WinCC上位组态软件和西门子PLC建立通讯的几种方法.docx

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WinCC上位组态软件和西门子PLC建立通讯的几种方法

WinCC上位组态软件和西门子PLC建立通讯的几种方法

说明：

a.文档并未列出所有的WINCC连接Siemens品牌PLC的所有方法，只是列举了一些常用的方法。

b.在各种连接方式中的参数设置可能会略有不同，在此列出的步骤和参数只是一套可以连通的设置方法。

一．WINCC使用CP5611通讯卡通过MPI连接PLC

前提条件

I）通过CP5611实现PLC系统与WINCC6.0通讯的前提条件是在安装有WINCC的计算机上安装CP5611通讯板卡。

II）使用STEP7编程软件能够通过MPI正常连接PLC。

1．STEP7硬件组态

STEP7设置MPI通讯，具体步骤不在此详述，可参考如下图1.1示：

图1.1

注意：

新建一个MPI网络用来通讯，设置MPI网络的地址和波特率，且记住，在随后的设置中需要匹配。

2．安装CP5611通讯板卡

一般情况下，PROFIBUSCP5611会由即插即用管理器自动安装并且进入SIMATICNET下的设备管理器中。

通过路径WindowsControlPanel->System->"Hardware"tab->DeviceManager打开设备管理器。

如果 CP5611（A2）不能安装或者使用，请按照如下方法处理：

∙检查西门子软件是否为当前使用的Windows操作系统提供了CP5611的驱动。

CP5611的驱动包含在如下软件包中：

oSTEP7

oSIMATICNETPCsoftware

oWinCC

oWinCCflexible

关于上述西门子软件与不同的Windows操作系统的兼容性请参见如下条目：

oSTEP7,条目号:

8250891

oSIMATICNET,条目号:

9859007

oWinCC,条目号:

21927773

∙检查CP5611是否被设备管理器识别。

图 01

∙如果在设备管理器下CP5611的图标带有黄色的问号或者感叹号，这说明没有给CP5611安装驱动。

在这种情况下，请手动查阅目录C:

\Windows\inf 或者C:

\WINNT\inf，驱动的信息（oem**.inf）会包含在这些目录中。

∙完全卸载CP5611.请参见如下方法：

o通过设备管理器卸载CP5611。

o打开注册表WindowsSTARTmenu->Run->"regedit"，删除下面路径中所有CP5611的条目：

HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Siemens\SINEC\LogDevices

o重新启动计算机，以便再次安装CP561 

∙请注意CP5611（6GK1561-1AA00）和CP5611A2（6GK1561-1AA01）支持的PCI的标准。

CP5611支持PCIV2.1，即它可以安装在5V，33MHz的PCI插槽上。

CP5611A2也可以支持PCI V2.1，它可以安装在3.3V和5V的33MHz或者66MHz的PCI插槽。

同时CP5611 A2也支持PCI-X插槽。

∙在计算机不同的PCI插槽上测试CP5611或者在不同的计算机上测试，看看是否是CP5611本身有问题。

3．添加驱动程序和系统参数设置

打开WINCC工程在TagManagement-->SIMATICS7PROTOCOLSUITE->MPI

右键单击MPI，在弹出菜单中点击SystemParameter，弹出SystemParameter-MPI对话框，选择Unit标签，查看Logicdevicename（逻辑设备名称）。

默认安装后，逻辑设备名为MPI

如图1.3所示：

图1.2

图1.3

4．设置SetPG/PCInterface

进入操作系统下的控制面板，双击SetPG/PCInterface图标。

在AccessPointoftheApplication:

的下拉列表中选择MPI（WINCC），如图1.4所示，而后在InterfaceParameterAssignmentUsed:

的列表中，点击CP5611（MPI），而后在AccessPointoftheApplication:

的下拉列表中显示：

CP5611（MPI）MPI（WINCC），如图1.5所示：

图1.4

图1.5

设置CP5611的通讯参数,点击Properties…按钮，弹出Properties-CP5611（MPI）属性对话框，设置参数，如图1.6所示：

重要的参数如下所示：

Address:

CP5611的地址（MPI地址必须唯一，建议设置为0）

TransmissionRate:

MPI网络的传输速率（默认为187.5Kbps）您可以修改，但必须和实际连接PLC的MPI端口的传输速率相同

HighestStationAddress:

MPI网络的最高站地址（必须和PLC的MPI网络参数设置相同）

图1.6

诊断MPI网络，点击Diagnostic…按钮，进入诊断对话框。

如下图所示：

Test按钮点击后，显示OK表示CP5611工作正常。

点击Read按钮后，将显示所有接入MPI网络中的设备的站地址，如果只能读到自己的站地址，此时，请查看MPI网络和硬件连接设置，只有成功读取到CPU的站点地址，才能进行以下的步骤，否则，不可能建立通讯。

5．添加通道与连接设置

添加驱动连接，设置参数。

打开WINCC工程在TagManagement-->SIMATICS7PROTOCOLSUITE->MPI，右键单击MPI，在下拉菜单中，点击NewDriverConnection，如图1.7所示，在弹出的Connectionproperties对话框中点击Properties按钮，弹出ConnectionParameter-MPI属性对话框，如图1.8所示：

图1.7

图1.8

图1.9

重要的参数如下所示：

StationAddress：

MPI端口地址

RackNumber：

CPU所处机架号，除特殊复杂使用的情况下，一般填入0

SlotNumber：

CPU所处的槽号 

注意：

如果您是S7-300的PLC，那么该参数为2，如果是S7-400的PLC，那么要根据STEP7项目中的Hardware软件查看PLC插在第几号槽内，不能根据经验和物理安装位置来随便填写，可能的参数为2、3、4（主要是依据电源的大小来决定）否则通讯不能建立。

6．连接测试与通讯诊断

通过WINCC工具中的通道诊断程序WinCCChannelDiagnosis即可测试通讯是否建立。

注意：

此时PLC必须处于运行状态，老版本的PLC必须处于RUN-P或者RUN状态，WINCC必须激活运行，根据图1.9所示的位置，进入通道诊断工具，检测通讯是否成功建立。

如图1.10所示，绿色的“√”表示通讯已经成功建立。

图1.10

图1.11

至此WINCC使用CP5611通讯卡通过MPI连接PLC的过程完毕。

二．WINCC使用CP5611通讯卡通过PROFIBUS连接PLC

前提条件

I）通过CP5611实现PLC系统与WINCC6.0通讯的前提条件是在安装有WINCC的计算机上安装CP5611通讯板卡.

II）将所要连接的PLC的端口设置为PROFIBUS通讯协议，对于MPI/DP类型的端口尤其重要。

1．STEP7硬件组态

使用STEP7软件组态PLC的硬件信息，将相应的板卡在Hardware进行硬件组态，选择你将要连接WINCC的对应端口，如果其类型为MPI/DP，则需要将端口指定为PROFIBUS，如下图2.1所示：

图2.1

点击上图所示的Properties…按钮，如下图所示：

图2.2

      A．设置该PROFIBUS端口的地址为2

      B．点击New按钮，在Subnet下新建一个PROFIBUS网络，在弹出的对话框中设置参数，如图2.2所示：

其中重要参数如下：

HighestPROFIBUSAddress：

    指整个PROFIBUS网络中的最高的站点地址，默认为126，可作修改。

TransmissionRate：

      PROFIBUS网络的通讯速率，整个网络中所有站点的通讯波特率应当一致。

Profile：

   具体的传输协议的设置，这里我们使用DP。

图2.3

其他设置可根据您项目的具体情况进行设置。

2．安装CP5611通讯板卡

安装CP5611，并安装驱动程序，具体CP5611的安装过程和注意事项可参考如下链接:

3．添加驱动程序和设置系统参数

打开WINCC工程在TagManagement-->SIMATICS7PROTOCOLSUITE->PROFIBUS

右键单击PROFIBUS，在弹出菜单中点击SystemParameter，如图2.4所示，弹出SystemParameter-PROFIBUS对话框，选择Unit标签，查看Logicdevicename（逻辑设备名称）。

默认安装后，逻辑设备名为CP_L2_1:

，如图2.5所示：

图2.4

图2.5

4．设置SetPG/PCInterface

进入Windows操作系统下的控制面板，双击SetPG/PCInterface图标，在AccessPointoftheApplication:

的下拉列表中选择CP_L2_1:

如图2.6所示，而后在InterfaceParameterAssignmentUsed:

的列表中，点击CP5611（PROFIBUS），而后在AccessPointoftheApplication:

的下拉列表中显示：

CP5611（PROFIBUS）CP_L2_1:

，如图2.7所示。

图2.6

图2.7

设置CP5611的通讯参数,点击Properties…按钮，弹出Properties-CP5611（PROFIBUS）参数。

如图2.8所示：

重要的参数如下所示：

Address:

      CP5611的PROFIBUS地址

TransmissionRate:

     PROFIBUS网络的传输速率（您可以修改，但必须和实际连接PLC的PROFIBUS端口的传输速率相同）

HighestStationAddress:

     PROFIBUS网络的最高站地址（必须和PLC的PROFIBUS网络参数设置相同）

Profile:

设置具体通讯协议，这里使用DP

图2.8

诊断PROFIBUS网络，点击Diagnostic…按钮，进入诊断对话框。

如下图所示：

Test按钮点击后，显示OK表示CP5611工作正常。

点击Read按钮后，将显示所有接入PROFIBUS网络中的设备的站地址，如果只能读到自己的站地址，此时，请查看PROFIBUS网络和硬件连接设置，只有成功读取到CPU的站点地址，才能进行以下的步骤，否则，不可能建立通讯，如图2.9所示：

图2.9

5．添加通道与连接设置

添加驱动连接，设置参数。

打开WINCC工程在TagManagement-->SIMATICS7PROTOCOLSUITE->PROFIBUS，右键单击PROFIBUS，在下拉菜单中，点击NewDriverConnection，如图2.10所示，在弹出的Connectionproperties对话框中点击Properties按钮，弹出ConnectionParameter-PROFIBUS属性对话框，填入参数，如图2.11所示：

图2.10

图2.11

重要的参数如下所示：

StationAddress：

（通讯模块的IP地址）

RackNumber：

CPU所处机架号，除特殊复杂使用的情况下，一般填入0

SlotNumber：

CPU所处的槽号

注意：

如果您是S7-300的PLC，那么该参数为2，如果是S7-400的PLC，那么要根据STEP7项目中的Hardware软件查看PLC插在第几号槽内，不能根据经验和物理安装位置来随便填写，可能的参数为2、3、4（主要是依据电源的大小来决定）否则通讯不能建立。

6．连接测试与通讯诊断

通过WINCC工具中的通道诊断程序WinCCChannelDiagnosis即可测试通讯是否建立。

注意：

此时PLC必须处于运行状态，老版本的PLC必须处于RUN-P或者RUN状态，WINCC必须激活运行，根据图2.12所示的位置，进入通道诊断工具，检测通讯是否成功建立。

如图2.13所示，绿色的“√”表示通讯已经成功建立。

图2.12

图2.13

至此WINCC使用CP5611通讯卡通过PROFIBUS连接PLC的过程完毕。

三．WINCC使用普通网卡通过TCP/IP连接PLC

前提条件

通过以太网实现PLC系统与WINCC6.0通讯的前提条件是PLC系统配备以太网模块或者使用带有PN接口的PLC，以太网模块列表如下表所示：

PLC系列

以太网通讯模块

S7-300

CP343-1/CP343-1Lean/CP343-1Advanced-IT

S7-400

CP443-1/CP443-1Advanced-IT

注：

只有支持ISO通讯协议的模块才支持（IndustrialEthernet工业以太网）通讯，具体情况可察看STEP7中的模块信息。

本文档下列步骤应用CPU315-2PN/DP型号的PLC，使用普通以太网卡连接。

组态过程

1．STEP7硬件组态

使用STEP7编程软件对PLC系统进行软件组态，在Hardware界面内插入实际的PLC硬件，如下图3.1所示：

图3.1

在PN-IO槽双击弹出PN-IO属性对话框，如图3.2所示：

图3.2

点击图3.2属性对话框，弹出网络参数设置对话框，如图3.3所示：

图3.3

点击New按钮，新建一个工业以太网络，输入该PN模块的IPaddress（IP地址）和Subnetmask（子网掩码），在简单使用的情况下，不启用网关。

当您使用的是CPU+以太网模块通讯时，双击以太网模块，会自动弹出以太网模块的属性信息，设置以太网通讯模块的IP地址和子网掩码。

方法与PN-IO的属性设置相同，如下图所示：

注意如果要使用TCP/IP通讯方式，必须启动IPProtocolbeingused，设置IP地址与子网掩码，如图3.4所示：

图3.4

将组态下载到CPU，则PLC方面设置完成。

对于第一次使用以太网通讯，必须保证首先使用MPI或者PROFIBUS的通讯方式，将设置好参数的组态下载到目标PLC，此后即可通过以太网的方式进行程序监控和项目下载。

2．设置IP地址与通讯检测

设置安装有WINCC计算机的windows操作系统的TCP/IP参数，将WINCC组态计算机的IP地址设置成为和PLC以太网通讯模块或者PN-IO的IP地址保证是一个网段，注意子网掩码的设置，如图3.5所示：

图3.5

通过在程序运行中键入CMD进入DOS界面，使用网络命令PING测试以太网通讯是否建立，PING的命令如下：

ping目标IP地址–参数

如下图3.6所示：

图3.6

此例中，PN-IO的IP地址为192.168.0.100子网掩码：

255.255.255.0；组态计算机的IP地址为192.168.0.244子网掩码：

255.255.255.0，此处显示表示以太网通讯已经建立，并且状态良好。

注意：

如果此处不能Ping通PLC的PN端口或者以太网模块，则通讯不可能建立，后面的步骤就不用进行了，若要通讯成功，必须保证实际的物理以太网通讯保持正常。

3．添加驱动程序和设置系统参数

打开WINCC工程在TagManagement-->SIMATICS7PROTOCOLSUITE->TCP/IP

右键单击TCP/IP，在弹出菜单中点击SystemParameter，，如图3.7所示，弹出SystemParameter-TCP/IP对话框，选择Unit标签，查看Logicdevicename（逻辑设备名称）。

默认安装后，逻辑设备名为CP-TCPIP，如图3.8所示：

图3.7

图3.8

4．设置SetPG/PCInterface

通讯接口设置，进入操作系统控制面板，双击SetPG/PCInterface，在默认安装后，在应用程序访问点是没有CP-TCPIP的，所以需要手动添加这个应用程序访问点，如下图3.9所示：

图3.9

当选中后，会弹出一个对话框，如下图3.10所示：

图3.10

点击Add按钮，应用程序访问点将被添加到访问点列表中，如下图3.11所示

图3.11

在如图3.11的情况下，在InterfaceParameterAssignmentUsed：

选择TCP/IP->实际网卡的名称，设置完成后如图3.12所示：

注意：

a.您的网卡不同，显示会有不同，请确保所选条目为您正在使用的普通以太网卡的名称。

b.这里使用的应用程序访问名称为CP-TCPIP，因为在WINCC安装成功后，CP-TCPIP是TCP/IP驱动程序下默认的名称，所以在SetPG/PCInterface下我们添加此名称的访问点，您同样可以使用其他名称，但必须保证，必须同时修改，并保持完全一致，这样通讯同样可以实现。

图3.12

点击Diagnostics按钮后，可以对该网卡进行诊断，确保其正常工作，如图3.13所示：

图3.13

5．添加通道与连接设置

添加驱动连接，设置参数。

打开WINCC工程在TagManagement-->SIMATICS7PROTOCOLSUITE->TCP/IP，右键单击TCPIP，在下拉菜单中，点击NewDriverConnection，如图3.14所示，在弹出的Connectionproperties对话框中点击Properties按钮，弹出ConnectionParameter-TCP/IP属性对话框，填入参数，如图3.15所示：

图3.14

在弹出的对话框中输入STEP7中已经设置的PN-IO或者以太网模块的的IP地址和机架号和槽号。

图3.15

在弹出的Connectionproperties中点击Properties按钮，在弹出的ConnectionParameter中输入参数：

IPAddress：

（通讯模块的IP地址）

RackNumber：

CPU所处机架号，除特殊复杂使用的情况下，一般填入0

SlotNumber：

CPU所处的槽号

注意：

如果您是S7-300的PLC，那么SlotNumber的参数为2，如果是S7-400的PLC，那么要根据STEP7项目中的Hardware软件查看PLC插在第几号槽内，不能根据经验和物理安装位置来随便填写，可能的参数为2、3、4（主要是依据电源的大小来决定）否则通讯不能建立。

6．连接测试与通讯诊断

通过WINCC工具中的通道诊断程序WinCCChannelDiagnosis即可测试通讯是否建立。

注意：

此时PLC必须处于运行状态，老版本的PLC必须处于RUN-P或者RUN状态，WINCC必须激活运行，根据图3.16所示的位置，进入通道诊断工具，检测通讯是否成功建立。

如图3.17所示，绿色的“√”表示通讯已经成功建立。

图3.16

图3.17

至此WINCC使用普通以太网卡通过TCP/IP连接PLC的过程完毕。

四．WINCC使用普通网卡通过IndustrialEthernet连接PLC

前提条件

通过IndustrialEthernet工业以太网实现PLC系统与WINCC6.0通讯的前提条件是PLC系统配备以太网模块或者使用带有PN接口的PLC，以太网模块列表如下表所示：

PLC系列

以太网通讯模块

S7-300

CP343-1/CP343-1Advanced-IT

S7-400

CP443-1/CP443-1Advanced-IT

注：

只有支持ISO通讯协议的模块才支持（IndustrialEthernet工业以太网）通讯，具体情况可察看STEP7中的模块信息。

最简单的判断以太网模块是否支持IndustrialEthernet通讯的方式是，在STEP7的硬件组态Hardware中是否具有MAC参数的填写的输入框，如下图4.1所示：

图4.1

参考STEP7软件中的产品硬件信息来判断以太网模块是否支持IndustrialEthernet工业以太网通讯，如下图4.2所示：

图4.2

在通讯设置以前请确认模块支持IndustrialEthernetISO通讯，而后进行如下设置：

本文档下列步骤应用CP443-1型号的以太网通讯模块，使用普通以太网卡连接。

组态过程

1．STEP7硬件组态

使用STEP7编程软件对PLC系统进行软件组态，在Hardware界面内插入实际的PLC硬件，在本例中使用了两块CP443-1通讯模块，WINCC使用CP443-1

（1）和PLC进行通讯,如下图4.3所示：

图4.3

在CP343-1

（1）通讯模块上双击，会弹出Properties-CP443-1的属性对话框，在对话框中点击Properties…按钮，弹出属性对话框，激活“SetMACaddress/useISOProtocol”，在MACaddress下设置通讯板卡的MAC地址，如图4.4所示，该地址可以在物理通讯板卡端口处标签上查看。

图4.4

点击New按钮，新建一个工业以太网络，在弹出的对话框都使用默认设置，该步骤一定要做，否则无法建立通讯。

将组态编译，下载到CPU，则PLC方面设置完成。

对于第一次使用工业以太网通讯，必须保证首先使用MPI或者PROFIBUS的通讯方式，将设置好参数的组态下载到目标PLC，此后即可通过工业以太网的方式进行程序监控和项目下载。

2．添加驱动程序和设置系统参数

打开WINCC工程在TagManagement-->SIMATICS7PROTOCOLSUITE->IndustrialEthernet，右键单击IndustrialEthernet，在弹出菜单中点击SystemParameter，如图4.5所示，弹出SystemParameter-IndustrialEthernet对话框，选择Unit标签，查看Logicdevicename（逻辑设备名称）。

默认安装后，逻辑设备名为CP_H1_1:

如图4所示：

图4.5

图4.6

3．设置SetPG/PCI