前言:西門子S7-200PLC廣泛應(yīng)于工業(yè)控制領(lǐng)域,是一款性能高,運(yùn)行穩(wěn)定的控制器。此次我們要把西門子的S7-200PLC連接到EMCP物聯(lián)網(wǎng)云平臺(簡稱EMCP),實(shí)現(xiàn)電腦Web頁面、手機(jī)APP和微信對200PLC的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
一準(zhǔn)備工作。
1.1在對接前我們需準(zhǔn)備如下物品;
S7-200 一臺(建議使用CPU226 或 CPU224 有兩個(gè)串口的PLC,port1口做程序的下載和在線監(jiān)視,port0做Modbus-RTU從站與GM10-DTU模塊通訊)。也可以使用Smart200PLC(以下以老款200PLC做案例解說)。河北藍(lán)蜂科技的DTU模塊一臺,天線和電源適配器(以下用GM10-DTU作為實(shí)例)。SIM卡一張,有流量,大卡(移動或聯(lián)通卡)。DP9針公頭一個(gè)。聯(lián)網(wǎng)電腦一臺(WinXP/Win7/Win8操作系統(tǒng))電工工具、導(dǎo)線若干。
物料準(zhǔn)備如下;
1.2 DTU準(zhǔn)備工作
此處參考《GM10-DTU用戶使用手冊》進(jìn)行操作,我們需要對DTU網(wǎng)關(guān)(WM10-DTU網(wǎng)關(guān)的設(shè)置和GM10類似,以下均以GM10-DTU網(wǎng)關(guān)來介紹)連接天線、插上SIM卡(移動/聯(lián)通流量卡,大卡)、連接12V或24V的電源適配器。
1.3?S7-200PLC準(zhǔn)備工作。
200PLC連接電源(注意電源是24VDC還是220VAC),準(zhǔn)備一顆9針串口頭(如上圖),用兩顆導(dǎo)線分別焊接的3和8引腳(200PLC系統(tǒng)手冊中有介紹,3和8引腳為485通訊口)。此時(shí)我們將PLC prot0串口的3引腳連接GM10模塊的“485A”端子,8引腳連接GM10模塊的“485B”端子。
·????????二,200PLC從站創(chuàng)建。
1,將200PLC經(jīng)編程電腦連接到電腦上,打開Step7-MicroWin編程軟件,新建工程,在主程序中添加Modbus Slave Port0功能塊(MBUS_INIT,MBUS_SLAVE)
西門子Modbus從站協(xié)議庫包括兩條指令:MBUS_INIT 指令和MBUS_SLAVE 指令。
?MBUS_SLAVE 指令用于為Modbus主設(shè)備發(fā)出的請求服務(wù)。
?MBUS_INIT 指令用于啟用、初始化或禁止Modbus從站通訊。在使用MBUS_SLAVE 指令之前,必須正確執(zhí)行MBUS_INIT 指令。指令完成后立即設(shè)定“完成”位,才能繼續(xù)執(zhí)行下一條指令。
MBUS_INIT、MBUS_SLAVE指令說明請參考“STEP 7-MicroWIN”軟件中的幫助。
上面我們將 Modbus 保持寄存器區(qū)從 VB1000 開始(HoldStart = VB1000),并且保持寄存器為100個(gè)字(MaxHold=100),因保持寄存器以字(兩個(gè)字節(jié))為單位,實(shí)際上這個(gè)通信緩沖區(qū)占用了VB1000~VB1200共200個(gè)字節(jié)。
2,設(shè)置庫存儲區(qū)。點(diǎn)擊菜單欄中的“文件”在下拉框中選擇“庫存儲區(qū)分配”在打開的對話框中輸入庫存儲區(qū)的起始地址,注意避免該地址和程序中已經(jīng)采用或準(zhǔn)備采用的其它地址重合,可以點(diǎn)擊“建議地址”避免modbus功能塊所占用的地址和程序中的寄存器地址重疊。
3、編譯程序,編譯無誤后,通過PPI電纜將程序下載到PLC(如果PLC只有一個(gè)串口,且這個(gè)串口配置成了modbus口,那么我們在下程序時(shí)需要將PLC的運(yùn)行開關(guān)扳到“stop”位置),下載完成后斷電,打開程序監(jiān)控查看MBUS_INIT 指令和MBUS_SLAVE 指令的“Error”引腳輸出是否為正常(0位正常,其他數(shù)值為故障,請參看西門子PLC技術(shù)手冊中的故障列表)。
三,EMCP平臺設(shè)置。
用管理員賬號登錄EMCP平臺,對EMCP云平臺進(jìn)行設(shè)置。具體操作參照《EMCP物聯(lián)網(wǎng)云平臺用戶手冊》。登錄EMCP后首先進(jìn)入設(shè)備列表顯示頁面,因?yàn)槲覀兾磩?chuàng)建任何設(shè)備,所以是一個(gè)空頁面。點(diǎn)擊右上角的“后臺管理”按鈕(只有管理賬號才有此權(quán)限),進(jìn)入EMCP平臺的后臺。
3.1遠(yuǎn)程配置DTU
打開“后臺管理—>模塊管理”頁面,將DTU綁定至此管理員賬號,然后就可以使用“遠(yuǎn)程配置”功能來配置DTU的各項(xiàng)通訊參數(shù)和功能參數(shù)。最主要兩個(gè)地方需要配置,一是與PLC通訊的串口參數(shù),二是設(shè)置DTU定時(shí)采集PLC數(shù)據(jù)的MODBUS通道參數(shù),下面分步驟對此功能進(jìn)行講解。注:模塊只有在線后才可以進(jìn)行遠(yuǎn)程配置,也可以使用“DTU配置軟件”對模塊配置,參考文檔《DTU配置軟件使用手冊》。
3.1.1模塊綁定
模塊初始綁定密碼是111111,直接點(diǎn)擊綁定即可。
3.1.2模塊遠(yuǎn)程配置
模塊的遠(yuǎn)程配置最好先“讀取”再“寫入”,只有寫入成功后才表示該參數(shù)成功配置到DTU中,“寫入”后也可以“讀取”以檢查之前的操作是否成功。如果不用模塊DI報(bào)警點(diǎn)則無需進(jìn)行“短信設(shè)置”。
設(shè)備從站號:為模塊所連設(shè)備的MODBUS從站地址(范圍1-250),此地址必須和設(shè)備從站地址一樣。要和PLC設(shè)置的MODBUS從站號一致。
功能碼:為模塊讀取設(shè)備MODBUS寄存區(qū)的標(biāo)志符?!肮δ艽a01”對應(yīng)“線圈”(0XXXX),“功能碼02”對應(yīng)“離散量輸入”(1XXXX),“功能碼03”對應(yīng)“保持寄存器”(4XXXX),“功能碼04”對應(yīng)“輸入寄存器”(3XXXX)。西門子PLC中,Q點(diǎn)對應(yīng)01功能碼,I點(diǎn)對應(yīng)02功能碼,V區(qū)對應(yīng)03功能碼,AI區(qū)對應(yīng)04功能碼。
起始地址:為模塊所連設(shè)備的MODBUS寄存器讀取的起始地址(不包含寄存區(qū)標(biāo)識符)。圖中1對應(yīng)40001
數(shù)據(jù)長度:為DTU讀取設(shè)備數(shù)據(jù)的連續(xù)長度,圖中的長度為10,既連續(xù)讀取從40001到40010共10個(gè)數(shù)據(jù)。
標(biāo)準(zhǔn)DTU可連接多個(gè)從站(最多4個(gè)),可點(diǎn)擊“新建”創(chuàng)建新子設(shè)備從站,配置規(guī)則按上述說明。
結(jié)合上文PLC從站的建立,這里讀取的就是 40001到40010,也即是西門子200PLC內(nèi)部的VW1000到VW1019寄存器中的數(shù)據(jù)。
注:當(dāng)DTU出現(xiàn)異常時(shí),如無法連接網(wǎng)絡(luò)在線,或者無法與PLC正常通訊,此時(shí)可以使用配置口(默認(rèn)RS232)連接PC,使用“DTU配置軟件”來查看狀態(tài)及異常報(bào)警,詳見《DTU配置軟件使用手冊》。
3.2?新建數(shù)據(jù)規(guī)則
點(diǎn)擊網(wǎng)頁左側(cè)的“數(shù)據(jù)規(guī)則”進(jìn)入規(guī)則設(shè)置頁面,點(diǎn)擊右上角的“新增”,在彈出的窗口中設(shè)置該數(shù)據(jù)規(guī)則的名稱“S7-200PLC”和展示樣式“列表展示”,我們可以選擇列表展示或組態(tài)展示,列表展示:我們所添加的數(shù)據(jù)會以固定的列表樣式展示,列表展示方式簡單方便(數(shù)據(jù)測試階段可選用列表展示)。組態(tài)展示:我們可以任意繪制設(shè)備數(shù)據(jù)的展示樣式比如添加圖形、圖片、儀表盤、柱狀填充和文字等內(nèi)容(此功能類似傳統(tǒng)的組態(tài)軟件可參考《EMCP平臺畫面組態(tài)使用說明》文檔)。數(shù)據(jù)規(guī)則新建完后點(diǎn)擊“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)”新增實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(3.1.2中設(shè)置的Modbus配置),點(diǎn)擊“讀寫數(shù)據(jù)”創(chuàng)建平臺對設(shè)備手動讀寫操作的數(shù)據(jù)。創(chuàng)建規(guī)則展示如下。
注:實(shí)時(shí)數(shù)據(jù):是DTU根據(jù)所配置的Modbus采集通道(參考上面的3.1介紹),按設(shè)定的采集間隔定時(shí)讀取從站數(shù)據(jù)并上傳到平臺所顯示的內(nèi)容;
讀寫數(shù)據(jù):無需在DTU配置Modbus定時(shí)采集通道,可直接通過平臺對下位設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的手動讀寫操作;EMCP平臺所有"寄存器地址"設(shè)置均不需要帶寄存器區(qū)標(biāo)識符,如讀寫“保持寄存器”(03功能碼)中40019的數(shù)據(jù),在平臺數(shù)據(jù)規(guī)則中的"寄存器地址"填寫19即可(注:如果設(shè)備Modbus地址計(jì)數(shù)是從0開始的,則需要做加1處理,即填寫20) 。
報(bào)警設(shè)置,在創(chuàng)建好的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中,點(diǎn)擊“報(bào)警”選項(xiàng),進(jìn)入報(bào)警設(shè)置頁面。我們可以設(shè)定該數(shù)據(jù)的報(bào)警上下限和報(bào)警內(nèi)容以及是否啟用此報(bào)警。設(shè)定報(bào)警后當(dāng)該數(shù)據(jù)超出報(bào)警上下限后平臺會自動記錄報(bào)警的時(shí)間和報(bào)警值,同時(shí)平臺會向用戶登錄的APP或微信推送報(bào)警消息。
3.3?新建設(shè)備
新建“設(shè)備”, 選擇菜單“設(shè)備管理”-> “新增”新建一個(gè)設(shè)備“西門子S7-200PLC”。新建設(shè)備是填寫設(shè)備的基本信息,1選擇設(shè)備匹配的圖片(從本地上傳,也可不選擇,系統(tǒng)會以默認(rèn)圖片顯示);
2輸入模塊SN,輸入要綁定的SN碼,如果此SN之前未綁定,則會彈出綁定窗口進(jìn)行綁定;
3選擇上面創(chuàng)建的數(shù)據(jù)規(guī)則;
4點(diǎn)擊“地圖”按鈕選擇設(shè)備所在的地理位置。完成后點(diǎn)擊“保存”
四,實(shí)驗(yàn)效果。
打開Step7-MicroWin 編程軟件的“程序狀態(tài)監(jiān)控”和“狀態(tài)表監(jiān)控”,查看程序的運(yùn)行狀態(tài)和內(nèi)部數(shù)據(jù)的數(shù)值顯示。通過狀態(tài)表我們可以查看各數(shù)據(jù)的當(dāng)前值和對數(shù)據(jù)進(jìn)行強(qiáng)制。用戶登錄EMCP平臺點(diǎn)擊 “西門子S7-200PLC”設(shè)備的圖片或設(shè)備名稱進(jìn)入設(shè)備。首先看到的是200PLC定時(shí)采集數(shù)據(jù)的顯示(實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)),點(diǎn)擊“讀寫數(shù)據(jù)”對200PLC進(jìn)行讀寫操作,點(diǎn)擊“歷史數(shù)據(jù)”查看設(shè)備定時(shí)存儲數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)報(bào)表,點(diǎn)擊“報(bào)警記錄”進(jìn)入報(bào)警信息記錄報(bào)表頁面,顯示如下。
在手機(jī)安裝《云聯(lián)物通》手機(jī)APP(可通過電腦網(wǎng)頁平臺登錄頁右上角的二維碼掃描下載,或各大應(yīng)用商店下載),憑用戶名和密碼登錄,進(jìn)入設(shè)備列表后點(diǎn)擊“西門子S7-200PLC”設(shè)備,直接進(jìn)入的是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)列表頁面或組態(tài)畫面(組態(tài)展示方式下),點(diǎn)擊右上角菜單欄“三杠按鈕”,彈出功能菜單,在菜單中點(diǎn)擊“讀寫數(shù)據(jù)”對讀寫數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫操作,點(diǎn)擊“歷史報(bào)表”查看設(shè)備的歷史存儲數(shù)據(jù)報(bào)表,點(diǎn)擊“歷史曲線”可查看各數(shù)據(jù)的歷史趨勢圖,點(diǎn)擊 “報(bào)警信息”查看該設(shè)備的報(bào)警記錄,點(diǎn)擊“設(shè)備詳情”查看設(shè)備的詳細(xì)信息或視頻畫面。
五,輔助功能介紹
5.1數(shù)據(jù)規(guī)則中開啟通訊報(bào)警和授權(quán)普通用戶功能。
通過“后臺設(shè)置->數(shù)據(jù)規(guī)則->設(shè)置->組態(tài)展示”這幾個(gè)步驟來選擇使用組態(tài)展示形式來展示對應(yīng)數(shù)據(jù)規(guī)則。選擇為組態(tài)展示后,規(guī)則的畫面組態(tài)選項(xiàng)變?yōu)榭捎?,點(diǎn)擊“畫面組態(tài)”選項(xiàng),進(jìn)入編輯頁面。通過組態(tài)編輯頁面我們可以任意繪制圖片、文字、數(shù)顯框、按鈕、指示燈、管道、設(shè)備等等空間,詳細(xì)功能請參考《EMCP平臺畫面組態(tài)使用說明》
5.2微信功能。微信關(guān)注“EMCP物聯(lián)網(wǎng)云平臺”公眾號,按照提示綁定平臺賬號,即可使用微信監(jiān)控設(shè)備,接收報(bào)警信息。為了便于對設(shè)備的管理建議將“EMCP物聯(lián)網(wǎng)云平臺”公眾號“置頂”。
5.3數(shù)據(jù)規(guī)則中開啟通訊報(bào)警和授權(quán)普通用戶功能。通訊報(bào)警功能就是當(dāng)DTU與組態(tài)王通訊異常時(shí),在相應(yīng)設(shè)備中會進(jìn)行報(bào)警,根據(jù)通訊異常的原因在報(bào)警內(nèi)容中進(jìn)行注釋,方便調(diào)試。
5.4設(shè)備公開功能。在設(shè)備管理中,可以將設(shè)備的屬性設(shè)置為公開,公開后會生成設(shè)備所屬的url連接和二維碼,通過該連接和二維碼可實(shí)現(xiàn)免登陸打開設(shè)備,同樣也可將設(shè)備分享到社交圈。
5.5新增普通賬號及設(shè)備授權(quán)。管理員賬號創(chuàng)建完設(shè)備后,可以通過“普通賬號”選項(xiàng)為用戶創(chuàng)建一個(gè)單獨(dú)的賬號供其訪問所屬的設(shè)備。
5.6視頻監(jiān)控功能。EMCP平臺可實(shí)現(xiàn)螢石云攝像頭的接入,從而實(shí)現(xiàn)web、APP、微信等終端對現(xiàn)場視頻監(jiān)控功能。
5.7風(fēng)格定制/系統(tǒng)定制服務(wù)。對于大中型企業(yè),我們還為用戶提供平臺和軟件定制服務(wù),介紹如下;
風(fēng)格定制服務(wù):風(fēng)格定制是在原有EMCP平臺基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)用戶個(gè)性化風(fēng)格的顯示,整個(gè)服務(wù)依舊運(yùn)行在原EMCP平臺服務(wù)器上的,布局、功能和架構(gòu)等基礎(chǔ)內(nèi)容不做改變。風(fēng)格定制內(nèi)容主要體現(xiàn)在電腦網(wǎng)頁、手機(jī)網(wǎng)頁、安卓APP、微信公眾平臺的登錄域名、登錄頁、平臺名稱、平臺圖標(biāo)等。適合企業(yè)品牌建設(shè)。私有云部署服務(wù):為將EMCP系統(tǒng)部署到用戶的服務(wù)器上,除了顯示風(fēng)格的定制,還可以更改系統(tǒng)的功能的增加、布局顯示的改變以及數(shù)據(jù)分析等服務(wù)。如有需求可聯(lián)系藍(lán)蜂銷售人員。
六,故障分析。
6.1設(shè)備離線的原因
1.SN碼和密碼綁定錯(cuò)誤,EMCP平臺所建設(shè)備的SN碼必須和所連GM10模塊的SN碼相同(SN位于GM10右側(cè)面標(biāo)簽),密碼必須和DTU配置軟件設(shè)置的密碼相同(默認(rèn)111111)。
2.SIM卡選擇不對,必須選擇移動或聯(lián)通的SIM(部分聯(lián)通卡不兼容,建議選用移動卡)。
3.SIM卡欠費(fèi)。
4.網(wǎng)絡(luò)信號差,DTU在信號強(qiáng)度低于15或誤碼率高于3時(shí)會出現(xiàn)掉線或無法聯(lián)網(wǎng)的情況,最好保證信號強(qiáng)度在20以上誤碼率為0(可通過改變天線的安放位置調(diào)整信號強(qiáng)度,信號強(qiáng)度可通過DTU配置軟件或平臺模塊遠(yuǎn)程配置中獲得。)
6.2?如平臺無法讀取組態(tài)王的數(shù)據(jù)的原因。
1.PLC的Modbus從站沒有創(chuàng)建成功。此時(shí)我們可以通過Modscan32主站軟件對PLC進(jìn)行通訊測試,如果無法讀取PLC的數(shù)據(jù)那么說明PLC的Modbus從站沒有創(chuàng)建成功。
2.接線錯(cuò)誤。將PLC port0串口的3腳接到GM10端子的485A,8腳接到GM10端子的485B上。
3.?dāng)?shù)據(jù)創(chuàng)建失敗,檢查數(shù)據(jù)規(guī)則中所創(chuàng)建的設(shè)備是否正確。
4,如果顯示“數(shù)據(jù)未采集”,請檢查模塊的“遠(yuǎn)程配置”是否設(shè)置了Modbus采集通道,參考3.1.2中的設(shè)置。
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