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s7-200 通过moxaG3150与和利时dcs通信案例 |
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员工内部交流资料
S7-200PLC 通过MOXA G3150与MACSV的Modbus通讯
编写：秦晓杰
审核：
审批：
2013年1月
S7-200 PLC 通过MOXA G3150与MACSV的Modbus通讯
本文讲述S7-200系列PLC通过MOXA G3150 (GPRS)采用Modbus RTU协议与DCS系统建立通信连接的一般方法。
1、系统资源
1.1、S7-200 226 CPU和MOXA G3150各一个。
1.2、和利时DCS（FM801）一套。
1.3、Modbus主站通信软件一套。
1.4、MOXA服务器软件、虚拟串口软件各一套。
1.5、S7-200通讯线缆一根。
1.6、DP接头一个，两芯线缆一根。
1.7、操作系统：Windows SP2中文专业版；PLC组态软件：MicroWIN V4.0 SP9；DCS组态软件：MACS V5.2.4中英文正式版。
2、PLC软硬件设置
2.1、硬件说明：
S7-200 PLC Port0或Port1口接口示意图：
G3150端口接线：
注：RS485口为5个端子，从左到右编号为1,2,3,4,5端口号。
RS422 4线制接法1+，2-，3+，4-，5GND。
RS485 2线制接法3+，4-，5GND。
2.2、PLC软件设置
2.2.1、为Modbus指令库分配V存储器：
2.2.2、编写通讯相关程序：
编程所需功能块的位于如下库文件中：
使用功能块MBUS_INIT在PLC程序首次扫描时使能和初始化Modbus通讯，当每次扫描时使用功能块Modbus_SLAVE响应Modbus主站的请求。
MBUS_INIT功能块管脚定义：
参数 意义 选项
EN 使能
Mode 协议选择 0=PPI, 1=MODBUS
Addr 从站地址
Baud 传输速率 kbps 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200
Parity 校验 0=无校验, 1=奇校验, 2=偶校验
Delay 超时时间 ms
MaxIQ 可使用的数字输入输出点数
MaxAI 可使用的模拟量输入点数
MaxHold 保持寄存器字的最大数量
HoldStart 保持寄存器的起始地址(40001)
Done 完成标志位
Error 错误代码
Modbus_SLAVE功能块管脚定义：
参数 意义 选项
EN 使能
Done 完成标志位
Error 错误代码
错误代码解析：
0 无错误
1 内存范围错误
2 非法波特率或奇偶校验
3 非法从属地址
4 非法Modbus参数值
5 保持寄存器与Modbus从属符号重叠
6 收到奇偶校验错误
7 收到CRC错误
8 非法功能请求/功能不受支持
9 请求中的非法内存地址
10 从属功能未启用
程序编译、下载到S7-200 PLC后，运行CPU。
注：库指令所需储存区不能与Modbus储存区重叠。
3、MOXA G3150软件设置
OnCell G3150系列的RealCom通讯方式设置
下图是RealCom的网络拓扑示例。
3.1、设置服务器
在服务器上安装软件“OnCell Central Manager”，运行“OnCell Central Manager”，在IP for User Connection和IP for Oncell Device Connection中选择外网的IP地址。点击Startup按钮，此时服务器端建立完成。
如下图所示：
3.2、设置OnCell G3150的参数
用网线连接PC与G3150设备，打开一个网页，在网页的地址栏中输入OnCell G3150的默认IP地址192.168.127.254，此时将会打开OnCell G3150的网页设置界面。设置OnCell G3150有线网的IP地址，在Basic Network Setting页面下设置。如下图：
设置OnCell G3150的无线传输模式，点选GPRS模式。
移动SIM卡，APN填写“cmnet”。Username和Password都填写“guest”。联通SIM卡，APN、Username、Password都不填写。
联通3G SIM卡，APN填写“3gnet”，其他不填写。
设置OnCell G3150串口连接到服务器参数，在OnCell Central Manager界面下设置。
在Manager IP填写服务器的IP地址（必须是外网IP地址）。
设置OnCell G3150网口连接到服务器参数，在Service Forwarding界面下设置。
在Eth.Device IP填写客户端的IP地址以及所使用的端口号（是接在Oncell G3150设备下面网络设备的IP地址及应用端口号）。
如果不需要用到网口转无线，则Service Forwarding选择Disable。
设置串口模式，在Operation Modes页面下设置。
在Application选择Device Control。
在Mode选择RealCOM。
设置串口参数，在Communication Parameters页面下设置。
以上设置完成后，保存设置，重新启动OnCell G3150。
3.2.1、通信检测
G3150安装开通GPRS手机卡，确保能与服务器够相互ping通。在G3150配置界面，用G3150 ping服务器IP地址。
System Management ping输入服务器IP
3.3、设置客户端
在客户端安装软件“OnCell Windows Driver Manager”。
运行“OnCell Windows Driver Manager”，并进行串口映射。
点击“Add”在弹出的界面下点选“Input Mannully”点选“WAN IP or Host Name”并填写服务器的IP地址。在“Data Port”和“Command Port”中填写端口号,端口根据服务器自动分配端口号进行填写。如下图：
查询服务器分配的端口的方法：
在打开的网页上输入：“http://服务器的IP地址:8080”，出现服务器监视界面。用户名为admin，密码为admin 。选择与本台Oncell G3150的MAC地址一致的选项，双击此项，并点选User Ports进行查询串口映射情况。查找分配给Data Port和Command Port的端口号。此时，串口映射成功，且未被打开时，Data Port和Command Port状态是：Registered。串口打开时，Data Port和Command Port状态是：Connected。
点击“OK”按钮，进行串口的映射。此时在电脑的设备管理器中会看到映射的串口。检验串口映射用串口调试助手打开刚刚映射出的串口，发现以下也中Data Port和Command Port状态：由Registered改变成了Connected。
4、DCS软件设置
4.1. 安装MACSV5.2.4软件，在数据总控中新建工程，联编，下装。
4.2、安装Modbus主站通信软件，打开安装目录下MvModbusMDT.ini文件，参照MACSV5-ModbusMst V1.1.0使用说明书进行配置。
4.3、功能码及数据类型配置
MODBUS RTU地址与S7-200的地址对应关系：
MODBUS地址总是以00001、30004之类的形式出现。S7-200内部的数据存储区与MODBUS的0、1、3、4共4类地址的对应关系如下所示：
说明：其中T为S7-200中的缓冲区起始地址，即HoldStart。
如果已知S7-200中的V存储区地址，推算MODBUS地址的公式如下：
MODBUS地址=40000+（T/2+1） ——————其中T为偶数。
Modbus协议及Modbus主站通信软件数据类型定义如下：
例如：将PLC模拟量模块从现场采集到的未经量程转换的温度原始数据通过V存储区传送至DCS系统，在DCS系统中进行量程转换并显示。则PLC中的数据区为4xxxx，数据长度为1 个字，类型为整型，那么与之对应在配置文件MvModbusMDT.ini中使用功能码为3，数据类型选择2。
4.4、在数据库中添加点，与MvModbusMDT.ini中的点名一致（模拟量定义相应的量程）。
注：如果数据仅在服务器中交换，站号设置为0；如果数据需要与控制器交换，站号设置为相应控制器的站号。
4.5、运行MACSV5-ModbusMst主站软件，如果通讯正常，信息窗口提示如下。
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| 评论人署名：gang2013 |
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评论时间：2013/10/21 17:15:00 |
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