西門子PLC-Modbus資料互動

1 需求應用

在實作自動化控制中，常常會有這樣的需求：在一個復雜的自動化產線除錯專案中，在PLC執行到某個動作節點時候，要和單個/多個Modbus-RTU設備進行資料互動，希望有個快速工具能夠實作PLC給一個觸發信號，PLC內部資料就能立馬寫入Modbus-RTU設備中；或者PLC給一個觸發信號，Modbus-RTU設備的資料就馬上讀到PLC中了，Simatic_Modbus_TcpDX能快速實作這個功能，

2 應用架構

2.1 應用架構

2.2 架構說明

• 串口服務器把RFID讀頭的RS485介面轉成以太網口，并把SCAEdge與SIEMENS PLC接入同一個局域網路里面；
• 按照實際SIEMENS PLC的觸發需求，在SCAEdge內部配置好；
• 啟用Simatic_Modbus_TcpDX軟體即可，

3 應用舉例

3.1 準備測驗設備

• RFID讀頭2個
• 記憶體2個（后續簡稱：“卡片、卡”）
• SIEMENS S7-200 SMART PLC 1個（IP:192.168.1.50）
• 2口的串口服務器（MOXA）1個
• SCAEdge 1個
• 5口互動機1個
• 24V電源模塊1個
• 若干網線和導線

3.2場景描述

• 兩個RFID讀頭固定在2個工位上：RFID1，RFID2；

• 每個讀頭對應一個卡片：卡1、卡2；

• 在現場加工程序中，卡1、卡2的位置會交替變換；

  

• 資料互動模式如下表所述：

3.3 測驗設備引數

3.3.1 RFID引數配置：默認保持不變

• Device Id：2
• Baud：115200bps
• Word：8
• Parit：NONE
• Stop：1

3.3.2 MOXA引數配置：修改默認引數

• 修改電腦IP，MOXA的默認IP:192.168.127.254 子網掩碼：255.255.255.0，瀏覽器輸入MOXA IP地址進行配置，初始密碼:moxa

• 在“Network Settings"，修改MOXA的默認IP，本手冊選用IP：192.168.1.48

  

• 在“Serial Settings”，配置串口引數（根據RFID的基本引數）

  

• 在“Operating Settings”，配置MOXA作業模式“TCP Server Mode”，注：下圖“Force transmit 建議設定成20ms”

  

• 保存退出，并重啟，

3.3.3 SCAEdge引數配置

• 修改SCAEdge的IP地址，改成：192.168.1.49

• 把撰寫的組態檔“Simatic_Modbus_TcpDX_Project.xml”，下載到模塊

  • 打開SCAEdge的配置軟體——EdgePlant
  • 進入“邊緣應用軟體管理界面”，點擊“安裝”
  • 選擇安裝目錄“/opt/scapeak/Simatic_Modbus_TcpDX/”
  • 找到本地PC上“Simatic_Modbus_TcpDX_Project.xml”所在位置
  • 勾選“可執行、可注冊”，開始安裝

  

• 把Simatic_Modbus_TcpDX工功能添加開機自啟

  • 在“邊緣應用軟體管理——2.自動化控制”找到“Simatic_Modbus_TcpDX”軟體名稱
  • 滑鼠右鍵點擊“添加開機啟動”；

  

  • 點擊下“載配置”

  

  • 下載成功，重啟Edge模塊，

3.4 如何撰寫“Simatic_Modbus_TcpDX_Project.xml”檔案

• 新建一個TXT文本，重命名為“Simatic_Modbus_TcpDX_Project”，擴展名TXT改成xml

• 本案中，“Simatic_Modbus_TcpDX_Project.xml”內容如下：

  <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
  <Simatic_Modbus_TcpDX>
  	<SimaticPLC Name="PLC50" IpAddr="192.168.1.50" DstTsap="" DBNo="1" Timeout="1000" Interval="10" Comment="SMART200" >
  		<ModbusSlave Name="48-1" TcpServerIpAddr="192.168.1.48" TcpServerPort="4001" ModbusAddr="2" Timeout="1000" Comment="rfid scaner2">
  			<Read Name="48-1R1" RequestBit="0.0" ResponseBit="0.1" ErrorBit="0.2" ModbusReg="holdreg" RegOffset="0" RegCount="20" SimaticAddr="160" />
  			<Write Name="48-1W1" RequestBit="1.0" ResponseBit="1.1" ErrorBit="1.2" ModbusReg="holdreg" RegOffset="0" RegCount="10" SimaticAddr="100" />
  			<Write Name="48-1W2" RequestBit="2.0" ResponseBit="2.1" ErrorBit="2.2" ModbusReg="holdreg" RegOffset="0" RegCount="20" SimaticAddr="200" />
  		</ModbusSlave>
  		<ModbusSlave Name="48-2" TcpServerIpAddr="192.168.1.48" TcpServerPort="4002" ModbusAddr="2" Timeout="1000" Comment="rfid scaner2">
  			<Read Name="48-2R1" RequestBit="3.0" ResponseBit="3.1" ErrorBit="3.2" ModbusReg="holdreg" RegOffset="0" RegCount="10" SimaticAddr="120" />
  			<Write Name="48-2W1" RequestBit="4.0" ResponseBit="4.1" ErrorBit="4.2" ModbusReg="holdreg" RegOffset="10" RegCount="10" SimaticAddr="140" />
  		</ModbusSlave>
  	</SimaticPLC>
  </Simatic_Modbus_TcpDX>
  

• “Simatic_Modbus_TcpDX_Project.xml”檔案說明（未說明部分為默認配置）

  • PLC引數配置

    	<SimaticPLC Name="PLC+IP地址的最后1位" IpAddr="PLC的IP地址" DstTsap="" DBNo="DB的塊好（V區=1）" Timeout="1000" Interval="10" Comment="SMART200" >
  

  • 單個RFID讀頭的讀寫功能框架配置

  		<ModbusSlave Name="讀頭序號" TcpServerIpAddr="MOXA的IP地址" TcpServerPort="MOXA 的Port埠號" ModbusAddr="RFID的站地址" Timeout="1000" Comment="rfid scaner2">
                                    內部撰寫讀寫模式，參照下面2點
              						`RFID讀頭的讀模式  
                                      `RFID讀頭的寫模式  
    		</ModbusSlave>
  

  • RFID讀頭的讀模式

  <!-- 讀RFID操作定義，觸發位(PLC置位請求讀取資料)，回應位（SCAEdge完成讀取后置位1），錯誤位（SCAEdge讀取失敗置位1），讀取的Modbus暫存器起始地址，讀取暫存器個數，讀取的資料存放到西門子PLC的起始地址（VB1001） -->
  			<Read Name="讀頭序號" RequestBit="觸發位" ResponseBit="回應位" ErrorBit="錯誤位" ModbusReg="holdreg" RegOffset="卡片起始地址" RegCount="卡片長度" SimaticAddr="PLC起始地址" />
  

  • RFID讀頭的寫模式

  <!-- 寫RFID操作定義，觸發位(PLC置位請求讀取資料)，回應位（SCAEdge完成讀取后置位1），錯誤位（SCAEdge讀取失敗置位1），讀取的Modbus暫存器起始地址，讀取暫存器個數，讀取的資料存放到西門子PLC的起始地址（VB1001） -->
  			<Write Name="讀頭序號" RequestBit="觸發位" ResponseBit="回應位" ErrorBit="錯誤位" ModbusReg="holdreg" RegOffset="卡片起始地址" RegCount="卡片長度" SimaticAddr="PLC起始地址" />
  

• 參照整體組態檔，撰寫“Simatic_Modbus_TcpDX_Project.xml”

3.5 在10 s內，獲取所需的““Simatic_Modbus_TcpDX_Project.xml””

• 根據案例需求，配置好“demo.xlsx”內容

  

• 可以問季工要xml檔案生成工具，能夠一鍵生成xml檔案，

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