はじめに:シーメンスS 7-200 PLCは工業制御分野に広く対応し、性能が高く、運行が安定しているコントローラである。今回はシーメンスのS 7-200 PLCをModbus駆動でEMCPユビキタスネットワーククラウドプラットフォーム(EMCPと略称する)に接続し、パソコンのWebページ、携帯APP、微信による200 PLCの遠隔監視を実現する。
1)S 7-200 1台(CPU 226またはCPU 224に2つのシリアルポートがあるPLCを使用し、port 1口でプログラムのダウンロードとオンライン監視を行い、port 0はModbus-RTUスレーブ局とEG 20ゲートウェイとの通信を行うことを推奨する)。Smart 200 PLC(以下、従来の200 PLCを事例として解説)を使用することもできます。
2)河北青蜂科技のEG 20ゲートウェイ1台、アンテナと電源アダプタ(以下、EG 20を例とする)。
3)SIMカード1枚、流量、大きいカード(モバイル、コネクション、または電気通信カード)があります。
4)DP 9ピンオス1本。
5)ネットワーク接続パソコン1台(WinXP/Win 7/Win 8/Win 10オペレーティングシステム)
品目の準備は次のとおりです。
ゲートウェイ関連技術パラメータと使用説明は、『EG 20ユーザー使用マニュアル』を参照することができる。
1、ゲートウェイが正常にネットワークに接続できることを保証し、4 Gカード(モバイル/コネクション/電気通信流量カード、ビッグカード)を通じてネットワークに接続する(ゲートウェイに付属するアンテナを接続する必要がある)、またはネットワーク線を通じてネットワークに接続する(ルータから出てきたネットワーク線をゲートウェイのWANポートに接続する必要がある)、
2、ゲートウェイは12 Vまたは24 V直流電源に接続し、電源を投入する。(電源プラスマイナス極は反接続しないように注意)。
200 PLC電源接続(電源が24 VDCか220 VACか注意)、9ピンシリアルヘッド(下図)を用意し、2本のワイヤでそれぞれ溶接した3と8ピン(200 PLCシステムマニュアルに紹介されている、3と8ピンはRS 485通信口)。このとき、PLC prot 0シリアルポートの3ピンをEG 20ゲートウェイの「RS 485 A」端子に接続し、8ピンをEG 20ゲートウェイの「RS 485 B」端子に接続します。
1、200 PLCをプログラミングされたコンピュータでコンピュータに接続し、Step 7-MicroWinプログラミングソフトウェアを開き、新規プロジェクトを作成し、メインプログラムにModbus Slave Port 0機能ブロック(MBUS _ INIT、MBUS _ SLAVE)を追加する。
ライブラリファイル
•シーメンスModbusスレーブステーションプロトコルライブラリには、MBUS _ INIT命令とMBUS _ SLAVE命令の2つの命令が含まれています。
•MBUS _ SLAVE命令は、Modbusマスタデバイスに対して発行される要求サービスに使用されます。
•MBUS _ INIT命令は、Modbusスレーブ通信を有効、初期化、または禁止するために使用されます。MBUS _ SLAVE命令を使用する前に、MBUS _ INIT命令を正しく実行する必要があります。コマンドが完了したらすぐに「完了」ビットを設定して、次のコマンドを実行し続けることができます。
MBUS _ INIT、MBUS _ SLAVE命令の説明は、「STEP 7-MicroWIN」ソフトウェアのヘルプを参照してください。
注意:CPU 222は、MBUS _ INIT命令を設定する際に、「MAXAI」を「16」に設定する。
上記では、Modbus保持レジスタ領域をVB 1000から(HoldStart=VB 1000)、保持レジスタは100ワード(MaxHold=100)であり、保持レジスタはワード(2バイト)単位であるため、実際にはこの通信バッファはVB 1000〜VB 1200の200バイトを占有している。
2、在庫保管エリアを設定します。
メニュー・バーの「ファイル」をクリックしてドロップダウン・ボックスで「在庫領域割当て」を選択して、開いているダイアログ・ボックスに在庫領域の開始アドレスを入力して、そのアドレスがプログラムですでに採用されているか、採用準備中の他のアドレスと重複しないように注意して、「提案アドレス」をクリックしてmodbus機能ブロックが占有しているアドレスとプログラム中のレジスタ・アドレスの重複を回避することができます。
3、プログラムをコンパイルし、コンパイルに間違いがなければ、PPIケーブルを通じてプログラムをPLCにダウンロードする(PLCにシリアルポートが1つしかなく、このシリアルポートがmodbusポートに構成されている場合、私たちはプログラムを降りる時にPLCの運転スイッチを「stop」位置に引き金をかける必要がある)。ダウンロードが完了したら電源を切り、プログラムを開いてMBUS _ INIT命令とMBUS _ SLAVE命令の「Error」ピン出力が正常かどうかを監視し、確認する(0ビットは正常で、その他の数値は故障で、シーメンスPLC技術マニュアルの故障リストを参照)。
管理者アカウントでEMCPプラットフォームにログインし(360ブラウザの極速モード、ブラウザ(Chrome)、またはChromiumカーネルをサポートするブラウザを使用することを推奨)、EMCPクラウドプラットフォームを設定します。具体的な操作は『EMCPユビキタスネットワーククラウドプラットフォームユーザーマニュアル』を参照する。EMCPにログインしたら、まずデバイスリスト表示ページに進みます。デバイスは作成されていないので、空のページです。次の手順に従います。
手順:【バックグラウンド管理】(管理アカウントのみこの権限があります)→【デバイスセンター】→【EGデバイス管理】→【+新規】→デバイス情報を記入→【保存】をクリックします。ここで、【デバイス名】は必須で、その他のオプションはオプションで入力できます。
EGデバイス管理ゲートウェイの配置の中で最も主要な2つの場所は配置が必要で、1つはネットワークシリアル通信パラメータを配置して、2つはmodbus駆動を作成して、以下はステップに分けてこの機能について説明します。注意:ゲートウェイはオンライン後にのみリモート構成が可能です。
手順:【手順②:ゲートウェイ、メータ管理】→【ゲートウェイをバインド】→【SN番号】と【検証コード】→【OK】をクリックします。
SNと認証コードはゲートウェイの筐体ラベル上にあり、SNは12桁の純粋なアラビア数字、認証コードは6桁の英字であり、【備考】は必要に応じて記入でき、編集が完了したら【OK】をクリックする。
(*必須項目付き)
「ゲートウェイ基本情報」では、バインドされたゲートウェイがプラットフォームに接続されているかどうかを確認できます(正常にログインしたプラットフォームには「オンライン」緑の文字が表示され、失敗した場合は「オフライン」灰色の文字が表示されます。この場合はネットワークまたはネットワーク信号を確認してください)。
シリアルポートRS 485通信を使用するには、RS 485通信パラメータを設定する必要があります。
ゲートウェイに接続されている各デバイスは、対応するデバイスドライバを確立する必要があります。コンピュータにマウスを挿入したように、コンピュータシステムにこのマウスの駆動がインストールされているだけで、コンピュータはこのマウスを認識することができます。デバイスとゲートウェイがどの通信ポートを介して接続されているかによって、どの通信ポートの下にドライブが追加されます。図に示すように、【RS 485】の後の【ドライバの追加】をクリックすると、右側の基本構成テーブルが表示されて構成されます。
メモ:構成が完了したら、「保存」をクリックします。
基本構成の概要:
【駆動名】:必須項目、カスタマイズすればよく、複数の駆動がある場合は区別する。
【ブランド】:必須項目、「汎用modbusデバイス」を選択します。
【型式】:必須項目、「Modbus RTU」を選択します。
【設備住所】:必須項目、設備住所は200 PLC設定のスレーブ番号に基づいて記入し、本ケースのPLCスレーブ番号は「1」なので、ここに「1」を記入する。
【最小収集周期】:ゲートウェイが設備データを収集する時間間隔、単位:msである。1000 msを設定する、すなわちゲートウェイ1 sが設備データを収集する。
【通信待ち時間】:ゲートウェイが通信データを受信する待ち時間。必要に応じて調整できます。デフォルトは1000 msです。
【16ビット型】、【32ビット型】、【32ビット浮動小数点型】:対応するデータ型の復号順を指す。デフォルト設定でOK
【ブロック収集方式】:0-最大長でブロックを分ける:収集ブロックは最大ブロック長で処理し、住所が不連続で住所が近い複数のブロックに対して、1つのブロックに分けて一括読み取りし、収集効率を最適化する;1-連続アドレス別ブロック分け:収集ブロックはアドレス連続性で処理し、アドレスが連続していない複数のブロックに対して、毎回連続アドレスだけを収集し、最適化処理をしない。デフォルトを直接選択すればいい。
【4区16ビット書込み機能コード】:4区単語書込み時の機能コードの選択。デフォルトを直接選択すればいい。
手順:【手順③:変数管理】→【+変数追加】→変数情報を記入→【保存】をクリックします。
変数の説明:
【メータ、PLC】:必要です。先ほど作成したドライバを選択すればいいです。実際の状況に応じて選択します。
【変数名】:必須、カスタマイズすればよい。重複した名前は使用できません。
【単位】:必須ではなく、カスタマイズすればよい。リスト表示では、変数に単位が表示されます。
【レジスタタイプ】:必須、シーメンスPLCでは、Q点は【コイル(0 x)】、I点は【離散量入力(1 X)】、V領域は【保持レジスタ(4 X)】、AI領域は【入力レジスタ(3 X)】に対応する。
【レジスタアドレス】:必ず記入して、住所記入時に保管エリアの記号を持たないで、具体的な対応設定は下の写真を参照してください。
【データ型】:必要であり、実際の必要に応じて選択すればよい。
【小数点以下の桁数】:必要ではなく、必要に応じて記入します。
【デッドゾーン設定】:必須ではなく、デフォルトでよい。必要に応じて記入すればいい。詳細については、後の「?」ヘルプを参照してください。
【ステータスリスト】:必須ではありません。数値をテキストに直接マッピングできます。値が「10」、マッピングフィールドが「デバイス障害」の場合、収集された変数の値が「10」の場合、デバイス障害はデバイス監視と履歴レポートに直接表示されます。
【数値演算】:必須ではありません。収集されたデータは、記入された数式に基づいて計算することができます。詳細な説明は、後の「?」ヘルプを参照してください。
【読み書き方式】:必要に応じてレジスタの読み書き方式を独自に変更でき、デフォルトは読み書き専用です。
PLCの各レジスタ変数のプラットフォームへの追加記入例を下図に示す:
追加が完了すると、【変数管理】下図のように、【データテスト】ボタンをクリックして変数値が収集されているか、または値が正しいかどうかをチェックできます。
Step 7-MicroWinプログラミングソフトウェアの「プログラム状態モニタ」と「状態テーブルモニタ」を開き、プログラムの運転状態と内部データの数値表示を表示します。状態テーブルを使用して、各データの現在の値を表示し、データを強制することができます。下図の通り。
ユーザーはEMCPプラットフォームにログインし、「S 7-200」デバイスの画像またはデバイス名をクリックしてEGデバイスにアクセスすると、関連データを表示、修正することができます。