焦洪遠(yuǎn)

(沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 遼寧省沈陽(yáng)市 110870)

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PLC與WINCC組態(tài)軟件通訊方法研究

焦洪遠(yuǎn)

(沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 遼寧省沈陽(yáng)市 110870)

PLC編程是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)，WINCC通用的應(yīng)用程序，適合所有工業(yè)領(lǐng)域的解決方案，多語(yǔ)言支持，全球通用，本文針對(duì)S7系列PLC與上位機(jī)WINCC組態(tài)軟件通訊方法進(jìn)行研究，結(jié)合PLC和WINCC的實(shí)際應(yīng)用，給出了通訊實(shí)現(xiàn)方法及其應(yīng)用的場(chǎng)合。

PLC；WINCC組態(tài)軟件；通訊實(shí)現(xiàn)

1　S7系列PLC與WINCC組態(tài)軟件的通信

WINCC提供了一個(gè)稱為SIMATIC S7 Protocol Suite的通訊驅(qū)動(dòng)程序。此通訊驅(qū)動(dòng)程序支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和類型。通過(guò)它的通道單元提供與各種SIMATIC S7-200和S7-300 PLC 的通訊。具體選擇通道單元的類型要看WINCC與自動(dòng)化系統(tǒng)的連接類型。

1.1PLC 與監(jiān)控軟件WINCC 的MPI 通訊

WINCC 與S7 PLC 通過(guò)MPI 協(xié)議通訊時(shí)，在PLC 側(cè)不須進(jìn)行任何編程和組態(tài)；在WINCC 上要對(duì)S7 CPU 的站地址和槽號(hào)及網(wǎng)卡組態(tài)。

(1) PC機(jī)上MPI網(wǎng)卡的安裝和設(shè)置

首先將MPI 網(wǎng)卡CP5611 插入PC 機(jī)上并不固定好,然后,啟動(dòng)計(jì)算機(jī),在PC 機(jī)的控制面板 中雙擊”Set PG/PC Interface “ 圖表,彈出窗口中就會(huì)顯示已安裝的網(wǎng)卡。

(2)在WINCC上添加SIAMTIC S7 通訊協(xié)議

網(wǎng)卡安裝正確后，打開(kāi)WINCC，選擇”Tag Management”擊右鍵選擇“Add New driver”，再?gòu)棾龅拇翱谥羞x擇”SIAMTIC S7 protocol suite” 連接驅(qū)動(dòng)，將其添加到”Tag Management”。

(3)在WINCC通訊連接參數(shù)設(shè)置

選擇MPI通訊協(xié)議并按右鍵選擇“System parameter”進(jìn)入系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置界面,S7 協(xié)議組包括在不同網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用的S7 協(xié)議，如MPI 網(wǎng)，PROFIBUS網(wǎng)，以及工業(yè)以太網(wǎng)等，在這些網(wǎng)絡(luò)上，應(yīng)用層是S7 協(xié)議，這里我們通過(guò)MPI網(wǎng)通訊。

(4)在WINCC上建立通訊連接

選擇MPI 通訊驅(qū)動(dòng)并按右鍵選擇“New driver connection”建立一個(gè)連接，如果連接多個(gè)CPU，每連接一個(gè)CPU 就需要建立一個(gè)連接，所能連接的CPU 的數(shù)量與上位機(jī)所用網(wǎng)卡有關(guān)，例如CP5611 所能支持的最大連接數(shù)是8個(gè)，網(wǎng)卡的連接數(shù)可以在手冊(cè)中查找。這里需要修改每個(gè)連接的屬性，如選擇CPU 的站地址和槽號(hào)等。CPU MPI 地址 CPU 的槽號(hào)連接S7-300 CPU 時(shí)槽號(hào)都是2，連接S7-400 CPU 時(shí)，槽號(hào)應(yīng)參照STEP7 硬件組態(tài)中的槽號(hào)，所有這些工作完成之后通訊就可直接以建立起來(lái)。

1.2通過(guò)PROFIBUS通道單元建立WINCC和S7-400 PLC通訊

操作步驟如下：

(1)裝PLC上的各模塊，并通電。

(2)安裝STEP7的PC機(jī)上進(jìn)行PLC的硬件組態(tài)。

(3)修改CPU416-2的DP口的參數(shù)，增加一個(gè)PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置PROFIBUS站地址和傳輸速率。單擊Properties按鈕，打開(kāi)這條網(wǎng)絡(luò)的屬性設(shè)置，將組態(tài)好的配置下載到PLC中。

(4)加OB1和DB1，與上例中同。程序放在OBI中，將OBI和DBI下載到PLC中，并使PLC運(yùn)行。至此，PLC側(cè)的任務(wù)已完成。下面的步驟是在WINCC站的PC上完成的。

(5)在安裝WINCC的PC機(jī)上安裝CP56ll PROFIBUS網(wǎng)卡。

(6)安裝SIMATIC NET光盤(pán)上的軟件，安裝時(shí)應(yīng)包括SIMATIC NET PC Product，NCM PC/57和NCM 57-PROFIBUS軟件。

(7)打開(kāi)WINDOWS控制面板下的工具Set PG/PC Interface。在打開(kāi)的應(yīng)用程序中單擊 Select按鈕。打開(kāi)Install Ng/UninstalI Ng的Interface對(duì)話框。如果CP5611未出現(xiàn)在已安裝的模塊清單中，添加CP56ll模塊。單擊Close按鈕。退出此對(duì)話框。在Set PG/PC Interface對(duì)話框中選擇CP-L2-l的訪問(wèn)點(diǎn)為CP56ll(PROFIBUS)。

(8)在對(duì)話框中選擇CP56ll(PROFIBUS)，并單擊Properties按鈕，設(shè)置CP5611卡的站地址、PROFIBUS總線的傳輸率和傳輸協(xié)議。

(9)打開(kāi)WINCC并添加驅(qū)動(dòng)程序SIMATIC 57 Protocol Suite。在通道單元PROFIBUS的快捷菜單中選擇“新驅(qū)動(dòng)程序的連接”菜單項(xiàng)，打開(kāi)“連接屬性”對(duì)話框，輸人連接的名稱。

(10)點(diǎn)擊“屬性”按鈕。打開(kāi)“連接參數(shù)—PROFIBUS’對(duì)話框。在“站地址”文本框中輸人的站地址應(yīng)與所設(shè)定的站地址相同，網(wǎng)絡(luò)段號(hào)為O，在“機(jī)架號(hào)”文本框中輸人CPU所在的機(jī)架號(hào)，在“插槽號(hào)”文本框中指定CPU所在的插槽號(hào)。

(11)剛剛建立的PROFIBUS連接上建立變量，測(cè)試連接正常與否。

優(yōu)缺點(diǎn)：該方法數(shù)據(jù)傳輸速度快，易擴(kuò)展，實(shí)時(shí)性好，傳送數(shù)據(jù)區(qū)域有限(最大64字節(jié))，在PLC中也必須進(jìn)行相應(yīng)的處理，且硬件成本高，需要的CP5412、EM277 Profibus-DP、Profibus總線等硬件，還需要Com Profibus軟件。應(yīng)用場(chǎng)合：適用于在要求高速數(shù)據(jù)通信和實(shí)時(shí)性要求高的系統(tǒng)。

2　結(jié)論

S7系列PLC與WINCC組態(tài)軟件有多種通訊方式，本文簡(jiǎn)介兩種通訊方式，他們各有優(yōu)缺點(diǎn)，適用于不同情況下的監(jiān)控控制系統(tǒng)。

[1]周曉平，姜建芳,蘇少鈺，等.S7-200系列PLC與監(jiān)控計(jì)算機(jī)通訊實(shí)現(xiàn)的研究[J].微計(jì)算機(jī)信息，2004,20(1):5-7.

[2]何文雪，劉華波，吳賀榮.PLC編程與應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

[3]馬國(guó)華.監(jiān)控組態(tài)軟件及其儀器應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2001.

焦洪遠(yuǎn)(1986-)，男，漢族，碩士，沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)，過(guò)程檢測(cè)技術(shù)與控制。

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1671-1602(2016)18-0008-01