O Siemens S7-200PLC é amplamente utilizado na área de controle industrial e é um controlador de alto desempenho e operação estável. Desta vez, vamos conectar o S7-200PLC da Siemens à plataforma em nuvem da Internet das Coisas EMCP (abreviadamente, EMCP) através de um controlador modbus para implementar o monitoramento remoto do 200PLC em páginas da Web do computador, aplicativos móveis e WeChat.
1) S7-200 um (recomenda-se o uso de CPU226 ou CPU224 com duas portas seriais PLC, port1 para o download do programa e monitoramento on-line, port0 para a comunicação Modbus-RTU da estação com o gateway EG20). Também é possível usar o Smart200PLC (explicado abaixo como exemplo do antigo 200PLC).
2) Um gateway EG20 da Hebei Blue Bee Technology, uma antena e um adaptador de alimentação (use o EG20 como exemplo abaixo).
3) Um cartão SIM, com tráfego, cartão grande (móvel, intercom ou cartão de telecomunicações).
4) A cabeça do DP9.
5) Um computador conectado à rede (sistema operacional WinXP/Win7/Win8/Win10)
Preparação do material como segue;
Os parâmetros técnicos e instruções de uso do gateway podem ser consultados no Manual do Usuário do EG20.
1, garantir que o gateway pode ser conectado normalmente, pode ser conectado através de um cartão 4G (cartão de tráfego móvel / intercom / telecomunicações, cartão grande) (a antena fornecida com o gateway deve ser conectada) ou através de um cabo de rede (o cabo do roteador deve ser conectado à porta WAN do gateway);
2, o gateway conecta 12V ou 24V de corrente contínua para a eletricidade. (Observe que a energia não é negativa).
Conecte a fonte de alimentação 200PLC (note se a fonte de alimentação é 24VDC ou 220VAC), prepare uma porta de cadeia de 9 pinos (como mostrado abaixo), 3 e 8 pinos soldados com dois fios, respectivamente (descrito no manual do sistema 200PLC, 3 e 8 pinos são portas de comunicação RS485). Neste momento, conectamos os 3 pinos da porta serial PLC prot0 ao terminal "RS485A" do gateway EG20 e os 8 pinos ao terminal "RS485B" do gateway EG20.
Conecte o 200PLC ao computador programado, abra o software de programação Step7-MicroWin, crie um novo projeto e adicione o bloco de funções Modbus Slave Port0 (MBUS_INIT, MBUS_SLAVE) no programa principal.
Ficheiros da biblioteca
• A biblioteca de protocolos da estação do Siemens Modbus inclui duas instruções: a instrução MBUS_INIT e a instrução MBUS_SLAVE.
• O comando MBUS_SLAVE é usado para o serviço de solicitação para o dispositivo principal Modbus.
O comando MBUS_INIT é usado para ativar, inicializar ou desativar a comunicação Modbus a partir da estação. Antes de usar o comando MBUS_SLAVE, o comando MBUS_INIT deve ser executado corretamente. Definir o bit "Completar" imediatamente após a conclusão da instrução para continuar a executar a próxima instrução.
Para instruções sobre MBUS_INIT e MBUS_SLAVE, consulte a ajuda no software "STEP 7-MicroWIN".
NOTA: A CPU222 deve definir "MAXAI" como "16" ao definir o comando MBUS_INIT.
Anteriormente, mantemos a área de registro do Modbus começando com o VB1000 (HoldStart = VB1000) e mantendo o registro para 100 palavras (MaxHold = 100), como manter o registro em palavras (dois bytes) como unidade, na verdade, este buffer de comunicação ocupa o total de 200 bytes de VB1000 a VB1200.
2, configurar a área de armazenamento.
Clique em "Arquivo" na barra de menu, na caixa suspensa, selecione "Atribuição de repositório" na caixa de diálogo aberta, digite o endereço inicial do repositório, tome nota para evitar a coincidência desse endereço com outros endereços que já foram adotados ou estão prestes a ser adotados no programa, você pode clicar em "Endereço sugerido" para evitar a sobreposição de endereços ocupados pelo bloco de funções modbus e endereços de registro no programa.
3, compilar o programa, compilar sem erro, baixar o programa para o PLC através do cabo PPI (se o PLC tem apenas uma porta serial, e essa porta serial é configurada como uma porta modbus, então precisamos levar o interruptor de execução do PLC para a posição "stop" no seguinte programa), apagar a energia após o download, abrir o monitoramento do programa para ver se a saída do pino "Erro" da instrução MBUS_INIT e da instrução MBUS_SLAVE é normal (0 bits são normais, outros valores são falhas, veja a lista de falhas no manual técnico do PLC da Siemens).
Inicie sessão na plataforma EMCP com uma conta de administrador (recomenda-se o modo de navegação 360, um navegador (Chrome) ou um navegador que suporte o núcleo Chromium) e configure a plataforma em nuvem EMCP. As operações específicas são consultadas no Manual do Usuário da Plataforma de Nuvem IoT da EMCP. Depois de entrar no EMCP, primeiro vá para a página de exibição da lista de dispositivos, uma vez que não criamos nenhum dispositivo, é uma página vazia e precisamos seguir os passos abaixo.
Passo: Clique em Gerenciamento em segundo plano (somente a conta de gerenciamento tem essa permissão) → Centro de dispositivos → Gerenciamento de dispositivos EG → Preencher informações do dispositivo → Clique em Salvar. Nome do dispositivo é obrigatório e as outras opções são opcionais.
Os dois principais lugares na configuração do gateway de gerenciamento de dispositivos EG precisam ser configurados, um é configurar os parâmetros de comunicação da porta serial da rede e outro é criar o controlador modbus, a seguir explicar esta função passo a passo. Observação: O gateway só pode ser configurado remotamente quando estiver online.
Passo: clique em Passo 2: Gateway, Gerenciamento de Instrumentos → Gateway de Ligação → Preencha Número SN e Código de Verificação → OK.
SN e o código de verificação no rótulo da caixa do gateway, SN é um número árabe puro de 12 dígitos, o código de verificação é de 6 dígitos do alfabeto inglês, [Nota] pode ser preenchido de acordo com as necessidades, depois de terminar a edição, clique em [OK].
(*Campos obrigatórios)
Neste momento, você pode ver se o gateway vinculado está conectado à plataforma na Informações Básicas do Gateway (a plataforma de login com sucesso pode ver a palavra verde "on-line" e, se não tiver sucesso, a palavra cinzenta "offline", verifique a rede ou o sinal de rede neste momento).
Para a comunicação serial RS485, é necessário definir os parâmetros de comunicação RS485.
Cada dispositivo conectado ao gateway precisa criar o driver de dispositivo correspondente. Assim como um mouse está conectado ao computador, o computador só pode reconhecer o mouse se o driver do mouse estiver instalado no sistema do computador. Em que porta o dispositivo se conecta ao gateway, o controlador é adicionado. Como mostrado na imagem, clique em Adicionar controlador após RS485 para configurar a tabela básica à direita.
Nota: Quando a configuração estiver concluída, clique em Salvar.
Introdução à configuração básica:
Nome do Driver: Campo obrigatório, personalizado para distinguir quando há vários drivers.
Marca: preencha o campo obrigatório e selecione "Dispositivos modbus genéricos".
Modelo: preencha o campo obrigatório e selecione "Modbus RTU".
[Endereço do dispositivo]: o campo obrigatório, o endereço do dispositivo de acordo com o número de estação configurado pelo 200PLC é preenchido, neste caso o número de estação do PLC é "1", então preencha "1" aqui.
[Ciclo mínimo de coleta]: é o intervalo de tempo em que o gateway coleta dados do dispositivo, unidade: ms. Por exemplo, a configuração de 1000ms, ou seja, o gateway 1s coleta dados do dispositivo uma vez.
Tempo de espera de comunicação: o tempo de espera para o gateway receber dados de comunicação. Pode ser ajustado conforme necessário, padrão 1000ms.
16 bits inteiros, 32 bits inteiros e 32 bits de ponto flutuante: refere-se à ordem de decodificação do tipo de dados correspondente. Configuração padrão
[Método de captura de blocos]: 0 — blocos de comprimento máximo: blocos de captura são tratados pelo comprimento máximo de bloco, vários blocos de endereços não contínuos, mas com endereços semelhantes, divididos em um bloco de leitura única para otimizar a eficiência de captura; 1 - Seguindo o bloco de endereço contínuo: o bloco de coleta é tratado de acordo com a continuidade do endereço, para vários blocos de endereços não contínuos, coletando apenas endereços contínuos de cada vez, sem otimizar o tratamento. Selecione diretamente o padrão.
[Código de função de escrita de 16 bits de zona 4]: a seleção do código de função ao escrever palavras de zona 4. Selecione diretamente o padrão.
Passo: Clique em 【Passo PassPasso PassPassPasso PassPassPasso PassPassPasso PassPassPasso PassPassPasso PassPassPassPasso PassPassPassPasso PassPassPassPasso PassPassPassPasso PassPassPassPassPasso PassPassPasso PassPasso Passo Passo Passo 3: Gestão de variáveis
Introdução de variáveis:
[Instrumento, PLC]: obrigatório, selecione o driver que acabou de criar. Escolha de acordo com a situação real.
Nome da variável: obrigatório, pode ser personalizado. Observe que não há nomes duplicados.
[Unidade]: Não é necessário, pode ser personalizado. Quando a lista é exibida, a variável apresenta unidades.
[Tipo de registro]: obrigatório, no PLC da Siemens, o ponto Q corresponde a [bobina (0x)], o ponto I corresponde a [entrada discreta (1X)], a área V corresponde a [manter o registro (4X)], a área AI corresponde a [registro de entrada (3X)].
[Endereço de registro]: obrigatório, o endereço é preenchido sem um identificador de área de registro, as configurações específicas correspondentes podem ser vistas na imagem abaixo.
Tipo de dados: obrigatório, escolha de acordo com as necessidades reais.
[Número de dígitos decimais]: não é obrigatório, preencha de acordo com a necessidade.
[Configurações de zona morta]: não é necessário, é padrão. Preencha conforme necessário. Para instruções mais detalhadas, consulte a ajuda "?".
[Lista de status]: Não é necessário. Os valores podem ser mapeados diretamente ao texto. Se o valor for "10" e o campo de mapeamento for "falha de dispositivo", a "falha de dispositivo" será exibida diretamente no relatório de monitoramento e histórico do dispositivo quando o valor da variável for "10".
Valor: Não é necessário. Os dados coletados podem ser calculados com base em fórmulas preenchidas, e para obter instruções mais detalhadas, consulte a ajuda "?" abaixo.
[Modo de leitura e escrita]: você pode modificar o modo de leitura e escrita do registro de acordo com as necessidades, o padrão é somente leitura.
Cada variável de armazenamento do PLC adiciona um exemplo de preenchimento na plataforma, como mostrado no gráfico abaixo:
Após a adição, o gerenciamento de variáveis é mostrado no gráfico abaixo, quando você pode clicar no botão Teste de dados para verificar se o valor da variável pode ser capturado ou se o valor é correto.
Abra o Monitoramento de Estado do Programa e o Monitoramento de Tabela de Estado do software de programação Step7-MicroWin para ver o estado de execução do programa e a exibição numérica dos dados internos. Através da tabela de estado, podemos ver os valores atuais de cada dado e forçar os dados. Como o gráfico abaixo.
O usuário entra na plataforma EMCP, clique na imagem do dispositivo "S7-200" ou no nome do dispositivo para entrar no dispositivo EG para ver e modificar os dados relevantes.