1、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186*2011年12月S7-200通过OPC与WINCC通讯的实现PC Access概述西门子最新推出的 PC Access 软件是专用于 S7-200 PLC的 OPC Server(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 OPC Client(客户端)通讯。 PC Access 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(OLE for Process Control)
2、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 ObjectLinking and Embedding 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
3、)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。PC Access 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。PC Access 的兼容性 支持 OPC Data Access(DA)3.0 版(Version 3.0) 可以运行在 Windows 2000 或 Windows XP 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、
4、西班牙语PC Access 目前的版本是 PC Access V1.0 SP1 。SP 升级包可以在 S7-200 产品主页上免费下载、安装。PC Access 可以在 Microsoft 的如下操作系统中安装、使用: Windows 2000 SP3 以上 Windows XP Home Windows XP Professional(已通过 Windows XP SP2 下的测试)PC Access 支持的硬件连接PC Access 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/PP
5、I 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 CP243-1 IT 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。PC Access 的协议连接1. PC Access 所支持的协议: PPI(通过 RS-232PPI 和 USB/PPI 电缆) MPI(
6、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. PC Access 与 Micro/WIN 可以同时访问 CPU 5. 支持 S7-200 所有内存数据类型PC Access 的特性 内置的 OPC 测试 Client 端,直接将 Item 中的数据标签拖入 Test Client 窗口中,并点击工具栏中的 Test Client Status 按钮即可
7、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 OPC Client 端的标准接口 针对于每一标签刷新的时间戳PC Access 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/WIN 4.0 和 PC Access 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 PC Acces
8、s 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 PC Access 专为 S7-200 而设计,不能应用于 S7-300 或 S7-400 PLC 使用 PC Access 访问 S7-200 PLC 的具体配置,可在安装 PC Access 后,参见 PCAccess 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。PC Access 软件概貌S7-200 PC Access 的项目与 Windows Explorer 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
9、试端以列表格式显示。第一步:设置通讯访问通道:鼠标右键点击 MicroWin 进入 PG/PC Interface 设定通讯方式,此处通讯硬件以PC/PPI 电缆为例。图2 设置PC Access的通讯通道注:PC Access 可与 Micro/WIN 共享通讯路径,共享通讯路径需要 STEP 7Micro/WIN V4.0 以上版本。第二步: 添加 S7-200 CPU 站点用鼠标右键点击 MicroWin,进入 New PLC 的右键菜单,添加一个新的 S7-200PLC 站。最多可添加 8 个 S7-200 PLC。图3 添加PLC站 图中:a.定义 PLC 的名称 b.输入 CPU
10、的网络地址第三步:添加 Folder 鼠标右键点击所添加的 S7-200 PLC 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. 定义内存数据地址,支持 S7-200 PLC 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
11、:用测试客户端检测配置及通讯的正确性PC Access 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 OPC Client(客户端)软件才能找到 S7-200 OPC Server 的组态。S7-200 PC Access 软件创建的项目的文件扩展名是.pca(p = P,c = C,a = Access。PC Access 的通讯方式
12、Pc Access 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。PC Access 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,PC Access 都支持。因此在设置通讯路径时(Set PG/PC Interface),只需要设置 Micro/WIN 的路径。共享通讯路径需要 STEP 7 Micro/WIN V4.0 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
13、过 MODEM(调制解调器)PC Access 的通讯速度要提高 PC Access 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 的地址连续4. 调整 PC Access 的刷新速率在 PC Access 中从命令菜单中进入 ToolsOptionsStatus 中图6 选择PC Access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 50msPC Access通过 PC/PPI 电缆通讯PC Access 可以通过 PC/PPI 电缆(USB/PPI 或 RS-2
14、32/PPI 电缆)用 PPI 协议与 S7-200 通讯。第一步:设置通讯方式在 PC Access 界面右侧中用鼠标右键点击 MicroWin 访问点,进入 Set PG/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/PC Interface 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 的名称和网络地址新建 PLC 站时,或者用鼠标右键点击 PLC 进入 Properties(属性)可以改变 PLC名称及地址:图8 PLC站属性图中
15、:a. 命名 PLC b. 输入 CPU 的网络地址。如果连接的是 CP243-1 模块,此地址应与 CP243-1 模块上的地址开关所设置的一致PC Access通过以太网通讯要通过以太网与 S7-200 PLC 通讯,S7-200 必须使用 CP243-1(或 CP243-1 IT)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 Ethernet Wizards 中完成CP243-1 模板的配置: 图9 为CP243-1模块定义IP地址及子网掩码地址单击图9的“下一步”继续CP243-1模块的配置图10 继续
16、CP243-1模块的配置图中:a.设置 CP243-1 所占用的输出字节地址,此地址根据计算 CP243-1 前面的 I/O 所占用的 Q 地址字节来决定。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 的地址按顺序排,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 PC Access 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 地址。图11 设置CP243-1的工作模式和TASP地址图中a. 必须将 CP243-1 以太网模块
17、配置成服务器端b. 接受所有客户端的连接请求c. 设置 TSAP 地址:TSAP(Transport Service Access Point)地址是通讯连接地址,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 地址,自动生成,无法修改。R. 远程 TSAP 地址,即连接的远程 Pc Access 所设置的地址TSAP 地址很重要。在 PC Access 中设置以太网连接时也需要规定 TSAP 地址,而
18、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PC Access 的以太网连接设置在完成 S7200 的以太网配置后,进入 PC Access 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 Set PG/PC Interface 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 PC Access 本机的 IP 地址和 TSAP 地址鼠标
19、右键点击 PLC 进入“Properties”进行属性设置,要保证 PC Access 中所设的 IP地址和 TSAP 地址与上面 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 地址设置要交叉过来,才能保证正确的通讯。图14 设置IP地址和TSAP地址图中a 设置所访问的 CP243-1 的 IP 地址R. 设置 PC Access 的本地 TSAP 地址,与 CP243-1 设置的远程 TSAP 地址一致,即两边 R.处设置的地址要一样。L. 设置 PC Access 的远程 TSAP 地址,与 CP243-1 设置的本地 TSAP 地址一致,即两边
20、L.处设置的地址要一样。这就是说两边的 Local(本地)和 Remote(远程)TSAP 地址正好相反对应。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OPC Server 4. 变量的导入 5.
21、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OPC Server左键单击WINCC左侧“变量管理” “O
22、PC” “OPC Groups (OPCHN Unit#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“S7200 OPC Server”再单击“浏览服务器”按钮如图所示图20 选择S7200 OPCServer第四步 变量导入 全部选择随后出现在S7200 Server目录下的变量,并选择系统默认的“S7200_OPCServer”变量组名,这样,在PC ACCESS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22 WINCC组态数据的关联图23 WINCC运行画面1图24 WINCC运行画面2
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