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電腦和手機遠程監(jiān)控PLC應(yīng)用案例
日期：2024-11-21 19:01
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摘要：
前言：
西門子S7-200plc 廣泛應(yīng)于工業(yè)控制領(lǐng)域，是一款性能高，運行穩(wěn)定的控制器。此次我們要把西門子的S7-200PLC 連接到EMCP 物聯(lián)網(wǎng)云平臺（簡稱EMCP），實現(xiàn)電腦Web 頁面和手機APP 對200PLC的遠程監(jiān)控。
一準備工作。
1.1 在對接前我們需準備如下物品；
1)S7-200 一臺（建議使用CPU226 或CPU224 有兩個串口的PLC，1#port 做程序的下載和在線
監(jiān)視，0#port 做Modbus-RTU從站與GM10-DTU 模塊通訊）。帶編程電纜
2)USB 轉(zhuǎn)232 數(shù)據(jù)線一顆（如果電腦主機有串口那就可以免去此線）。
3) 河北藍蜂...
前言：
西門子S7-200plc 廣泛應(yīng)于工業(yè)控制領(lǐng)域，是一款性能高，運行穩(wěn)定的控制器。此次我們要把西門子的S7-200PLC 連接到EMCP 物聯(lián)網(wǎng)云平臺（簡稱EMCP），實現(xiàn)電腦Web 頁面和手機APP 對200PLC的遠程監(jiān)控。
一準備工作。
1.1 在對接前我們需準備如下物品；
1)S7-200 一臺（建議使用CPU226 或CPU224 有兩個串口的PLC，1#port 做程序的下載和在線
監(jiān)視，0#port 做Modbus-RTU從站與GM10-DTU 模塊通訊）。帶編程電纜
2)USB 轉(zhuǎn)232 數(shù)據(jù)線一顆（如果電腦主機有串口那就可以免去此線）。
3) 河北藍蜂科技的GM10-DTU 模塊一臺。以及配帶的232 串口線，天線和電源適配器。
4)SIM 卡一張，有流量，大卡。
5)DP9 針公頭一個。
6) 聯(lián)網(wǎng)電腦一臺（WinXP/Win7/Win8 操作系統(tǒng)）
7) 電工工具、導(dǎo)線若干。
圖1
1.2GM10-DTU準備工作
此處參考《GM10-DTU 用戶使用手冊》進行操作，我們需要對GM10 連接天線、插上SIM 卡（移動/聯(lián)通無欠費電話大卡）、連接12V 電源適配器、連接232 調(diào)試線到電腦串口（或USB 轉(zhuǎn)232串口線）。
1.3200PLC 準備工作。
200PLC 連接電源（注意電源是24VDC 還是220VAC），準備一顆9針串口頭（如上圖），用兩顆導(dǎo)線分別焊接的3 和8 引腳（200 系統(tǒng)手冊中有介紹，3 和8 引腳為485 通訊口）。
二，200PLC 從站創(chuàng)建。
1，將200PLC 經(jīng)編程電腦連接到電腦上，打開Step7-MicroWin 編程軟件，新建工程，在主程序中添加Modbus SlavePort0 功能塊（MBUS_INIT,MBUS_SLAVE）
圖2
庫文件
?西門子Modbus從站協(xié)議庫包括兩條指令：MBUS_INIT 指令和MBUS_SLAVE指令。
?MBUS_SLAVE 指令用于為Modbus 主設(shè)備發(fā)出的請求服務(wù)。
?MBUS_INIT 指令用于啟用、初始化或禁止Modbus 從站通訊。在使用MBUS_SLAVE 指令之前，必須正確執(zhí)行MBUS_INIT 指令。指令完成后立即設(shè)定“完成”位，才能繼續(xù)執(zhí)行下一條指令。
圖3
?EN：指令使能位。?Mode：模式選擇，啟動/停止Modbus從站通信。Mode 參數(shù)允許使用以下兩個數(shù)值：1——啟動，0——停止。
?Address：從站地址，MODBUS 從站地址，取值1~247。
?Baud：波特率，可選1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200。?
arity：奇偶校驗，0=無校驗；1=奇校驗；2=偶校驗。
arity：奇偶校驗，0=無校驗；1=奇校驗；2=偶校驗。
?Delay：延時，附加字符間延時，缺省值為0。
?MaxIQ：*大I/Q 位，參與通信的*大I/O 點數(shù)，S7-200的I/O 映像區(qū)為128/128，缺省值為128。
?MaxAI：*大AI 字數(shù)，參與通信的*大AI 通道數(shù)，可為16 或32。
?MaxHold：設(shè)定供Modbus 地址4xxxx 使用的V 存儲器中的字保持寄存器數(shù)目。
?HoldStart：保持寄存器區(qū)起始地址，以&VBx 指定（間接尋址方式）。
?Done：初始化完成標志，成功初始化后置1。
?Error：初始化錯誤代碼。
圖4
MBUS_SLAVE 指令說明：
MBUS_SLAVE 指令被用于為Modbus 主設(shè)備發(fā)出的請求服務(wù)，并且必須在每次掃描時執(zhí)行，以便允許該指令檢查和回答Modbus 請求。MBUS_SLAVE 指令無輸入?yún)?shù)，在每次掃描且EN 輸入開啟時執(zhí)行。
?EN：指令使能位。
?Done：Modbus 執(zhí)行通信中時置1，無MODBUS通信活動時為0。
?Error：錯誤代碼（同上表格）。
2，設(shè)置庫存儲區(qū)。
在“庫存儲區(qū)分配”對話框中輸入庫存儲區(qū)的起始地址，注意避免該地址和程序中已經(jīng)采用或準備采用的其它地址重合。上面我們將Modbus 保持寄存器區(qū)從VB1000 開始（HoldStart＝ VB1000），并且保持寄存器為100 個字（MaxHold＝100），因保持寄存器以字（兩個字節(jié)）為單位，實際上這個通信緩沖區(qū)占用了VB1000～VB1200 共200 個字節(jié)，可以點擊“建議地址”跳過modbus 保持寄存區(qū)的區(qū)域，即庫存儲區(qū)要不在VB1000-VB1200 之內(nèi)。
圖5
3、編譯程序，編譯無誤后，通過PPI 電纜將程序下載到PLC，下載完成后斷電，打開程序監(jiān)控查看MBUS_INIT 指令和MBUS_SLAVE 指令的“Error”引腳輸出是否為正常（0 位正常，其他數(shù)值為故障，
請參看上面的故障列表）。
四，GM10-DTU 模塊設(shè)置。
4.1 連接S7-200PLC 和GM10
注意：通過上面的工作，我們已經(jīng)成功創(chuàng)建S7-200 的MODBUS 從站，此時我們將PLC prot0 串口的3 引腳連接GM10模塊的“485A”端子，8 引腳連接GM10 模塊的“485B”端子。
圖6
4.2 配置GM10-DTU
通過GM10 隨機配帶的串口線一端連接GM10 端子（TXD TXD SGND）,另一端連接電腦的COM 口，如果電腦沒有COM 口可使USB轉(zhuǎn)232 線轉(zhuǎn)接。
圖7
在對模塊進行配置時，具體操作請參照《DTU 配置軟件使用手冊》，我們通過《DTU 配置軟件》對GM10-DTU 進行設(shè)置的目的，一是建立一個MODBUS 主站定時采集PLC Modbus 從站寄存器中的數(shù)據(jù)。二是設(shè)置與EMCP 平臺連接的參數(shù)（只需設(shè)置模塊密碼或默認密碼111111）。此外，通過《DTU 配置軟件》我們可以讀取GM10-DTU 模塊的運行狀態(tài)，檢查DTU 是否連接GPRS 網(wǎng)絡(luò)是否正常，以及模塊和PLC通訊是否正常。
圖8
至圖12
五，EMCP 平臺設(shè)置。
用管理員賬號登錄EMCP 平臺www.lfemcp.cn，對EMCP 云平臺進行設(shè)置。具體操作參照《EMCP物聯(lián)網(wǎng)云平臺用戶手冊V2.0》。登錄EMCP 后首先進入設(shè)備列表顯示頁面，因為我們未創(chuàng)建任何設(shè)備，所
以是一個空頁面。點擊右上角的“用戶名”下拉按鈕，在彈出的窗口中點擊“后臺管理”進入EMCP 后臺。
圖13
5.1 新建數(shù)據(jù)規(guī)則
進入后臺，首先顯示的是設(shè)備管理，我們首先要創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)規(guī)則，點擊左側(cè)的“規(guī)則管理”進入規(guī)則設(shè)置頁面，點擊右上角的“新增”，在彈出的窗口中點擊“新增采集數(shù)據(jù)”創(chuàng)建前臺“實時數(shù)據(jù)”頁面的顯示規(guī)則，點擊“新增讀寫命令”創(chuàng)建前臺“數(shù)據(jù)讀寫”頁面的顯示規(guī)則，創(chuàng)建規(guī)則如下。
圖14
圖15
5.2 新建設(shè)備
新建“設(shè)備”, 選擇菜單“設(shè)備管理”-> “新增”新建一個設(shè)備。新建這個設(shè)備是填寫設(shè)備的基本信息，1 選擇設(shè)備匹配的圖片（也可不選擇，系統(tǒng)會以默認圖片顯示），2 綁定GM10 模塊，需輸入模塊的SN 碼和在DTU 配置軟件中設(shè)置的密碼（默認密碼111111），3 選擇上面創(chuàng)建的數(shù)據(jù)規(guī)則。4，點擊“地圖”按鈕選擇設(shè)備所在的地理位置。
圖16
六，實驗效果。
打開Step7-MicroWin 編程軟件的“程序狀態(tài)監(jiān)控”和“狀態(tài)表監(jiān)控”，查看程序的運行狀態(tài)和內(nèi)部數(shù)據(jù)的數(shù)值顯示。通過狀態(tài)表我們可以查看各數(shù)據(jù)的當前值和對數(shù)據(jù)進行強制。S7-200PLC在線監(jiān)視實況
如下圖。
圖17
圖18、
用戶登錄EMCP 平臺，點擊S7-200PLC 設(shè)備的“進入設(shè)備”。首先看到的是200PLC定時采集數(shù)據(jù)的顯示（實時數(shù)據(jù)），通過點擊“讀寫數(shù)據(jù)”對200PLC 進行讀寫操作，點擊“歷史曲線”查看對定時數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)報表。顯示如下
圖19
圖20
圖21
在手機（安卓）安裝《云聯(lián)物通》手機APP，憑用戶名和密碼登錄，進入設(shè)備列表后點擊S7-200PLC設(shè)備，在彈出的選項框中選擇“設(shè)備詳情”查看設(shè)備的屬性，點擊“實時數(shù)據(jù)”顯示設(shè)備的定時采集的各數(shù)據(jù)值，單擊實時數(shù)據(jù)列表的數(shù)據(jù)行，彈出該數(shù)據(jù)的歷史曲線。點擊“讀寫數(shù)據(jù)”對讀寫數(shù)據(jù)進行讀寫操作。
圖22
圖23
七，其他注意事項。
7.1 設(shè)備離線的原因
1．EMCP 平臺新建設(shè)備后未重啟。EMCP 新增設(shè)備后都需要重啟對應(yīng)的GM10 模塊。
2．SN 碼和密碼綁定錯誤，EMCP 平臺所建設(shè)備的SN 碼必須和所連GM10 模塊的SN 碼相同（SN
位于GM10 右側(cè)面標簽），密碼必須和DTU 配置軟件設(shè)置的密碼相同（默認111111）。
7.2 如平臺無法讀取PCL 的數(shù)據(jù)的原因。
1．PLC 的Modbus 從站沒有創(chuàng)建成功。此時我們需要通過Modscan32 主站軟件對PLC 進行通訊，如果無法讀取PLC 的數(shù)據(jù)那么說明PLC 的Modbus 從站沒有創(chuàng)建成功。
2．接線錯誤。將PLC port0 串口的3 腳接到GM10端子的485A，8 腳接到GM10 端子的485B 上。
3．數(shù)據(jù)創(chuàng)建失敗，檢查數(shù)據(jù)規(guī)則中所創(chuàng)建的設(shè)備是否正確。
