S7200 通过SIMATIC NET OPC Server 建立S7连接与WinCC 之间进行通信.doc

多个S7-200 站通过SIMATIC NET OPC Server 建立S7连接与WinCC 之间进行通信例：CP 243-1IP：192.168.0.47本地TSAP：10.00远程TSAP：10.11例：CP 243-1IP：192.168.0.48本地TSAP：10.00远程TSAP：11.11CPU 22xCP 243-1.S7-2008XCPU 22xCP 243-1.S7-200Micro/WinPC1X8XEthernetPC StationSIMATIC NETOPC Server8XCPU 22xCP 243-1.S7-200例：CP 243-1IP：192.168.0.50本地TSAP：10.00远程TSAP：13.11CPU 22xCP 243-1.S7-2008X例：CP 243-1IP：192.168.0.49本地TSAP：10.00远程TSAP：12.11例：PC 站IP ：192.168.0.46本地TSAP：10.11对应S7-200 IP：192.168.0.47本地TSAP：11.11对应S7-200 IP：192.168.0.48本地TSAP：12.11对应S7-200 IP：192.168.0.49本地TSAP：13.11对应S7-200 IP：192.168.0.50伙伴(远程) TSAP：10.00配备 CP 243-1 的 CPU 22x 可与其它 S7-200、S7-300 和 S7-400 系统及 OPC 服务器进 行通信。 除 STEP 7 Micro/WIN 连接外，最多还可以建立 8 个连接。 实现通信之前要求有下列组件：S7-200部分· STEP 7 - Micro / WIN 3.2 + SP1或更高版本(截至2013年最新版本为4.0 SP9)注：用高版本打开的项目无法用低版本打开，即不能向下兼容。· PC/PPI电缆或一个带MPI电缆的CP 5611/5511· 或PC Adapter USB (与S7-200通讯方法见S7-200配置步骤1)· 下列类型的CPU 22x - 不低于1.10版本的CPU 222或- 不低于1.10版本的CPU 224或- 不低于1.00版本的CPU 226或- 1.00 或更高版本的CPU 226XM· CP 243-1(6GK7 243-1-1EX00-0XE0)PC站部分· 拥有Ethernet网卡的PC· SIMATIC NET CD 07/2001(截至2013年最新NET版本WinXP下支持2008版本，Win7 32bit、64bit下支持2010版本)· WinCC V5.1或更高版本(截至2013年最新WinCC版本为7.2)· 带网络连接电缆的集线器或直接连接电缆一）S7-200端配置步骤：1） 通过PC Adapter USB配置CP 243-1：注：由于现在PC机COM口非常少，在此仅介绍使用PC Adapter USB连接S7-200配置CP 243-1。1.1） 使用PC Adapter USB连接S7-200。1.1.1） 安装PC Adapter USB驱动(V2.0版本以下无法安装在Vista、Win7系统中)。注：经测试，STEP 7 V5.5集成PC Adapter USB驱动，但无法在STEP 7 - Micro / WIN设置PG/PC接口通过接口添加删除选择,因此要单独安装一次驱动。1.1.2） 运行STEP 7 - Micro / WIN后点选“设置PG/PC接口”图标打开编程接口选项选择访问接口。选择Adapter.PPI.1，点选“属性”按钮打开属性对话框。点选“默认”按钮保持默认参数(如果Adapter.PPI.1属性参数为如上图默认参数可以不用点选“默认”按钮)，再点选“确定”按钮。1.1.3） 点选“通信”图标连接S7-200 CPU。点选“双击刷新”处开始搜索S7-200。至此已经连接成功S7-200 CPU，点选“确认“按钮。注：如果项目中的CPU类型未更新连接S7-200 CPU的型号，可以在STEP 7 - Micro / WIN“项目1”树目录下双击点选“CPU类型”图标，弹出“PLC类型”对话框，再点选“读取PLC“按钮来更新CPU型号。1.2） 配置CP 243-1。通过以太网向导工具进行CP 243-1的组态。1.2.1） 选择CP 243-1模块的位置。注：CPU右边的第一个扩展模块位置为“0”。 这个位置也可以通过点选“读取模块”按钮读出CP 243-1模块位置。注：CP 243-1模块在S7-200 系统中的运行位置，取决于S7-200 CPU 的固件版本。如果使用版本1.20 或以上的固件，则CP 243-1 可以安装在S7-200 系统中 7 个位置中的任意一个位置。对于版本 1.20 以下的固件，CP 243-1 必须安装在位置 0，除非在位置 0 安装有其它智能模板，此时 CP 243-1 可安装在位置 1。1.2.2） 设置CP 243-1模块的IP地址。模块连接类型“连接的网络速度”建议选择 “自动检测通信”类型，也可以指定选择一个通信速度，这要根据网络设备的连接情况而定。如果网络中有DHCP服务器，也可以勾选“允许BOOTP服务器为模块自动指定IP地址”来自动获取IP，但此OPC Server S7通信必须使用静态IP。1.2.3） 设置CP 243-1模块的以太网连接数。模块命令字节由系统自动读取不必设置，除非不使用以太网向导配置来修改CP 243-1模块参数时才可手动设置，建议通过以太网向导配置来自动获取模块命令字节地址。CP 243-1模块最多可以建立8个以太网连接，如果此S7-200 CPU只连接一个以太网端就设置连接数为“1”。1.2.4） 设置CP 243-1模块的配置连接。选择本站为服务端勾选“此为服务器连接”。设置本地属性TSAP号为默认“10.00”。如果只连接一个以太网端可以指定对方的IP地址，否则可以勾选“接受所有连接请求”。注：经测试一个以太网连接Client客户端时这两种方式都可以。设置远程属性TSAP号设置为“10.11”(此处的TSAP号必须依据组态PC站中，网络组态-OPC服务器-S7连接属性-地址详细信息-本地TSAP设定号来确定，因此S7-200以太网向导-配置连接-远程属性TSAP号必须在PC站组态后才能确定)。注：（TSAP，Transport Service Access Piont）传输服务接入点。TSAP号由2个字节组成，第一个字节定义了连接数，第二个字节根据通讯模块的机架号和安装插槽位置生成。以下数值范围适用于第一个字节：本地TSAP 数值范围： 16#02，16#10 - 16#FE远程TSAP 数值范围： 16#02，16#03，16#10 - 16#FECP 243-1 不能检查第二个字节的结构，因此不校验第二个字节的值。1.2.5） 设置CP 243-1模块的CRC保护。生成CRC(Cycle Redundancy Check，循环冗余码校验)数据，CRC机制可以防止CPU中组态的连接信息被无意中修改或覆盖。如果选择了CRC机制，则当系统重启时，CP 243-1模块将与从S7-200 CPU的存储区读出的组态信息进行校验，看是否被用户程序修改过，如果是则停止启动，并通过网上的DHCP Server重新设置IP地址，如果两者一致则正常启动。“Keep Alive Lnterval，保持活动时间间隔”，或者叫“激活检测时间间隔”，表示模块以多长时间间隔来检测连接是否正常。在前面组态时，可以选择是否激活该功能。注：选择默认参数即可。1.2.6） 设置CP 243-1模块的配置分配存储区。组态信息要占用一定的V存储区，该存储区的大小随组态的不同有所变化，一旦定义了这个V存储区地址，这些V存储区地址不可在被用户程序使用。注：最好根据规划好的地址表来分配次V存储区地址，不要使用“建议地址”按钮来分配。1.2.7） 设置CP 243-1模块生成子程序完成配置向导。通过点选“完成”按钮，系统会在程序中调用生成的子程序块“ETH0_CTRL”，再根据规划好的地址表为子程序块“ETH0_CTRL”功能脚分配地址。二）PC站配置步骤：1.1) STEP 7设置PG/PC接口。将PG/PC接口改为 PC internal.local.1这样才能下装至SIMATIC NET的“站组态编辑器”中。1.2) 新建一个STEP 7项目，项目名称可以写为“S7-200 OPC”这样便于辨别，在项目中插入一个SIMATIC PC站。注：SIMATIC PC站属性-名称必须与“站组态编辑器”的“站名”一致后，就会在STEP7插入的“SIMATIC PC站”图标上看到一个黄色向上的小箭头，在网络组态中也可以看到。1.3) 打开“SIMATIC PC站”的“组态”，在1#槽位插入“OPC 服务器”。注：“OPC 服务器”版本的选择、从6.0至8.1.1对应不同的“SIMATIC NET”版本，本说明只简要介绍一下“OPC 服务器”V7.0与V8.1版本对应本机安装的“SIMATIC NET”版本选择。1.3.1) “OPC 服务器”V7.0对应“SIMATIC NET V7.0”，也称作“SIMATIC NET 2008”，组件信息描述已经介绍，此版本NET只可以安装在WinXP下。 1.3.2) “OPC 服务器”V8.1对应“SIMATIC NET V8.1”，也称作“SIMATIC NET 2010”，组件信息描述已经介绍，此版本NET可以安装在Vista、Win7 32bit 64bit下。1.4) 在2#槽位插入“IE通用”。同理，使用“IE通用”的版本，如V7.1、V8.1也与本机安装的“SIMATIC NET”版本有关，“SIMATIC NET”版本对应使用哪个“IE通用”版本已在组件信息描述中介绍，因此不再重复介绍。注：“OPC 服务器”与“IE通用”插入槽位号没有限制要求，但必须与“站组态编辑器”中的“索引”号对应。在插入“IE通用”的同时软件会弹出此Ethernet接口的“属性-参数”对话框，设置IP地址、子网掩码，之后点选“新建.”按钮，弹出新建一个Industrial Ethernet子网对话框点选“确定”，后在“硬件组态”菜单点选保存并编译图标编译此组态。注：此处填写的IP地址为S7-200 CP 243-1模块“配置连接”属性，指定客户机的IP地址，这个IP地址必须与PC机以太网卡的IP地址一致。1.5) 组态通信方S7-200，因为STEP 7无法直接组态S7-200站，因此只能插入一个虚拟站来代替S7-200站，所以在此STEP 7项目中再插入一个“其它站”来代替S7-200站，“其它站”属性对话框的名称可以修改，建议重新修改一个可以识别“其它站”为S7-200站的名称。例如：“S7-200_1”。1.6) 点选STEP 7软件菜单的“组态网络”图标，配置一个代替S7-200站的“其它站”，与“OPC 服务器”之间的连接。双击已经改名为S7-200 站的“其它站”，在属性-接口对话框中点选“新建”按钮弹出接口类型选择对话框，选择“Industrial Ethernet 工业以太网”类型点选“确认”按钮，后弹出此Ethernet接口的“属性-参数”对话框，设置S7-200 站的IP地址、子网掩码。如果要添加多个S7-200站，再重复上一步骤，继续添加虚拟站来代替S7-200站，站名可以按上例的站名变化，设置IP地址为每个S7-200 站CP 243-1模块配置的IP地址。例如：“S7-200_1”、“S7-200_2”、“S7-200_3”等。注：1）由于CP 243-1不支持单纯的ISO连接，因此不使用ISO协议，故不要勾选“设置MAC地址/使用ISO协议”复选框。2）此处的IP地址、子网掩码为S7-200 CP 243-1模块配置的IP地址，也就是S7-200服务端的IP。3）选中Ethernet( 1 )后点选“确定”按钮完成配置，后可以看到组态网络中，经改名为S7-200 站的“其它站”已经自动连接至Ethernet( 1 )上，如未连上必须点选“绿点”手动拖至Ethernet( 1 )上。1.7) 选择“SIMATIC PC站”中的“OPC服务器”，在下方的连接列表中，点击鼠标“右键”选择“插入新连接”，添加一个新的S7连接，连接伙伴选择“未指定”，连接类型选择“S7连接”，然后点选”应用”按钮设置S7连接”属性”，再点选“地址详细信息”设置本地、伙伴的TSAP号，点选“确定”后，在“组态网络”菜单点选保存并编译图标编译此组态。注：1）由于“SIMATIC PC站”为Client“客户”端，故勾选“建立主动连接”，此选项为S7连接”属性”默认勾选，可以略过。2）S7连接”属性”连接标识列表中的-本地ID名称默认为“S7 connection_1”，此名称与1.10）OPC Scout软件查看连接变量状态选择名称、1.11）WinCC OPC连接下，建立标签地址名称的组成有关系，因此可以根据具体情况来修改为方便识别的名称。3）连接路径接口类型为S7连接”属性”默认就是”IE 通用”，可以略过。4）伙伴端点名称为S7连接”属性”默认为“未指定”就可以了，也可以起一个好记的名称。5）伙伴IP地址为S7-200 CP 243-1配置的IP地址，也就是S7-200服务端的IP。6）“地址详细信息”中：6.1）本地TSAP号要和S7-200 CP 243-1以太网向导-配置连接-远程属性-TSAP号一致，而在S7-200 CP 243-1以太网向导-配置连接属性中已经提到过，只有在此确定完此处本地TSAP号后，S7-200 CP 243-1以太网向导-配置连接-远程属性-TSAP号才能确定。6.2）本地TSAP号中第一个字节在此选择10，第二个字节不可选择，它是由“SIMATIC PC站”的“组态”选项中，在机架中插入“OPC 服务器”的槽位号决定，如果“OPC 服务器”插在1#槽位，TSAP号的第二个字节自动变为11，如果“OPC 服务器”插在5#槽位，TSAP号的第二个字节自动变为15。6.3）伙伴TSAP号要与，S7-200 CP 243-1以太网向导-配置连接-本地属性-TSAP号一致。在添加多个S7-200站时，S7连接”属性”-“地址详细信息”本地TSAP号，会以S7连接”属性”连接标识列表下，继续添加S7连接的排例顺序占用本地TSAP号下拉列表中下一个号，而伙伴TSAP号不变。例如：“S7-200_1” S7连接占用了“10”号，“S7-200_2”就只能在S7连接”属性”-“地址详细信息”本地TSAP号下拉列表内选择“11”号，“S7-200_3”按顺序只能选择“12”号依次类推。而在相应的S7-200 CP243-1模块以太网向导-“配置连接”-“远程属性”-“TSAP号”也要按此处选择的本地TSAP号一致。在PC站上设置组态控制台。进入“开始菜单>Siemens Automation > Simatic > SIMATIC NET”选择Configuration Console，进入组态控制台，选择模块下的计算机物理网卡名称(此处的物理网卡名称由安装SIMATIC NET PC机的以太网卡不同而有变化，以实际PC机以太网卡名称为准)，点选“常规”-“模块属性”-“模块模式”，下拉菜单中的 “PG运行”改选为“组态模式”，索引号根据“SIMATIC PC站”-“硬件组态”中“IE 通用”的槽位号修改，此处为2，之后点选“应用”按钮后，会弹出“警告提示”对话框、点“确定”按钮后生效。1.8.1） 此时在“站组态编辑器”的“索引2“条目里看到”IE 通用“已加载成功。1.8.2） 再在“索引1“条目上鼠标点右键”添加”按钮，弹出添加组件属性窗口，类型选择”OPC服务器“、索引选“1”，之后点选“确定”按钮后，会弹出“警告提示”对话框、点“确定”按钮后加载生效，此时在“站组态编辑器”的“索引1“条目里可以看到”OPC服务器“已加载成功但未启动，还需要传输“SIMATIC PC站”组态至“站组态编辑器”中。注：“站组态编辑器”中的”OPC服务器“具体插在哪个“索引号 “条目必须与“SIMATIC PC站”-“硬件组态”中“OPC服务器”的槽位号一致，否则传输 “SIMATIC PC站” 组态会提示错误。1.8) 传输“SIMATIC PC站”组态至“站组态编辑器”中。返回到STEP 7“组态网络中”，点选“SIMATIC PC站”点击鼠标右键选择“下载”-“所选站点”，会弹出“警告提示”对话框、点“是”按钮又会弹出传输前“在线、离线比较”对话框，点选“确定”按钮后，弹出”停止目标块”对话框，提示会停止“站组态编辑器”中“OPC服务器”、“IE 通用”模块，点选“确定”按钮继续传输组态，传输完成后会提示重启。注：如果“IE 通用”模块启动失败是由于PC机的以太网卡IP地址与“IE 通用”模块组态的IP地址不匹配，重新设置以太网卡IP地址后手动运行“IE 通用”模块。1.9) 启动OPC Scout(OPC 跟踪)查看通过OPC服务器访问S7-200地址的质量状态，进入“开始菜单>Siemens Automation > Simatic > SIMATIC NET”选择OPC Scout V10，启动OPC 跟踪，点击左侧“OPC.SimaticNET”，开始扫描一会儿生成一个树目录，点击“S7:”展开下一级目录树，当PC机没有通过以太网连接S7-200 CP 243-1时，只能查看到“Local Server”选项，当PC机通过以太网连接S7-200 CP 243-1时，可以看到“S7 connection_1”组态好的S7连接名已经搜索到，如果连接以太网后还没有刷新到组态好的连接名需要重新传输一次“SIMATIC PC站”组态。1.10.1） 通过查看“OPC.SimaticNET”-“S7:”-“S7 connection_1”-“objects”下的的数据类型可以看到，“OPC服务器”可访问S7-200的数据类型，然后在相印的数据类型下面添加需要监视的地址“Item条目”，每一个“Item条目”都是一个变量地址，而且“Item条目”名称设定有一定的规则，一般前面部分为连接名，后面部分为变量地址，如“Item条目”名为：“S7:S7 connection_1IX0.0,1”。由于CP 243-1与OPC服务器的通信是建立在S7服务的Read读取和Write写入功能上的，此时的CP 243-1总是作为Server服务端，其他的S7服务，如 自动查询当前数据的(DB块等)服务不被支持，因而这里不能直接获得DB的数据。注：由于“OPC.SimaticNET”-“S7:”-“S7 connection_1”-“objects”下的的数据类型中没有V变量定义不能直接插入V变量，如果要监视一个V变量地址状态，需要在变量监视表中插入一个系统变量，如“&statephat() 状态路径”，连接名不变，将变量名修改为DB区的地址，书写格式是db1,w100,1,表示S7-200 CPU中vw100的地址状态，通过这种方式来访问V变量地址。第一部分：db1表示：V变量。第二部分：w100表示：V变量100一个字的长度，其他数据长度为：X100.0表示：一个位，b100表示：V变量100一个字节的长度，d100表示：V变量100一个双字的长度，real100表示：V变量100一个实数。第三部分：1表示输入数据的长度，一般都为1个长度。以db1，w100，1为例，如果地三部分2表示： vw100与vw101之和的长度。1.10) S7-200与WinCC以太网通信，通过OPC服务器方式。打开WinCC，新建一个项目，在变量管理器上用鼠标右键点选“添加新的驱动程序”，选择“OPC.chn”并点选“打开”按钮添加OPC Groups(OPCHN Unit #1)通道，在OPC Groups(OPCHN Unit #1)通道上用鼠标右键点选“系统参数”，查看OPC条目管理器，等待刷新完成后选中“<LOCAL>”-“OPC.SimaticNET”，点选“浏览服务器“按钮，后弹出”过滤标准“对话框，如不需要过滤直接点选”下一步“按钮，弹出 “OPC.SimaticNET.1”对话框，展开“OPC.SimaticNET.1” “S7:”-“S7 connection_1”-“objects”中，选择在“OPC Scout V10”中添加过的变量并点选“添加条目”按钮，会弹出“警告提示”对话框，点选“是”按钮会再弹出“新连接”对话框输入新连接名称，也可以使用默认名称，在此就可以在新建OPC连接里看到刚添加的S7-200变量。注：其实可以不用在“OPC Scout ”中添加变量“Item条目”后再在WinCC查看OPC条目管理器，等待刷新完成后选中“<LOCAL>”-“OPC.SimaticNET”，点选“浏览服务器“按钮来添加变量，因为在“OPC Scout ”中添加变量“Item条目”只是作S7-200变量质量的监视作用，只要知道S7-200数据类型在“OPC Scout ”变量“Item条目”的书写格式后，就可直接在WinCC中手动添加，或者导出变量在表格里编辑好之后直接导入。