前言：西門子S7-200PLC廣泛應于工業(yè)控制領域，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、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；
 

　　S7-200 一臺(建議使用CPU226 或 CPU224 有兩個串口的PLC，port1口做程序的下載和在線監(jiān)視，port0做Modbus-RTU從站與GM10-DTU模塊通訊)。也可以使用Smart200PLC(以下以老款200PLC做案例解說)。
 

　　河北藍蜂科技的DTU模塊一臺，天線和電源適配器(以下用GM10-DTU作為實例)。
 

　　SIM卡一張，有流量，大卡(移動或聯(lián)通卡)。
 

　　DP9針公頭一個。
 

　　聯(lián)網(wǎng)電腦一臺(WinXP/Win7/Win8操作系統(tǒng))
 

　　電工工具、導線若干。
 

　　物料準備如下；
 

　　1.2 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DTU網(wǎng)關(WM10-DTU網(wǎng)關的設置和GM10類似，以下均以GM10-DTU網(wǎng)關來介紹)連接天線、插上SIM卡(移動/聯(lián)通流量卡，大卡)、連接12V或24V的電源適配器。
 

　　1.3 S7-200PLC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)，用兩顆導線分別焊接的3和8引腳(200PLC系統(tǒng)手冊中有介紹，3和8引腳為485通訊口)。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。
 

　　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 Slave Port0功能塊(MBUS_INIT,MBUS_SLAVE)
 

　　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主設備發(fā)出的請求服務。
 

　　•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。指令完成后立即設定“完成”位，才能繼續(xù)執(zhí)行下一條指令。
 

　　MBUS_INIT、MBUS_SLAVE指令說明請參考“STEP 7-MicroWIN”軟件中的幫助。
 

　　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)。
 

　　2，設置庫存儲區(qū)。點擊菜單欄中的“文件”在下拉框中選擇“庫存儲區(qū)分配”在打開的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，可以點擊“建議地址”避免modbus功能塊所占用的地址和程序中的寄存器地址重疊。
 

　　3、編譯程序，編譯無誤后，通過PPI電纜將程序下載到PLC(如果PLC只有一個串口，且這個串口配置成了modbus口，那么我們在下程序時需要將PLC的運行開關扳到“stop”位置)，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，請參看西門子PLC技術手冊中的故障列表)。
 

　　三，EMCP平臺設置。
 

　　用管理員賬號登錄EMCP平臺，對EMCP云平臺進行設置。具體操作參照《EMCP物聯(lián)網(wǎng)云平臺用戶手冊》。登錄EMCP后首先進入設備列表顯示頁面，因為我們未創(chuàng)建任何設備，所以是一個空頁面。點擊右上角的“后臺管理”按鈕(只有管理賬號才有此權限)，進入EMCP平臺的后臺。
 

　　3.1遠程配置DTU
 

　　打開“后臺管理—>模塊管理”頁面，將DTU綁定至此管理員賬號，然后就可以使用“遠程配置”功能來配置DTU的各項通訊參數(shù)和功能參數(shù)。最主要兩個地方需要配置，一是與PLC通訊的串口參數(shù)，二是設置DTU定時采集PLC數(shù)據(jù)的MODBUS通道參數(shù)，下面分步驟對此功能進行講解。注：模塊只有在線后才可以進行遠程配置，也可以使用“DTU配置軟件”對模塊配置，參考文檔《DTU配置軟件使用手冊》。
 

　　3.1.1模塊綁定
 

　　模塊初始綁定密碼是111111，直接點擊綁定即可。
 

　　3.1.2模塊遠程配置
 

　　模塊的遠程配置先“讀取”再“寫入”，只有寫入成功后才表示該參數(shù)成功配置到DTU中，“寫入”后也可以“讀取”以檢查之前的操作是否成功。如果不用模塊DI報警點則無需進行“短信設置”。
 

　　設備從站號：為模塊所連設備的MODBUS從站地址(范圍1-250)，此地址必須和設備從站地址一樣。要和PLC設置的MODBUS從站號一致。
 

　　功能碼：為模塊讀取設備MODBUS寄存區(qū)的標志符。“功能碼01”對應“線圈”(0XXXX)，“功能碼02”對應“離散量輸入”(1XXXX)，“功能碼03”對應“保持寄存器”(4XXXX)，“功能碼04”對應“輸入寄存器”(3XXXX)。西門子PLC中，Q點對應01功能碼，I點對應02功能碼，V區(qū)對應03功能碼，AI區(qū)對應04功能碼。
 

　　起始地址：為模塊所連設備的MODBUS寄存器讀取的起始地址(不包含寄存區(qū)標識符)。圖中1對應40001
 

　　數(shù)據(jù)長度：為DTU讀取設備數(shù)據(jù)的連續(xù)長度，圖中的長度為10，既連續(xù)讀取從40001到40010共10個數(shù)據(jù)。
 

　　標準DTU可連接多個從站(最多4個)，可點擊“新建”創(chuàng)建新子設備從站，配置規(guī)則按上述說明。
 

　　結合上文PLC從站的建立，這里讀取的就是 40001到40010，也即是西門子200PLC內部的VW1000到VW1019寄存器中的數(shù)據(jù)。
 

　　注：當DTU出現(xiàn)異常時，如無法連接網(wǎng)絡在線，或者無法與PLC正常通訊，此時可以使用配置口(默認RS232)連接PC，使用“DTU配置軟件”來查看狀態(tài)及異常報警，詳見《DTU配置軟件使用手冊》。
 

　　3.2新建數(shù)據(jù)規(guī)則
 

　　點擊網(wǎng)頁左側的“數(shù)據(jù)規(guī)則”進入規(guī)則設置頁面，點擊右上角的“新增”，在彈出的窗口中設置該數(shù)據(jù)規(guī)則的名稱“S7-200PLC”和展示樣式“列表展示”，我們可以選擇列表展示或組態(tài)展示，列表展示：我們所添加的數(shù)據(jù)會以固定的列表樣式展示，列表展示方式簡單方便(數(shù)據(jù)測試階段可選用列表展示)。組態(tài)展示：我們可以任意繪制設備數(shù)據(jù)的展示樣式比如添加圖形、圖片、儀表盤、柱狀填充和文字等內容(此功能類似傳統(tǒng)的組態(tài)軟件可參考《EMCP平臺畫面組態(tài)使用說明》文檔)。數(shù)據(jù)規(guī)則新建完后點擊“實時數(shù)據(jù)”新增實時數(shù)據(jù)(3.1.2中設置的Modbus配置)，點擊“讀寫數(shù)據(jù)”創(chuàng)建平臺對設備手動讀寫操作的數(shù)據(jù)。創(chuàng)建規(guī)則展示如下。
 

　　注：實時數(shù)據(jù)：是DTU根據(jù)所配置的Modbus采集通道(參考上面的3.1介紹)，按設定的采集間隔定時讀取從站數(shù)據(jù)并上傳到平臺所顯示的內容；
 

　　讀寫數(shù)據(jù)：無需在DTU配置Modbus定時采集通道，可直接通過平臺對下位設備進行數(shù)據(jù)的手動讀寫操作；
 

　　EMCP平臺所有"寄存器地址"設置均不需要帶寄存器區(qū)標識符，如讀寫“保持寄存器”(03功能碼)中40019的數(shù)據(jù)，在平臺數(shù)據(jù)規(guī)則中的"寄存器地址"填寫19即可(注：如果設備Modbus地址計數(shù)是從0開始的，則需要做加1處理，即填寫20) 。
 

　　報警設置，在創(chuàng)建好的實時數(shù)據(jù)中，點擊“報警”選項，進入報警設置頁面。我們可以設定該數(shù)據(jù)的報警上下限和報警內容以及是否啟用此報警。設定報警后當該數(shù)據(jù)超出報警上下限后平臺會自動記錄報警的時間和報警值，同時平臺會向用戶登錄的APP推送報警消息。
 

　　3.3新建設備
 

　　新建“設備”, 選擇菜單“設備管理”-> “新增”新建一個設備“西門子S7-200PLC”。新建設備是填寫設備的基本信息，1選擇設備匹配的圖片(從本地上傳，也可不選擇，系統(tǒng)會以默認圖片顯示);
 

　　2輸入模塊SN，輸入要綁定的SN碼，如果此SN之前未綁定，則會彈出綁定窗口進行綁定;
 

　　3選擇上面創(chuàng)建的數(shù)據(jù)規(guī)則;
 

　　4點擊“地圖”按鈕選擇設備所在的地理位置。完成后點擊“保存”
 

　　四，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。
 

　　用戶登錄EMCP平臺，點擊 “西門子S7-200PLC”設備的圖片或設備名稱進入設備。首先看到的是200PLC定時采集數(shù)據(jù)的顯示(實時數(shù)據(jù))，點擊“讀寫數(shù)據(jù)”對200PLC進行讀寫操作，點擊“歷史數(shù)據(jù)”查看設備定時存儲數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)報表,點擊“報警記錄”進入報警信息記錄報表頁面，顯示如下。
 

　　在手機安裝《云聯(lián)物通》手機APP(可通過電腦網(wǎng)頁平臺登錄頁右上角的二維碼掃描下載，或各大應用商店下載)，憑用戶名和密碼登錄，進入設備列表后點擊“西門子S7-200PLC”設備，直接進入的是實時數(shù)據(jù)列表頁面或組態(tài)畫面(組態(tài)展示方式下)，點擊右上角菜單欄“三杠按鈕”，彈出功能菜單，在菜單中點擊“讀寫數(shù)據(jù)”對讀寫數(shù)據(jù)進行讀寫操作，點擊“歷史報表”查看設備的歷史存儲數(shù)據(jù)報表，點擊“歷史曲線”可查看各數(shù)據(jù)的歷史趨勢圖，點擊 “報警信息”查看該設備的報警記錄，點擊“設備詳情”查看設備的詳細信息或視頻畫面。
 

　　五，輔助功能介紹
 

　　5.1數(shù)據(jù)規(guī)則中開啟通訊報警和*普通用戶功能。
 

　　通過“后臺設置->數(shù)據(jù)規(guī)則->設置->組態(tài)展示”這幾個步驟來選擇使用組態(tài)展示形式來展示對應數(shù)據(jù)規(guī)則。選擇為組態(tài)展示后，規(guī)則的畫面組態(tài)選項變?yōu)榭捎茫c擊“畫面組態(tài)”選項，進入編輯頁面。通過組態(tài)編輯頁面我們可以任意繪制圖片、文字、數(shù)顯框、按鈕、指示燈、管道、設備等等空間，詳細功能請參考《EMCP平臺畫面組態(tài)使用說明》
 

　　5.3數(shù)據(jù)規(guī)則中開啟通訊報警和*普通用戶功能。
 

　　通訊報警功能就是當DTU與組態(tài)王通訊異常時，在相應設備中會進行報警，根據(jù)通訊異常的原因在報警內容中進行注釋，方便調試。
 

　　5.4設備公開功能。
 

　　在設備管理中，可以將設備的屬性設置為公開，公開后會生成設備所屬的url連接和二維碼，通過該連接和二維碼可實現(xiàn)免登陸打開設備，同樣也可將設備分享到社交圈。
 

　　5.5新增普通賬號及設備*。
 

　　管理員賬號創(chuàng)建完設備后，可以通過“普通賬號”選項為用戶創(chuàng)建一個單獨的賬號供其訪問所屬的設備。
 

　　5.6視頻監(jiān)控功能。
 

　　EMCP平臺可實現(xiàn)螢石云攝像頭的接入，從而實現(xiàn)web、APP、等終端對現(xiàn)場視頻監(jiān)控功能。
 

　　5.7風格定制/系統(tǒng)定制服務。
 

　　對于大中型企業(yè)，我們還為用戶提供平臺和軟件定制服務，介紹如下；
 

　　風格定制服務：風格定制是在原有EMCP平臺基礎上實現(xiàn)用戶個性化風格的顯示，整個服務依舊運行在原EMCP平臺服務器上的，布局、功能和架構等基礎內容不做改變。風格定制內容主要體現(xiàn)在電腦網(wǎng)頁、手機網(wǎng)頁、安卓APP、公眾平臺的登錄域名、登錄頁、平臺名稱、平臺圖標等。適合企業(yè)品牌建設。
 

　　私有云部署服務：為將EMCP系統(tǒng)部署到用戶的服務器上，除了顯示風格的定制，還可以更改系統(tǒng)的功能的增加、布局顯示的改變以及數(shù)據(jù)分析等服務。
 

　　六，故障分析。
 

　　6.1設備離線的原因
 

　　1.SN碼和密碼綁定錯誤，EMCP平臺所建設備的SN碼必須和所連GM10模塊的SN碼相同(SN位于GM10右側面標簽)，密碼必須和DTU配置軟件設置的密碼相同(默認111111)。
 

　　2.SIM卡選擇不對，必須選擇移動或聯(lián)通的SIM(部分聯(lián)通卡不兼容，建議選用移動卡)。
 

　　3.SIM卡欠費。
 

　　4.網(wǎng)絡信號差，DTU在信號強度低于15或誤碼率高于3時會出現(xiàn)掉線或無法聯(lián)網(wǎng)的情況，保證信號強度在20以上誤碼率為0(可通過改變天線的安放位置調整信號強度，信號強度可通過DTU配置軟件或平臺模塊遠程配置中獲得。)
 

　　6.2如平臺無法讀取組態(tài)王的數(shù)據(jù)的原因。
 

　　1.PLC的Modbus從站沒有創(chuàng)建成功。此時我們可以通過Modscan32主站軟件對PLC進行通訊測試，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)建的設備是否正確。
 

　　4，如果顯示“數(shù)據(jù)未采集”，請檢查模塊的“遠程配置”是否設置了Modbus采集通道，參考3.1.2中的設置。