獨立實現(xiàn)相應的協(xié)議代碼，顯然，這并不是一種很好的解決方案。

虹科HK-OEM通訊模塊讓質量流量控制器輕松連接西門子PLC

方案

本案例中可以采用虹科HK-PNSOEM型號的通訊模塊，作為MFC與PROFINET控制器（如西門子S7-1200 PLC）之間通訊的“中間件”，用戶只需要根據(jù)虹科HK-PNSOEM通訊模塊預留的外圍硬件電路接口，實現(xiàn)原有MFC與該通訊之間的USART通訊或SPI通訊即可集成PROFINET通訊接口，從而無需用戶去熟悉與PROFINET協(xié)議相關的內容。現(xiàn)場應用中，熟悉PROFINET網絡組態(tài)的工程師，可直接利用虹科HK-PNSOEM通訊模塊配套的gsd文件導入到配置軟件中進行配置，便可建立與MFC設備之間的PROFINET通訊。

實現(xiàn)流程如下：

2.1、參考虹科HK-PNSOEM通訊模塊數(shù)據(jù)手冊，設計所需的外圍硬件電路，包括MCU與該OEM模塊間的USAST或SPI電路、網口電路、電源供電等；

2.2、在MFC主控程序中根據(jù)虹科HK-PNSOEM通訊模塊規(guī)定的數(shù)據(jù)報文格式（標準Modbus協(xié)議），實現(xiàn)相應的數(shù)據(jù)交互程序代碼；

2.3、將集成好PROFINET通訊接口的MFC設備與PLC主站之間進行PROFINET通訊測試，導入相應的gsd文件到主站配置軟件（如西門子TIA Portal）中進行網絡組態(tài)；

2.4、在實際的現(xiàn)場應用中驗證對MFC控制參數(shù)設備和監(jiān)測現(xiàn)場數(shù)據(jù)。

虹科HK-OEM通訊模塊關鍵特性

特性

HK-OEM嵌入式通訊模塊是一款適用于工業(yè)以太網和現(xiàn)場總線協(xié)議的嵌入式IC模塊， 其對用戶開放了2種串行接口，包括USART接口（標準Modbus RTU協(xié)議）和SPI接口，與主控MCU應用程序交換實時網絡數(shù)據(jù)，從而將您的設備集成到相應的網絡而無需大量的開發(fā)工作。模塊上可運行PROFINET、EtherNet/IP、EtherCAT、Modbus TCP、CANopen、Profibus、DeviceNet、CC-Link等實時通信協(xié)議。

√ 支持PROFINET、EtherNet/IP、EtherCAT、Modbus TCP、CANopen、Profibus、DeviceNet、CC-Link等實時通信協(xié)議。

√ 對用戶開放了2種串行接口，包括USART接口和SPI接口

√ 使用標準Modbus協(xié)議規(guī)范

√支持工業(yè)以太網的雙端口交換機功能

通過虹科HK-OEM通訊模塊可以讓質量流量控制器輕松集成像PROFINET等現(xiàn)場總線或工業(yè)以太網，且無需對原有設備做太多修改，從而極大的節(jié)約開發(fā)工作量和開發(fā)成本，輕松的實現(xiàn)與現(xiàn)場應用中各種PLC控制器之間的通訊。同樣的，該模塊也可以這種方式集成到其他設備中，如RFID，工業(yè)讀寫器，稱重設備，罐裝設備等。

責任編輯：haq