S7-1200与数显巡检仪通过485MODBUS通讯应用于水温控制系统

前言-背景介绍

工业炉都有使用冷却水，对水温水量都有要求，而热处理设备对水温的要求相当严格，因为水温不光是冷却效率和资源问题，对产品质量也有直接影响。感应加热相关设备均离不开水的冷却，对水温水路的管理也是热处理，雾化制粉，熔炼，铸造，锻造这些车间的重点。

随着数字化转型升级的逐步推进，新设备的供应制作，客户基本都会要求PLC控制,实时监控，小型DCS系统也是常有的需求。

而MODBUS是工业通讯当中使用非常频繁的协议，非常多的智能仪表都是通过485MODBUS协议进行通讯。而485通讯协议有多种，我们以实例说明S7-1200PLC与巡检仪485通讯。

硬件介绍

SIMATIC S7-1200是个人应用非常多的一款紧凑型PLC，对于单机自动化而言可以完美解决应用需求，扩展强大，开关量模拟量点数扩展方便，可以进行不同程度的逻辑控制，与PC,HMI通讯多样，自带网络通讯串口，响应时间快捷，可方便应用于不同控制系统，运动控制，过程控制均能胜任。

S7-1200通过安装CM1241 RS485通讯模块或者SB1241 RS485通讯板进行MODBUS-RTU通讯需要，我们以博图软件组态CM1241为例，组合图示如下，如果通讯时有特殊要求需要特殊字符时，无校验时，以任意字符开始。

数显巡检仪的需求让市面充斥不同水准的巡检仪，应用精度，使用时间，以及控制要求对采购都是有要求。

同时检测通道数量，是否有统一报警输出，独立报警，模拟量输出，通讯协议，是否自带隔离，检测信号输入品类都是需要确定的。

最终选型为多种输入自定义设定，可连接PT100,WRE526等温度检测，也可以直接4-20毫安输入信号检测。

水温控制系统需求分析

整个水温控制系统而言，我们需要知道的数据有很多种，液位，温度，压力，流量各种都是需要计量与存档的，

循环沉淀水池是必须有的，毕竟不是所有设备，所有的散热部件都能使用纯水，那么液位计是需要的，液位计有很多种，主要作用是控制补水口补水量，很多厂家会使用浮球进行补水控制，当我们设备管道和罐体与水池存在一定落差时，运行时，水池水会短时间下降很厉害，补水阀会不断补水，当设备停机时，管道及罐体，设备内部水回流，会从溢水口流出，会造成资源浪费。

我们可以通过液位计，储水池体积，运行设备需求水量，计算得出升降水位，通过实时液位控制，低于一定值进行补水，补水阀门通过最高上限+设备运行用水不超过溢水口为佳。

感应加热设备循环水多有软管连接，使用抱箍进行软管紧固，如果水压过高会将软管冲出，水压过低达不到冷却效果，会对设备产生影响，以前的设备水压管理，多为电接点压力表，需要到现场查看实时压力，会通过设置上下限输出信号。采用压力传感器可以在控制室实时监控压力数据。传感器分带数显和不带数显两种，个人习惯如果客户要求不带数显，那么会建议同位置安装机械表一块。

温度传感器分为很多种，CU50,PT100, W-Re5/26都是常用品类，而中频设备的水路有很多，如果都采用直连，数据进PLC，那么数据转换会影响运行速度，模块价格也会觉得成本奇高，我们可以采用数显巡检仪来进行数据采集，通过485通讯读取实时数据，虽然巡检仪的显示是间隔，数据采集与转换是同时，所以通过485可以将压力，温度，液位都读取出来，并可上传上位机，进行数据记录与保存。

S7-1200程序编写

S7-1200程序编写有两个软件可以使用，个人习惯使用博图，毕竟是综合平台，与屏幕组态相对简单一点，而且多PLC运控系统可以直接组态编写通讯，非常方便。

在博图当中S7-1200有两种MODBUS协议，MODBUS(RTU)应用于西门子自身通讯板，其他仪表，设备，PLC，组态系统，PC485通讯都是使用MODBUS协议，这个是需要注意的地方。

我们在进行MODBUS协议程序编写时，需要先添加背景数据块，这个很重要，需要用到的是绝对地址，那么我们在新建全局DB数据块之后，需要设置属性，取消属性默认选项：优化的块访问。

在数据块建立数据地址需要注意的一点是数据类型，读取到的数据是通过MB_MASTER_DB写入数据地址，上图当中示例读取数据地址范围0.0-20.0,10个Word数据，读取数据多于这个范围程序是完不成的，所以在编写时，需要知道读取的数据类型，数据数量。

文中图例为一个复合项目内容，各取部分说明MODBUS应用。名称会有一些不同，讲解会有说明。"数据块_1"."ADD12"与"数据块_1"."SWXJWH"等同，只是不同MODBUS协议地址名称。

前文有说到通讯处理MODBUS方面有两种，图示能很直观看到，我们选择的是不带RTU的通讯。

MB_COMM_LOAD_DB应用于组态通讯口，一般OB100调用一次即可，图示通讯组态的为第一块1241RS422/485通讯模块，一般默认为269地址。

通讯协议参数一定要与通讯设置相同，19200，无校验。通讯地址和通讯功能设置为MB_MASTER_DB定义。

MB_MASTER_DB可以自定义名称，也可以直接默认名称，图示定义通讯数据：ADDR为11，这个一定要与仪表一致。功能设置0，读取从40001开始16个数据。

我们可以参考下图程序示例，485通讯写入ZP2SW（与上图SWXJWH相同），传送数据，这个步骤是个人习惯问题，包括转换都是个人喜好和编程习惯，有些数据需要小数点，精度要求高，会在检测时放大10倍或者百倍进行检测，在程序中再进行计算。

数显巡检仪接线图示

巡检仪也是也是智能仪表的一种，可以多通道，多品类检测，对应的数据连线也会不一样，下图当中示例仪表外壳显示是两种仪表，但是接线是一致的，我们用到比较多的为热电阻，热电偶，模拟量输入电流电压几种。

热电偶TC和PT100是应用非常广的一种，而PT100应用于水温，油温，气体温度等不同环节，-200-420的区间范围可以检测很多环节，所以接线是一定需要知道的。

液位传感器，压力变送器在循环水系统是应用非常多的，多为二线制接线，与PLC直接输入接线也是基本相同，DC24V+输入变送器A，变送器输出连接PLC或者智能仪表输入+，负极与DC24V0V相连接。

总结：

多回路巡检仪的应用，无需增加PLC硬件模块的基础上，可以增加压力，温度，流量，液位的检测，对数字化转型的成本投入相对降低，多通道检测故障率高，关键数据点，预警系统检测点，多点同时检测，对设备运维提供极大帮助，可以预警故障发生，减少停机时间。

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PLC远程采集

在工业自动化和信息化不断推进的今天，PLC（可编程逻辑控制器）作为现场控制的核心设备，其数据采集的准确性和实时性对于企业的生产管理和决策至关重要。然而，传统的数据采集方式往往受限于现场环境和物理距离，无法满足现代工业对数据采集的高效、便捷和灵活需求。在这样的背景下，HiWoo Box网关以其强大的远程采集功能，为PLC数据采集带来了革命性的变革。

一、PLC远程采集的意义

PLC远程采集是指通过互联网或局域网等远程通信方式，实现对PLC设备数据的实时采集和传输。这种采集方式突破了传统数据采集的时空限制，使得企业可以随时随地对PLC设备进行远程监控和管理。PLC远程采集不仅提高了数据采集的效率和准确性，还为企业带来了诸多便利和价值。

首先，PLC远程采集可以实现数据的实时更新和监控，帮助企业及时掌握生产现场的状况，为生产决策提供有力支持。其次，通过远程采集，企业可以减少人工巡检和现场数据采集的成本，提高工作效率。最后，PLC远程采集还可以实现数据的集中管理和分析，为企业的数据挖掘和优化提供有力支持。

二、HiWoo Box网关在PLC远程采集中的应用

HiWoo Box网关作为一款高性能的工业网关设备，在PLC远程采集中发挥着举足轻重的作用。它通过与PLC设备的连接和通信，实现了对PLC数据的远程采集、传输和处理。具体来说，HiWoo Box网关在PLC远程采集中的应用主要体现在以下几个方面：

数据采集与传输 ：HiWoo Box网关可以与各种品牌和型号的PLC设备进行连接，通过标准的通信协议实现数据的实时采集。采集到的数据可以通过网关的远程通信功能，安全、稳定地传输到企业的数据中心或云平台，供后续的分析和处理。

数据安全与可靠性 ：在远程采集过程中，数据的安全性和可靠性至关重要。HiWoo Box网关采用了先进技术和安全防护措施，确保数据在传输和存储过程中的安全性。同时，网关还具有强大的稳定性和可靠性，能够轻松应对各种复杂环境和恶劣条件。

远程管理与配置 ：HiWoo Box网关支持远程管理和配置功能。企业可以通过互联网对网关进行远程监控、配置和升级操作，无需现场维护人员介入。这不仅降低了运维成本，还提高了管理效率和响应速度。

样机申请 https://www.hiwooiot.com/h-col-158.html?statId=62

三、PLC远程采集为企业带来的价值

通过HiWoo Box网关实现的PLC远程采集为企业带来了诸多价值。首先，它提高了数据采集的效率和准确性，使得企业能够更加及时地了解生产现场的状况并做出相应调整。其次，远程采集降低了人工巡检和现场数据采集的成本投入，优化了人力资源配置。此外，通过数据的集中管理和分析，企业可以更加深入地挖掘数据价值，为生产优化和决策提供有力支持。

随着工业互联网技术的不断发展，PLC远程采集将在工业自动化领域发挥更加重要的作用。HiWoo Box网关作为一款高性能、稳定可靠的工业网关设备，将继续致力于为企业提供更加高效、便捷的远程数据采集解决方案。未来我们将不断优化产品性能和功能以满足不同行业和场景的需求为工业自动化的发展贡献力量。同时我们也期待与更多的企业和合作伙伴携手共进共同推动PLC远程采集技术的发展和创新为工业自动化的未来注入更多的活力和可能。

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