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WINCC和与PLC之间的通讯方式

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精品文档 第四章S7-400与WINCC通讯连接技术 本章讲述WINCC与可编程控制器间的通讯方式。WINCC是目前工业现场应用较为广泛的可视化软件技术，能实现工业现场的模拟画面，使现场设备除了提供专用的通道，用于连 接到SIMATIC 55/57/5505等系列的PLC外，还提供了如PROFIBUS DP/FMS，DDE(动态数据交换)和OPC(用于过程控制的OLE)等通用通道连接到第三方控制器。此外，WINCC还以附加件(add-ons)的形式提供连接到其他控制器的通讯通道。另外，还提供了一个CDK选件，可以用它来开发一些专用通讯通道。

4.1过程通讯原理

4.1.1通讯术语 下面列举了一些在通讯中应用的术语。其中有关各种通讯网络的详细介绍已经在上章里详细介绍过，对于WINCC与PLC之间的通讯连接方式的掌握，熟悉下面几种通讯术语，能更好的加深对本章的了解和应用。 (1)通讯 通讯用于描述两个通讯伙伴之间的数据交换。 (2)通讯伙伴 通讯伙伴是指可以互相进行通讯的模块，也就是说它们可以互相交换数据。它们可以是 PLC中的中央处理器板和通讯处理器，也可以是PC中的通讯处理器。 (3)站 站是可以作为一个单元与一个或多个子网连接的设备。它可以是PLC，也可以是PC。 (4)子网、 子网是用于描述一个通讯单元的术语。该单元包含建立链接所必需的所有物理组件以及 相关的数据交换方式。 (5)网络 网络是由一个或多个互相连接的子网组成的单元，它包括所有可以互相通讯的站。 (6)通讯驱动程序 在WINCC中通讯驱动程序也指通道。它是一个软件组织，可在自动化系统和WINCC中的变量管理器之间设置连接，以便能向WINCC变量提供过程值。在WINCC中有很多通讯驱动程序，可通过不同的总线系统连接不同的自动化系统。每个通讯驱动程序只需被集成到WINCC项目一次。 通讯驱动程序具有扩展名.chn，安装在系统中所有的通讯驱动程序可在WINCC安装目录下的子目录、bIN中查到。通讯驱动程序具有不同通道单元用于各种通讯网络。 (7)通道单元 精品文档

通道单元指的是一种网络或连接类型。每个使用的通道单元必须分配给相关的通讯处理 器。一些通道单元需要附加系统参数的组态。 (8)连接 连接是两个通讯伙伴组态的逻辑分配，用于执行已定义的通讯服务。每个连接有两个端点。它们包含对通讯伙伴进行寻址所必需的信息，以及用于建立连接的附件属性。 一旦WINCC与自动化系统建立正确的物理连接，就需要WINCC的通讯驱动程序和相关的通道单元来建立或组态与自动化系统间的逻辑连接。每个通道单元下可有多个连接。

4.1.2WINCC通讯原理 1、WINCC通讯结构及原理 WINCC通讯结构层次如图4-1所示。

图4-1、WINCC通讯结构层次图 WINCC使用变量管理器来处理变量的集中管理，此变量管理器不为用户所见。它处理WINCC项目产生的数据和存储在项目数据库中的数据。在WINCC运行系统中，它管理WINCC变量。WINCC的所有应用程序必须以WINCC变址的形式从变址管理器中请求数据，这些WINCC应用程序包括图形运行系统、报警记录运行系统和变量记录运行系统等。 WINCC变量管理器管理运行时的WINCC变量。它的任务是从过程中取出请求的变量精品文档

值。这个过程通过集成在WINCC项目中的通讯驱动程序来完成。通讯驱动程序利用其通道单元构成WINCC与过程处理之间的接口。在大多数情况下，到过程处理的基于硬件的连接是利用通讯处理器来实现的。WINCC通讯驱动程序使用通讯处理器来向PLC发送请求消 息。然后，通讯处理器将回答相应消息请求的过程值返回到WINCC管理器中。 加入部分过程介绍 2、建立WINCC与PLC间通讯的步骤： 1、创建WINCC站与自动化系统间的物理连接。详细介绍各硬件 2、在WINCC项目中添加适当的通道驱动程序。 3、在通道驱动程序适当的通道单元下建立与指定通讯伙伴的连接。 4、在连接下建立变量。

4.2 WINCC与SIMATICS7-PLC的通讯 WINCC提供了一个称为SIMATIC S7 Protocol Suite的通讯驱动程序。此通讯驱动程序支持多种网络协议和类型。通过它的通道单元提供与各种SIMATIC S7-300和S7-400 PLC 的通讯。具体选择通道单元的类型要看WINCC与自动化系统的连接类型。

4.2.1通道单元的类型 SIMATIC 57 Protocol Suite通讯驱动程序包括如下的通道单元： 一、工业以太网通道单元 INdustrial Ethernet和INdustrial Ethernet(11)两个通道单元皆为工业以太网通道单元。它使用SIMATIC NET工业以太网，通过安装在PC机上的通讯卡与SIMATIC 57PLC进行通讯，使用的通讯协议为ISO传输层协议。 二、MPI MPI用于通过编程设备上的外部MPI端口或PC机上通讯处理器在MPI网络上与PLC进行通讯。 三、命名连接 Named Connections(命名连接)通过符号连接与STEP7进行通讯。这些符号连接是使用STEP7组态的，并且当与S7-400的H/F冗余系统进行高可靠性通讯时，必须使用此命名连接。 四、现场总线 PROFIBUS和PROFIBUS(11)实现与现场总线PROFIBUS上的S7 PLC的通讯。另外，TCP/IP也是通过工业以太网进行通讯，使用的通讯协议为TCP/IP。 WINCC要与网络建立通讯链接，必须做以下工作： 1、为PLC选择与WINCC进行通讯的合适的通讯模块； 2、为WINCC所在的站的PC机选择合适的通讯处理器； 3、在WINCC项目上选择通道单元。 对于WINCC与SlMATIC S7 PLC的通讯，首先要确定PLC上通讯口的类型，不同型号的精品文档

CPU上集成有不同的接口类型，对于S7-300/S7-400类型的CPU至少会集成一个MPI/DP口。有的CPU上还集成了第二个DP口，有的还集成了工业以太网口。此外，PLC上还可选PROFIBUS或工业以太网络的通讯处理器。其次，要确定WINCC所在的PC机与自动化系统连接的网络类型。WINCC的操作员站既可与现场控制设备在同一网络上。也可在单独的控制网络上。连接的网络类型决定了在WINCC项目中的通道单元类型。 PC机上的通讯卡有工业以态网卡和PROFIBUS网卡，插槽有ISA插槽、PCI插槽和PC-MCIA摺。此外，通讯卡有Hardnet和Softnet两种类型。表4-1列出了PC机上的通讯卡的类型。 Hardnet通讯卡有自己的微处理器，可减轻系统CPU上的负荷，可以同时使用两种以上的通讯协议(多协议操作)。 Softnet通讯卡没有自己的微处理器，同一时间内只能使用一种通讯协议。 表4-1 PC机上的通讯卡的类型 通讯卡型号 插槽类型 类 型 通讯网络 CP5412 ISA Hardnet PROFIBUS/MPI CP5611 PCI Softnet PROFIBUS/MPI CP5613 PCI Hardnet PROFIBUS/MPI CP5511 PCMCIA Softnet PROFIBUS/MPI CP1413 ISA Hardnet 工业以太网 CP1412 ISA Softnet 工业以太网 CP1613 PCI Hardnet 工业以太网 CP1612 PCI Softnet 工业以太网 CP1512 PCMCIA Softnet 工业以太网 表4-2列出了当WINCC与PLC进行通讯时，PLC上使用的通讯模块和PC机上的通讯卡。 精品文档

表4-2通讯模块和通讯卡 WINCC通道单元 通讯网络 SIMATIC S7类型 CPU或通讯模块 PC通讯卡

MPI MPI S7-300 CPU 33X CP342-5 CP343-5

MPI卡

CP5611 CP5511 CP5613 S7-400

CPU 41X

CP443-5

PROFIBUS PROFIBUS S7-300 CPU 33X CP342-5 CP343-5 CP5611

CP5511 CP5613 CP5412 S7-400 CPU 33X CP342-5，

CP343-5

工业以太网和TCP/IP 工业以太网或TCP/IP

S7-200 CP243-1 CP1612

S7-300 CP343-1 CP1613 S7-400 CP443-1 CP1512 Soft PLC 内部连接 WINACBasis/RTX 不需要 不需要

4.2.2添加驱动程序 添加SIMATIC S7 Protocol Suite驱动程序的步骤：  在WINCC项目管理器的浏览窗口中，右击“变量管理”。  从快捷菜单中选择“添加新的驱动程序”菜单项，打开“添加新的驱动程序”对话框，选择SIMATIC S7 Protoeol Suite.chn，如图4-2所示。

图4-2添加驱动程序图  单击“打开”按钮，将添加此驱动程序到组态的WINCC项目中。

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WinCC_RSLinx_OPC 通讯总结

WinCC_RSLinx_OPC 通讯总结

西门子公司的上位机监控软件WinCC 与AB 的PLC 之间的数据通讯，由于WinCC 不提供与AB PLC 之间的直接通讯驱动程序，无法直接与AB PLC 进行直接连接，只能采用OPC 的方式。

OPC 是以OLE/COM 机制作为应用程序的通讯标准。

OLE/COM 是一种客户/服务器模式，具有语言无关性、代码重用性、易于集成性等优点。

OPC 规范了接口函数，不管现场设备以何种形式存在，客户都以统一的方式去访问，从而保证了不同厂商设备之间通讯成为可能。

OPC (用于过程控制的OLE)是指一个标准的、与制造商无关的软件接口。

OPC 接口的基础是Microsoft Windows 的COM (组件对象模型)和DCOM (分布式组件对象模型)技术。

只有当设备带有的操作系统是基于Windows COM 和DCOM 技术时，才能使用OPC软件接口进行数据交换。

目前，Windows NT、Windows 98、Windows 2000 和WindowsXP 能使用这个软件接口。

下面的描述是基于WinCC 和RSLinx 安装在同一台计算机上。

1．准备工作1) 安装WinCC!注意安装WinCC 时需要安装SQL2000,Internet 信息服务消息队列。

如果是Windows 2000 系统，视系统本身情况可能要安装一些系统补丁，常见的是KB828741 补丁。

2）安装WinCC 授权。

3）安装RSLinx。

4）安装RSLinx 授权。

2．WinCC 里的工作。

1）安装完RSLinx 完成后，让RSLinx 处于激活状态。

2）添加OPC 驱动打开WinCC 项目管理器，找到Tag Management (变量管理器)，选中Tag Management (变量管理器)，单击右键，选择Add New Driver (添加新的驱动)。

在打开的对话框中，选择OPC.CHN，点击打开按钮。

这样就把OPC 的通讯驱动添加到系统中了。

S7-200与Wincc用OPC通讯

S7-200与Wincc用OPC通讯

S7-200与Wincc用OPC通讯实现的一般步骤：
一．打开S7—200编程软件
1.建立PLC程序（项目名称必须为英文）
2.建立变量符号表（符号表命名为英文）
1)选中符号表；
2)建立变量；
二：打开PC Access软件
1.在文件菜单栏选择“输入符号”，选择在S7-200编程软件中建立
的程序
2.选中所建立的PLC属性，输入对应的IP地址，
以及本地和远程TSAP。

（TCP/IP通讯，若为PPI通讯则无需设置）3.在状态栏启动测试，当质量为“好”在进行与Wincc的连接。

三．打开Wincc组态软件
1.在变量管理栏建立“添加新的驱动程序”，选中OPC通讯
2.在OPC通讯栏下选择“系统参数”，在OPC条目管理栏选中“LOCAL”，选择
S7-200.OPCServer,继续选择“浏览服务器”
在“过滤标准栏”选中“访问读”与“访问写”，单击下一步，然后选中右侧框内所有变量
单击“添加条目”，再单击“是”添加合适连接，再单击确定完成连接，
最后单击“完成”。

则完成变量组态。

WinCC画面与S7-200SMARTPLC通讯两种实例

WinCC画面与S7-200SMARTPLC通讯两种实例

WinCC画面与 S7-200 SMART PLC通讯两种实例[摘要] S7-200 SMART 是西门子公司新开发的一款小型PLC。

本文主要介绍邢钢炼钢厂分别使用PC Access SMART OPC和KEPServerEX 实现WinCC画面与S7-200 SMART PLC通讯的两种实例。

[关键词] S7-200SMART PLC PC Access SMART OPC KEPServerEX一、实例一1.1引言炼钢厂2#精炼炉新增了一套EHP-AF2000合金加料装置，该合金加料装置由供料斗、电磁振动给料器、称量斗、插板阀等设备构成，控制系统采用S7-200SMART PLC和称重控制单元及液晶触摸屏通讯控制，称重控制单元由单片机与称重传感器、电磁振动给料器组成，所有数据均通过RS232传入S7-200SMART PLC中，S7-200SMART PLC又通过RS485与液晶触摸通讯，实现称重数据输入控制及显示。

该装置安装在现场，不便于岗位操作，通过查阅西门子相关资料，WinCC与S7-200 SMART PLC可以通过PC Access SMART软件使用OPC协议中转实现通讯控制，并实现数据自动采集上传MES功能。

1.2过程实施1.2.1 合金加料装置现场操作箱敷设以太网线通过敷设以太网线使合金加料装置S7-200SMART PLC接入2#精炼炉一级控制网络，为实现自动控制提供保障。

1.2.2 现有精炼炉监控画面及加料系统现有合金加料系统采用S7-400PLC控制，监控画面为WinCC系统，实现远程自动控制。

编制WinCC画面如图1所示。

图1 合金加料系统监控画面1.2.3 上位机安装PC Access SMART软件在上位机上安装PC Access SMART软件，并建立项目工程与S7-200SMART PLC实现通讯，读取相关变量数据，见图2所示。

图2 PC Access SMART变量通讯测试1.2.4 上位机WinCC项目OPC通讯建立在WinCC项目变量管理器中建立OPC协议，设置系统参数，搜索S7-200SMART PLC，见图3所示。

搞定S7300和WINCC通讯设置

搞定S7300和WINCC通讯设置

右键单击PROFIBUS，在弹出菜单中点击System Parameter，如图2.4所示，弹出System Parameter-PROFIBUS对话框，选择Unit标签，查看Logic device name（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1.7
图1.8
图1.9
重要的参数如下所示：
Station Address：MPI端口地址
Rack Number：CPU所处机架号，除特殊复杂使用的情况下，一般填入0
Slot Number：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工程中的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。
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添加驱动连接，设置参数。打开WINCC工程在Tag Management-->SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE->MPI，右键单击MPI，在下拉菜单中，点击New Driver Connection，如图1.7所示，在弹出的Connection properties对话框中点击Properties按钮，弹出Connection parameters-MPI属性对话框，如图1.8所示：
6
通过WINCC工具中的通道诊断程序WinCC Channel Diagnosis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。