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mpi转以太网Plus模块连接300PLC实现MPI转modbus通信

发布时间 2023-03-22 21:15:40作者: 小天爱折腾

西门子200/300PLC转以太网同时实现PPI/MPI/DP转modbus通信

产品简介

MPI-ETH-XD1.0plus是在MPI-ETH-XD1.0的基础上，以太网口增加了支持与西门子带网口PLC（S7-200SMART 、S7-1200/S7-1500、S7300PN、CP243-1/CP343-1/CP443-1）之间的通讯功能和ModbusTCP主从站通讯。
MPI-ETH-XD1.0Plus 直通型，扩展的九针母口，支持MPI/DP多主站通讯，可以连接触摸屏和主站。
MPI-ETH-XD1.0Plus 桥接型，扩展的九针母口，支持modbusRTU的主从站功能，相当于CP341和CP343的组合。

Modbus通讯

MPI-ETH-XD1.0plus模块支持Modbus功能，可作为Modbus主站或者Modbus从站，实现PLC与其他Modbus设备的通讯。

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Modbus主站功能及应用

MPI-ETH-XD1.0plus的扩展母口作为Modbus主站运行，连接外部Modbus仪表，根据预置命令在西门子PLC和Modbus仪表之间交换数据。应用于西门子PLC和Modbus仪表进行通讯。

MPI-ETH-XD1.0plus可最多配置72条数据交换命令，可以传送的数据类型包括位、字节和字。单条命令最多一次传送连续的100个字（寄存器），对Modbus站点数目并无限制。

通讯线连接

MPI-ETH-XD1.0plus的扩展总线接口连接外部Modbus仪表，桥接模式下MPI-ETH-XD1.0 PLUS扩展总线接口的针脚定义：

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兴达易控MPI-ETH-XD1.0plus配置

配置步骤：NetDevice搜索?参数配置?扩展总线接口?Modbus从站。

  1. 电脑连接MPI-ETH-XD1.0 PLUS模块，运行NetDevice（V1013版本以上）配置软件，选择查找到的NetDevice模块，点击按钮栏【修改设备参数】按钮。
  2. 在参数配置界面左侧选择【S7总线接口参数配置】，右侧页面选择【扩展总线接口】，设置【功能选择】为Modbus主站，设置波特率、数据位、停止位和奇偶校验参数。如果为多Modbus从站设备的总线网络，建议设定通讯同步时间，一般为30~50mS；

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  1. 在参数配置界面左侧选择【Modbus主站】，右侧页面点击【新建命令】配置数据交换命令。

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  1. 编辑新建Modbus数据传送命令对话框，配置完成后点击【检查】查看有无错误，点击【确定】保存该命令。

如上：

  1. 数据传送方向
    • Modbus?S7：读取Modbus仪表数据传送到西门子PLC；
    • S7?Modbus：读取西门子PLC数据传送到Modbus仪表；

传送的数据个数、数据类型和数据区域

    • 对于位传送，只能传送一个位，数据区域：COIL和INPUT；
    • 对于字节传送，最多连续的200个字节，数据区域：COIL和INPUT；字节传送只能是Modbus?S7方向。
    • 对于字传送，最多连续的100个字，数据区域：INPUT REG和HOLDING REG（输入寄存器和保持寄存器）。
  1. S7站点的起始地址：指定PLC的通讯口站地址和传送区域，对于S7-200的V区请选择DB1。另外对于S7-200的SM/AI区只能读取，不能写入。
  2. Modbus站点的起始地址：指定Modbus站号和数据区起始地址。另外对于INPUT REG只能读取不能写入。
  3. 命令示例
    1. S7?Modbus字传送：读取PLC地址为2的DB10.DBW0~18传送到Mdobus 1号站的40001（HoldingRegsiter保持寄存器1）开始的10个字。
    2. S7?Modbus字传送：读取PLC地址为2的QW0~18传送到Mdobus 1号站的40001（HoldingRegsiter保持寄存器1）开始的10个字。
    3. Modbus?S7字节传送：读取Modbus 1号站的00001（Coil线圈1）~00008（Coil线圈8）之间的数据传送到2号PLC的MB0。
    4. Modbus?S7位传送：读取Modbus 1号站的00001（Coil线圈1）数据传送到2号PLC的Q0.0。

  1. 配置完成后点击【下载参数】按钮，将参数下载到兴达易控MPI-ETH-XD1.0 PLUS；设备重启运行后可对运行状态进行监视；

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通讯测试

Modbus仪表较常见的有各种智能温控仪，示例以集成ModbusRTU从站通讯口的温控器仪表为例，说明如何实现兴达易控转以太网模块的Modbus主站数据通讯。

示例功能：将两台温控仪表的实际温度值（PV）分别读取到一台S7-300的DB1.DBW100和DB1.DBW102数据区；将S7-300的DB1.DBW200和DB1.DBW202数据作为温度设定值（SV）分别传送到两台温控仪表。

  1. 接线：用PROFIBUS电缆连接两台温控器，将PROFIBUS网络插头插在兴达易控MPI-ETH-XD1.0 PLUS的扩展总线接口上。如果自制通讯线，MPI-ETH-XD1.0 PLUS扩展总线接口的3脚接RS485+（接温控器A端口），8脚接RS485-（接温控器B端口），5脚接RS485地。
  2. 设置温控器参数为Modbus通讯协议，地址分别为1和2，设置9600bps波特率，8数据位，偶校验，一个停止位；
  3. 配置兴达易控MPI-ETH-XD1.0 PLUS参数，下载参数。
    1. 扩展总线接口参数：Modbus主站，9600bps波特率，8位数据位，1位停止位，偶校验。
    2. 配置Modbus主站命令：

温控器的当前温度（PV值）在保持寄存器16#14，即保持寄存器的20；设定值（SP值）在保持寄存器的16#28，即保持寄存器的40。

按示例要求配置如下命令：

  1. 点击参数配置页面的【Modbus执行监视】，查看命令执行信息。

  1. 打开Step7软件，连接MPI-ETH-XD1.0Plus模块，在监控表中输入DB1.DBW100，DB1.DBW102，DB1.DBW200和DB1.DBW202，查看DB1.DBW100/1002是否为温控器的实际温度，修改DB1.DBW200/2002查看温控器设定温度是否一致。

  1. 总结：
    1. 兴达易控MPI-ETH-XD1.0 PLUS的Modbus主站功能依据预先配置的数据交换命令自动执行Modbus仪表和PLC之间的数据传输，无须在PLC中编程；
    2. 兴达易控MPI-ETH-XD1.0 PLUS的Modbus主站通讯并不影响上位机的以太网通讯，上位机（如编程软件、监控组态软件、以太网触摸屏等）仍然可以通过以太网读写PLC数据；
    3. 利用命令的连续数据区多字节/字传送可减少每个站点的命令数，从而增加可通讯站点；
    4. 对于位传送，可以采用字节数据类型，连续的8个位值将直接传送到PLC中的一个字节地址；
    5. 提高PLC的波特率（如S7-200设置为187.5Kbps）和MPI-ETH-XD1.0 PLUS扩展通讯口的波特率（最高256Kbps）可以加快Modbus数据交换的速度；如果Modbus通讯线较长应适当降低波特率；
    6. 所有的Modbus站点需设置为站地址不一样，波特率、数据位和校验位应该相同并和MPI-ETH-XD1.0 PLUS扩展通讯口参数一致；

12.2Modbus从站功能及应用

MPI-ETH-XD1.0 PLUS桥接型的扩展母口作为Modbus RTU从站运行，外部具备Modbus RTU主站的设备通过Modbus协议访问MPI-ETH-XD1.0 PLUS九针公口所连接的西门子PLC数据。应用于DCS系统或者触摸屏等作为Modbus主站设备读写西门子PLC数据。

通讯线连接

Modbus主站设备的RS485接口连接到MPI-ETH-XD1.0PLUS桥接型的扩展通讯口，MPI-ETH-XD1.0 PLUS扩展通讯口的针脚定义：

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兴达易控MPI-ETH-XD1.0 PLUS配置

配置步骤：NetDevice搜索?参数配置?扩展总线接口?Modbus从站。

  1. 电脑连接MPI-ETH-XD1.0 PLUS模块，运行NetDevice（V1013版本以上）配置软件，选择查找到的MPI-ETH-XD1.0 PLUS模块，点击按钮栏【修改设备参数】按钮。
  2. 在参数配置界面左侧选择【S7总线接口参数配置】，右侧页面选择【扩展总线接口】，设置【功能选择】为Modbus从站，设置波特率、数据位、停止位和奇偶校验参数。

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  1. 在参数配置界面左侧选择【Modbus映射】，在这里可以看到PLC寄存器对应的Modbus映射地址，Modbus主站可以根据该映射表访问PLC；

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  1. 设置好后点击【下载参数】按钮，将参数下载到MPI-ETH-XD1.0 PLUS。

Modbus测试

Modbus测试可采用ModScan软件，该软件作Modbus主站，去连接MPI-ETH-XD1.0 PLUS模块。

  1. 采用一根USB转RS485的转换线，USB端口接入计算机，RS485端子连接一根PROFIBUS电缆和总线插头，将插头插入MPI-ETH-XD1.0 PLUS的扩展通讯口。
  2. 在计算机上运行ModScan.exe，点击“Connection”，设置相应的连接参数，此处USB连接的串口号可在【计算机】?【设备管理器】里查看，这里为COM6口，波特率，数据位，校验位，停止位设置与兴MPI-ETH-XD1.0 PLUS模块扩展口参数一致；

  1. Device Id与西门子PLC的通讯口站地址设成一样，如2。读取了线圈00001起始的100个线圈状态，查Modbus映射表可知为Q0.0~Q12.4的值；

  1. 用NetDevice诊断CHNet扩展总线的状态。

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  1. 总结：
    1. 兴达易控MPI-ETH-XD1.0 PLUS的Modbus从站功能根据预置Modbus映射表进行通讯，无须在PLC中编写程序；
    2. 西门子PLC的通讯口站地址就是Modbus从站地址；
    3. 兴达易控MPI-ETH-XD1.0 PLUS的Modbus从站通讯并不影响MPI-ETH-XD1.0 PLUS的以太网通讯，上位机（如编程软件、监控组态软件、监控组态软件、以太网触摸屏等）仍然可以通过以太网读写PLC数据。
    4. 提高PLC的波特率（如S7-200设置为187.5Kbps）和MPI-ETH-XD1.0 PLUS扩展通讯口的波特率（最高256Kbps）可以加快Modbus数据采集的速度；如果Modbus通讯线较长应适当降低波特率