如何实现Comfort Panel精智系列面板和 S7400H PN的工业以太网通信.docx
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如何实现ComfortPanel精智系列面板和S7400HPN的工业以太网通信
如何实现ComfortPanel（精智系列面板）和S7-400HPN的工业以太网通信
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1简介
西门子新推出了新一代的ComfortPanel（精智系列面板）和带有PROFINET接口的S7-400HPN（CPU41x-5H），在ComfortPanel和S7-400HPN之间建立以太网连接的配置过程中，较之传统操作面板和S7-400H，组态软件和方式都产生了变化。
注意：
本文只描述S7-400HPN通过集成PN接口连接ComfortPanel，S7-400HPN通过集成MPI/DP接口或CP443-1（IP地址）连接ComfortPanel，或连接支持脚本功能的其它操作面板（例如xP277等）也可以参考本文。
本文中所使用的硬件和软件环境如下：
（A）S7-400HPN
CPU416-5HPN/DP（6ES7416-5HS06-0AB0,FirmwareV6.0）
IM153-4PNHF（6ES7153-4BA00-0XB0,FirmwareV4.0）
SM321/32216DI/DO
（B）TP900ComfortPanel（6AV2124-0JC01-0AX0）
（C）TIAPortalES工程师站
FieldPGM3（6ES7715-1BB20-0AA0）
Windows7UltimateSP1（X64）
STEP7Professional2010SR2（STEP7V5.5SP2HF1）,TIAPortalV11SP2Upd4（STEP7ProfessionalV11SP2Upd4,WinCCProfessionalV11SP2Upd4）
注意
由于TIAPortalV11SP2尚未支持S7-400H，所以仍需要经典STEP7V5.5SP2HF1组态S7-400HPN；可以参考以下链接：
59216386
而仅需要WinCCComfortV11SP2组态ComfortPanel即可。
建议安装WinCCComfort/Advanced/ProfessionalV11SP2，可以参考以下链接：
56897511
2组态ComfortPanel和S7-400HPN的以太网连接
在ES站上的STEP7中组态S7-400HPN，在TIAPortal中组态ComfortPanel及其和S7-400HPN的以太网连接。
2.1组态S7-400HPN项目
S7-400HPN的典型配置如1图所示。
图1
（A）打开STEP7，参照实际配置，创建SIMATICHStation，如图2所示。
图2
（B）设置Rack0上的CPU的PN接口地址为192.168.0.101，Rack1上的CPU的PN接口地址为192.168.0.102。
（C）在Rack0上的CPU属性中选择Clockmemory，设置Memorybyte为MW10，如图3所示。
图3
2.2组态ComfortPanel项目
（A）打开TIAPortal，创建新项目，添加HMI设备，选择ComfortPanel，如图4所示。
图4
（B）设置ComfortPanel的以太网的IP地址为192.168.0.100。
（C）在Connection中添加用于监控Rack0的CPU的连接PLC_1，通信驱动选择”SIMATICS7-300/400”，设置IP地址为192.168.0.101，Expansionslot为3，Rack为0，如图5所示
图5
（D）在Connection中添加用于监控Rack1的CPU的连接PLC_2，通信驱动选择”SIMATICS7-300/400”，设置IP地址为192.168.0.102，Expansionslot为3，Rack为1，如图6所示
图6
（E）在Connection中添加用于创建过程变量的连接PLC_Changer_12，通信驱动选择”SIMATICS7-300/400”，设置IP地址为192.168.0.101，Expansionslot为3，Rack为0
（F）在HMItags中添加如下内部和外部过程变量，如图7所示。
图7
（F）本文附件Connection.zip中包含三段脚本。
在Scripts中添加过程Connection_PLC1，将connecton_PLC1.txt中的文本分别拷贝到Sub中，注意系统函数ChangeConnection的参数需要和连接PLC_1的地址和位置一致，如图8所示。
图8
（G）在Scripts中添加过程Connection_PLC2，将connecton_PLC2.txt中的文本拷贝到脚本中，注意系统函数ChangeConnection的参数需要和连接PLC_2的地址和位置一致。
（H）在Scripts中添加过程Connection_lost，将connecton_lost.txt中的文本拷贝到脚本中，如图9所示。
图9
（H）在变量trigger_PLC1的Properties-Event-Valuechange中添加函数，分配之前创建的过程Connection_PLC1，如图10所示。
图10
（I）在变量trigger_PLC2的Properties-Event-Valuechange中添加函数，分配之前创建的过程Connection_PLC2。
（I）在Scheduletasks中添加任务Check_Connection，Trigger选择1Minute，在Properties-Event-Update中添加函数，分配之前创建的过程Connection_lost，如图11所示。
图11
（J）在Screen中添加测试画面，显示所有变量和报警信息，如图12所示。
图12
2.3切换连接的脚本逻辑解释
以变量trigger_PLC2触发过程Connection_PLC2为例解释切换脚本的逻辑：
（A）变量trigger_PLC2表示PLC2的ClockMenoryByte的第4位，即每0.8秒0/1变化一次，其数值更新触发过程Connection_PLC2。
（B）首先执行初始化，即确认连接PLC_2正常，而连接PLC_Changer_12默认指向连接PLC_1。
（C）然后执行连接PLC_1的状态检测，变量con_state_PLC1累加1；如果连接PLC_1正常，则变量trigger_PLC1同样触发过程Connection_PLC1，这样变量con_state_PLC1即被复位为1，连接PLC_Changer_12依然指向连接PLC_1。
（D）如果连接PLC_1中断，trigger_PLC1不会触发过程Connection_PLC1，这样变量con_state_PLC1一直累加，不会复位，直至大于10；此时执行连接切换，将连接PLC_Changer_12指向连接PLC_2，并标识连接PLC_1无效。
（E）如果连接PLC_1和PLC_2都无效，则尝试切换连接将PLC_Changer_12指向连结PLC_2。
以变量trigger_PLC1触发过程Connection_PLC1切换连接的逻辑同上。
在Scheduletasks中触发过程Connection_lost的逻辑解释如下：
（A）每隔一分钟判断变量con_state_PLC1/2的值：
连接PLC_1/2正常时，将变量con_state_PLC1/2设置为5；
（B）而当变量con_state_PLC1/2大于等于5时，标识连接PLC_1/2无效。
根据上述过程的脚本逻辑，变量con_state_PLC1/2的值和连接PLC1/2的状态对应关系如表1所示。
变量con_state_PLC1/2值
连接PLC1/2状态
0
初始化
1~5
正常
6~10
中断
11~20
故障
100
无效
表1
2.4下载调试项目
将项目编译后下载到ComfortPanel后，做以下调试：
（A）初始时，ComfortPanel和S7-400HPN的连接正常，变量trigger_PLC1/2在0/1变化，变量con_state_PLC1/2基本上在1/2变化，连接默认指向连结PLC_1，如图13所示。
图13
（B）拔掉连接PLC_1的网线，连结PLC_1中断，变量trigger_PLC1无效，变量con_state_PLC1为100，连接PLC_Changer_12切换到连接PLC_2，如图14所示。
图14
（C）重新连接PLC_1的网线，连结PLC_1恢复，变量trigger_PLC1在0/1变化，连接PLC_Changer_12依然保持到连接PLC_2，如图15所示。
图15
（D）手动停止PLC2，变量trigger_PLC2不再变化，不再执行过程Connection_PLC2中对变量con_state_PLC2的复位操作，变量con_state_PLC2为100，连接PLC_Changer_12切换到连接PLC_1，如图16所示。
图16
该项目可以实现ComfortPanel在S7-400HPN单CPU断线和停机时的自动切换。
附件：
（1KB） Connection.zip （1KB）
关键词
WinCC，博途，精智系列面板，S7-400HPN，工业以太网，TCP/IP
条目号:
75216601
日期:
2013-06-26
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