自己動手——手機APP遠程監控西門子S7-1200PLC

發布時間:2019年11月14日

一、准備工作。

1.1在對接前我們需准備如下物品;

1)    西門子S7-1200PLC一台,及通訊用RJ45網線。

2)    西门子CB1241 RS485模块。

3)    河北藍蜂科技的DTU模塊一台,天線和電源適配器(以下用GM10-DTU作爲實例)。

4)    SIM卡一張,有流量,大卡(移動或聯通卡)。

5)    聯網電腦一台(WinXP/Win7/Win8操作系統)。

6)     電工工具,通訊線材等。

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1.2 DTU准備工作

此處參考《GM10-DTU用戶使用手冊》進行操作,我們需要對DTU網關(WM10-DTU網關的設置和GM10類似,以下均以GM10-DTU網關來介紹)連接天線、插上SIM卡(移動/聯通流量卡,大卡)、連接12V或24V的電源適配器。

1.3 PLC准備工作。

全部設備不接電源,取下S7-1200面板上下兩個活動護板,將CB1241插入CB槽內。將網線插入PLC的PROFINET網口,另一端插入電腦網口。CB1241與GM10的連接按下圖連接,既,CB1241的T/RA和TA短接,一起接GM10的485B;CB1241的T/RB和TB短接,一起接GM10的485A。PLC上電(220VAC),GM10上電(12VDC或24VDC)。

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二,PLC的modbus從站創建。

第一步,使用西门子的《TIA Portal》(以下简称博途)软件,本文使用的软件版本是V14。将S7-1200和CB1241进行设备组态,如下图:

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在設備組態中選擇S7-1200,在屬性中的“系統和時鍾存儲器”,設置啓用系統存儲器字節,後面會用到,如下圖:

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第二步,在程序塊中的Main[OB1],添加Modbus通訊使能指令塊“MB_COMM_LOAD_DB”和從站功能指令塊“MB_SLAVE_DB”。在創建過程中會提示生成相應指令塊的背景數據塊,點確認進行生成。

注意:請使用指令中的“MODBUS”文件夾下的指令,不要使用“MODBUS(RTU)”中的指令。

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上面兩張圖中的指令設置的參數是:通過RS485通訊,波特率9600,無奇偶校驗,數據位數8,停止位1;PLC從站號爲2,保持寄存器區域起始地址爲MW1000,長度爲10個字,即爲MW1000到MW1018。

注1:MB_COMM_LOAD_DB指令塊和MB_SLAVE_DB指令塊詳細使用說明請參考博圖幫助文檔,如下圖,信息系統的路徑是:“對PLC進行編程”—》“指令”—》“通訊(S7-1200,S7-1500)”—》“通訊處理器(S7-1200,S7-1500)”—》“MODBUS(RTU)(S7-1200)”

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注2:如果想要試用MODBUS訪問全局數據塊(DB),需要滿足以下兩個條件:

      首先:數據塊DB的屬性中的優化訪問必須取消;

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      然後:在MB_SLAVE_DB的寄存器指向中,使用指針指向該DB地址,如下圖

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上圖設置的MODBUS從站參數是:通過RS485通訊,波特率9600,無奇偶校驗,數據位數8,停止位1;PLC從站號爲2,保持寄存器區域起始地址爲DB3.DBW0,長度爲10個字,即爲DB3.DBW0到DB3.DBW9。

第三步,将修改好的程序下載到PLC中,此处需要注意,一定要使用“在线(O)”选项中的“下载并复位PLC程序”,如图:

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三,EMCP平台設置。

用管理员账号登錄EMCP平台www.lfemcp.com (建議使用IE9以上浏覽器或谷歌浏覽器)對EMCP雲平台進行設置。具體操作參照《EMCP物聯網雲平台用戶手冊》。登錄EMCP後首先進入設備列表顯示頁面,因爲我們未創建任何設備,所以是一個空頁面。點擊右上角的“後台管理”按鈕(只有管理賬號才有此權限),進入EMCP平台的後台。

自己動手——手機APP遠程監控西門子S7-1200PLC3.1遠程配置DTU

打開“後台管理—>模塊管理”頁面,將DTU綁定至此管理員賬號,然後就可以使用“遠程配置”功能來配置DTU的各項通訊參數和功能參數。最主要兩個地方需要配置,一是與PLC通訊的串口參數,二是設置DTU定時采集PLC數據的MODBUS通道參數,下面分步驟對此功能進行講解。注:模塊只有在線後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

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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

模塊的遠程配置最好先“讀取”再“寫入”,只有寫入成功後才表示該參數成功配置到DTU中,“寫入”後也可以“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”。

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設備從站號:爲模塊所連設備的MODBUS從站地址(範圍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:为模块读取设备MODBUS寄存区的标志符。“功能碼01”对应“线圈”(0XXXX),“功能碼02”对应“离散量输入”(1XXXX),“功能碼03”对应“保持寄存器”(4XXXX),“功能碼04”对应“输入寄存器”(3XXXX)。西门子PLC中,Q点对应01功能碼,I点对应02功能碼,MB_SLAVE_DB的MB_HOLD_REG指向的区域对应03功能碼(上文PLC程序指向的是MW1000到MW1018),AI区对应04功能碼。

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

數據長度:爲DTU讀取設備數據的連續長度,圖中的長度爲10,既連續讀取從40001到40010共10個數據。

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

      结合上文PLC从站的建立,这里读取的就是 40001到40010,也就是40001对应的MW1000到40010对应的MW1018,也即是上文中设置的西门子1200PLC内部的MW1000到MW1019寄存器中的数据。

注:當DTU出現異常時,如無法連接網絡在線,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”來查看狀態及異常報警,詳見《DTU配置軟件使用手冊》。

3.2 新建數據規則

點擊網頁左側的“數據規則”進入規則設置頁面,點擊右上角的“新增”,在彈出的窗口中設置該數據規則的名稱“S7-1200”和展示樣式“列表展示”,我們可以選擇列表展示或組態展示,列表展示:我們所添加的數據會以固定的列表樣式展示,列表展示方式簡單方便(數據測試階段可選用列表展示)。組態展示:我們可以任意繪制設備數據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(此功能類似傳統的組態軟件可參考《EMCP平台畫面組態使用說明》文檔)。數據規則新建完後點擊“實時數據”新增實時數據(3.1.2中設置的Modbus配置),點擊“讀寫數據”創建平台對設備手動讀寫操作的數據。創建規則展示如下。

注:實時數據:是DTU根據所配置的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據並上傳到平台所顯示的內容;

讀寫數據:無需在DTU配置Modbus定時采集通道,可直接通過平台對下位設備進行數據的手動讀寫操作;

EMCP平台所有"寄存器地址"设置均不需要带寄存器区标识符,如读写“保持寄存器”(03功能碼)中40019的数据,在平台数据规则中的"寄存器地址"填写19即可(注:如果设备Modbus地址计数是从0开始的,则需要做加1处理,即填写20)。

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報警設置,在創建好的實時數據中,點擊“報警”選項,進入報警設置頁面。我們可以設定該數據的報警上下限和報警內容以及是否啓用此報警。設定報警後當該數據超出報警上下限後平台會自動記錄報警的時間和報警值,同時平台會向用戶登錄的APP或微信推送報警消息。

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3.3 新建設備

新建“设备”, 选择菜单“设备管理”-> “新增”新建一个设备“西门子S7-1200 ”。新建設備是填写设备的基本信息,1选择设备匹配的图片(从本地上传,也可不选择,系统会以默认图片显示);

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

3選擇上面創建的數據規則;

4點擊“地圖”按鈕選擇設備所在的地理位置。完成後點擊“保存”。


四,實驗效果。

打開博圖軟件,將PLC轉至在線,並且從監控表中監控當前PLC的數據,如下圖:

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用户登錄EMCP平台(www.lfemcp.com),点击“西门子S7-1200 ”设备的图片或设备名称进入设备。首先看到的是PLC定时采集数据的显示(实时数据),通过点击“读写数据”对台达PLC进行读写操作,点击“历史数据”查看设备定时存储数据的历史数据报表,点击“报警记录”进入报警信息记录报表页面,显示如下。

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在手机安装《云联物通》手机APP(可通过电脑网页平台登录页右上角的二维码扫描下载,或各大应用商店下载),凭用户名和密码登录,进入设备列表后点击“西门子S7-1200”设备,直接进入的是实时数据列表页面或组态画面(組態展示方式下),点击右上角菜单栏“三杠按钮”,弹出功能菜单,在菜单中点击“读写数据”对读写数据进行读写操作,点击“历史报表”查看设备的历史存储数据报表,点击“历史曲线”可查看各数据的历史趋势图,点击“报警信息”查看该设备的报警记录,点击“设备详情”查看设备的详细信息或视频画面。

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五,輔助功能介紹

5.1 畫面組態功能。

通过“后台设置->数据规则->设置->組態展示”这几个步骤来选择使用組態展示形式来展示对应数据规则。选择为組態展示后,规则的画面组态选项变为可用,点击“画面组态”选项,进入编辑页面。通过组态编辑页面我们可以任意绘制图片、文字、数显框、按钮、指示灯、管道、设备等等空间,詳細功能請參考《EMCP平台畫面組態使用說明》/h-col-135.html

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5.2微信功能。

    微信關注“EMCP物聯網雲平台”公众号,按照提示绑定平台账号,即可使用微信监控设备,接收报警信息。为了便于对设备的管理建议将“EMCP物聯網雲平台”公众号“置頂”。

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5.3 數據規則中開啓通訊報警和授權普通用戶功能。

通訊報警功能就是當DTU與PLC通訊異常時,在相應設備中會進行報警,根據通訊異常的原因在報警內容中進行注釋,方便調試。設置及效果如下:

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5.4設備公開功能。

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

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5.5新增普通賬號及設備授權。

    管理員賬號創建完設備後,可以通過“普通賬號”選項爲用戶創建一個單獨的賬號供其訪問所屬的設備。此功能主要爲用戶開通一個專屬的賬號,用戶查看自己所屬的設備。

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5.6視頻監控功能。

EMCP平台可实现萤石云摄像头的接入,从而实现web、APP、微信等终端对现场視頻監控功能。详情请浏览《EMCP物聯網雲平台视频使用说明V3.3》

5.7風格定制/系統定制服務。

對于大中型企業,我們還爲用戶提供平台和軟件定制服務,介紹如下;

風格定制服務:風格定制是在原有EMCP平台基礎上實現用戶個性化風格的顯示,整個服務依舊運行在原EMCP平台服務器上的,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在電腦網頁、手機網頁、安卓APP、微信公衆平台的登錄域名、登錄頁、平台名稱、平台圖標等。適合企業品牌建設。

私有雲部署服務:爲將EMCP系統部署到用戶的服務器上,除了顯示風格的定制,還可以更改系統的功能的增加、布局顯示的改變以及數據分析等服務。

如有需求可聯系藍蜂銷售人員。

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平台所建設備的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,必須選擇移動或聯通的SIM(部分聯通卡不兼容,建議選用移動卡)。

3.SIM欠費。

4.網絡信號差,DTU在信號強度低于15或誤碼率高于3時會出現掉線或無法聯網的情況,最好保證信號強度在20以上誤碼率爲0(可通过改变天线的安放位置调整信号强度,信号强度可通过DTU配置软件或平台模塊遠程配置中获得。)

6.2 如平台無法讀取PLC的數據的原因。

1.PLC的Modbus從站沒有創建成功。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的數據那麽說明PLC的Modbus從站沒有創建成功。

2.接线错误。将PLC port0串口的3脚接到GM10端子的485A,8脚接到GM10端子的485B上。

3.數據創建失敗,檢查數據規則中所創建的設備是否正確。

4,如果顯示“數據未采集”,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。




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