在使用西門子S7-200時,在不增加其它通訊接口模塊時,紫金橋?軟件可以通訊PPI協議與S7-200直接通訊。但這種通訊方式由于受通訊協議本身限制,在通訊數據較多時,通訊速度相對較慢,使用Modbus協議則通訊速度可以提高約一倍。下面就介紹一下怎么使用Modbus協議建立S7-200與紫金橋軟件之間的通訊:
硬件連接在使用Modbus協議時,計算機與S7-200之間通訊直接使用PPI通訊電纜即可。但如果通訊距離較遠,或者需要將多個S7-200連接到一個通訊總線上時,我們可以通過如下方法配制通訊鏈路。
由于S7-200通訊端口物理層使用的是RS-485通訊規范,因此我們需要在計算機端增加一個RS-485通訊端口,才能與計算機通訊建立通訊。如果計算機閑置的串口,我們可以選配一個RS-232轉RS-484轉換器即可;如果沒有閑置的串口,我們通過在計算機中增加一個RS-485通訊卡也可以;現在很多計算機都有USB口,我們也可以在計算機上外接一個USB轉RS-485轉換器。
S7-200的通訊端口是一個9孔(famel)D型插頭,針腳分布如下所示:
針腳 | 信號 | 1 | 地線 (RS-485 邏輯地) | 2 | 24 V 地線 (RS-485 邏輯地) | 3 | 信號B (RxD/TxD+) | 4 | RTS (TTL level) | 5 | 地線 (RS-485 邏輯地) | 6 | (空) | 7 | 24 V 電源 | 8 | 信號A (RxD/TxD-) | 9 | 通訊選擇 |
S7-200通訊端口(端口0)與RS-485板卡或RS-485/RS-232轉換器之間接線,如下圖所示: S7-200編程及設置 在缺省情況下S7-200的通訊端口是不支持Modbus協議的,要想實現Modbus通訊必需在PLC的主程序模塊中調用Modbus通訊子程序。Modbus通訊子程序可以從“STEP 7-Micro/WIN Add-On: Instruction Library (STEP 7-Micro/WIN附件:指令庫)”中獲得。在安裝了“STEP 7-Micro/WIN附件:指令庫”后,在導航樹“指令/庫”下面我們可以找到“Modbus Protocol”。在其下面包含了MBUS_INIT和MBUS_SLAVE兩個子程序,MBUS_INIT用于對Modbus通訊進行初始化,MBUS_SLAVE用于在指定端口上提供Modbus從站通訊服務。下在介紹如何在主程序中調相關子程序及環境參數設置:
調用Modbus通訊初始化命令 首先為MBUS_INIT命令建立一個觸發條件(只觸發一次),如:SM0.1;從導航樹“指令/庫/ Modbus Protocol”下面,將MBUS_INIT指令拖拽到主程序塊中。再就是正確設置MBUS_INIT各項調用參數和執行結果輸出地址,我們可以建立一下如下圖所示初始化調用過程:
Mode:協議類型,1-Modbus協議;0-PPI協議。
Addr: PLC地址,1~247,。
Baud: 通訊波特率,1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600或11520。
Parity: 校驗方式,0-無校驗;1-奇數校驗;2-偶數校驗。
Delay:信息結束超時時間,0~32767,有線連接設置為0即可。
MaxIQ:0~128,映射在離散輸入寄存器或離散輸出寄存器中的I或Q數。建議為:128。
MaxAI:0~32;映射在模擬輸入寄存器中AIW數;CPU 221為0,CPU 222為16,CPU 224、226和226XM為32。
MaxHold:V內存映射在保持寄存器中的寄存器數。
HoldStart:V內存的映射時的起始地址。
Done:初始化指完成時,輸出為開狀態;開關量(Bit)。
Error:初始化錯誤代碼,請參閱Modbus從機協議執行錯誤代碼;輸出為字節。
調用Modbus從機通訊命令 初始化完成后,就可以調用Modbus從機通訊命令(MBUS_SLAVE)了。通常Modbus從機通訊命令在主程序塊的每個執行周期都要初執行(始終保持通訊狀態),因為可以用一個常開量作為命令的觸發條件,如:SM0.0。從導航樹“指令/庫/ Modbus Protocol”下面,將MBUS_SLAVE指令拖拽到主程序塊中。調用過程如下圖所示:
Done: 當MBUS_SLAVE指令響應對Modbus請求時,"Done"為開狀態。沒通訊請求時"Done"為關狀態。
Error:指令執行結果。只有"Done"為開狀態時,此狀態有效。請參閱Modbus從機協議執行錯誤代碼;輸出為字節。
庫存儲區分配 在完成前面兩個指令調用后,還要為庫指令使用的符號分配內存。當庫指令被插入到主程序塊中,在導航樹“程序塊”下會出現一個“庫”節點。在“庫”節點上點擊鼠標右鍵,在彈出菜單中選擇“庫存儲區”,進入“庫存儲區分配”對話框。
在地址框中輸入分配內存的開始地址,或者通過點擊“建議地址”按鈕自動分配內存。注意,分配的內存不要與已使用的內存重疊。
紫金橋軟件組態 完成PLC編程和配制后,還要對紫金橋軟件進行配制,這樣才能獲取、處理、查測、存儲和顯示相應的數據。組態過程分為兩個步驟:(1)設備組態,即建立一個與PLC相對應的邏輯設備;(2)點組態,即建立過程數據庫點的過程參量與PLC中變量的對應關系,從而利用點的自身功能進行處理、檢測和存儲。當然要將過程數據在計算機上展現給用戶,還要進行交互界面(窗口)組態。但這一過程對所有應用是相同這,這里就不介紹了。
設備組態設備組態就根據PLC使用的通訊協議及在網上的節點地址、端口屬性等對通訊參數進行定義的過程。
進入紫金橋開發環境,將導航樹切換到“數據庫”,在導航樹上選擇“設備驅動/MODBUS/
MODBUS(ASCII&RTU串口通訊)”,單擊鼠標右鍵,在單出菜單中選擇“增加設備驅動”會彈出發下所示對話框:
在對話框中輸入設備名稱、設備地址(與PLC中MBUS_INIT初始化的Addr參數一致),選擇串口號,并且設置(點擊“設置”按鈕)端口屬性,使用它與PLC中MBUS_INIT命令設置的屬性一致。點擊“下一步”:
在Modbus設備定義對話框中將協議類型選擇為“RTU”,存貯器類型選擇“32位”(即長整和浮點型4字節的數據的傳送格式為高位在前,低位在后)。單擊“完成”按鈕,則設備組態完成。
點組態及I/O連接完成了點組態還要進行點組態I/O連接,這樣才能將PLC中的變量映射到紫金橋軟件中。
進入紫金橋開發環境,將導航樹切換到“數據庫”,在導航樹上雙擊“點組態”,進入點組窗口:
選擇點類型,建點,設置常規參數是點組態的基本操作,對所有應用是相同的,這里就不詳細說明了。下面重點介紹一下I/O連接及與變量對應關系。
這里以模擬I/O點的I/O連接為例。新建一個模擬I/O點后,輸入點名,切換到“數據連接”屬性頁:
從該屬性的設備列表框中選擇在上一步驟中建立的設備(如:MOD),點擊“增加連接項”按鈕,進入“Modbus組點對話框”:
這里的“內存區”、“偏置”和“數據格式”是與PLC中部分內存類型和地址相對應的。對于在Modbus協議中不能對應的PLC內存類型,如果需要上傳到過程數據庫中,可以先它們先移動到V內存區,再通過V內存區讀取。S7-200內存區與紫金橋I/O連接對應關系如下所示:
S7-200地址 | 紫金橋軟件I/O連接 | 內存區 | 偏置 | Q0.0
| DO離散輸出量
| 0
| Q0.1
| 1
| Q0.2
| 2
| ……(Qm.n)
| ……(m*16+n)
| Q15.6
| 126
| Q15.7
| 127
| I0.0
| DI離散輸入量
| 0
| I0.1
| 1
| I0.2
| 2
| ……(Im.n)
| ……(m*16+n)
| I15.6
| 126
| I15.7
| 127
| AIW0
| AR輸入寄存器
| 0
| AIW2
| 1
| AIW4
| 2
| ……(AIW2n)
| ……(n)
| AIW62
| 31
| Hold Start(如:VB0)
|
| 0
| Hold Start+2(如:VB2)
|
| 1
| Hold Start+4(如:VB4)
|
| 2
| ……
|
| ……
| Hold Start+(HoldMax-1)*2
|
| HoldMax-1
| 在完成存貯區和地址組態,還要注意一點就是數據類型一致性,只有類型一致才能從PLC上獲得正確數據。我們可以從“數據格式”中選擇格式。對于字寄存器我們也可以將它拆分為位,從而獲得某個位的狀態。
注:對新組態的數據庫點只有重新啟動后才會生效。
以上是對通過Modbus協議在紫金橋軟件中獲取S7-200 PLC數據的使用方法的簡單介紹,希望對大家使用紫金橋有所幫助。
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