和利時LX-CU500PLC通過HT3S-ECS-MTP網(wǎng)關(guān) 與TWINCAT（EtherCAT）交換數(shù)據(jù)

一、概述

本文主要介紹使用HI-TOP網(wǎng)關(guān) HT3S-ECS-MTP在和利時LX-CU500PLC和TWincat之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

解決的問題：利時LX-CU500PLC做從站與TWincat進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

解決方法：使用HI-TOP網(wǎng)關(guān)HT3S-ECS-MTP。和利時LX-CU500PLC支持Modbus TCP協(xié)議，TWincat支持EtherCAT協(xié)議，而HI-TOP網(wǎng)關(guān) HT3S-ECS-MTP可以在EtherCAT網(wǎng)絡(luò)和Modbus TCP網(wǎng)絡(luò)之間傳送數(shù)據(jù)。以下為測試環(huán)境：

二、和利時LX-CU500PLC

2.1 參數(shù)表

和利時LX-CU500PLC支持Modbus TCP協(xié)議，在其MODBUS TCP手冊中可以看到它參數(shù)對應(yīng)的Modbus TCP地址表如下：

映射關(guān)系說明：

（a）讀I區(qū)（或?qū)慟區(qū)）開關(guān)量數(shù)據(jù)：如讀%IX2.6（或?qū)?QX2.6）開始的一段數(shù)據(jù)時，則需參考I區(qū)（或Q區(qū)）BOOL型數(shù)據(jù)的映射公式，在主站中填寫的讀（或?qū)懀恼酒鹗嫉刂窇?yīng)為：2*8+6=22；

（b）讀I區(qū)（或?qū)慟區(qū)）模擬量數(shù)據(jù)：如讀%IW8（或?qū)?QW8）開始的一段數(shù)據(jù)時，則需參考I區(qū)（或Q區(qū)）WORD型數(shù)據(jù)的映射公式，在主站中填寫的讀（或?qū)懀恼酒鹗嫉刂窇?yīng)為：8/2=4；

（c）讀寫M區(qū)開關(guān)量數(shù)據(jù)：如讀寫%MX2.6開始的一段數(shù)據(jù)時，則需參考M區(qū)BOOL型數(shù)據(jù)的映射公式，在主站中填寫的讀寫從站起始地址應(yīng)為2*8+6+3000=3022；

（d）讀寫M區(qū)模擬量數(shù)據(jù)：如讀寫%MW1000開始的一段數(shù)據(jù)時，則需參考M區(qū)WORD型數(shù)據(jù)的映射公式，在主站中填寫的讀寫從站起始地址應(yīng)為1000/2+3000=3500。

2.2 通信參數(shù)設(shè)定

設(shè)置利時LX-CU500PLC的地址，本文設(shè)置為192.168.1.55，端口號默認(rèn)為502，站地址為1。如下圖所示：

在“工具—輔助工具” 打開控制器操作，進(jìn)入界面點(diǎn)擊“IP掃描”選擇網(wǎng)卡進(jìn)行查找CPU控制器。

掃描出來為192.168.1.55

三、網(wǎng)關(guān)的配置
3.1 HT3S-ECS-MTP網(wǎng)關(guān)介紹

HT3S-ECS-MTP是一款EtherCAT從站功能的通訊網(wǎng)關(guān)。該產(chǎn)品主要功能是將各種Modbus TCP設(shè)備接入到EtherCAT網(wǎng)絡(luò)中。本網(wǎng)關(guān)連接到EtherCAT總線中作為從站使用，連接到Modbus TCP總線中作為主站（客戶端）或從站（服務(wù)器）使用。

下面來介紹HT3S-ECS-MTP的配置，網(wǎng)關(guān)所有的配置都是使用GW Modbus Builder這款軟件來進(jìn)行。
3.2配置網(wǎng)關(guān)EtherCAT的輸入輸出

使用GW Modbus Builder連接到HT3S-ECS-MTP網(wǎng)關(guān)的P1口，并把撥碼第8位撥到ON，如下圖所示。此時網(wǎng)關(guān)P1口地址為：192.168.1.100。

選擇菜單“設(shè)置()> 通信設(shè)置-> 以太網(wǎng)設(shè)置”：

在彈出的窗口中選擇本機(jī)連接網(wǎng)關(guān)P1口的網(wǎng)卡的地址，并輸入網(wǎng)關(guān)的地址（這里是192.168.1.100），點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕。注意，計算機(jī)網(wǎng)卡地址和網(wǎng)關(guān)地址要在同一網(wǎng)段。

然后選擇“工具->在線”菜單：

在協(xié)議選擇框中選擇“EtherCAT配置”，點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕。

點(diǎn)擊“連接從站”按鈕，連接成功后，其他按鈕會變成可以點(diǎn)擊的狀態(tài)：

點(diǎn)擊“讀取配置”按鈕后，顯示網(wǎng)關(guān)目前的實際數(shù)據(jù)長度配置:

填寫用戶需要的輸入、輸出數(shù)據(jù)長度，注意數(shù)據(jù)長度是累加的，點(diǎn)擊“寫入配置”按鈕,寫入成功后，會彈出 OK 的對話框：

配置完成后需將撥碼8位撥回OFF，然后斷電重啟。

3.3網(wǎng)關(guān)連接Modbus TCP設(shè)備的配置

使用GW Modbus Builder連接到HT3S-ECS-MTP網(wǎng)關(guān)的P3口，也就是Modbus通信口，如下圖所示。網(wǎng)關(guān)P3口地址為：192.168.1.200。

選擇菜單“設(shè)置 -> 通信設(shè)置-> 以太網(wǎng)設(shè)置”：

在彈出的窗口中選擇本機(jī)連接網(wǎng)關(guān)P3口的網(wǎng)卡的地址，并輸入網(wǎng)關(guān)Modbus口的地址點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕。注意，計算機(jī)網(wǎng)卡地址和網(wǎng)關(guān)地址要在同一網(wǎng)段。

在協(xié)議選擇框中選擇“TCP8配置”，點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕。

打開TCP配置窗口，如下圖所示。

1.在目標(biāo)IP地址處輸入P3口的地址。

2.點(diǎn)擊“連接”按鈕。

3.修改端口1的參數(shù)。本文中，HT3S-ECS-MTP網(wǎng)關(guān)作為Modbus TCP客戶端（作為客戶端還是服務(wù)器通過撥碼開關(guān)第1位來選擇），最多可以連接8個Modbus TCP設(shè)備，對應(yīng)下圖中的8個端口。

4.這里設(shè)置端口1的參數(shù)為利時LX-CU500PLC的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，地址：192.168.1.55，遠(yuǎn)端端口：502。每改一個地方都要點(diǎn)擊后面的“修改”按鈕。

5.點(diǎn)擊“確認(rèn)當(dāng)前配置”。

3.4和利時plc的配置

1. 在【EtherNet1】節(jié)點(diǎn)的右鍵菜單中選擇【添加協(xié)議】命令，彈出“添加”對話框，如圖所示，選擇MODBUSTCP_SLAVE從站協(xié)議。
   

3.5 配置從站協(xié)議

（1）雙擊已添加的【MODBUSTCP_SLAVE】從站協(xié)議或在右鍵菜單中選擇【打開】命令，打開MODBUS TCP從站配置窗口，如圖所示。

從站參數(shù)說明

注：大部分情況下使用默認(rèn)參數(shù)即可正常使用。

（2）.添加變量

此處測試就添加%iw50和%qw50，變量類型選擇ARRAY[0..9] OF WORD

（3）.下載

先進(jìn)行編譯在進(jìn)行下載，輸入賬號密碼進(jìn)行下載，下載完畢在進(jìn)行監(jiān)控。

3.6配置要讀取的Modbus存儲器

使用GW Modbus Builder連接到HT3S-ECS-MTP網(wǎng)關(guān)的LAN口，如下圖所示。網(wǎng)關(guān)LAN口，地址為：192.168.1.201。

然后分別雙擊右側(cè)的“Modbus Master”和“Modbus Slave”添加Modbus主站（客戶端）和Modbus從站（服務(wù)器），如下圖所示：

雙擊“Modbus Slave”配置要讀的寄存器，本文中添加“04 讀輸入寄存器”，起始地址為需要參考TCP使用說明，長度8，對應(yīng)plc里下載的參數(shù)。

同樣添加要“10 寫多個保持寄存器”

這里只作為測試使用：

雙擊“Modbus Master”，然后點(diǎn)擊“地址映射表”，查看所有地址寄存器。這里除了從站的寄存器之外，還有一個狀態(tài)字和控制字，因此，輸入有9個字，輸出有9個字。如下圖所示：

選擇菜單“設(shè)置 -> 通信設(shè)置-> 以太網(wǎng)設(shè)置”：

在彈出的窗口中選擇本機(jī)連接網(wǎng)關(guān)LAN口的網(wǎng)卡的地址，并輸入網(wǎng)關(guān)LAN口的地址，點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕。

點(diǎn)擊“下載”按鈕，寫入配置。

下載過程會有進(jìn)度條提示，進(jìn)度條到100%代表下載成功，如下圖所示：

3.7配置網(wǎng)關(guān)的EtherCAT從站

（1） 將網(wǎng)關(guān)xml文件拷貝到主站相應(yīng)路徑下:

（2） 新建項目

（3） 新建工程后，在下圖中Device的位置，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵Add New Item，添加EtherCAT主站。

在彈出的對話框中，選擇Ethercat Master，然后點(diǎn)擊OK。

選擇電腦對應(yīng)的網(wǎng)卡，點(diǎn)擊OK。

（4） 主站建立后，在下圖中主站Device 1的位置，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵Add New Item，添加EtherCAT從站。

在彈出的對話框中，選擇網(wǎng)關(guān)設(shè)備，點(diǎn)擊OK。

（5） 添加后的從站，如下圖所示的Box 1。點(diǎn)擊左側(cè)項目樹中的Box 1，在右側(cè)的主視圖中，點(diǎn)擊Slots，可以看到網(wǎng)關(guān)配置輸入輸出數(shù)據(jù)的頁面。

如下圖所示，在Slot列表中，一共可以添加16條配置信息。右側(cè)Module列表的每一條配置選項，都可以添加到Slot中。按照下圖1、2、3的操作順序，可以將Module添加到Slot中。

注意：此處輸入、輸出長度的配置，要與網(wǎng)關(guān)的配置一致。
四、運(yùn)行結(jié)果
4.1 運(yùn)行步驟

1. 網(wǎng)關(guān)的撥碼開關(guān)第8位為OFF（運(yùn)行模式），第1位和第2位為ON（網(wǎng)關(guān)作為Modbus TCP的客戶端運(yùn)行）。
2. 連接網(wǎng)關(guān)P1口到TWINCAT的網(wǎng)口，連接P3口到LX-CU500的P1網(wǎng)口
3. 啟動PLC。
4. 在PLC 中為網(wǎng)關(guān)的控制字寫1后啟動網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)交換(如果在GW軟件中設(shè)置了網(wǎng)關(guān)自動啟動，可以不做這一步的操作)。之后如果網(wǎng)關(guān)工作正常，狀態(tài)字將會在0和1之間變化，代表收發(fā)數(shù)據(jù)，如下圖所示。
   

網(wǎng)關(guān)正常運(yùn)行時各指示燈如下圖所示，EtherCAT的OK燈亮，Modbus TCP的OK燈閃爍。如下圖所示：

4.2 參數(shù)的讀取

PLC編程軟件LX-CU500切換到監(jiān)控器模式，找到變量表進(jìn)行監(jiān)控，如下圖所示：

在TWINCAT寫數(shù)據(jù)

在LX-CU500寫數(shù)據(jù)

以上圖片顯示對應(yīng)的值已傳輸成功，通訊測試完成。

審核編輯 黃宇