S7-300与上位机通信
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S7-300 系列PLC组态简介一、系统构成西门子S7-300系列的常用组件主要有电源模块(1)、CPU模块(1)、开关量模块(2)、开关量输出模块(2)、模拟量输入模块(2)、模拟量输出模块。
说明如下:1.电源模块:PS307—5A;为PLC系统提供稳定的24V直流电源。
2.CPU模块:CPU314;是系统的核心负责程序的运行,数据的存储与处理,与上位机的通讯和数据的传输。
3.开关量输入模块:SM321;可进行32路开关量的检测,输入信号为24V有效,若输入为无源触点,可利用电源模块提供24V驱动信号。
4.开关量输出模块:SM322;可提供8路开关量输出,为继电器输出方式;分为4组每两路公用一个公共端。
5.模拟量输入模块:SM331;为实现对8路模拟量数据采集,输入信号可以是电流信号、电压信号、热电偶输入、热电阻输入,可根据不同的应用场合对模块进行设置。
6.模拟量输出模块:SM332;可提供4路模拟量输出信号,根据应用可将各路输出设置为电压输出或电流输出。
图1、系统模块组成。
二、硬件组态1.基本机架(中心机架)机架即是用于安装固定各个模块的专用槽架。
PLC的各个模块就遵循一定的规则固定在上面。
每个机架中:插槽1为电源模板插槽;插槽2为CPU模板插槽;插槽3留给通讯模板接口模板及扩展模板。
插槽4以后留给应用模板。
每个模块最多可以安装8个应用模块。
模块的底部通过总线连接器与前后的模块想连接,构成一个整体系统。
中心机架至少应装配电源模块和CPU模块,再根据需要配置其他功能模块。
说明:所谓插槽,在这里只是抽象的概念,S7—300系统中的机架物理形态上只是一个槽形轨道,上面没有具体的插槽,模块也只是按一定顺序固定在上面,模块之间也无须保留空间,而是紧密地相邻安装。
插槽的概念只有在对系统进行软件组态时才能具体化。
(软件组态将在后面介绍)2.机架的扩展当基本机架不能满足系统要求时,可通过扩展机架对系统进行扩展,扩展方式有两种:①、用IM365模板:可扩展一个机架,需用两块IM365模板,连接长度最长为一米。
收稿日期:2004210212;修改稿收到日期:2004211210作者简介:郑 龙(19722),男,甘肃省兰州人,1993年毕业于兰州石油学校仪表自动化专业,助工,现在兰州炼油化工总厂设备维修公司仪表一车间从事仪表维护工作。
Intouch 与S72300PLC 的通讯郑 龙,龚红梅,王 智(兰州炼油化工总厂设备维修公司,甘肃兰州 730060) 摘要:在工控工程中PLC 与上位机通讯软件的选型种类繁多,不同的PLC 可以选择与多种上位机监控软件进行通讯连接,能否通讯成功,取决于该监控组态软件是否有与PLC 连接的I/O Server 驱动程序及其设置。
其中Intouch 上位机监控组态软件和S72300PL C 都广泛应用于工控领域中。
主要介绍了Intouch 软件和西门子S72300的通讯设置。
关键词:监控组态软件;S72300PL C ;通讯 中图分类号:TP311 文献标识码:B 文章编号:100727324(2005)0120058203 监控组态软件是面向监控与数据采集的软件平台工具,具有丰富的设置项目,使用方式灵活,功能强大。
它最早主要解决人机图形界面问题,随着它的快速发展,实时数据库,实时控制,通信及联网,开放数据接口,对I/O 设备的广泛支持已经成为它的主要内容。
随着技术的发展和市场需求的增加,PL C 的结构和功能也不断改进,生产厂家不断推出功能更强的PL C 新产品,如西门子公司在S5系列PL C 的基础上又推出了S7系列PL C ,性能价格比越来越高。
S72300属中小型PL C ,有很强的模拟量处理能力和数字运算功能,用户程序存储容量达24K B ,具有许多过去大型PL C 才有的功能。
它的扫描速度为1000条指令0.3ms ,超过了许多大型PL C 。
现代PL C 的发展有两个主要趋势:其一是向体积更小、速度更快、功能更强、价格更低的微小型PL C 方面发展;其二是向大型网络化、高可靠性、好的兼容性、多功能方面发展。
浅谈基于OPC技术的上位机与S7-300的通信研究1概述在工业自动化控制领域,采用PC作为上位机进行监控,以PLC控制现场设备是较常见的系统构建方式。
因此,如何解决上位机与PLC之间的实时通信是自动化控制系统设计开发的重点之一。
开放式过程控制(OPC)技术是一种过程控制领域非常流行的数据交换技术,它的出现解决了各仪器接口不统一而无法互联的问题。
OPC是一种连接硬件装置或软件数据库等数据源与过程控制客户应用程序之间的标准化的接口协议,它可以显著地增强过程控制领域中的控制系统、现场设备、管理应用程序之间的互操作性,为实时综合监测系统的开发提供一条高效、可靠的新途径。
2上位机与S7-300通信的实现2.1软件和硬件的配置软件配置:SIMATIC NET,用于通信组态并配置OPC服务器(OPC.SimaticNET);STEP7,用于SIEMENS PLCS7-300的编程和OPC服务器与S7-300连接通信的组态。
Visual Basic 6.0,用于上位机编程,编写OPC服务器客户端应用程序。
硬件配置:普通PC机、PS307电源模块、CPU315-2DP CPU模块、DO 32xDC输出模块,DI 32xDC输入模块,CP343-1以太网通信模块、网络双绞线。
其中CP343-1以太网通信模块用于实现PC与PLC以太网通信。
此外,PC机上还需要安装工业以太网网卡或直接使用普通网卡。
2.2OPC服务器与S7-300连接通讯的组态采用OPC技术,上位机与S7-300之间即可通过工业以太网实现实时通信。
通过工业以太网建立OPC服务器与PLC的连接是建立通信的前提,因此,在设计客户端应用程序之前需要完成OPC服务器的硬件组态。
O P C 服务器与S 7 - 3 0 0 连接通讯的硬件组态利用SIMATIC NET和STEP7软件完成,具体步骤如下:2.2.1配置PC站的硬件机架。
添加OPC Server和IE General;进行网卡参数配置,选择本地连接属性菜单设置网卡参数,并设置PC Station的名称。
Siemens MPI协议解析nono95599nono@摘要:在使用上位机和西门子s7300系列PLC实现自动化过程控制当中,选择MPI协议进行通信时,PLC可以不用编程,而且可读写所有数据区,快捷方便。
但是西门子公司没有公布MPI协议的格式,用户如果想使用MPI协议监控,就必须购买其监控产品或第三方厂家的组态软件。
这样给用户自主开发带来一定困难,特别是自行开发的现场设备就不能通过MPI协议接入PLC。
而采用其它通讯方式也存在编程复杂,需要购买软件和授权等局限性。
本文通过数据监视、采集、分析的方法,解析出了MPI协议的关键报文格式,可用于实现上位机、现场设备与支持MPI协议的CPU之间通讯,从而提供了一种高效率低成本的通信方式。
关键字:MPI协议前言工业的现代化,很大程度体现在工业生产过程的自动化,其中信息的传输,数据的交换也成为评价工业自动化水平高低的标准。
网络通迅方式的多样化和通迅速率的高速化,使信息交换领域从设备控制层延伸到企业管理层。
信息技术的飞速发展,促进了自动化系统结构的变革,以网络为主干的分布式控制系统已成为当今自动化系统的主流趋势。
因此,网络通迅的实时性和可靠性,以及网络故障的诊断和排除都成为工业网络通信关注的焦点。
MPI网络是西门子工业控制系统中经常用到的一种通迅方式,使用RS485物理接口进行数据传输。
下面主要阐述西门子MPI协议的解析方法以及关键报文格式。
MPI协议概述MPI协议,其英文全名为Multi-point-Interface。
在PLC之间可组态为主/主协议或主/从协议.如何操作依赖于设备类型:如果控制站都是s7—300/400系列PLC,那么就建立主/主连接关系,因为MPI协议支持多主站通讯,所有的s7—300 CPU都可配置为网络主站,通过主/主协议可以实现PLC之间的数据交换。
如果某些控制站是s7—200系列PLC,则可以建立主/从连接关系,因为s7—200 CPU是从站,用户可以通过网络指令实现s7—300 CPU对s7200 CPU的数据读写操作。
西门子S7300、S7400PLC和组态王通讯常用的几种方式说明文档北京亚控科技发展有限公司2009年7月目录1. MPI电缆通讯方式 (1)2. MPI通讯卡方式 (1)3. 以太网通讯方式 (1)4. Profibus –DP通过方式 (2)5. Profibus –S7通过方式 (3)1. MPI电缆通讯方式硬件连接:此种方式使用s7300、s7400 PLC上的MPI编程口,使用西门子标准编程电缆链接到计算机串口上;适用场合:一般适用于一个PLC和一台PC进行直接串口通讯的场合,PLC和PC 机之间距离较近,小于15米;组态王对应驱动:在组态王中对应的设备定义向导为:PLCÆ西门子ÆS7-300系列ÆMPI(电缆) 或者PLCÆ西门子ÆS7-400系列ÆMPI(电缆) 。
特殊软件需求:组态王所在的计算机必须安装STEP7编程软件。
需要Set PG/PC Interface 的支持,具体配置按照组态王对应驱动帮助执行即可。
2. MPI通讯卡方式硬件连接:此种方式使用PLC上的MPI编程口,计算机上插一块西门子公司的CP5611(或CP5613等MPI通讯卡――具体根据带PLC类型和数量,由西门子公司确定使用何种通讯卡),通讯卡和PLC之间一般使用西门子提供的标准转换接头和通讯电缆实现硬件连接;适用场合:一般适用于一台PC和多个PLC进行通讯的场合;或者多台PLC和多台PC进行链接(MPI为多点接口协议,支持多个上位PC进行MPI通讯,具体能够支持的最多上位PC数量建议和西门子公司具体确定。
), PLC和PC机之间距离较远,大于15米;组态王对应驱动:在组态王中对应的设备定义向导为:PLCÆ西门子ÆS7-300系列ÆS7-300MPI(通讯卡) 或者PLCÆ西门子ÆS7-400系列Æ S7-400MPI(通讯卡) 。
通过PROFIBUS建立SIMATIC NET OPC 服务器与PLC 的S7连接一.基本相关信息1. SIMATIC NET PC 软件简介SIMATIC NET 是西门子在工业控制层面上提供给您的一个开放的,多元的通讯系统。
它意味着您能将工业现场的PLC、主机、工作站和个人电脑联网通讯,为了适应自动化工程中的种类多样性,SIMATIC NET推出了多种不同的通讯网络以因地制宜,这些通讯网络符合德国或国际标准,他们包括:☼工业以太网☼ AS-I☼ PROFIBUS☼ PROFIBUS-PASIMATIC NET系统包括:☼传输介质,网络配件和相应的传输设备☼协议和服务☼连接PLC和电脑到LAN网上的通讯处理器(CP模块)2. 用于PROFIBUS的先进PC组态先进PC组态是随SIMATIC NET V6.0以上提供的。
Advanced PC Configuration代表一个PC站的全新、简单、一致和经济的调试和诊断解决方案。
它可以取代以前的PC 组态工具COM L S7和COM PROFIBUS PC EDITION。
通过使用NCM PCV5.1+SP2或以上和STEP 7 V5.1+SP2或更高版本,一台PC 可以和在SIMATIC S7中一样进行组态,并通过网络装入。
这里提到两种组态工具NCM PC,STEP 7,区别如下:* NCM PC:NCM PC 是随SIMATIC NET 软件光盘提供,它可以创建PC项目和打开STEP 7项目。
但NCM PC组态软件不能编辑STEP 7中的S7程序块* STEP 7:完整版本STEP 7软件的安装是包含NCM PC的,在STEP 7硬件组态环境中即可配置PC站3. 用于PROFIBUS的OPC服务器OPC服务器随SIMATIC NET 软件光盘提供。
OPC(OLE For Process Control,用于过程控制的OLE)的基本原理是,OPC客户应用程序可以通过一个标准、开放的多供应商接口,与OPC服务器进行通讯。
西门子S7_300/400MPI1、设备简介本驱动构件用于MCGS软件通过MPI适配器器读写西门子S7-300/400系列PLC设备的各种寄存器的数据;2、硬件连接MCGS软件与设备通讯之前,必须保证通讯连接及适配器的设置正确。
通讯连接方式:本构件与S7-300PLC通讯时,要使用专用的标准西门子MPI适配器(PC-Adapter)与上位机RS232口通讯,适配器设置及通讯电缆连接线请参见附录1。
3、设备通讯参数“通用串口父设备”通讯参数设置如下:其中父设备通讯参数设置应与设备的通讯参数相同,否则无法正常通讯。
设备通讯参数的具体设置方法参见附录24、设备构件参数设置“西门子S7-300/400MPI”子设备参数设置如下:●内部属性:单击“查看设备内部属性”,点击按钮进入内部属性,具体设置请参看内部属性。
●PLC站地址:PLC站地址,可设定范围2-126,默认值为2。
●PLC槽号:PLC槽号(Rack),可设定范围0-31,默认值为2,在和400系列PLC通讯时此属性一般要设定为3。
●PLC机架号:PLC机架号(Slot),可设定范围0-31,默认值为0。
此属性一般不用设置。
●通讯响应时间:通讯初始化MPI适配器的等待延时,默认设置为800ms,当无法正常通讯时可适当增大。
●数据帧格式:通讯所用数据帧格式, 默认为0-格式A,与西门子ProDave格式兼容(支持7E格式); 1-格式B与TopServer格式兼容;2-格式C与MCGS旧嵌入版驱动兼容; 3-格式D与西门子旧版ProDave5.1格式兼容(不支持7E格式)。
建议使用默认0-格式A,其兼容性最强。
●本站地址:上位机的地址,默认为0,建议设置为0或1。
●网络传输率:MPI网络传输率, 可设置为19.2Kbps、187.5Kbps、1.5Mbps。
默认为187.5Kbps。
●最高站地址:网络中最高的地址,可设置为15、31、63、126。
1.CP5611与S7的MPI通讯:A、WinCC,这个不用讲了,驱动内置,直接支持。
B、iFix,iFix自己的IO Driver中没有MPI驱动,可以安装S7A for iFix 驱动。
虽然不是GE-Intellution公司出品的,但是不收费,而且很好用。
C、Intouch,Intouch的IO Server中没有MPI驱动,应该安装OPC Server。
用西门子SimaticNet.需要Profibus SoftNet-S7授权。
6GK17045CW633AA0 RMB7845.505CW63中的63代表版本号V6.3,现在最新的该是5CW64了,因为好多人对订货号很晕点,所以提一下.以下相同,不再赘述了。
其他厂家的没有内置MPI驱动的监控软件也类似.比如AB RSView等。
D、Citect,Wizcon,力控,组态王,紫金桥等,驱动内置,直接支持。
其实这些软件很多都是用Prodave写的底层库驱动。
Tips:A、CP5512和CP5611一样,区别仅仅在于CP5512用于笔记本做现场调试,一般很少实际长时间用于工程现场而已。
B、MPI方式组网,站点数理论值最大只能是32,但是CP5611最多只能支持8个MPI连接.每台电脑仅支持1块CP5611卡。
C、如果电脑要通过MPI连接的PLC数量多于8,而小于31,可以换用CP5613卡。
D、CP5611最常用的速率是187.5K.在跟某些机型连接时,可以达到12M。
某些机型是那些呢?是那些MPI/DP口,如400全系列的X1口,31X-2PN的X1口,318-2DP的X1口,319-3PN的X1口。
当然了,19.2K的速度也是支持的,但是买了CP5611而用19.2K的话,人家会认为我们脑子有问题,这样还不如买跟PC Adtaper,还能省些银子。
E、用CP5611时,电脑可以有多台,每个CPU能跟多少台电脑进行通讯,取决于该机型的具体型号,S7-300参数可以在Step7中的硬件\CPU\通讯中有连接资源的设置.S7-400的应该在硬件\CPU\存储器中有通讯资源的设置2.CP5611与S7的Profibus DP通讯:A、WinCC,一般是在DP链路上走S7协议,驱动内置,直接支持.可连接8个PLC。
B、iFix,iFix自己的IO Driver中没有DP驱动,应该安装OPC Server。
西门子SimaticNet.需要Profibus SoftNet-DP授权。
6GK17045DW633AA0 RMB5868.50(V6.3)这个目前看来仅可以使用SimaticNet. 注意,当这样做时,计算机算个2类DP主站,CP5611可以支持多于8个的PLC. 走DP协议最多可以支持60个PLC做DP从站。
即使是WinCC,要用CP5611连接超过8个以上的PLC时,也需要SimaticNet。
不建议计算机和做DP主站的PLC来连接,即使要连接,数量最好不要超过1个PLCC、Intouch,同iFix。
D、Citect,Wizcon,力控,组态王,紫金桥等,同iFix.备注:A、原来以为CP5611跟DP口通讯(比如315-2DP的X2口),只能做DP 主站,其实不是,也是可以做DP从站的,可以被1个DP主站来挂接, 这个主站可以是PLC,也可以是计算机,但是在计算机监控软件和PLC通讯的方案中这样做没有任何意义.B、因为DP链路上可以走S7协议。
所以理论上Profibus SoftNet-S7 可以替代Profibus SoftNet-DP.3.CP5613与S7的ProfibusDP通讯:A、WinCC,DP链路上走S7协议,驱动内置,直接支持.可连接50个PLCB、iFix,iFix自己的IO Driver中没有DP驱动,应该安装OPC Server.需要西门子SimaticNet.跟CP5611的差异在于不用Profibus SoftNet-DP 授权.而需要Profibus DP-5613授权。
6GK17135DB633AA0 RMB4611.50 (V6.3)这样做2类DP主站,最多可以连接122个DP从站。
即使是WinCC,要用CP5613连接超过50个以上的PLC时,也需要SimaticNet.建议计算机和做DP主站的PLC来连接,即使要连接,数量最好不要超过1个PLCC、Intouch,同iFix。
D、Citect,Wizcon,力控,组态王,紫金桥等,同iFix.备注:A、CP5613跟CP5611一样,都是可以做主,也可以做从的.做从的意义不大.B、因为DP链路上可以走S7协议。
所以理论上Profibus S7-5613可以替代Profibus DP-5613.C、每台电脑最多支持4块CP5613.4.CP5613与S7的Profibus FMS通讯:老实说,我都不知道FMS主要还在那里应用了.A、WinCC,没记错的话,好像没有FMS驱动,应该是需要SimaticNet的.B、iFix,iFix自己的IO Driver中没有FMS驱动,应该安装SimaticNet.C、Intouch,有FMS的IO Server,确实也见别人用过。
D、Citect,Wizcon,力控,组态王,紫金桥等,同iFix。
SimaticNet 应该用Profibus FMS-5613授权. 6GK17135FB633AA0 RMB5167.80 (V6.3) 这样做FMS站,做对等连接,多个计算可以连接多个PLC.每块卡走FMS最多可以连接40个FMS站.备注:A、CP5613走FMS跟老S5还有一些第三方厂商连接还是用的FMS.B、走FMS时每台电脑最多支持2块CP5613.C、CPU上的DP口全部不支持FMS,只有CP模块支持,还不是所有的CP都支持.好像只有CP343-5和CP443-5扩展型才支持FMS.具体可以咨询下CS的资深工程师等.5、IE Genaral(普通以太网卡)与S7的以太网通讯:这个才是要讨论的重点...A、WinCC,驱动内置,可以走TCP/IP,也可以走ISO,最多支持8个PLC站点.B、iFix,iFix自己的IO Driver中没有以太网TCP/IP驱动,可以安装S7A for iFix驱动.很好用.S7A驱动具体支持几个PLC的连接数量不详,但是绝对不止8个.如果走ISO协议,可以使用V6版本的SIX驱动.也还行.不建议使用iFix的SI7驱动,那个驱动还是要SimaticNet的.与其那样还不如用OPC呢.不过在使用软冗余时,SI7驱动支持以太网地址的冗余. SL4驱动可以不需要SimaticNet,但是还是不建议使用,呵呵.因为是个L4层的驱动,连接S7以太网会麻烦一些,连接S5以太网时可以考虑.C、Intouch,请使用最新的DA Server类驱动,西门子以太网驱动的叫SI Direct.D、Citect,力控,紫金桥等,有S7以太网驱动,具体支持的PLC联接数量不祥.组态王,RSView等没有内置S7以太网驱动的则需要OPC Server. 方案甲:西门子SimaticNet.IE SOFTNET-S7 LEAN,最多支持8个PLC以太网连接, 6GK17041LW633AA0 RMB5774.00 (V6.3)IE SOFTNET-S7,最多支持64个PLC以太网连接,6GK17041CW633AA0 RMB13081.00 (V6.3)注意,每台电脑仅支持1块IE Genaral!方案乙:使用全球最有名的OPC Server--KEPWare.有西门子以太网驱动.主要是TCP/IP协议的。
理论上支持16个普通网卡(不知道电脑有那么多PCI槽吗?)每个网卡支持64个PLC以太网连接.总数支持127个连接。
不过,我还没试验过多网卡的支持呢,大家可以咨询下KEP公司中国办事处.备注:普通以太网卡不支持冗余操作的,西门子明确的告诉大家,每台电脑仅支持1个IE Genaral做访问点与PLC连接.有一种方法可以实现普通以太网卡的冗余操作,是一种基于IT技术的方法.目前暂得不到西门子的支持,有兴趣的朋友可以和我探讨.另外,CP1612的定位好像比较怪,价格很高,但是跟普通以太网卡又没有什么差异,跟CP1613又差距太大.真是搞不懂.好在已经停产了,也不用去讨论了,呵呵。
6、CP1613与S7的以太网通讯:A、WinCC,也是要装SimaticNet才能发挥CP1613的威力的,否则只能是当个普通以太网卡来用.用IE S7-1613授权,可支持多于64个PLC 的以太网连接.可达120个. 6GK17161CB633AA0 RMB11549.30 (V6.3) 注意,在PCS7中超过8个以太网连接,则必须使用CP1613.尽管普通以太网卡+IE SoftNet-S7也支持64个连接,但是在PCS7中是不可以用于8个以上以太网连接的.B、iFix,同WinCC.C、Intouch,同WinCC.D、Citect,Wizcon,力控,组态王,紫金桥等,同WinCC.备注:每台电脑支持最多2个CP1613.除了冗余着用,还可以当成分开的2个来用.但是看手册介绍,每台电脑支持的最多连接数不是2X120=240,而是207个.唉.7、CP1613与S7400H的以太网冗余通讯:不管任何监控软件,均需要SimaticNet,要S7-RedConnect授权,6GK17160HB633AA0 RMB22304.90 (V6.3)。
S7-RedConnect有S7-1613一切功能,除此外还支持对S7400H的以太网冗余通讯SimaticNet做OPC Server,监控软件做OPC Client是最常用的配法. 当然了,用WinCC时,通过S7 API接口协议来做在点数多时更快,更稳.S7-RedConnect支持1个CP1613至2个CP443-1/2个CP1613至2个CP443-1/2个CP1613至4个CP443-1的连接.冗余连接只能使用ISO 协议,目前还不可以使用TCP/IP协议.同时冗余连接和非冗余的连接混合的环境,S7-RedConnect也是支持的.但是必须统一走ISO协议.不能冗余系统走ISO,非冗余的走TCP/IP.8、其他的,SimaticNet通讯还很有很多种,但是最常用的也就这几种.有些是太老,而已经几乎不用了,配方案选型时也不推荐,有些是太新了,如ProfiNet IO OPC Server.目前暂时还没搞懂,再学习了。