SIMATIC S7- 300 CPU集成了 PROFINET 接口,该接口除了具备连接 PROFINET总线通信功能,同时还可用于 OPC 通信。本文介绍了西门子工业控制网络SIMATIC NET以及用于ETHERNET的OPC服务器,详细讲述了通过ETHERNET建立OPC 服务器与S7 PLC 的S7连接的组态配置方法。
如图1所示,在PC(192.168.0.2/24)中配置OPC服务器,与S7-300 PLC(192.168.0.1/24)进行S7通信。
图 1 网络拓扑结构
设备 |
数量 |
订货号 |
注释 |
PS 307 10A |
1 |
6ES7 307-1KA02-0AA0 |
负载电源模块 |
CPU 315-2PN DP |
1 |
6ES7315-2EH14-0AB0 |
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存储卡2GB |
1 |
6ES7954-8LP01-0AA0 |
作为装载存储器 |
安装导轨 |
1 |
6ES7390-1AE80-0AA0 |
|
PC |
1 |
|
|
表 1 硬件列表
设备 |
数量 |
订货号 |
注释 |
STEP 7 Professional V14 Update2 |
1 |
6ES7822-1AE04-0YA5 |
|
Windows 7 Ultimate SP1 64-bit Operating System |
1 |
|
|
SIMATIC NET DVD V13 |
1 |
6GK1700-0AA13-0AA0 |
|
表 2 软件环境
通过如下的步骤配置 PC的 IP地址
1.选择 “开始 > 控制面板 > 网络和共享 > 本地连接>属性”打开 Internet Protocol Version 4(TCP/IPv4),设置PC的 IP 地址。
图 2 设置PC的 IP 地址
2. 分配CPU模块的IP地址, 用网线直接连接PC和CPU300。连接两个设备到同一个以太网物理网上, 在 Engineer PC 上打开 TIA V14。进入项目视图,展开项目树下的“在线访问”,选择实际使用的物理网卡,双击“更新可访问的设备”。
图 3 分配CPU模块的IP地址
按照打印在CPU315-2模块上的X1接口MAC地址来确定需要分配IP地址的设备,本案例为00-1B-1B-13-92-E6,展开“可访问设备[00-1B-1B-13-92-E6]”,双击“在线和诊断”。
图 4 找到可访问设备
在工作区选择“功能”下的“分配IP地址”,输入IP地址192.168.0.1和子网掩码255.255.255.0,点击“分配IP地址”,操作成功后可在巡视窗口信息页面看到 “参数已成功传送”消息。
图 5 分配IP地址
在STEP7 V14中创建一个项目并插入S7-300 站。操作步骤如下图:
1. 在 Engineer PC 上打开 TIA V14。在 “项目” 菜单中选择 “新建(N)…” 选项。
图 6 新建项目
2. 在弹出的创建新项目窗口里输入项目名为“s7-300 OPC”,然后点击“创建”按钮。
图 7 填写项目名称
3.在弹出的窗口里双击添加新设备。
图 8 添加新设备
4.输入设备名称OPC_300并组态控制器,SIMATIC S7-300下的CPU315-2 PN/DP, 选择实际使用CPU的订货号以及版本号,本案例使用的是6ES7 315-2EH14-0AB0 V3.2,点击“确认”后进入设备视图。
图 9 选择PLC型号
5. 在工作区的设备视图下双击CPU315-2 接口可打开位于巡视窗口下的属性页,选择“常规”下方的“以太网地址”,为以太网接口添加子网PN/IE_1,设置IP地址192.168.0.1和子网掩码255.255.255.0 。将组态下载到PLC。
图 10 设备视图设置IP
PC Station和Engineer PC可以是一台电脑,也可以是不同的电脑,要在PC Station上配置OPC Server,需要安装SIMATIC NET DVD软件包,(注意软件的版本).按下面步骤配置OPC Server:
1. 配置PC站的硬件机架, SIMATIC NET 安装成功后桌面会有Station Configurator 图标任务栏中(Taskbar)能找到 Station Configuration Editor 图标
图 11 桌面图标
2. 打开授权管理器Automation License Manager确定电脑安装的Simatic Net版本,本示例使用的是v13版本
图 12 查看版本号
3. 在项目树s7-300 OPC下点击“添加新设备”选择 PC 系统,选常规PC中的 PC Station。
图 13 添加PC Station
4. 在PC station设备视图下左键点第二个格,从右侧硬件目录中插入用户应用程序中的OPC服务器,注意选择OPC Server版本应与电脑上安装的版本一致,本例选择SWV13。
图 14 设备视图插入OPC 服务器
图 15 OPC 服务器版本
5. 在PC station设备视图下左键点第一个格,从右侧硬件目录中插入通讯模块中的常规IE。
图 16 插入常规IE
6. 双击 IE general,添加新子网,设置IP地址 和 PC的IP地址一致,本例为192.168.0.2
IP 地址和子网掩码,网关这三项必须和 PC Station电脑 网卡配置一样。
图 17 常规IE设置
7. PC端打开
Station Configuration Editor配置,有两种方式:
第一种方式,在博途的PC Station 项目视图中 导出.XDB的配置文件到电脑桌面,在Station Configuration Editor中 点Import Station,插入 保存的配置。
图 18 导出 PC station配置
图 19 导入 PC station配置
第二种方式,Station Configuration Editor手动插入在同样的IE 和OPC Server,第一个槽右键点添加插入 IE general确定IP地址,第二个槽右键添加 OPC Server。
图 20 手动插入 IE
图 21 手动插入 OPC Server
两种方式都要保持PC端Station Configuration Editor的IE 和OPC Server和TIA中的PC Station 配置保持一致。
图 22 检查配置顺序
如图所示,在设备视图中点击OPC Server,点击工具栏中的下载图标,弹出下载对话框如图23所示。
下载对话框设置
1. PG/PC接口的类型下拉框中选择PN/IE
2. PG/PC接口下拉框中选择连接CPU的实际以太网卡
3. 接口/子网的连接下拉框选择CPU连接的子网PN/IE_1
4. 选择目标设备“显示地址相同设备”
5. 点击“开始搜索”按钮,搜索网络连接的兼容设备
6. 在兼容设备列表中选择搜索出的设备IE general_1
7. 点击“下载”按钮,按照提示完成站点下载
图 23 下载对话框
(1)在网络视图选择连接,S7连接,点击OPC 服务器,右键选择添加新连接,如图24所示。
单边方式,选择工作区列表的“连接”表格,点击本地连接名称列下的“S7_连接”;
图 24 添加新连接
在“创建新连接”对话框选择未指定,如图25所示。
图25 未指定连接
在s7连接的属性页面,将未知设备的IP地址设置为s7-300的以太网地址。
图26 连接IP地址信息
在S7连接的地址详细信息中,将未知设备的机架号设置为0 插槽号设置为2,(对于S-400PLC插槽号按照PLC实际插入的槽号为准),TSAP号为03.02
图27 地址详细信息
设置完成并下载后,PC端的OPC Server 状态应显示已连接(Conn有标识)如图28
图28 单边组态S7 连接成功
PC Station 中安装完 Simatic net 中有测试软件Scout,默认路径为
C:\Program Files(x86)\Siemens\SIMATIC.NET\opc2\OPCScoutV10\OPCScoutV10.exe在S7-300 项目中添加DB1 ,插入4个不同数据类型的数据。
图29 插入DB块
打开Scout软件,新建一个工程,在Local Com server 中找到OPC .Simatic NET下面的S7 -S7_Connection_1,能够看到 DB1.点击New definition,建立对应的监控点。
图30 插入DB块
对应DB1 中的数据建立4个不同数据监控变量
图31 插入bool类型数据
图32 插入byte类型数据
图33 插入TIME类型数据
图34 插入REAL类型数据
将新建的监控点鼠标左键选中 拖到下面的监控窗口,并启动Monitoring On
图35 监控变量
在S7-300 程序中改变DB 块的值,在线的状态下,打开DB 点中变量右键 选中修改操作数
图36 在线修改DB1的数值
比较DB块的值和Scout中的监视值是一致的。
图37 比较DB块的值和Scout中的监视值