S7200通过PCACCESS与WINCC的通讯实现.docx
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S7200通过PCACCESS与WINCC的通讯实现
S7200通过PC-ACCESS与WINCC的通讯实现
S7-200通过OPC与WINCC通讯的实现
王新合
2011年12月
S7-200通过OPC与WINCC通讯的实现
PCAccess概述
西门子最新推出的PCAccess软件是专用于S7-200PLC的OPCServer(服务器)软件,它向OPC客户端提供数据信息,可以与任何标准的OPCClient(客户端)通讯。
PCAccess软件自带OPC客户测试端,用户可以方便的检测其项目的通讯及配置的正确性。
OPC(OLEforProcessControl)是嵌入式过程控制标准,是用于服务器/客户端链接的统一而开放的接口标准和技术规范。
OLE是微软为Windows系统、应用程序间的数据交换而开发的技术,是ObjectLinkingandEmbedding缩写。
不同的供应商的硬件存在不同的标准和协议,OPC作为一种工业标准,提供了工业环境中信息交换的统一标准软件接口,数据用户不用再为不同厂家的数据源开发驱动或服务程序。
OPC将数据来源提供的数据以标准方式传输至任何客户机应用程序。
OPC(用于进程控制的OLE)是一种开放式系统接口标准,可允许在自动化/PLC应用、现场设备和基于PC的应用程序(例如HMI或办公室应用程序)之间进行简单的标准化数据交换。
定义工业环境中各种不同应用程序的信息交换,它工作于应用程序的下方。
您可以在PC机上监控、调用和处理可编程控制器的数据和事件。
PCAccess可以用于连接西门子,或者第三方的支持OPC技术的上位软件。
PCAccess的兼容性
•支持OPCDataAccess(DA)3.0版(Version3.0)
•可以运行在Windows2000或WindowsXP
•可以从Micro/WIN项目(V3.x-V4.x)中导入符号表
•支持新的S7-200智能电缆(RS-232或USB)
•支持多种语言:
英语、中文、德语、法语、意大利语、西班牙语
PCAccess目前的版本是PCAccessV1.0SP1。
SP升级包可以在S7-200产品主页上免费下载、安装。
PCAccess可以在Microsoft的如下操作系统中安装、使用:
•Windows2000SP3以上
•WindowsXPHome
•WindowsXPProfessional(已通过WindowsXPSP2下的测试)
PCAccess支持的硬件连接
PCAccess可以通过如下硬件连接与S7-200通讯:
•通过PC/PPI电缆(USB/PPI电缆)连接PC机上的USB口和S7-200
•通过PC/PPI电缆(RS-232/PPI电缆)连接PC机上的串行COM口和S7-200
•通过西门子通讯处理器(CP)卡和MPI电缆连接S7-200
•通过PC机上安装的调制解调器(Modem)连接S7-200上的EM241模块
•通过以太网连接S7-200上的CP243-1或CP243-1IT模块
上述S7-200的通讯口可以是CPU通讯口,也可以是EM277的通讯口。
不支持CP5613和CP5614通讯卡。
PCAccess的协议连接
1.PCAccess所支持的协议:
•PPI(通过RS-232PPI和USB/PPI电缆)
•MPI(通过相关的CP卡)
•Profibus-DP(通过CP卡)
•S7协议(以太网)
•Modems(内部的或外部的,使用TAPI驱动器)
2.所有协议允许同时有8个PLC连接
3.一个PLC通讯口允许有4个PC机的连接,其中一个连接预留给Micro/WIN
4.PCAccess与Micro/WIN可以同时访问CPU
5.支持S7-200所有内存数据类型
PCAccess的特性
•内置的OPC测试Client端,直接将Item中的数据标签拖入TestClient窗口
中,并点击工具栏中的TestClientStatus按钮即可监测数据可以添加Excel客户端,用于简单的电子表格对S7-200数据的监控
•提供任何OPCClient端的标准接口
•针对于每一标签刷新的时间戳
PCAccess技术要点
•不能直接访问PLC存储卡中的信息(数据归档、配方)
•不包含用于创建VB客户端的控件
•可以在你的PC机上用Micro/WIN4.0和PCAccess同时访问PLC(必须使
用同一种通讯方式)
•在同一PC机上不能同时使用PC/PPI电缆、Modem或Ethernet访问同一个
或不同的PLC,它只支持PG/PC-Interface中所设置的单一的通讯方式
•PCAccess中没有打印工具
•使用同一通讯通道,最多可以同时监控8个PLC
•Item的个数没有限制
•可应用于当前Siemens提供的所有CP卡
•PCAccess专为S7-200而设计,不能应用于S7-300或S7-400PLC
使用PCAccess访问S7-200PLC的具体配置,可在安装PCAccess后,参见PC
Access中的相关在线帮助,其中有各种通讯方式的详细的使用步骤。
PCAccess软件概貌
S7-200PCAccess的项目与WindowsExplorer相似,以树形结构排列,因此用户使
用起来非常简单便捷。
OPC客户测试端以列表格式显示。
图1PCAccess概貌
PCAccess软件的使用
完成一个项目的配置需要完成以下五个基本步骤:
1.设置通讯访问通道
2.创建PLC
3.创建Folder
4.创建Item
5.测试通讯质量
第一步:
设置通讯访问通道:
鼠标右键点击MicroWin进入PG/PCInterface设定通讯方式,此处通讯硬件以PC/PPI电缆为例。
图2设置PCAccess的通讯通道
注:
PCAccess可与Micro/WIN共享通讯路径,共享通讯路径需要STEP7Micro/WINV4.0以上版本。
第二步:
添加S7-200CPU站点
用鼠标右键点击MicroWin,进入NewPLC的右键菜单,添加一个新的S7-200PLC站。
最多可添加8个S7-200PLC。
图3添加PLC站
图中:
a.定义PLC的名称b.输入CPU的网络
第三步:
添加Folder
鼠标右键点击所添加的S7-200PLC的名称,进入New>Folder添加文件夹并命名。
图4添加Folder
第四步:
添加Item(条目)
鼠标右键点击文件夹,进入New>Item添加PLC内存数据的条目并定义内存数据。
图5添加Item(条目)
图中:
a.定义条目的符号名
b.定义内存数据,支持S7-200PLC中所有内存数据
c.选择数据类型
d.选择数据的访问方式,可设为:
只读、只写、读/写
e.定义数据的上下限
f.描述说明
可以从Micro/WIN的项目中直接导入符号表,则条目的符号名与项目中的符号名相对应。
第五步:
用测试客户端检测配置及通讯的正确性
PCAccess软件带有内置的测试客户端,用户可以方便的使用它检测配置及通讯的正确性。
将测试的条目拖拽到测试客户端,然后点击在线按钮使之在线,如果配置及通讯正确,会显示数据值,并在Quality一栏中显示“good”,否则这一栏会显示“bad”。
(如图1.之软件概貌所示)。
注意:
组态完成后必须保存整个配置文件。
这样OPCClient(客户端)软件才能找到S7-200OPCServer的组态。
S7-200PCAccess软件创建的项目的文件扩展名是.pca(p=P,c=C,a=Access。
PCAccess的通讯方式
PcAccess软件支持多种通讯方式,用户需要根据自己所使用的通讯方式正确配置,才能保证OPC通讯的畅通。
PCAccess可与Micro/WIN共享通讯路径,因此凡是Micro/WIN能够访问的通讯方式,PCAccess都支持。
因此在设置通讯路径时(SetPG/PCInterface),只需要设置Micro/WIN的路径。
共享通讯路径需要STEP7Micro/WINV4.0以上版本,用户需要根据自己所使用的通讯方式正确配置,才能保证OPC通讯的畅通。
以下举例说明几种通讯的设置:
•通过PC/PPI电缆和CP卡
•通过以太网(CP243-1)
•通过MODEM(调制解调器)
PCAccess的通讯速度
要提高PCAccess通讯速度,可以从以下几方面考虑
1.提高CPU口(或通讯模块EM277)的波特率
2.减少主站的数目
3.设置CPU200的连续
4.调整PCAccess的刷新速率
在PCAccess中从命令菜单中进入Tools>Options>Status中
图6选择PCAccess与S7200的通讯的刷新速率a.选择手动设置
b.设置刷新速率,最快的速率可设置成50ms
PCAccess-通过PC/PPI电缆通讯
PCAccess可以通过PC/PPI电缆(USB/PPI或RS-232/PPI电缆)用PPI协议与S7-200通讯。
第一步:
设置通讯方式
在PCAccess界面右侧中用鼠标右键点击MicroWin访问点,进入SetPG/PCInterface对话框,定义为PPI通讯方式。
图7设置PC/PPI电缆通讯通道
使用CP卡通过MPI或以太网的方式的通讯设置与上面步骤相似,只是在SetPG/PCInterface对话框中选择所使用的CP卡及通讯协议即可。
第二步:
设置PLC的名称和网络
新建PLC站时,或者用鼠标右键点击PLC进入Properties(属性)可以改变PLC名称及:
图8PLC站属性
图中:
a.命名PLC
b.输入CPU的网络。
如果连接的是CP243-1模块,此应与CP243-1模块上的开关所设置的一致
PCAccess-通过以太网通讯
要通过以太网与S7-200PLC通讯,S7-200必须使用CP243-1(或CP243-1IT)以太网模块,PC机上也要安装以太网网卡。
S7-200以太网通讯设置
要实现以太网通讯,首先要在编程软件Micro/WIN的EthernetWizards中完成CP243-1模板的配置:
图9为CP243-1模块定义IP及子网掩码
单击图9的“下一步”继续CP243-1模块的配置
图10继续CP243-1模块的配置
图中:
a.设置CP243-1所占用的输出字节,此根据计算CP243-1前面的I/O所占用的Q字节来决定。
如CP243-1安装在紧挨CPU224的0号槽,其前面输出就占用了QB0和QB1两个字节,CP243-1的按顺序排,即设为QB2。
CP243-1模块占用一个QB输出字节。
b选择连接数,如果只跟PCAccess软件通讯,设置连接数为1
再单击图10的“NEXT”钮,设置CP243-1的工作模式和TSAP。
图11设置CP243-1的工作模式和TASP
图中
a.必须将CP243-1以太网模块配置成服务器端
b.接受所有客户端的连接请求
c.设置TSAP:
TSAP(TransportServiceAccessPoint)是通讯连接,它包括两部分:
第一部分:
通讯连接号,如10
第二部分:
CP243-1模块安装在S7-200的机架/槽号,如“00”代表CP243-1安装在0号机架0号槽(即CPU之后的第一个模块)
L.本地(CP243-1)TSAP,自动生成,无法修改。
R.远程TSAP,即连接的远程PcAccess所设置的
TSAP很重要。
在PCAccess中设置以太网连接时也需要规定TSAP,而且需要与此对应。
完成以太网向导配置后需要在程序中调用以太网向导所生成的ETHx_CTRL块(如图12.),并将项目程序下装到PLC后,将PLC断电后重新上电使配置生效
图12调用以太网模块控制程序
PCAccess的以太网连接设置
在完成S7-200的以太网配置后,进入PCAccess软件进行设置
第一步:
设置通讯通道
鼠标右键点击MicroWin访问点,进入SetPG/PCInterface对话框,选择TCP/IP协议的以太网卡
图13选择本机安装的以太网卡,并选择TCP/IP协议
第二步:
设置PCAccess本机的IP和TSAP
鼠标右键点击PLC进入“Properties”进行属性设置,要保证PCAccess中所设的IP和TSAP与上面Micro/WIN以太网向导中所设置的一致,且要特别注意两边远程和本地的TSAP设置要交叉过来,才能保证正确的通讯。
图14设置IP和TSAP
图中
a设置所访问的CP243-1的IP
R.设置PCAccess的本地TSAP,与CP243-1设置的远程TSAP一致,即两边R.处设置的要一样。
L.设置PCAccess的远程TSAP,与CP243-1设置的本地TSAP一致,即两边L.处设置的要一样。
这就是说两边的Local(本地)和Remote(远程)TSAP正好相反对应。
第三步,测试连接的通讯质量:
鼠标左键选择之前已建好的变量,拖放至下侧的测试客户机端,然后释放左键。
选择工具条的“状态(S)”→“启动测试客户机”,如果配置及通讯正确,会显示数据值,并在Quality一栏中显示“good”,否则这一栏会显示“bad”。
(如图15和图1所示)。
图15选择变量,并测试客户机
WINCC侧的通讯与设置
在WINCC侧完成一个项目的配置需要完成以下五个基本步骤:
1.新建一个项目
2.添加新的驱动程序
3.选择OPCServer
4.变量的导入
5.变量的关联
第一步新建一个项目
如图16所示,打开WINCC软件,单击工具条“新建”→选择“单用户项目”
并点击“确定”按钮。
为新建的项目取项目名称为“A3000S7200”,点击“创建”按钮,这样就新建好了一个单用户工程项目如图17所示。
图16新建单用户项目
图17建好了的单用户项目
第二步添加新的驱动程序
右键单击WINCC软件右侧的“变量管理”→选择“添加新的驱动程序”,选择“OPC.chn”并单击“打开”。
这样一个新的驱动程序就存在于“变量管理”的目录条里了。
图18添加新的OPC驱动程序
图20添加好了的OPC驱动程序
第三步选择OPCServer
左键单击WINCC左侧“变量管理”→“OPC”→“OPCGroups(OPCHNUnit#1)条目中的“系统参数(S)”选项,弹出“OPC条目管理器”框,如下图所示,然后选择“Local”的计算机图标下的“S7200OPCServer”再单击“浏览服务器”按钮如图所示
图20选择S7200OPCServer
第四步变量导入
全部选择随后出现在S7200Server目录下的变量,并选择系统默认的“S7200_OPCServer”变量组名,这样,在PCACCESS的变量就成功导入到WINCC里面了。
图21变量的导入
第五步,创建组态画面
创建组态画面,关联相关的变量(相关详细步骤请参见《基于WINCC组态软件的A3000实验和测试》)最后运行之,效果如图所示
图22WINCC组态数据的关联
图23WINCC运行画面1
图24WINCC运行画面2