SIMATIC NET是西门子在工业控制层面上提供的一个开放的、多元的通信系统。它能将工业现场的PLC、主机、工作站和个人电脑联网通信,为了适应自动化工程中通信网络种类的多样性,SIMATIC NET推出了多种不同的通信网络,包括:工业以太网、AS-I、PRO- FIBUS、PROFIBUS-PA。
下面以两个实例对OPC的应用进行介绍。
1.通过PROFIBUS建立SIMATICNETOPC服务器与PLC的连接
(1)项目说明
通过PROFIBUS建立OPC服务器与S7-300 PLC的S7连接。
(2)系统组成
S7-300 PLC与OPC服务器通过PROFIBUS总线连接,如图10-25所示,所需硬件和软件见表10-20。
图10-25 PLC与OPC服务器连接
表10-20 所需硬件和软件
(3)组态和配置
1)配置PC站的硬件机架。当SIMATIC NET软件成功安装后,在PC桌面上可看到Sta-tion Configurator的快捷图标,同时在任务栏(Taskbar)中也会有Station Configuration Editor的图标。
①通过单击图标打开Station Configuration Editor配置窗口。
②在一号插槽添加OPC Server。
③在三号插槽添加CP5613-2A,并分配CP5613 PROFIBUS参数,如地址、波特率等。这里我们将CP5613 PROFIBUS地址设为2,波特率为1.5 Mbit/s,实际参数设定以用户应用为准。单击“OK”按钮确认每一步设定后,完成CP5613-2A的添加。
④单击“Station Name”按钮,指定PC站的名称,这里命名为profibusOPC。单击“OK”按钮确认即完成了PC站的硬件组态,如图10-26所示,Station Name并不是特指PC本机的名称。
2)配置控制台(Configuration Console)的使用与设置。
①配置控制台(Configuration Console)是组态设置和诊断的核心工具,用于PC硬件组件和PC应用程序的组态和诊断。
②正确完成PC站的硬件组态后,打开配置控制台(“Start”→“SIMATIC”→“SI-MATIC NET”→“Configuration console”),可以看到CP5613的模式已从PG mode切换到Configuration mode,插槽号(Index)也自动指向3,如图10-27所示。
③在Access Points设定窗口中,将S7ONLINE指向PC internal(local)。此设定是为PC站组态的下载做准备。
3)在STEP7中组态PC Station。
①打开SIMATIC Manager,通过“File”→“New”创建一个新项目,如“profibusOPC-DEMO”。通过“Insert”→“Station”→“Simatic Pc Station”插入一个PC站。特别注意的是,要将PC Station默认名称“SIMATIC PC Station(1)”改为与Station Configuration Editor中所命名的Station Name名称相同,所以这里改名为“profibusOPC”。双击Configuration进入PC Station组态界面。
图10-26 命名PC站名称
图10-27 配置控制台(Configuration Console)
②在硬件组态中,从硬件目录窗口选择与已安装的SIMATIC NET软件版本相符的硬件插入到与在Station Configuration Editor配置的PC硬件机架相对应的插槽中,如图10-28所示。
图10-28 PC Station硬件组态
③分配CP5613网络参数。双击CP5613打开其属性对话框,将CP5613接口设为PRO-FIBUS,并用New按钮建立一个PROFIBUS网络,PROFIBUS地址与波特率的设置要与Sta-tion Configurator中对CP5613参数设置相同,过程如图10-29所示。
④完成PC站组件设置后,按下编译存盘按钮确定且存储当前组态配置
⑤编译无误后,单击“Configure Network”按钮,进入NetPro配置窗口。
⑥在NetPro网络配置中,用鼠标选择OPC Server后在连接表第一行鼠标右键插入一个新的连接或通过“Insert New Connection”也可建立一个新连接,如图10-30所示。
⑦如果在同一STEP 7项目中,所要连接的PLC站已经组态完成(OPC Server所要连接的DP端口在同一Profibus总线上已使能),在选择“Insert New Connection”后,连接会自动创建,不需以下步骤的设置,仅需确认连接属性即可。如果在项目中没有所要连接的对象(如本例),必须在Insert New Connection对话框中,选择“Unspecified”作为连接对象,并在连接属性中选择S7 connection,如图10-31所示。
⑧在S7连接属性对话框中,将所要连接对象的Profibus地址填入到图10-32标注的Partner、Address对应空白框中。然后选择“Address Details”按钮,对地址进行进一步设置。所要设置的参数是机架和插槽号(Rock/Slot)。如果连接对象是S7-300 PLC,则机架和插槽号分别为0、2。Slot是指CPU所在插槽号。
图10-29 CP5613参数设置
图10-30 插入一个新的连接
图10-31 在网络配置(NetPro)中添加新连接
图10-32 S7连接属性与连接地址
⑨确认所有配置后,已建好的S7连接就会显示在连接列表中。单击编译存盘按钮或选择“Network”→“Save and Compile”,如得到No error的编译结果,则正确组态完成。这里编译结果信息非常重要,如果有警告信息(Warning)显示在编译结果对话框中,这仅仅是一条信息。但如果有错误信息(error Message),说明组态不正确,是不能下载到PC Station中的。
4)组态下载。完成PC站组态后,即可在NetPro窗口单击功能按钮栏中下载按钮将组态下载到PC站中。需注意的是,下载过程中会删除已有相关组件的数据,新的组态数据将被下载到PC。
下载完成后,可以打开“Station Configuration Editor”窗口检查组件状态。图10-33所示为正确状态显示画面。OPC Server插槽Conn一栏一定要有连接图标,此项说明连接激活。(SIMATIC NET软件版本V6.1或V6.0版本无此状态栏)
图10-33 PC Station运行状态
(4)通信测试
OPC Scout工具随SIMATIC NET软件一起提供,当完成PC Station组态下载后,可用此工具进行OPC Server和PLC的数据通信测试。
1)打开OPC Scout(“Start”→“SIMATIC”→“SIMATICNet”→“OPC Scout”),双击“OPC SimaticNet”,在随之弹出的“ADD Group”对话框中输入组名,本例命名为“OPC_PROFIBUS”。单击“OK”按钮确认。
2)双击已添加的连接组(OPC_PROFIBUS),即弹出“OPC Navigator”对话框,此窗口中显示所有的连接协议。双击“S7”,在PC Station组态NetPro中所建的连接名会被显示(S7 connection_1)。双击此连接,即可出现有可能被访问的对象树(objects tree),在PLC CPU中已存在的DB块也会出现。
3)双击任意所需访问的PLC数据区都可建立标签变量。这里以DB区为例。
双击DB,如果所显示的DB块有红叉标记,这并无问题。只要再次双击“New Defini-tion”,“Define New Item”对话框即被打开。可在此定义标签变量与数据类型。注:Data-type、Address、No.Value参数必须定义,No.Value是指数据长度。定义完成后,单击“OK”按钮确认,如图10-34所示。
图10-34 定义条目及标签变量
4)在“Define New Item”中单击确认后,新定义的条目即显示在OPC Navigator的中间窗口。单击“→”按钮就可将此条目移到OPC-Navigator的右侧窗口,再单击“OK”按钮就可将此条目连接到OPC Server。
5)上一步确认后,所定义的条目(Item)即嵌入到OPC Scout中。如果“Quality”显示“good”,则OPC Server与PLC的S7连接已经建立,也就意味着可以对标签变量进行读写操作。双击条目的“Value”栏,即可在“Write Value(s)to the Item(s)”窗口中对有关条目进行写操作,如图10-35所示。
图10-35 写操作
2.通过ETHERNET建立SIMATICNETOPC服务器与PLC的S7连接
(1)项目说明(www.xing528.com)
本项目利用计算机上普通的以太网卡与PLC的S7连接进行OPC通信。
(2)系统组成
S7-300PLC与OPC服务器通过以太网连接如图10-36所示,所需硬件和软件见表10-21。
图10-36 PLC与OPC服务器连接
表10-21 所需硬件和软件
(3)组态和配置
1)配置PC站的硬件机架。
①打开“Station Configuration Editor”配置窗口。
②选择一号插槽,单击“Add”按钮或鼠标右键选择添加,在添加组件窗口中选择OPC Server单击“OK”按钮即完成。
③同样方法选择三号插槽添加IE General,插入IE General后,即弹出其属性对话框。单击“Network Properties”按钮,进行网卡参数配置,如图10-37所示。
图10-37 网卡属性
④网卡的配置。单击“Network Properties”后,Windows网络配置窗口即打开,选择本地连接属性菜单设置网卡参数,如IP地址、子网掩码等,如图10-38所示。
⑤分配PC Station名称。单击“Station Name”按钮,指定PC站的名称,这里命名为ethernetopc。单击“OK”按钮确认即完成了PC站的硬件组态。
图10-38 分配普通网卡参数
2)配置控制台(Configuration Console)的使用与设置。
①正确完成PC站的硬件组态后,打开配置控制台“Configuration console”,可以看到所用以太网卡的模式已从PG mode切换到Configurred mode,插槽号(Index)也自动指向3,如图10-39所示。
图10-39 配置控制台(Configuration Console)
②在Access Points设定窗口中,将S7ONLINE指向PC internal(local)。此设定是为PC站组态的下载做准备。
3)在STEP7中组态PC Station。
①打开SIMATIC Manager,通过“File”->“New”创建一个新项目,如“s7ethernetopc”。通过“Insert”→“Station”→“SIMATIC PC Station”插入一个PC站。特别注意的是,要将PC Station默认名称“SIMATIC PC Station(1)”改为与Station Configuration Editor中所命名的Station Name名称相同,所以这里改名为“ethernetopc”。双击Configura-tion即可进入PC Station组态界面。
②在硬件组态中,从硬件目录窗口选择与已安装的SIMATIC NET软件版本相符的硬件插入到与在Station Configuration Editor配置的PC硬件机架相对应的插槽中,如图10-40所示。
图10-40 PC Station硬件组态
③分配普通以太网络参数。单击IE General属性对话框中Properties按钮,打开以太网接口参数设置对话框,如图10-41所示,按要求设置以太网卡的IP地址和相应的子网掩码。IP地址应与实际硬件所设以太网卡IP地址一致。(与图10-38中IP地址相同)并用“New”按钮建立一个ethernet网络。确认所有组态参数,完成网卡设置。
④完成PC站组件设置后,按下编译存盘按钮确定且存储当前组态配置。
⑤编译无误后,单击“Configure Network”按钮,进入NetPro配置窗口。
⑥在NetPro网络配置中,用鼠标选择OPC Server后在连接表第一行鼠标右键插入一个新的连接或通过“Insert”→“New Connection”也可建立一个新连接,如图10-42所示。
⑦如果在同一STEP 7项目中,所要连接的PLC站已经组态完成,即PLC以太网通信处理器(CP343-1 or CP443-1)网络已经使能,在选择“Insert New Connection”后,连接会自动创建,不需以下步骤的设置,仅需确认连接属性即可。如果在项目中没有所要连接的对象(如本例),必须在“Insert New Connection”对话框中,选择“Unspecified”作为连接对象,并在连接属性中选择S7 connection。单击“OK”按钮确认。
图10-41 以太网卡参数设置
图10-42 插入新连接
⑧在S7连接属性对话框中,将所要连接PLC以太网通信处理器(CP343-1 or CP443-1)IP地址填入到图10-43标注的Partner、Address对应空白框中。然后选择“AddressDetails”按钮,对地址进行进一步设置。所要设置的参数是机架和插槽号(Rock/Slot)。如果连接对象是S7-300 PLC,则机架和插槽号分别为0、2。设置完成后单击“OK”按钮确认。
图10-43 S7连接属性与连接地址
注:Slot是指CPU所在插槽号。
⑨确认所有配置后,已建好的S7连接就会显示在连接列表中。单击编译存盘按钮或选择“Network”→“Save and Compile”。
4)组态下载。
①完成PC站组态后,即可在NetPro窗口单击功能按钮栏中下载按钮将组态下载到PC站中。
②下载完成后,可以打开Station Configuration Editor窗口检查组件状态。图10-44所示为正确状态显示画面。OPC Server插槽Conn一栏一定要有连接图标,此项说明连接激活。
(4)通信测试
1)打开OPC Scout(“Start”→“SIMATIC”→“SIMATICNET”→“OPC Scout”),双击“OPC SimaticNet”,在随之弹出的“ADD Group”对话框中输入组名,如图10-45所示,本例命名为“OPC_ETHERNET”。单击“OK”按钮确认。
2)双击已添加的连接组(OPC_ETHERNET),即弹出“OPC Navigator”对话框,此窗口中显示在Configuration Console所激活的连接协议。双击“S7”,在PC Station组态NetPro中所建的连接名会被显示(S7 connection_1)。双击此连接,即可出现有可能被访问的对象树(objects tree),在PLC CPU中已存在的DB块也会出现。
3)双击任意所需访问的PLC数据区都可建立标签变量。这里以DB区为例。双击DB如果所显示的DB块有红叉标记,这并无问题。只要再次双击“New Definition”,“Define
图10-44 PC Station运行状态
图10-45 在OPC Scout中添加一个组“OPC_ETHERNET”
New Item”对话框即被打开。可在此定义标签变量与数据类型。注:Datatype、Address、No.Value参数必须定义,No.Value是指数据长度。定义完成后,单击“OK”按钮确认。
4)在“Define New Item”中单击确认后,新定义的条目即显示在OPC Navigator的中间窗口。单击“→”按钮就可将此条目移到OPC-Navigator的右侧窗口,再单击“OK”按钮就可将此条目连接到OPC Server。
5)上一步确认后,所定义的条目(Item)即嵌入到OPC Scout中。如果“Quality”显示“good”,则OPC Server与PLC的S7连接已经建立,也就意味着可以对标签变量进行读写操作,如图10-46所示。
图10-46 OPC Scout与OPC Server的连接
双击条目的“Value”栏,即可在“Write Value(s)to the Item(s)”窗口中对有关条目进行写操作,如图10-47所示。
图10-47 写操作
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。