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XCNet-MB-S實(shí)現(xiàn)S7-1200的Modbus主站功能

2022/1/14 9:46:10

前言

西門子S7-1200/1500或西門子以太網(wǎng)口PLC如CPU315-2PN/DP，CP343-1等，通過網(wǎng)口連接北辰XCNet-MB-S協(xié)議網(wǎng)關(guān)，既可以實(shí)現(xiàn)ModbusTCP的服務(wù)器和客戶機(jī)功能，又可以實(shí)現(xiàn)2路ModbusRTU的服務(wù)器和客戶機(jī)功能。在實(shí)際的自動化和信息化項目的應(yīng)用中，非常的方便。

1.功能和應(yīng)用

XCNet-MB-S的串口X1或串口X2作為Modbus主站運(yùn)行，連接外部Modbus儀表，根據(jù)預(yù)置命令在西門子網(wǎng)口PLC（S7-1200、S7-1500、SMART S7-200等）和Modbus儀表之間交換數(shù)據(jù)。應(yīng)用于西門子網(wǎng)口PLC和Modbus儀表之間的Modbus通訊。

XCNet-MB-S可最多配置72條數(shù)據(jù)交換命令，可以傳送的數(shù)據(jù)類型包括位、字節(jié)和字。單條命令最多一次傳送連續(xù)的100個字（寄存器），對Modbus站點(diǎn)數(shù)目并無限制。

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2.通訊線連接

XCNet-MB-S的串口X1或串口X2總線接口連接外部Modbus儀表，XCNet-MB-S串行通訊口的針腳定義：

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3.XCNet配置

配置以串口X1為例，串口X2配置方法一致；

配置步驟：BCDevice搜索à修改設(shè)備參數(shù)à基本參數(shù)配置à串口X1配置àModbus主站。

1.       電腦連接XCNet-MB-S模塊，運(yùn)行BCDevice（V1032版本以上）配置軟件，選擇查找到的BCDevice模塊，點(diǎn)擊按鈕欄【修改設(shè)備參數(shù)】按鈕。

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2.       在參數(shù)配置界面左側(cè)選擇【基本參數(shù)配置】，右側(cè)頁面選擇【LAN配置】，設(shè)置PLC的IP地址、模塊LAN的IP地址、子網(wǎng)掩碼、TSAP等。

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3.       在參數(shù)配置界面左側(cè)選擇【基本參數(shù)配置】，右側(cè)頁面選擇【串口1配置】，設(shè)置【功能選擇】為Modbus主站，設(shè)置波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和奇偶校驗(yàn)參數(shù)。如果為多Modbus從站設(shè)備的總線網(wǎng)絡(luò)，建議設(shè)定通訊同步時間，一般為30~50ms；

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4.       在參數(shù)配置界面左側(cè)選擇【Modbus主站1】對應(yīng)串口X1，右側(cè)頁面點(diǎn)擊【新建命令】配置數(shù)據(jù)交換命令。

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5.       編輯新建Modbus數(shù)據(jù)傳送命令對話框，配置完成后點(diǎn)擊【檢查】查看有無錯誤，點(diǎn)擊【確定】保存該命令。

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1)       數(shù)據(jù)傳送方向

  •  ModbusàS7：Modbus儀表數(shù)據(jù)讀取到西門子PLC；
  •  S7àModbus：西門子PLC數(shù)據(jù)寫入到Modbus儀表；

          傳送的數(shù)據(jù)個數(shù)、數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)區(qū)域

  •  位傳送，只能傳送一個位，數(shù)據(jù)區(qū)域：COIL和INPUT；
  •  字節(jié)傳送，最多連續(xù)的200個字節(jié)，數(shù)據(jù)區(qū)域：COIL和INPUT；字節(jié)傳送只能是ModbusàS7方向。
  • l 字傳送，最多連續(xù)的100個字，數(shù)據(jù)區(qū)域：INPUT REG和HOLDING REG（輸入寄存器和保持寄存器）。

2)       S7站點(diǎn)的起始地址：指定PLC傳送區(qū)域，對于S7-200的V區(qū)請選擇DB1。另外對于S7-200的SM/AI區(qū)只能讀取，不能寫入。

3)       Modbus站點(diǎn)的起始地址：指定Modbus站號和數(shù)據(jù)區(qū)起始地址。另外對于INPUT REG只能讀取不能寫入。

6.       命令示例

1)       ModbusàS7位傳送：Modbus1號站的000001（Coil線圈0）數(shù)據(jù)讀取到PLC的Q0.0。

2)       S7àModbus位傳送：PLC的Q1.0寫入到Modbus 1號站的000011（Coil線圈10）。

3)       ModbusàS7字傳送：Modbus1號站的400001（HoldingRegsiter保持寄存器0）開始的10個字?jǐn)?shù)據(jù)讀取到PLC的DB1.DBW0~18。

4)       S7àModbus字傳送：PLC的DB1.DBW10~14寫入到Modbus 1號站的400011（HoldingRegsiter保持寄存器10）開始的3個字。

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7.       配置完成后點(diǎn)擊【下載參數(shù)】按鈕，將參數(shù)下載到XCNet-MB-S；設(shè)備重啟運(yùn)行后可對Modbus主站1運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。

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4.通訊測試

Modbus儀表較常見的有各種智能溫控儀，以集成ModbusRTU從站通訊口的溫控器儀表為例，說明如何實(shí)現(xiàn)XCNet-MB-S的Modbus主站數(shù)據(jù)通訊。

示例功能：將兩臺溫控儀表的實(shí)際溫度值（PV）分別讀取到S7-1200的DB1.DBW100和DB1.DBW102數(shù)據(jù)區(qū)；將S7-1200的DB1.DBW200和DB1.DBW202數(shù)據(jù)作為溫度設(shè)定值（SV）分別傳送到兩臺溫控儀表。

1.       接線：用屏蔽雙絞線將兩臺溫控器和XCNet-MB-S串口X1串聯(lián)，首尾最好放置終端電阻，保證通訊穩(wěn)定性。XCNet-MB-S的6P端子的1腳接RS485+（接溫控器A端口），2腳接RS485-（接溫控器B端口），3腳接RS485地。

2.       設(shè)置溫控器參數(shù)為Modbus通訊協(xié)議，地址分別為1和2，設(shè)置9600bps波特率，8數(shù)據(jù)位，偶校驗(yàn)，一個停止位；

3.       配置XCNet-MB-S串口X1參數(shù)，下載參數(shù)。

1)       擴(kuò)展總線接口參數(shù)：Modbus主站，9600bps波特率，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，偶校驗(yàn)。

2)       配置Modbus主站1命令：

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溫控器的當(dāng)前溫度（PV值）在保持寄存器16#14，即保持寄存器的20；設(shè)定值（SP值）在保持寄存器的16#28，即保持寄存器的40。

按示例要求配置如下命令：

4.       點(diǎn)擊參數(shù)配置頁面的【Modbus執(zhí)行監(jiān)視】，查看命令執(zhí)行信息。

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5.     打開PortalV16軟件，連接S7-1200，在監(jiān)控表中輸入DB1.DBW100，DB1.DBW102，DB1.DBW200和DB1.DBW202，查看DB1.DBW100/1002是否為溫控器的實(shí)際溫度，修改DB1.DBW200/2002查看溫控器設(shè)定溫度是否一致。

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6.       總結(jié)：

1)       XCNet-MB-S的Modbus主站功能依據(jù)預(yù)先配置的數(shù)據(jù)交換命令自動執(zhí)行Modbus儀表和PLC之間的數(shù)據(jù)傳輸，無須在PLC中編程；

2)       XCNet-MB-S的Modbus主站通訊并不影響上位機(jī)的以太網(wǎng)通訊，上位機(jī)（如編程軟件、監(jiān)控組態(tài)軟件、以太網(wǎng)觸摸屏等）仍然可以通過LAN讀寫PLC數(shù)據(jù)；

3)       利用命令的連續(xù)數(shù)據(jù)區(qū)多字節(jié)/字傳送可減少每個站點(diǎn)的命令數(shù)，從而增加可通訊站點(diǎn)；

4)       對于位傳送，可以采用字節(jié)數(shù)據(jù)類型，連續(xù)的8個位值將直接傳送到PLC中的一個字節(jié)地址；

5)       提高XCNet-MB-S串口X1的波特率（最高256Kbps）可以加快Modbus數(shù)據(jù)交換的速度；如果Modbus通訊線較長應(yīng)適當(dāng)降低波特率；

6)       所有的Modbus站點(diǎn)需設(shè)置為站地址不一樣，波特率、數(shù)據(jù)位和校驗(yàn)位應(yīng)該相同并和XCNet-MB-S串口X1參數(shù)一致。

產(chǎn)品簡介

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XCNet-MB-S是一款高性能協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)，可實(shí)現(xiàn)西門子帶以太網(wǎng)接口的PLC（S7-1200/1500、S7-300PN、S7200 SMART等）、西門子以太網(wǎng)模塊（CP243-1、CP343-1等）的ModbusRTU串行通訊和ModbusTCP主從站通訊。模塊集成WiFi功能，支持AP模式、STA模式和AP+STA模式，方便構(gòu)建WiFi網(wǎng)絡(luò)，可以通過WiFi進(jìn)行PLC編程、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)交換。

XCNet-MB-S支持兩路ModbusRTU主從站通訊，無需PLC編程、無需GSD文件導(dǎo)入，方便DCS系統(tǒng)采集、儀表數(shù)據(jù)讀取等。

XCNet-MB-S的LAN/WiFi集成ModbusTCP和BCNetS7服務(wù)器通訊功能，Modbus映射關(guān)系可自由編輯；集成數(shù)據(jù)交換功能，支持西門子S7-1200/1500和SMART S7-200等網(wǎng)口PLC之間數(shù)據(jù)交換；集成ModbusTCP客戶機(jī)功能，支持讀寫ModbusTCP從站設(shè)備，無需PLC編程。