太强大! XCNet兼容PLC以太网协议+ModbusTCP主从

博图TIA

一、提出问题
MES系统工程师、IT软件工程师、PLC编程工程师以及SCADA组态的自动化工程师，在PLC项目实施过程中，可能会遇到这样那样的问题。比如，西门子S7-1200/1500/SMART S7-200、三菱FX5U、三菱Q06UDE/Q03UDV等自带网口的主流PLC，在做数据采集或二次开发的时候，存在： （1）IP地址无法修改；（2）PLC程序无法修改；（3）PLC网口协议无法匹配上位系统（SCADA、高级语言、数据库）；（4）不同IP地址的PLC之间的数据交换。
那么，就让我们一起，认认真真的讨论在面对这三种PLC时，如何解决上述存在的问题。下文将要介绍的北辰以太网通讯处理器XCNet，适用于西门子、三菱PLC的数据采集和二次开发。您感到惊喜的是，XCNet无论在驾驭兼容西门子的S7TCP协议、三菱的MC协议，还是独特的ModbusTCP服务器和客户机的应用，都是游刃有余。XCNet根本不需要在原有的PLC上做任何软件修改和硬件配置，就可以轻松达到目的。二、解决问题

【XCNet-PN】用于西门子带以太网接口的PLC（S7-1200/1500、S7-300PN、S7200 SMART等）、西门子以太网模块（CP243-1、CP343-1等）的以太网数据采集。
XCNet-PN具备两个物理性接口，LAN1和LAN2口分别具备独立的局域网能力。其中LAN1为一个双RJ45接口，具备交换机功能，用于连接PLC；LAN2为单端口RJ45，主要用于上位机采集或者触摸屏的连接。
XCNet-PN的LAN1/LAN2具备跨网段功能，能将LAN1口的S7TCP协议转换成LAN2口的ModbusTCP协议和BCNetS7协议（S7TCP协议），LAN2支持ModbusTCP主从站通讯功能。

【XCNet-MIT】用于三菱Q03UDE、Q03UDV等网口PLC的以太网数据采集。
XCNet-MIT具备LAN1、LAN2两个物理性接口，可将LAN1口所连接PLC的IP地址和端口号，映射到LAN2口的任意IP和端口号。XCNet-MIT可将LAN1口的三菱MELSOFT协议自动映射成LAN2口的ModbusTCP协议和MC（3E帧）服务器。

【XCNet-FX5U】用于三菱MELSEC iQ-F（FX5U、FX5UJ和FX5UC）系列PLC的以太网数据采集。
XCNet-FX5U具备两个物理性接口，LAN1和LAN2口分别具备独立的局域网能力。其中LAN1为一个双RJ45接口，具备交换机功能，用于连接PLC；LAN2为单端口RJ45，主要用于上位机采集或者触摸屏的连接。
XCNet-FX5U可以实现NAT的地址转换的功能，即可将LAN1口所连接PLC的IP地址，映射到LAN2口任意IP地址。XCNet-FX5U的LAN1将自动与PLC建立连接，将FX5U映射成LAN2口的ModbusTCP和SLMP（MC3E）服务器。

三、应用案例

以西门子S7-1200/1500+XCNet-PN为例，S7-1200网口默认是Profinet协议。

需求：S7-1200的IP地址跨网段访问+ MODBUS TCP主站或从站通讯（PLC无须编程）。
通过搜索工具BCDevice设定XCNet-PN的LAN1口、LAN2口、转发端口号、所连接的PLC的IP地址后， XCNet-PN具有ModbusTCP服务器和客户机功能。设备运行诊断如下：

【ModbusTCP服务器功能】
1、XCNet-PN内置了默认地址映射表，映射规则为全区域映射（0~65535）：线圈Coil（000001~）映射为PLC的Q区；输入Input（100001~）映射为PLC的I区；输入寄存器InputRegsiter映射为PLC的M区；保持寄存器HoldingRegsiter映射为PLC的DB1数据块。

2、除了默认的地址映射外，我们也可以自定义地址映射关系，我们推荐使用【自动分配映射关系（推荐）】来配置地址映射表，在此之前，我们需要手动删除默认的地址映射表。
1）选中映射块，点击【删除映射块】来删除映射块；

2）点击【自动分配映射地址（推荐）】，添加自定义映射块。

3）我们大致可以按照以下思路来完成自定义映射块的编辑：

4）映射表编辑完成后，可以通过地址查询确定对应关系，比如要查询DB1.DBW0对应的modbus地址：点击【映射地址查询】，按如下设置，点击【查询】按钮，可以查询到对应的Modbus映射地址。

【ModbusTCP客户机功能】
1）打开BCDevice，搜索到XCNet-PN后，选择【修改设备参数】；

2）配置本地参数；

【1】配置XCNet的LAN1网口IP地址、子网掩码等，要和所连的PLC的IP地址在同一网段；【2】配置要连接PLC的IP地址，此例中S7-1200的IP地址为192.168.0.1；【3】本地/远程TSAP

本地TSAP	远程TSAP
任意	01  00/01
任意	02  00/01
任意	03  00/01

3） 新建客户机；

【1】点击数据交换，右键创建新的客户机0；【2】选择ModbusTCP协议，用于连接远端的ModbusTCP从站设备，此例中为 FX5U的网口，默认FX5U已经支持ModbusTCP服务器功能，且PLC的数据和Modbus地址映射关系也已配置；【3】远程服务器的IP地址为FX5U的IP地址，这里设置为192.168.1.130；远程服务器的通讯端口号，默认为502；连接超时时间默认为5S；【4】点击确认，创建客户机。
4） 在客户机中配置数据交换命令；

【1】点击新建命令（S7-1200的DB1.DBW100读取FX5U的D0）【2】选择[远程→本地]，传输1个字；传输超时设置层2S；【3】本地站点(S7-1200)设置，站点地址忽略，数据区域选择DB块，DB号为1，字节偏移为100，位偏移忽略；【4】远程站点(FX5U)的D0被映射成HoldingRegister的0地址；故数据区域选择HoldingRegsiter，偏移地址填0，单元号是ModbusTCP协议中的单元号，这边由于FX5U不是网关，故可忽略；【5】点击“检查”按钮可进行规则检查，点击“确认”按钮即可生成命令；
5）客户机监视；

点击客户机监视按钮，【错误信息】为无错误，且【正确】有数据跳动，说明通信成功。
本文由无锡市北辰自动化技术有限公司供稿

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