和利時LX-CU500PLC通過HT3S-ECS-MTP網關

與TWINCAT（EtherCAT）交換數據

一、概述

二、和利時LX-CU500PLC

2.1 參數表

2.2 通信參數設定

三、網關的配置

3.1 HT3S-ECS-MTP網關介紹

3.2配置網關EtherCAT的輸入輸出

3.3網關連接Modbus TCP設備的配置

3.4和利時plc的配置

3.5 配置從站協議

3.6配置要讀取的Modbus存儲器

3.7配置網關的EtherCAT從站

四、運行結果

4.1  運行步驟

4.2 參數的讀取

一、概述

本文主要介紹使用HI-TOP網關 HT3S-ECS-MTP在和利時LX-CU500PLC和TWincat之間進行數據交換。

解決的問題：利時LX-CU500PLC做從站與TWincat進行數據交換。

解決方法：使用HI-TOP網關 HT3S-ECS-MTP。和利時LX-CU500PLC支持Modbus TCP協議，TWincat支持EtherCAT協議，而HI-TOP網關 HT3S-ECS-MTP可以在EtherCAT網絡和Modbus TCP網絡之間傳送數據。以下為測試環境：

圖1

二、和利時LX-CU500PLC

2.1 參數表

和利時LX-CU500PLC支持Modbus TCP協議，在其MODBUS TCP手冊中可以看到它參數對應的Modbus TCP地址表如下：

圖2

映射關系說明：

（a）讀I區（或寫Q區）開關量數據：如讀%IX2.6（或寫%QX2.6）開始的一段數據時，則需參考I區（或Q區）BOOL型數據的映射公式，在主站中填寫的讀（或寫）從站起始地址應為：2*8+6=22；

（b）讀I區（或寫Q區）模擬量數據：如讀%IW8（或寫%QW8）開始的一段數據時，則需參考I區（或Q區）WORD型數據的映射公式，在主站中填寫的讀（或寫）從站起始地址應為：8/2=4；

（c）讀寫M區開關量數據：如讀寫%MX2.6開始的一段數據時，則需參考M區BOOL型數據的映射公式，在主站中填寫的讀寫從站起始地址應為2*8+6+3000=3022；

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

2.2 通信參數設定

設置利時LX-CU500PLC的地址，本文設置為192.168.1.55，端口號默認為502，站地址為1。如下圖所示：

圖3

在 “工具—輔助工具” 打開控制器操作，進入界面點擊“IP掃描”選擇網卡進行查找CPU控制器。

圖4

掃描出來為192.168.1.55

圖5

三、網關的配置

3.1 HT3S-ECS-MTP網關介紹

HT3S-ECS-MTP是一款EtherCAT從站功能的通訊網關。該產品主要功能是將各種Modbus TCP設備接入到EtherCAT網絡中。本網關連接到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（服務器）使用。

圖6

下面來介紹HT3S-ECS-MTP的配置，網關所有的配置都是使用GW Modbus Builder這款軟件來進行。

3.2配置網關EtherCAT的輸入輸出

使用GW Modbus Builder連接到HT3S-ECS-MTP網關的P1口，并把撥碼第8位撥到ON，如下圖所示。此時網關P1口地址為：192.168.1.100。

圖7

選擇菜單“設置 -> 通信設置 -> 以太網設置”：

圖8

在彈出的窗口中選擇本機連接網關P1口的網卡的地址，并輸入網關的地址（這里是192.168.1.100），點擊確認按鈕。注意，計算機網卡地址和網關地址要在同一網段。

圖9

然后選擇“工具->在線”菜單：

圖10

在協議選擇框中選擇“EtherCAT配置”，點擊確認按鈕。

圖11

點擊“連接從站”按鈕，連接成功后，其他按鈕會變成可以點擊的狀態：

圖12

點擊“讀取配置”按鈕后，顯示網關目前的實際數據長度配置:

圖13

填寫用戶需要的輸入、輸出數據長度，注意數據長度是累加的，點擊 “寫入配置”按鈕,寫入成功后，會彈出 OK 的對話框：

圖14

配置完成后需將撥碼8位撥回OFF，然后斷電重啟。

3.3網關連接Modbus TCP設備的配置

使用GW Modbus Builder連接到HT3S-ECS-MTP網關的P3口，也就是Modbus通信口，如下圖所示。網關P3口地址為：192.168.1.200。

圖15

選擇菜單“設置 -> 通信設置 -> 以太網設置”：

圖16

在彈出的窗口中選擇本機連接網關P3口的網卡的地址，并輸入網關Modbus口的地址點擊確認按鈕。注意，計算機網卡地址和網關地址要在同一網段。

圖17

在協議選擇框中選擇“TCP8配置”，點擊確認按鈕。

圖18

打開TCP配置窗口，如下圖所示。

1.在目標IP地址處輸入P3口的地址。

2.點擊“連接”按鈕。

3.修改端口1的參數。本文中，HT3S-ECS-MTP網關作為Modbus TCP客戶端（作為客戶端還是服務器通過撥碼開關第1位來選擇），最多可以連接8個Modbus TCP設備，對應下圖中的8個端口。

4.這里設置端口1的參數為利時LX-CU500PLC的網絡參數，地址：192.168.1.55，遠端端口：502。每改一個地方都要點擊后面的“修改”按鈕。

5.點擊“確認當前配置”。

圖19

3.4和利時plc的配置

1. 在【EtherNet1】節點的右鍵菜單中選擇【添加協議】命令，彈出“添加”對話框，如圖所示，選擇MODBUSTCP_SLAVE從站協議。

圖20

圖21

3.5 配置從站協議

（1）雙擊已添加的【MODBUSTCP_SLAVE】從站協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。

圖22

從站參數說明

注：大部分情況下使用默認參數即可正常使用。

（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

圖23

（3）.下載

進行編譯在進行下載，輸入賬號密碼進行下載，下載完畢在進行監控。

圖24

3.6配置要讀取的Modbus存儲器

使用GW Modbus Builder連接到HT3S-ECS-MTP網關的LAN口，如下圖所示。網關LAN口，地址為：192.168.1.201。

圖25

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

圖26

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plc里下載的參數。

同樣添加要“10 寫多個保持寄存器”

這里只作為測試使用：

圖27

雙擊“Modbus Master”，然后點擊“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，還有一個狀態字和控制字，因此，輸入有9個字，輸出有9個字。如下圖所示：

圖28

選擇菜單“設置 -> 通信設置 -> 以太網設置”：

圖29

在彈出的窗口中選擇本機連接網關LAN口的網卡的地址，并輸入網關LAN口的地址，點擊確認按鈕。

圖30

點擊“下載”按鈕，寫入配置。

圖31

下載過程會有進度條提示，進度條到如下圖所示代表下載成功：

圖32

3.7配置網關的EtherCAT從站

（1）將網關xml文件拷貝到主站相應路徑下:

（2）新建項目

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

在彈出的對話框中，選擇 Ethercat Master，然后點擊 OK。

選擇電腦對應的網卡，點擊OK。

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

在彈出的對話框中，選擇網關設備，點擊OK。

（5）添加后的從站，如下圖所示的 Box 1。點擊左側項目樹中的Box 1，在右側的主視圖中，點擊Slots，可以看到網關配置輸入輸出數據的頁面。

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，要與網關的配置一致。

四、運行結果

4.1  運行步驟

1. 網關的撥碼開關第8位為OFF（運行模式），第1位和第2位為ON（網關作為Modbus TCP的客戶端運行）。

2. 連接網關P1口到TWINCAT的網口，連接P3口到LX-CU500的P1網口

3. 啟動PLC。

4. 在 PLC 中為網關的控制字寫1后啟動網關的數據交換(如果在GW軟件中設置了網關自動啟動，可以不做這一步的操作)。之后如果網關工作正常，狀態字將會在0和1之間變化，代表收發數據，如下圖所示。

圖33

網關正常運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：

圖34

4.2 參數的讀取

PLC編程軟件LX-CU500切換到監控器模式，找到變量表進行監控，如下圖所示：

圖35

在TWINCAT寫數據

圖36

在LX-CU500寫數據

圖37

以上圖片顯示對應的值已傳輸成功，通訊測試完成。