一、概述

本文主要介绍使用HI-TOP网关 HT3S-ECS-MTP在和利时LX-CU500PLC和TWincat之间进行数据交换。

解决的问题：利时LX-CU500PLC做从站与TWincat进行数据交换。

解决方法：使用HI-TOP网关 HT3S-ECS-MTP。和利时LX-CU500PLC支持Modbus TCP协议，TWincat支持EtherCAT协议，而HI-TOP网关 HT3S-ECS-MTP可以在EtherCAT网络和Modbus TCP网络之间传送数据。以下为测试环境：

图1

二、和利时LX-CU500PLC

2.1 参数表

和利时LX-CU500PLC支持Modbus TCP协议，在其MODBUS TCP手册中可以看到它参数对应的Modbus TCP地址表如下：

图2

映射关系说明：

（a）读I区（或写Q区）开关量数据：如读%IX2.6（或写%QX2.6）开始的一段数据时，则需参考I区（或Q区）BOOL型数据的映射公式，在主站中填写的读（或写）从站起始地址应为：2*8+6=22；

（b）读I区（或写Q区）模拟量数据：如读%IW8（或写%QW8）开始的一段数据时，则需参考I区（或Q区）WORD型数据的映射公式，在主站中填写的读（或写）从站起始地址应为：8/2=4；

（c）读写M区开关量数据：如读写%MX2.6开始的一段数据时，则需参考M区BOOL型数据的映射公式，在主站中填写的读写从站起始地址应为2*8+6+3000=3022；

（d）读写M区模拟量数据：如读写%MW1000开始的一段数据时，则需参考M区WORD型数据的映射公式，在主站中填写的读写从站起始地址应为1000/2+3000=3500。

2.2 通信参数设定

设置利时LX-CU500PLC的地址，本文设置为192.168.1.55，端口号默认为502，站地址为1。如下图所示：

图3

在 “工具—辅助工具” 打开控制器操作，进入界面点击“IP扫描”选择网卡进行查找CPU控制器。

图4

扫描出来为192.168.1.55

图5

三、网关的配置

3.1 HT3S-ECS-MTP网关介绍

HT3S-ECS-MTP是一款EtherCAT从站功能的通讯网关。该产品主要功能是将各种Modbus TCP设备接入到EtherCAT网络中。本网关连接到EtherCAT总线中作为从站使用，连接到Modbus TCP总线中作为主站（客户端）或从站（服务器）使用。

图6

下面来介绍HT3S-ECS-MTP的配置，网关所有的配置都是使用GW Modbus Builder这款软件来进行。

3.2配置网关EtherCAT的输入输出

使用GW Modbus Builder连接到HT3S-ECS-MTP网关的P1口，并把拨码第8位拨到ON，如下图所示。此时网关P1口地址为：192.168.1.100。

图7

选择菜单“设置 -> 通信设置 -> 以太网设置”：

图8

在弹出的窗口中选择本机连接网关P1口的网卡的地址，并输入网关的地址（这里是192.168.1.100），点击确认按钮。注意，计算机网卡地址和网关地址要在同一网段。

图9

然后选择“工具->在线”菜单：

图10

在协议选择框中选择“EtherCAT配置”，点击确认按钮。

图11

点击“连接从站”按钮，连接成功后，其他按钮会变成可以点击的状态：

图12

点击“读取配置”按钮后，显示网关目前的实际数据长度配置:

图13

填写用户需要的输入、输出数据长度，注意数据长度是累加的，点击 “写入配置”按钮,写入成功后，会弹出 OK 的对话框：

图14

配置完成后需将拨码8位拨回OFF，然后断电重启。

3.3网关连接Modbus TCP设备的配置

使用GW Modbus Builder连接到HT3S-ECS-MTP网关的P3口，也就是Modbus通信口，如下图所示。网关P3口地址为：192.168.1.200。

图15

选择菜单“设置 -> 通信设置 -> 以太网设置”：

图16

在弹出的窗口中选择本机连接网关P3口的网卡的地址，并输入网关Modbus口的地址点击确认按钮。注意，计算机网卡地址和网关地址要在同一网段。

图17

在协议选择框中选择“TCP8配置”，点击确认按钮。

图18

打开TCP配置窗口，如下图所示。

1.在目标IP地址处输入P3口的地址。

2.点击“连接”按钮。

3.修改端口1的参数。本文中，HT3S-ECS-MTP网关作为Modbus TCP客户端（作为客户端还是服务器通过拨码开关第1位来选择），最多可以连接8个Modbus TCP设备，对应下图中的8个端口。

4.这里设置端口1的参数为利时LX-CU500PLC的网络参数，地址：192.168.1.55，远端端口：502。每改一个地方都要点击后面的“修改”按钮。

5.点击“确认当前配置”。

图19

3.4和利时plc的配置

1. 在【EtherNet1】节点的右键菜单中选择【添加协议】命令，弹出“添加”对话框，如图所示，选择MODBUSTCP_SLAVE从站协议。

图20

图21

3.5 配置从站协议

（1）双击已添加的【MODBUSTCP_SLAVE】从站协议或在右键菜单中选择【打开】命令，打开MODBUS TCP从站配置窗口，如图所示。

                                                                    图22

从站参数说明

注：大部分情况下使用默认参数即可正常使用。

（2）.添加变量

此处测试就添加%iw50和%qw50，变量类型选择ARRAY[0..9] OF WORD

图23

（3）.下载

先进行编译在进行下载，输入账号密码进行下载，下载完毕在进行监控。

                                                                                      图24

3.6配置要读取的Modbus存储器

使用GW Modbus Builder连接到HT3S-ECS-MTP网关的LAN口，如下图所示。网关LAN口，地址为：192.168.1.201。

图25

然后分别双击右侧的“Modbus Master”和“Modbus Slave”添加Modbus主站（客户端）和Modbus从站（服务器），如下图所示：

图26

双击“Modbus Slave”配置要读的寄存器，本文中添加“04 读输入寄存器”，起始地址为需要参考TCP使用说明，长度8，对应plc里下载的参数。

同样添加要“10 写多个保持寄存器”

这里只作为测试使用：

图27

双击“Modbus Master”，然后点击“地址映射表”，查看所有地址寄存器。这里除了从站的寄存器之外，还有一个状态字和控制字，因此，输入有9个字，输出有9个字。如下图所示：

图28

选择菜单“设置 -> 通信设置 -> 以太网设置”：

图29

在弹出的窗口中选择本机连接网关LAN口的网卡的地址，并输入网关LAN口的地址，点击确认按钮。

图30

点击“下载”按钮，写入配置。

图31

下载过程会有进度条提示，进度条到100%代表下载成功，如下图所示：

图32

3.7配置网关的EtherCAT从站

（1） 将网关xml文件拷贝到主站相应路径下:

（2） 新建项目

（3） 新建工程后，在下图中Device的位置，点击鼠标右键 Add New Item，添加EtherCAT主站。

在弹出的对话框中，选择 Ethercat Master，然后点击 OK。

选择电脑对应的网卡，点击OK。

（4） 主站建立后，在下图中主站Device 1的位置，点击鼠标右键 Add New Item，添加EtherCAT从站。

在弹出的对话框中，选择网关设备，点击OK。

（5）添加后的从站，如下图所示的 Box 1。点击左侧项目树中的Box 1，在右侧的主视图中，点击Slots，可以 看到网关配置输入输出数据的页面。

如下图所示，在Slot列表中，一共可以添加16条配置信息。右侧Module列表的每一条配置选项，都可以添加到Slot中。按照下图1、2、3的操作顺序，可以将Module添加到Slot中。

注意：此处输入、输出长度的配置，要与网关的配置一致。

四、运行结果

4.1  运行步骤

1. 网关的拨码开关第8位为OFF（运行模式），第1位和第2位为ON（网关作为Modbus TCP的客户端运行）。

2. 连接网关P1口到TWINCAT的网口，连接P3口到LX-CU500的P1网口

3. 启动PLC。

4. 在 PLC 中为网关的控制字写1后启动网关的数据交换(如果在GW软件中设置了网关自动启动，可以不做这一步的操作)。之后如果网关工作正常，状态字将会在0和1之间变化，代表收发数据，如下图所示。

图33

网关正常运行时各指示灯如下图所示，EtherCAT的OK灯亮， Modbus TCP的OK灯闪烁。如下图所示：

图34

4.2 参数的读取

PLC编程软件LX-CU500切换到监控器模式，找到变量表进行监控，如下图所示：

图35

在TWINCAT写数据

图36

在LX-CU500写数据

图37

以上图片显示对应的值已传输成功，通讯测试完成。