在家如何修改工业现场的PLC—EG网关串口连接西门子S7-1200应用案例

发表时间:2021-08-09 10:47

前言:   西门子 S7-1200PLC 是一款优秀的可编程控制器,   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 S7-1200PLC 通过 modbus 驱动连接到 EMCP 物联网云平台(简称 EMCP), 实现电脑 Web 网页、手机 APP 和微信对 S7-1200PLC(MW1000、   MW1002、   I0.0)寄存器的远程监控和

MW1004 Q0.0 的远程读写。

一. 准备工作。

1.1 在对接前我们需准备如下物品;

1)   西门子 S7-1200 PLC 一台,及通讯用 RJ45 网线。

2)   西门子 CB 1241 RS485 模块。

3)   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)。

4)   SIM 卡一张,   有流量,   大卡(移动、   联通或电信卡)。

5)   联网电脑一台(WinXP/Win7/Win8/Win10 操作系统)。

6)   电工工具,   通讯线材等。

1.2 EG20 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 (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

2、   网关接 12V 24V 直流电源 上电。   (注意,电源正负极不要接反)

1.3 PLC 准备工作。

全部设备不接电源, 取下 S7-1200 面板上下两个活动护板, CB1241 插入 CB 槽内。将网线插入 PLC   PROFINET 网口, 另一端插入电脑网口。   CB1241 EG20 连接按下图连接,   CB1241 T/RA TA   接,一起接 EG20 RS485B;CB1241 T/RB TB 短接,一起接 EG20 RS485A。 PLC 上电(220VAC), EG20 上电(12VDC 24VDC)。


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第二步,在程序块中的 Main[OB1],添加 Modbus 通讯使能指令块“MB_COMM_LOAD_DB”和从

站功能指令块“MB_SLAVE_DB”。在创建过程中会提示生成相应指令块的背景数据块,   点确认进行生成。

注意:   请使用指令中的“MODBUS”文件夹下的指令,   不要使用“MODBUS (RTU)”中的指令。


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上面两张图中的指令设置的参数是:   通过 RS485 通讯,   波特率 9600,无奇偶校验,   数据位数 8,停 止位 1;   PLC 从站号为 2,保持寄存器区域起始地址为 MW1000,   长度为 10 个字,   即为 MW1000 MW1018。

1:   MB_COMM_LOAD_DB 指令块和 MB_SLAVE_DB 指令块详细使用说明请参考博图帮助文档,

如下图, 信息系统的路径是:   “对 PLC 进行编程” “指令” “通讯(S7-1200,S7-1500)”    “通

讯处理器(S7-1200 S7-1500)”    “MODBUS (RTU)(S7-1200)”

2:如果想要试用 MODBUS 访问全局数据块(DB),需要满足以下两个条件:

首先:   数据块 DB 的属性中的优化访问必须取消;


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然后:在 MB_SLAVE_DB 的寄存器指向中,使用指针指向该 DB 地址,   如下图

上图设置的 MODBUS 从站参数是:   通过 RS485 通讯,波特率 9600,无奇偶校验,   数据位数 8,停

止位 1;   PLC 从站号为2,   保持寄存器区域起始地址为 DB3.DBW0,   长度为 10 个字,   即为 DB3.DBW0

DB3.DBW9。

第三步,将修改好的程序下载到 PLC 中,   此处需要注意,   一定要使用“在线(O)”选项中的“下载

并复位 PLC 程序”,如图:

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), 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 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 1200PLC 设置的从站号进行填写,   本案例 PLC 从站号为“2”, 所以此处填“2”。

【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 16 位写功能码】:   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) 】,

M 区或 DB 块对应【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,  

者值是否正确。

四. 实验效果

打开博图软件,   PLC 转至在线,并且从监控表中监控当前 PLC 的数据,   如下图:


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用户登录 EMCP 平台 www.lfemcp.com 点击”S7-1200 “设备的图片或设备名称进入设备即可

查看、修改相关数据。


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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

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。


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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)。


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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

V1.1》。

6.1 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。   体操作方法见《EMCP 物联网云平台视频使用说明 V4.1》。


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6.2 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。

河北蓝蜂信息科技有限公司

技术支持:   400-808-6168

官方网站: www.lanfengkeji.com


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