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前言：西門子S7-1200PLC是一款優(yōu)秀的可編程控制器，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S7-1200PLC通過modbus驅(qū)動連接到EMCP物聯(lián)網(wǎng)云平臺（簡稱EMCP），實(shí)現(xiàn)電腦Web網(wǎng)頁、手機(jī)APP和微信對S7-1200PLC(MW1000、MW1002、I0.0)寄存器的遠(yuǎn)程監(jiān)控和MW1004和Q0.0的遠(yuǎn)程讀寫。
一. 準(zhǔn)備工作
1.1 在對接前我們需準(zhǔn)備如下物品；
1) 西門子S7-1200 PLC一臺，及通訊用RJ45網(wǎng)線。
2) 西門子CB 1241 RS485模塊。
3) 河北藍(lán)蜂科技的EG20網(wǎng)關(guān)一臺，天線和電源適配器（以下用EG20作為實(shí)例）。
4) SIM卡一張，有流量，大卡(移動、聯(lián)通或電信卡)。
5) 聯(lián)網(wǎng)電腦一臺（WinXP/Win7/Win8/Win10操作系統(tǒng)）。
6) 電工工具，通訊線材等。
1.2 EG20準(zhǔn)備工作
網(wǎng)關(guān)相關(guān)技術(shù)參數(shù)與使用說明，可參考《EG20用戶使用手冊》。
1、 保證網(wǎng)關(guān)可以正常聯(lián)網(wǎng)，可通過4G卡（移動/聯(lián)通/電信流量卡，大卡）聯(lián)網(wǎng)（需接上隨網(wǎng)關(guān)附帶的天線）或通過網(wǎng)線聯(lián)網(wǎng)（需將路由器出來的網(wǎng)線接到網(wǎng)關(guān)的WAN口）；
2、 網(wǎng)關(guān)接12V或24V直流電源，上電。（注意，電源正負(fù)極不要接反）。
1.3 PLC準(zhǔn)備工作
全部設(shè)備不接電源，取下S7-1200面板上下兩個活動護(hù)板，將CB1241插入CB槽內(nèi)。將網(wǎng)線插入PLC的PROFINET網(wǎng)口，另一端插入電腦網(wǎng)口。CB1241與EG20連接按下圖連接，CB1241的T/RA和TA短接，一起接EG20的RS485B；CB1241的T/RB和TB短接，一起接EG20的RS485A。PLC上電（220VAC），EG20上電（12VDC或24VDC）。
二. PLC的 modbus從站創(chuàng)建
第一步，使用西門子的《TIA Portal》（以下簡稱博途）軟件，本文使用的軟件版本是V14。將S7-1200和CB1241進(jìn)行設(shè)備組態(tài)，如下圖：
在設(shè)備組態(tài)中選擇S7-1200，在屬性中的“系統(tǒng)和時鐘存儲器”，設(shè)置啟用系統(tǒng)存儲器字節(jié)，后面會用到，如下圖：
第二步，在程序塊中的Main[OB1]，添加Modbus通訊使能指令塊“MB_COMM_LOAD_DB”和從站功能指令塊“MB_SLAVE_DB”。在創(chuàng)建過程中會提示生成相應(yīng)指令塊的背景數(shù)據(jù)塊，點(diǎn)確認(rèn)進(jìn)行生成。
注意：請使用指令中的“MODBUS”文件夾下的指令，不要使用“MODBUS（RTU）”中的指令。
上面兩張圖中的指令設(shè)置的參數(shù)是：通過RS485通訊，波特率9600，無奇偶校驗(yàn)，數(shù)據(jù)位數(shù)8，停止位1；PLC從站號為2，保持寄存器區(qū)域起始地址為MW1000，長度為10個字，即為MW1000到MW1018。
注1：MB_COMM_LOAD_DB指令塊和MB_SLAVE_DB指令塊詳細(xì)使用說明請參考博圖幫助文檔，如下圖，信息系統(tǒng)的路徑是：“對PLC進(jìn)行編程”→ “指令”→ “通訊（S7-1200，S7-1500）” → “通訊處理器（S7-1200，S7-1500）” → “MODBUS（RTU）（S7-1200）”
注2：如果想要試用MODBUS訪問全局?jǐn)?shù)據(jù)塊（DB），需要滿足以下兩個條件：
首先：數(shù)據(jù)塊DB的屬性中的優(yōu)化訪問必須取消；
然后：在MB_SLAVE_DB的寄存器指向中，使用指針指向該DB地址，如下圖：
上圖設(shè)置的MODBUS從站參數(shù)是：通過RS485通訊，波特率9600，無奇偶校驗(yàn)，數(shù)據(jù)位數(shù)8，停止位1；PLC從站號為2，保持寄存器區(qū)域起始地址為DB3.DBW0，長度為10個字，即為DB3.DBW0到DB3.DBW9。
第三步，將修改好的程序下載到PLC中，此處需要注意，一定要使用“在線（O）”選項(xiàng)中的“下載并復(fù)位PLC程序”，如圖：
三. EMCP平臺設(shè)置
用管理員賬號登錄EMCP平臺（建議使用360瀏覽器極速模式、瀏覽器（Chrome）或者支持Chromium內(nèi)核的瀏覽器），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，所以是一個空頁面，我們需要按照以下步驟進(jìn)行操作。
3.1 新增EG設(shè)備
步驟：點(diǎn)擊【后臺管理】（只有管理賬號才有此權(quán)限）→【設(shè)備中心】→【EG設(shè)備管理】→【+新增】→ 填寫設(shè)備信息→點(diǎn)擊【保存】。其中，【設(shè)備名稱】必填，其余選項(xiàng)均可選填。
3.2 遠(yuǎn)程配置網(wǎng)關(guān)
EG設(shè)備管理網(wǎng)關(guān)配置中最主要兩個地方需要配置，一是配置串口通訊參數(shù)，二是創(chuàng)建modbus驅(qū)動，下面分步驟對此功能進(jìn)行講解。注：網(wǎng)關(guān)只有在線后才可以進(jìn)行遠(yuǎn)程配置。
3.2.1 網(wǎng)關(guān)綁定
步驟：點(diǎn)擊【步驟②：網(wǎng)關(guān)、儀表管理】→【綁定網(wǎng)關(guān)】→填寫【SN編號】和【驗(yàn)證碼】→【確定】。
SN和驗(yàn)證碼在網(wǎng)關(guān)的機(jī)殼標(biāo)簽上，SN為12位純阿拉伯?dāng)?shù)字，驗(yàn)證碼為6位英文字母，【備注】可以根據(jù)需求填寫，編輯完成后點(diǎn)擊【確定】。
(帶*必填項(xiàng))
此時在“網(wǎng)關(guān)基本信息中”可以看到綁定的網(wǎng)關(guān)是否連接到平臺（成功登錄平臺可以看到“在線”綠色字樣，如果不成功則顯示“離線”灰色字樣，此時請檢查網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)信號）。
3.2.2 通訊參數(shù)設(shè)置
使用串口RS485通訊，需設(shè)置RS485通訊參數(shù)。
3.2.3 創(chuàng)建設(shè)備驅(qū)動
在網(wǎng)關(guān)上連接的每一個設(shè)備，都需要建立對應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動。就像電腦上插了一個鼠標(biāo)，只有電腦系統(tǒng)里安裝了這個鼠標(biāo)的驅(qū)動，電腦才能識別到這個鼠標(biāo)。設(shè)備跟網(wǎng)關(guān)通過哪個通訊口連接，就在哪個通訊口下添加驅(qū)動。如圖所示，點(diǎn)擊【RS485】后面的【添加驅(qū)動】出現(xiàn)右側(cè)基本配置表進(jìn)行配置。
注：配置完成后，點(diǎn)擊保存。
基本配置介紹：
【驅(qū)動名稱】：必填項(xiàng)，自定義即可，當(dāng)有多個驅(qū)動時進(jìn)行區(qū)分。
【品牌】：必填項(xiàng)，選擇“通用modbus設(shè)備”。
【型號】：必填項(xiàng)，選擇“Modbus RTU”。
【設(shè)備地址】：必填項(xiàng)，設(shè)備地址根據(jù)1200PLC設(shè)置的從站號進(jìn)行填寫，本案例PLC從站號為“2”，所以此處填“2”。
【最小采集周期】：是網(wǎng)關(guān)采集設(shè)備數(shù)據(jù)的時間間隔，單位：ms。如設(shè)置1000ms，即網(wǎng)關(guān)1s采集一次設(shè)備數(shù)據(jù)。
【通訊等待時間】：網(wǎng)關(guān)接收通訊數(shù)據(jù)等待時間。可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，默認(rèn)1000ms。
【16位整型】、【32位整型】、【32位浮點(diǎn)型】：是指對應(yīng)數(shù)據(jù)類型的解碼順序。默認(rèn)設(shè)置即可
【分塊采集方式】：0— 按最大長度分塊：采集分塊按最大塊長處理, 對地址不連續(xù)但地址相近的多個分塊,分為一塊一次性讀取,以優(yōu)化采集效率；1— 按連續(xù)地址分塊：采集分塊按地址連續(xù)性處理,對地址不連續(xù)的多個分塊, 每次只采集連續(xù)地址,不做優(yōu)化處理。直接選擇默認(rèn)即可。
【4區(qū)16位寫功能碼】：寫4區(qū)單字時功能碼的選擇。直接選擇默認(rèn)即可。
3.2.4 添加變量
步驟：點(diǎn)擊【步驟③：變量管理】→【+添加變量】→填寫變量信息→【保存】。
變量介紹：
【儀表、PLC】：必填，選擇剛才創(chuàng)建的驅(qū)動即可。根據(jù)實(shí)際情況選擇。
【變量名稱】：必填，自定義即可。注意不能有重復(fù)的名稱。
【單位】：非必填，自定義即可。在列表展示時，變量會帶上單位展示。
【寄存器類型】：必填，在西門子PLC中，Q點(diǎn)對應(yīng)【線圈（0x）】，I點(diǎn)對應(yīng)【離散量輸入（1x）】，M區(qū)或DB塊對應(yīng)【保持寄存器（4x）】，AI區(qū)對應(yīng)【輸入寄存器（3x）】。
【寄存器地址】：必填，地址填寫時不帶寄存區(qū)標(biāo)志符，具體對應(yīng)設(shè)置見下方圖片。
【數(shù)據(jù)類型】：必填，根據(jù)實(shí)際需要選擇即可。
【小數(shù)位數(shù)】：非必填，根據(jù)需求填寫。
【死區(qū)設(shè)置】：非必填，默認(rèn)即可。根據(jù)需要填寫即可。更詳細(xì)的說明請參考后面“？”幫助。
【狀態(tài)列表】：非必填?？蓪?shù)值直接與文本映射。如值為“10”，映射字段為“設(shè)備故障”，則當(dāng)采集到變量的值為“10”時，會直接在設(shè)備監(jiān)控和歷史報表中顯示“設(shè)備故障”。
【數(shù)值運(yùn)算】：非必填?？蓪⒉杉降臄?shù)據(jù)根據(jù)填寫的公式進(jìn)行計算，更詳細(xì)的說明請參考后面的“？”幫助。
【讀寫方式】：可根據(jù)需求自行修改該寄存器的讀寫方式，默認(rèn)為只讀。
PLC各寄存區(qū)變量在平臺添加填寫示例如下圖所示：
添加完成后，【變量管理】如下圖所示，此時可以點(diǎn)擊【數(shù)據(jù)測試】按鈕檢查變量值能否采集到，或者值是否正確。
四、 實(shí)驗(yàn)效果
打開博圖軟件，將PLC轉(zhuǎn)至在線，并且從監(jiān)控表中監(jiān)控當(dāng)前PLC的數(shù)據(jù)，如下圖：
用戶登錄EMCP平臺，點(diǎn)擊”S7-1200“設(shè)備的圖片或設(shè)備名稱進(jìn)入設(shè)備即可查看、修改相關(guān)數(shù)據(jù)。
我們有著豐富的系統(tǒng)集成解決經(jīng)驗(yàn)，能為用戶提供嵌入式硬件、服務(wù)器軟件平臺和手機(jī)APP軟件等的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。涉及領(lǐng)域包括工業(yè)設(shè)備遠(yuǎn)程在線管理、成套系統(tǒng)在線管理、環(huán)境檢測在線管理、農(nóng)業(yè)智慧大棚監(jiān)控系統(tǒng)和農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)等遠(yuǎn)程SCADA系統(tǒng)。
西門子1200PLC遠(yuǎn)程智能工業(yè)網(wǎng)關(guān)，西門子1200PLC遠(yuǎn)程智能工業(yè)網(wǎng)關(guān)
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