Modbus TCP/ModbusRTU 转换器用户手册版本 :V2.01 发布日期 :04/2019 大连德嘉工控设备有限公司 1

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拙禹
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2 版权声明 Copyright 2019 大连德嘉工控设备有限公司版权所有, 保留一切权利非经本公司书面许可, 任何单位和个人不得擅自摘抄复制本文件内容的部分或全部, 并不得以任何形式传播由于产品版本升级或其它原因, 本文件内容会不定期进行更新除非另有约定, 本文件仅作为使用参考, 本文件中的所有陈述信息和建议不构成任何明示或暗示的担保在线支持除本手册外, 还可以在网上获取相关的产品资料和技术服务 2

3 目录 1. 应用范围安装工作原理连接从站的个数参数设置调试及诊断特别说明简单演示

modbus TCP 转 modbus RTU 产品介绍 ( 注 :Modbus 设备一般都有两种协议,modbus RTU 和 modbus ASCII, 由于后一种效率比 RTU 低, 所以我们的产品是专门针对 modbusrtu 协议的从站设备 (PLC) 或仪表 ) 如果出现设置不了参数的可以下载我们的设置软件来设置 : http://www.dl-winbest.

4 modbus TCP 转 modbus RTU 产品介绍 ( 注 :Modbus 设备一般都有两种协议,modbus RTU 和 modbus ASCII, 由于后一种效率比 RTU 低, 所以我们的产品是专门针对 modbusrtu 协议的从站设备 (PLC) 或仪表 ) 如果出现设置不了参数的可以下载我们的设置软件来设置 : 一 ) 应用范围 : A. 带有 modbus RTU 接口的 PLC 转成以太网通讯 ( modbus TCP 协议 ) B. 各种带有 modbus RTU 协议的现场仪表设备转换成以太网通讯 (modbus TCP 协议 ) 例如 : 电脑 ( 组态王力控 WinCC KepwareOPC...) 触摸屏通过以太网, 即 modbus TCP 协议通过我们的该协议转换器, 与现场仪表 PLC DCS 等带有 modbus RTU 协议 (RS485)) 的设备进行通讯 C. 尤其适用于很多工业仪表的开发者, 因为 modbusrtu 的接口非常容易制作, 而以太网接口的设计和制作就门槛很高, 研发者使用我们的产品, 就能迅速将 RS485 通讯提升为以太网通讯, 产品档次和研发速度都得到提升 ( 它有点像串口服务器! 但功能更强大, 适用范围更广 ) 图 1 D. 现在好多仪表是 modbusrtu 接口的, 客户买回来之后想在办公室里做测试, 但电脑并没有 RS485 接口, 只有以太网这样就可以用我们的产品使之对接起来, 立即就可以用电脑中的,ModbusMaster 或组态王力控 WinCC kepware 对其进行设置 4

5 二 ) 安装 : 35mm 导轨安装,DC 24V 供电 (3W) 产品正面有一个网口或四个网口 ( 一个网口 168 元, 四个网口 268 元 ), 用于连接电脑触摸屏以太网交换机 ; 产品侧面上部, 有一两孔可插拔式端子, 用于连接直流 24V 电源 ; 产品侧面下部, 有一三孔可插拔式端子, 用于连接 modbus RTU 双绞线 D+ D-, 以及通信地 ( 注 : 一般该端子不接, 只有 modbus 设备也有通信地时, 才将它们连接在一起, 以提高抗干扰能力 ) 图 2: 5

6 三 ) 工作原理 : 电脑中的监控软件, 如组态王力控 WinCC KepwareOPC ModbusMaster 等, 驱动选择 modbus TCP 协议, 先定义 tag( 数据项 ), 然后使监控软件进入运行方式, 此时监控软件会自动形成 modbus TCP 命令, 将其通过以太网先发送给我公司的 (ModbusTCP 转 modbusrtu) 协议转换器, 我们的转换器再将该命令转化成 modbusrtu 命令, 通过 RS485 总线, 将其发给总线上的现场仪表 PLC 等 modbus 从站设备, 这些设备收到命令后, 再将应答信息通过 RS485 总线回送给我公司的 (ModbusTCP 转 modbusrtu) 协议转换器, 我们的转换器再将回送信息转化成 modbustcp 格式信息, 通过网线回送给电脑中的监控软件这里各位心里可能会有疑问,modbusTCP 是高速通讯 (100M), 而 modbusrtu 是低速通讯 ( 波特率 19200); 这就会出现 modbustcp 命令不会被立即响应的问题, 那我们公司的 (ModbusTCP 转 modbusrtu) 协议转换器是如何解决这一棘手的通讯速率不匹配的问题呢, 我们对于读数据使用了命令循环池的技术策略, 很完美的解决了这个难题, 而对于 modbustcp 的写命令, 我们则采用了中断优先方式, 保证数据立即写入 modbusrtu 从站设备中, 因此用户使用我们公司的 (ModbusTCP 转 modbusrtu) 协议转换器, 会感觉通讯速度是真的很快, 没有一丝顿挫感! 6

四 ) 连接从站的个数 : 我们公司的 (ModbusTCP 转 modbusrtu) 协议转换器, 内部有一个 IP 地址 ( 出厂预设为 192.168.1.10; 它还预留了一个后门地址 192.168.1.222- 注 : 并不是转换器的真实地址, 用于当用户忘记实际的 IP 地址后, 通过在 IE 浏览器中键入 192.168.1.222 来进入内部设置页面 - 网页, 来查看或设置转换器的内部实际设置值 ), 如图 : 这里就有一个问题了, 上位机 ( 电脑 ) 如何通过一个 IP 地址 ( 我们的转换器 ) 与多个 modbusrtu 从站设备通讯呢?

7 四 ) 连接从站的个数 : 我们公司的 (ModbusTCP 转 modbusrtu) 协议转换器, 内部有一个 IP 地址 ( 出厂预设为 ; 它还预留了一个后门地址注 : 并不是转换器的真实地址, 用于当用户忘记实际的 IP 地址后, 通过在 IE 浏览器中键入来进入内部设置页面 - 网页, 来查看或设置转换器的内部实际设置值 ), 如图 : 这里就有一个问题了, 上位机 ( 电脑 ) 如何通过一个 IP 地址 ( 我们的转换器 ) 与多个 modbusrtu 从站设备通讯呢? 我们的转换器有三种从站地址对应方式 ( 可选 ), 最多可连接 66 个 modbus 从站仪表或设备以及 PLC 等第一种方式 : 从站只有一个, 站号为 1 第二种方式 : 从站共有七个, 站号为 1-7 modbus TCP 起始地址与 modbus 从站的对应关系对应 1 号从站对应 2 号从站对应 3 号从站对应 6 号从站对应 7 号从站

第三种方式 : 从站共有 66 个, 站号为 1-66 modbus TCP 起始地址与 modbus 从站的对应关系 00000-00999 对应 1 号从站 0-999 01000-01999 对应 2 号从站 0-999 02000-02999 对应 3 号从站 0-999.

8 第三种方式 : 从站共有 66 个, 站号为 1-66 modbus TCP 起始地址与 modbus 从站的对应关系对应 1 号从站对应 2 号从站对应 3 号从站对应 65 号从站对应 66 号从站五 ) 参数设置只要将从站个数设备的波特率数据位校验方式填入就完成了转换器的设置工作具体过程如下 : 用网线把转换器和电脑连接, 在电脑的 IE 浏览器地址栏中直接键入 , 然后回车键, 如下图 3 8

9 六 ) 调试及诊断 A. 如果从站没有响应校验出错或返回格式有误可以在转换器的调试及诊断页面中, 显示前 10 个有故障的 modbus 命令, 用于通讯分析 B. 有些 modbustcp 命令在五分钟内仅发送了一次, 之后就不再出现, 针对这种几乎不再使用的命令, 也会显示在转换器的调试及诊断页面中, 用户可以通过清空命令循环池, 来阻止这些命令不断地循环读取从站, 提高有用数据的刷新频率, 当然如果之后该命令又重新出现, 那它还是会被加入命令循环池中, 不断地循环读取从站数据图 4 9

10 七 ) 特别说明 : 如果上位机与我们的转换器超过 65 秒没有进行 modbus TCP 通讯连接, 转换器将自动清空命令循环池, 并停止与 modbusrtu 从站通讯直到有新的 modbustcp 命令到来, 进入命令循环池, 才开始与 modbusrtu 从站进行通讯八 ) 简单演示 : 1 使用 ModbusMaster 作为上位软件对我们的 ModbusTCP/ModbusRTU 转换器进行演示, 下位侧使用西门子 S7-200 的 PPI 口作为 modbusrtu 从站运行 ModbusMaste, 然后鼠标 2 通讯 N 连接选择 TCP/IP( 网络 ), 远程主机 IP 地址 , 其余使用缺省设置, 然后确定 10

11 鼠标 3 设置读写定义填入从站号 :1, 功能码 03, 起始地址 0, 数目 :10, 然后确定 11

12 12

13 2 下面介绍几个通过不同软件连接 ModbusTCP/ModbusRTU 转换器读取济南智泽 4 入 2 出的开关量模块的例子所用设备如下 : 1 大连德嘉 Modbus TCP/Modbus RTU 模块 2 济南智泽 4 入 2 出的开关量模块 3 Wincc 组态王 Smart 200 S S S7-300 PN 硬件连接图示如下 : 参数设置如下 : 1 济南智泽 4 入 2 出的开关量模块默认的通讯参数为 :9600,n,8,1, 这里我就不做修改了, 因为很多厂家的产品也都是这个默认参数 2 大连德嘉 Modbus TCP/Modbus RTU 模块参数设置如下图 : 13

14 1) 转换器 IP 14

15 2) 转换器 Modbus RTU 设置 3 1) 如果是 wincc 连接仪表, 设置如下图 : 15

16 我们来建立一个变量, 驱动模块继电器画面上将变量置 1, 小模块继电器动作 16

17 2) 如果是组态王连接仪表, 设置如下图 : 首先先建立一个连接我们来建立一个变量, 驱动模块继电器 17

18 18

19 3) 如果是西门子 S 通过 modbus tcp 连接仪表, 程序如下图 : 19

20 4) 如果是西门子 S 通过 modbus tcp 连接仪表, 程序如下图 20

21 5) 如果是西门子 Smart 200 通过 modbus tcp 连接仪表, 程序如下 21

22 最终小模块指示灯亮起, 然后熄灭在亮起, 在熄灭 ( 反复循环 ) 22

23 与带有 PN 口的 S7-300 的通讯首先第一点, 我们先来安装和配置一下 S7-300 PN 的 PN 口 1) 设置网络接口 1 设置电脑本地网卡 IP 地址如下图 : 2 在电脑上打开 STEP 7 V5.5, 展开菜单栏 PLC, 单击编辑以太网节点 23

24 3 弹出编辑 Ethernet 节点对话框, 点击浏览 4 在浏览网络对话框中选择您要编辑的设备, 点击确认 24

25 5 在工作区输入 IP 地址 : , 子网掩码 : , 点击分配 IP 组态 6 操作成功后可显示成功提示消息, 如果失败也没关系, 你可以通过硬件组态来设置 IP 地址, 重新下载 PLC 程序即可 ( 因为我发现西门子的有些设置总是莫名其妙的失败, 并且找不到原因 ) 25

26 2) 创建 PLC 项目 1 打开 STEP7 V5.5 在文件菜单中选择新建选项 2 在弹出的创建新项目窗口里输入项目名为 Modbus_TCP_Client, 然后点击确定按钮 26

27 3 在 Modbus_TCP_Client 下点击右键插入新对象, 选择 SIMATIC 300 站点 4 双击硬件打开硬件组态, 插入 S7-300 插槽 27

28 5 插入 S7-300 CPU, 与实际 PLC 一致 : 6ES EH13-0AB0 V2.6 6 在弹出的属性 -Ethernet 接口对话框的参数选项卡中为以太网接口添加, 设置 IP 地址和子网掩码并点击新建按钮 28

29 7 在弹出新建子网对话框中, 点击确定, 返回到属性 -Ethernet 接口后继续点击确定 29

30 8 最后点击保存和编译按钮编译保存硬件组态信息第二点, 我们来安装和配置开放式通信向导 1 首先给出该向导的西门子官方下载地址:( 安装过程我就不写了, 基本就是下一步既可以 ) 2 开始菜单中选择 SIMATIC Open Communication Wizard, 打开后点击 NEXT 30

31 3 选择 STEP 7 project 31

32 4 选择 Modbus_TCP_Client 项目, 并点击 Open 5 选择 Block folder, 并点击 Open 32

33 6 点击 Next 33

34 7 点击 OK 8 点击 Next 34

35 9 选择 Connection type TCP native, 点击 Next 10 选择 Communication parter B is not a S7-CPU(eg. a PC), 点击 Next 35

36 11 Connect name: 300_ModbusTCP_Client 12 选择 User interface:cpu 15/317(Firware V2.3) 36

13 填入 Communication parter B 的 IP 地址 192.168.1.199, 点击

37 13 填入 Communication parter B 的 IP 地址 , 点击 Next ( 这里的地址就是我们 S7-300 要连接的服务器的地址, 这里我填写 Modbus TCP/RTU 模块的地址, 你可以可以连接填你电脑的 IP, 方便在电脑上用调试软件调试 ) 14 Communication parter B 端口号 :502, 点击 Next (Modbus TCP 端口默认 502) 37

38 15 Communication parter A, 数据块 Name:DB1, 点击 Next 16 点击 Next 38

39 17 点击 Finish 18 点击是 39

40 第三点,S7-300 的 TCP 通信编程 1 查看 SIMATIC Manager Blocks 下生成了 DB1 2 双击 OB1 进入, 程序中共需要的 FB63 FB64 FB65 FB66,4 个功能块 40

41 41

42 3 插入 FB65 TCON 4 添加背景 DB65 42

43 5 显示 FB65, 背景数据块为 DB65 6 打开 DB1, 复制 OUCW_1 名称 43

44 7 CONNECT 引脚输入 DB1. 粘贴 OUCW_1 44

45 8 正确填写 FB65 引脚 9 添加共享 DB11, 作为发送数据区 45

46 10 打开 DB11, 添加变量, 类型为数组 11 添加 100 个 BYTE 的数组变量 12 添加 FB63, 背景数据块为 DB63, 正确填写 FB63 引脚 46

47 13 添加共享 DB12, 作为接收数据区 14 添加变量, 类型为数组 47

48 15 添加 100 个 BYTE 的数组变量 16 添加 FB64, 背景数据块为 DB64, 正确填写 FB64 引脚 48

49 17 添加 FB66, 背景数据块为 DB66, 正确填写 FB66 引脚 18 返回 SIMATIC Manager 主界面, 下载项目到 PLC 49

50 第四点, 下面要进行 Modbus TCP 的通讯测试了, 这里我就发一条指令, 并且我直接在数据表中做的, 没有写梯形图程序, 因为前面已经写的太多了, 这里就算抛砖引玉吧, 知道了原理其他程序您自己做起来就容易了 1 在 SIMATIC Manager 中,Blocks 下插入变量表 Variable Table 2 添加变量触发 TCON_REQ 50

51 3 我们再下两段小程序, 来控制 Modbus TCP 的发送及改变发送的数据这里需要说明一下,MB100 我做了时钟存储器, 使用 M100.5 和 M100.7 来产生 1S 和 2S 的脉冲信号 51

52 至此, 所有的配置及程序都处理完成, 小模块的灯也会每隔 1 秒翻转一次 52

53 大连德嘉工控设备有限公司 Dalian Winbest Industrial Control Co. Ltd. 辽宁省大连市沙河口区高尔基路 751 号和平现代城 A 座 2 单元 4 层 1 号销售热线 : 技术支持 : 网址 : 53

NET ETH-Smart IE 以太网模块用户手册版本 :V2.01 发布日期 :08/2017 大连德嘉工控设备有限公司 1

NET ETH-Smart IE 以太网模块用户手册版本 :V2.01 发布日期 :08/2017 大连德嘉工控设备有限公司 1 NET ETH-Smart IE 以太网模块用户手册版本 :V2.01 发布日期 :08/2017 大连德嘉工控设备有限公司 1 版权声明 Copyright 2017 大连德嘉工控设备有限公司版权所有, 保留一切权利非经本公司书面许可, 任何单位和个人不得擅自摘抄复制本文件内容的部分或全部, 并不得以任何形式传播由于产品版本升级或其它原因, 本文件内容会不定期进行更新除非另有约定, 本文件仅作为使用参考,

Modbus TCP/ModbusRTU 转换器 用户手册 版本 :V2.01 发布日期 :04/2019 大连德嘉工控设备有限公司 1

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