在家如何修改工业现场PLC—EG网关串口连接西门子S7-200（200smart）

发表时间：2021-08-06 11:46

前言：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。

1.1 在对接前我们需准备如下物品；

1) S7-200 一台（建议使用 CPU226 或 CPU224 有两个串口的 PLC ， port1 口做程序的下载和在线监视， port0 做 Modbus-RTU 从站与 EG20 网关通讯）。也可以使用 Smart200PLC(以下以老款 200PLC 做案例解说)。

2) 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）。

3) SIM 卡一张，有流量，大卡(移动、联通或电信卡)。

4) DP9 针公头一个。

5) 联网电脑一台（WinXP/Win7/Win8/Win10 操作系统）

6) 电工工具、导线若干。物料准备如下；

1.2 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 12V 或24V 直流电源，上电。（注意，电源正负极不要接反）。

1.3 S7-200PLC 准备工作。

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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 和 8 引脚（200PLC 系统手册中有介绍，3 和 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

加 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。

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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。

3.1 新增 EG 设备

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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。

3.2 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。

3.2.1 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， SN 为 12 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)

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3.2.3 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。

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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。

3.2.4 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】。

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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：

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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。

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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

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5.1 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》。

5.2 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。

5.3 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

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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：

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5.4 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”。

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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）。

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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明 V1.1》。