EG 网关串口连接西门子 S7-1200/200Smart

发表时间:2021-06-04 17:09

西门子 S7-200PLC 广泛应于工业控制领域,是一款性能高,运行稳定的控制器。此次我们要把西门子的 S7-200PLC 通过 modbus 驱动连接到 EMCP 物联网云平台(简称 EMCP),实现电脑 Web 页面、手机APP 和微信对 200PLC 的远程监控。

一. 准备工作。

在对接前我们需准备如下物品;

S7-200 一台建议使用 CPU226CPU224 有两个串口的 PLC,port1 口做程序的下载和在线监视,port0Modbus-RTU 从站与 EG20 网关通讯。也可以使用Smart200PLC(以下以老200PLC 做案例解说)。

河北蓝蜂科技的EG20 网关一台,天线和电源适配器以下用 EG20 作为实例)。

SIM 卡一张,有流量,大卡(移动、联通或电信卡)。

DP9 针公头一个。

联网电脑一台(WinXP/Win7/Win8/Win10 操作系统

电工工具、导线若干。物料准备如下;

EG20 网关准备工作

网关相关技术参数与使用说明,可参考《EG20 用户使用手册》。

1、保证网关可以正常联网,可通过 4G 卡(移动/联通/电信流量卡,大卡)联网(需接上随网关附带的天线)或通过网线联网(需将路由器出来的网线接到网关的WAN 口);

2、网关接 12V24V 直流电源,上电。(注意,电源正负极不要接反)。

S7-200PLC 准备工作。



200PLC 连接电源注意电源是 24VDC 还是 220VAC),准备一颗 9 针串口头如下图,用两颗导线分别焊接的3 8 引脚200PLC 系统手册中有介绍,3 8 引脚为RS485 通讯口。此时我们将PLC prot0串口的 3 引脚连接EG20 网关的“RS485A”端子,8 引脚连接 EG20 网关的“RS485B”端子。


二. 200PLC 从站创建。

1,将 200PLC 经编程电脑连接到电脑上,打开 Step7-MicroWin 编程软件,新建工程,在主程序中添Modbus Slave Port0 功能块(MBUS_INIT,MBUS_SLAVE)

库文件

西门子 Modbus 从站协议库包括两条指令:MBUS_INIT 指令和 MBUS_SLAVE 指令。

MBUS_SLAVE 指令用于为 Modbus 主设备发出的请求服务。

 MBUS_INIT 指令用于启用、初始化或禁止 Modbus 从站通讯。在使用 MBUS_SLAVE 指令之前,必须正确执行 MBUS_INIT 指令。指令完成后立即设定“完成”位,才能继续执行下一条指令。




MBUS_INIT、MBUS_SLAVE 指令说明请参考“STEP 7-MicroWIN”软件中的帮助。注意:CPU222 在设置 MBUS_INIT 指令时,“MAXAI”要设置成“16”。

上面我们将 Modbus 保持寄存器区从 VB1000 开始(HoldStart = VB1000),并且保持寄存器为

100 个字(MaxHold=100),因保持寄存器以字(两个字节)为单位,实际上这个通信缓冲区占用了VB1000~VB1200 共 200 个字节。

2,设置库存储区。点击菜单栏中的“文件”在下拉框中选择“库存储区分配”在打开的对话框中输入库存储区的起始地址,注意避免该地址和程序中已经采用或准备采用的其它地址重合,可以点击“建议地

 址”避免 modbus 功能块所占用的地址和程序中的寄存器地址重叠

3、编译程序,编译无误后,通过 PPI 电缆将程序下载到PLC(如果 PLC 只有一个串口,且这个串口配置成了 modbus 口,那么我们在下程序时需要将 PLC 的运行开关扳到“stop”位置,下载完成后断电, 打开程序监控查看 MBUS_INIT 指令和 MBUS_SLAVE 指令的“Error”引脚输出是否为正常(0 位正常, 其他数值为故障,请参看西门子 PLC 技术手册中的故障列表

三. EMCP 平台设置。

用管理员账号登录 EMCP 平台 www.lfemcp.com 建议使用 360 浏览器极速模式、谷歌浏览器

Google Chrome或者支持Chromium 内核的浏览器,对 EMCP 云平台进行设置。具体操作参照《EMCP物联网云平台用户手册》。登录 EMCP 后首先进入设备列表显示页面,因为我们未创建任何设备,所以是一个空页面,我们需要按照以下步骤进行操作。

新增 EG 设备



步骤:点击【后台管理】(只有管理账号才有此权限)→【设备中心】→【EG 设备管理】→【+新增】

→    填写设备信息→点击【保存】。其中,【设备名称】必填,其余选项均可选填。

远程配置网关

EG 设备管理网关配置中最主要两个地方需要配置,一是配置网串口通讯参数,二是创建 modbus 驱动,下面分步骤对此功能进行讲解。注:网关只有在线后才可以进行远程配置。

网关绑定

步骤:点击【步骤②:网关、仪表管理】→【绑定网关】→填写【SN 编号】和【验证码】→【确定】。SN 和验证码在网关的机壳标签上,SN12 位纯阿拉伯数字,验证码为 6 位英文字母,【备注】可

以根据需求填写,编辑完成后点击【确定】。(带*必填项)




此时在“网关基本信息中”可以看到绑定的网关是否连接到平台(成功登录平台可以看到“在线”绿色字样,如果不成功则显示“离线”灰色字样,此时请检查网络或网络信号)。

通讯参数设置

使用串口 RS485 通讯,需设置 RS485 通讯参数。




创建设备驱动

在网关上连接的每一个设备,都需要建立对应的设备驱动。就像电脑上插了一个鼠标,只有电脑系统里安装了这个鼠标的驱动,电脑才能识别到这个鼠标。设备跟网关通过哪个通讯口连接,就在哪个通讯口下添加驱动。如图所示,点击【RS485】后面的【添加驱动】出现右侧基本配置表进行配置。

注:配置完成后,点击保存。




基本配置介绍:

【驱动名称】:必填项,自定义即可,当有多个驱动时进行区分。

【品牌】:必填项,选择“通用 modbus 设备”。

【型号】:必填项,选择“Modbus RTU”。

【设备地址】:必填项,设备地址根据 200PLC 设置的从站号进行填写,本案例PLC 从站号为“1”, 所以此处填“1”。

【最小采集周期】:是网关采集设备数据的时间间隔,单位:ms。如设置 1000ms,即网关 1s 采集一次设备数据。

【通讯等待时间】:网关接收通讯数据等待时间。可根据需要进行调整,默认 1000ms。

【16 位整型】、【32 位整型】、【32 位浮点型】:是指对应数据类型的解码顺序。默认设置即可

【分块采集方式】:0— 按最大长度分块:采集分块按最大块长处理, 对地址不连续但地址相近的多个分块,分为一块一次性读取,以优化采集效率;1— 按连续地址分块:采集分块按地址连续性处理,对地址不连续的多个分块, 每次只采集连续地址,不做优化处理。直接选择默认即可。

【4 区 16 位写功能码】:写 4 区单字时功能码的选择。直接选择默认即可。

添加变量

步骤:点击【步骤③:变量管理】→【+添加变量】→填写变量信息→【保存】。




变量介绍:

【仪表、PLC】:必填,选择刚才创建的驱动即可。根据实际情况选择。

【变量名称】:必填,自定义即可。注意不能有重复的名称。

【单位】:非必填,自定义即可。在列表展示时,变量会带上单位展示。

寄存器类型】:必填,在西门子 PLC 中,Q 点对应【线圈(0x)】,I 点对应【离散量输入(1X)】, V 区对应【保持寄存器(4X)】,AI 区对应【输入寄存器(3X)】。

【寄存器地址】:必填,地址填写时不带寄存区标志符,具体对应设置见下方图片。

【数据类型】:必填,根据实际需要选择即可。

【小数位数】:非必填,根据需求填写。

【死区设置】:非必填,默认即可。根据需要填写即可。更详细的说明请参考后面“?”帮助。

【状态列表】:非必填。可将数值直接与文本映射。如值为“10”,映射字段为“设备故障”,则当采集到变量的值为“10”时,会直接在设备监控和历史报表中显示“设备故障”。

【数值运算】:非必填。可将采集到的数据根据填写的公式进行计算,更详细的说明请参考后面的“?” 帮助。

【读写方式】:可根据需求自行修改该寄存器的读写方式,默认为只读。

PLC 各寄存区变量在平台添加填写示例如下图所示:




添加完成后,【变量管理】如下图所示,此时可以点击【数据测试】按钮检查变量值能否采集到,或者值是否正确。


四. 实验效果

 打开Step7-MicroWin 编程软件的“程序状态监控”和“状态表监控”,查看程序的运行状态和内部数据的数值显示。通过状态表我们可以查看各数据的当前值和对数据进行强制。如下图。



 用户登录 EMCP 平台(www.lfemcp.com),点击”S7-200“设备的图片或设备名称进入 EG 设备即可查看、修改相关数据。














五. 辅助功能介绍



画面组态功能

通过“点击【后台管理】→【EG 设备管理】→【组态编辑】→启用【组态方式】”这几个步骤来选择使用组态展示形式来展示对应数据规则。点击【组态页面管理】中【编辑】项,进入编辑页面。通过组态编辑页面我们可以任意绘制图片、文字、数显框、按钮、指示灯、管道、设备等等控件,详细功能请参考

 《EG 设备组态编辑使用说明》。

微信功能

    微信关注“EMCP 物联网云平台”公众号,按照提示绑定平台账号,即可使用微信监控设备,接收报警信息。为了便于对设备的管理,建议将“EMCP 物联网云平台”公众号置顶。








报警推送功能

可以根据需要给变量设置报警,当产生报警时,会在电脑网页端进行报警展示,在手机APP 和微信进行报警推送。设置步骤:点击【后台管理】→【EG 设备管理】→【编辑】→【步骤③:变量管理】→点击




 需要报警的变量后面的【报警】→【添加】→填写报警信息与条件→【确定】。设置及效果如下:




历史报表和历史曲线功能

【历史报表】可以满足不同的应用场景下,来记录历史数据,【历史曲线】是根据报表生成的曲线, 方便客户以曲线形式查看变量变化趋势。添加步骤:点击【后台管理】→【EG 设备管理】→【编辑】→【步骤④:历史报表管理】→【+添加报表】→填写变量信息→【保存】。

这里我们可以根据需要创建多种类型的数据报表,EG20 作为边缘计算网关,会将报表在本地存储一份,定期同步到平台,即使出现网络中断也可以保证历史数据的连续性、准确性断点续传)。

周期存储:按照固定时间间隔,定时对数据存储记录。

条件存储:当某一变量到达一定条件,对部分数据进行“间隔存储”或“单次存储”。




 变化存储:当某一变量变化超出一定范围后(高低限),对部分数据进行单词记录(如:某一数据报警后对关联数据进行记录)。





六. 新增账号

管理员账号创建完设备后,可以通过【账号管理】选项为用户创建一个单独的账号供其访问所属的设备。此功能主要为用户开通一个专属的账号,用户查看自己所属的设备。【内部账号】同属于一个数据池, 内部账号相互之间可以授权设备;【外部账号】与【内部账号】分属不同的数据池,内外部账号之间不可以相互授权设备。具体内容见《EMCP 云平台账号管理使用说明V1.0》和《EMCP 云平台组织架构使用说V1.1》。



视频监控功能

EMCP 平台可实现萤石云摄像头的接入,从而实现 web、APP、微信等终端对现场视频监控功能。具体操作方法见《EMCP 物联网云平台视频使用说明 V4.1》。

风格定制/系统定制服务

对于大中型企业,我们还为用户提供平台和软件定制服务,介绍如下;

风格定制服务:风格定制是在原有 EMCP 平台基础上实现用户个性化风格的显示,整个服务依旧运行在原 EMCP 平台服务器上的,布局、功能和架构等基础内容不做改变。风格定制内容主要体现在电脑网页、手机网页、安卓 APP、微信公众平台的登录域名、登录页、平台名称、平台图标等。适合企业品牌建设。

私有云部署服务:为将 EMCP 系统部署到用户的服务器上,除了显示风格的定制,还可以更改系统的功能的增加、布局显示的改变以及数据分析等服务。

如有需求可联系蓝蜂销售人员。





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