WINCCPLCS7-400WINCC通訊連接技術(shù)本章講述WINCC與可編程控制器間的通訊方式。WINCC是目前工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用較為廣泛的可視化軟件技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的模擬畫面，使現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備除了提供專用的通道，用于SIMATIC55/57/5505PLCPROFIBUS動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換)OPC(OLE)等(add-ons)的形式提供連接到其他選件，可以用它來開發(fā)一些專用通訊通道。過程通訊原理通訊術(shù)語下面列舉了一些在通訊中應(yīng)用的術(shù)語。其中有關(guān)各種通訊網(wǎng)絡(luò)的詳細(xì)介紹已經(jīng)在上章里詳WINCCPLC連接方式的掌握，熟悉下面幾種通訊術(shù)語，能一旦WINCC與自動(dòng)化系統(tǒng)建立正確的物理連接，就需要WINCC通道單元來建立或組態(tài)與自動(dòng)化系統(tǒng)間的邏輯連接。每個(gè)通道單元下可有多個(gè)連接。WINCC1、WINCC通訊結(jié)構(gòu)及原理WINCC通訊結(jié)構(gòu)層次如圖4-1所示。訊結(jié)構(gòu)層次圖

4-1WINCC通WINCC使用變量管理器來處理變量的集中管理，此變量管理器不為用戶所見。它處理WINCC項(xiàng)目產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)在項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。在WINCC運(yùn)行系統(tǒng)中，它管理WINCC變量。WINCC的所有應(yīng)用程序必須以WINCC變址的形式從變址管理器中請(qǐng)求數(shù)WINCC報(bào)警記錄運(yùn)行系統(tǒng)和變量記錄運(yùn)行系統(tǒng)等。WINCC變量。它的任務(wù)是從過程中取出請(qǐng)求的變量值。這個(gè)過程通過集成在WINCC項(xiàng)目中的通訊驅(qū)動(dòng)程序來完成。通訊驅(qū)動(dòng)程序利用其通道單元構(gòu)成WINCC與過程處理之間的接口。在大多數(shù)情況下，到過程處理的基于硬件通訊驅(qū)動(dòng)程序使用通訊處理器來向PLC發(fā)送WINCC管理器中。加入部分過程介紹2WINCCPLC間通訊的步驟：1WINCC理連接。詳細(xì)介紹各硬件2WINCC動(dòng)程序。3與指定通訊伙伴的連接。4、在連接下建立變量。WINCC與SIMATICS7-PLCWINCC提供了一個(gè)稱為SIMATICS7ProtocolSuite元提供與各種SIMATICS7-300和S7-400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。通道單元的類型SIMATIC57ProtocolSuite如下的通道單元：一、工業(yè)以太網(wǎng)通道單元INdustrial Ethernet 和 INdustrialEthernet(11)兩個(gè)通道單元皆為工業(yè)以太網(wǎng)通道單元。它使用SIMATICNET工業(yè)以太網(wǎng)通過安裝在PC機(jī)上的通訊卡與57PLC進(jìn)行通訊使用的通訊協(xié)議為ISO傳輸層協(xié)議。二、MPIMPIMPI端口或PC機(jī)上通訊處理器在MPI網(wǎng)絡(luò)上與PLC進(jìn)行通訊。NamedConnections(命名連接)通過符號(hào)STEP7S7-400H/F系統(tǒng)進(jìn)行高可靠性通訊時(shí)，必須使用此命名連接。四、現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS和實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場(chǎng)PROFIBUSS7PLCTCP/IP也是通過工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行通訊，使用TCP/IP。WINCC工作：1、為PLCWINCC通訊模塊；2WINCCPC訊處理器；3、在WINCC項(xiàng)目上選擇通道單元。對(duì)于WINCC與SlMATICS7PLCCPUS7-300/S7-400類型的CPU至少會(huì)集成一個(gè)MPI/DP口。有的CPU上還集成了第二個(gè)DP上還可選PROFIBUS或工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)的通訊處理器。其次，要確定WINCC所在的PC機(jī)與自動(dòng)化系統(tǒng)連接的網(wǎng)絡(luò)類型。WINCC的操作員站既可與現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備在同一類型決定了在WINCC項(xiàng)目中的通道單元類型。PC機(jī)上的通訊卡有工業(yè)以態(tài)網(wǎng)卡和PROFIBUS網(wǎng)卡，插槽有ISA插槽、PCI插槽和PC-MCIA摺。此外，通訊卡有Hardnet和Softnet兩種類型。表4-1列出了PC機(jī)上的通訊卡的類型。Hardnet通訊卡有自己的微處理器，可減輕系統(tǒng)CPU訊協(xié)議(多協(xié)議操作)。Softnet通訊卡沒有自己的微處理器，同一時(shí)間內(nèi)只能使用一種通訊協(xié)議。4-1PC通訊卡型號(hào)插槽類型類型通訊網(wǎng)絡(luò)CP5412ISAHardnetPROFIBUS/MPICP5611PCISoftnetPROFIBUS/MPICP5613PCIHardnetPROFIBUS/MPICP5511PCMCIASoftnetPROFIBUS/MPICP1413ISAHardnet工業(yè)以太網(wǎng)CP1412ISASoftnet工業(yè)以太網(wǎng)CP1613PCIHardnet工業(yè)以太網(wǎng)CP1612PCISoftnet工業(yè)以太網(wǎng)CP1512PCMCIASoftnet工業(yè)以太網(wǎng)4-2WINCCPLCPLCPC機(jī)上的通訊卡。4-2通訊模塊和通訊卡WINCCWINCCSIMATICS7元絡(luò)類型CPU或塊CPU33XCP342-5CP343-5PC卡MPIMPIMPIS7-300卡CP5611CP5511CPUCP56S7-40041XCP443-135CPU33XS7-300CP342-CP56511CP343-CP55PROFIPROFI511BUSBUSCPUCP5633X13S7-400CP342-5，CP5412CP343-5工業(yè)以太網(wǎng)和工業(yè)以太網(wǎng)或S7-200CP243-1CP1612TCP/IPTCP/IPS7-300CP343-1CP1613S7-400CP443-1CP1512Soft內(nèi)部連WINACBasis不需要不需PLC接/RTX要4.2.2添加驅(qū)動(dòng)程序添加S7Protocole驟：在WINCC項(xiàng)目管理器的瀏覽窗口中，右擊“變量管理”。選擇SIMATICS7ProtoeolS如圖4-2所示。4-2添加驅(qū)動(dòng)程序圖單擊“打開”按鈕，將添加此驅(qū)動(dòng)程序到組態(tài)的WINCC項(xiàng)目中。4.2.3通道單元1、工業(yè)以太網(wǎng)通道單元工業(yè)以太網(wǎng)是工業(yè)環(huán)境中最有效的一種子網(wǎng)是一種開放式的通訊網(wǎng)絡(luò)，符合IEEE802.3標(biāo)度快、易擴(kuò)展和開放性。通道單元“工業(yè)以太網(wǎng)”用于通過工業(yè)以太網(wǎng)將WINCC連接到S7自動(dòng)化系統(tǒng)。此通道單元是通過ISO傳輸層協(xié)議進(jìn)行的。傳輸層處理數(shù)據(jù)流控制、阻塞和確認(rèn)任務(wù)。下面的例子將詳細(xì)介紹WINCC通過工業(yè)以下的硬件和軟件：一個(gè)S7-400底板、一塊S7-400電源、一塊CPU416-2DP模塊和一塊CP443-l模塊。SIMATICNET軟件和一塊CP1613通訊卡。裝有SIMATICSTEP7軟件的PC和編程電纜。WINCCV6.0和PC機(jī)(假定STEP7和WINCC分別裝在不同的PC機(jī)上)。一條交叉的、在兩網(wǎng)卡間進(jìn)行連接的RJ45網(wǎng)絡(luò)電纜。一、PLC站設(shè)定方法和步驟：通過INdustrialEthernet通道單元建立WINCCS7-400PLC通訊的步驟如下：1、安裝PLC上的各模塊，并通電。2、在安裝機(jī)上進(jìn)行示。

圖4-3硬件組態(tài)圖

STEP7的PCPLC的硬件態(tài)如圖4-33、改CP443-1的參數(shù)。增加一個(gè)以太網(wǎng)絡(luò)，如果在WINCC中使用的通道是INdustrialEthernet，則應(yīng)激活復(fù)選框SetMACaddress/user150protocol，并設(shè)定MAC地址。如果在WINCC中打算使用TCP/IP通道單元，則應(yīng)激活復(fù)選框IPProtocolisbeINg設(shè)定IP4-4好的配置下載到PLC中。圖4-4、通道地址設(shè)定3、OB1塊和DB1塊，為便于側(cè)試，在此例定義兩個(gè)數(shù)據(jù)字：DB1.DBW6每秒加l，DB1.DBW8CPU每循環(huán)掃描一次加l。程序放在中，將OB1和DB1下載到PLC下面的步驟是在WINCC站的PC上完成的。二、WINCC站設(shè)定方法和步驟1、安裝WINCC的PC機(jī)上安裝CP1613網(wǎng)卡。2SIMATIC包括SIMATICNETPCProduct，NCMPC/57和NCMS7-INdustrialEthernet軟件。3、打開WINDOWS控制面板下的工具SetPG/PCInterface。在打開的應(yīng)用程序中單擊Select按鈕，打開InstallNg/UninstallNgInterfaceCP1613的模塊清單中，添加CP1613模塊，如圖4-5所示。單擊Close按鈕。退出此對(duì)話框。4-5CP1613模塊4、SetPG/PCInterface對(duì)話框中選擇CP_H1_l的訪問點(diǎn)為CP1613(ISO)，如圖4-6所示。4-6設(shè)置訪問點(diǎn)5、打開WINCC并添加驅(qū)動(dòng)程序SIMATICS7ProtocolSuite，見圖4-7。在通道單元IndustrialEthernet(工業(yè)以太網(wǎng))的快捷菜單中接屬性”對(duì)話框，輸入連接的名稱。圖4-7工業(yè)以太網(wǎng)連接的參數(shù)設(shè)置6-IndustrialEthernetPLC上的通訊處理器地址。此處的地址應(yīng)與圖4-4中的MAC地址相同。7、在機(jī)架號(hào)文本框中輸人CPU所在的機(jī)架號(hào)，CPU此處應(yīng)輸入的是CPU的插槽號(hào)，不是通訊處理器的插槽號(hào)。如果通訊處理器不是集成在PLC的CPU上，則CPU與通訊處理器的插槽號(hào)不同，如圖4-7所示。8、有必要可激活“發(fā)送/接收原始數(shù)據(jù)塊”復(fù)選框，并輸人連接資源。9、在剛剛建立的連接上新建兩個(gè)變量進(jìn)行測(cè)試。2、PROFIBUS和MPI通道單元WINCC通過這兩種通道單元與自動(dòng)化系統(tǒng)PROFIBUS例講述WINCC與連接的過程。該過程需要使用到如下的硬件和軟件：一個(gè)S7-400底板、一塊S7-400電源、一塊CPU416-2DP模塊；SIMATICNET軟件和一塊CP5611通訊卡；裝有SIMATICSTEP7軟件的PC和編程電纜；WINCCV6。0和PC機(jī)(似定STEP7和WINCC分別裝在不同的PC機(jī)上)；一條PROFIBUS連接電纜。通過PROFIBUS通道單元建立WINCC和S7-400PLC通訊的步驟如下：1、裝PLC上的各模塊，并通電。2、安裝STEP7的PC機(jī)上進(jìn)行PLC硬件組態(tài)見圖4-3(但不需要放置在第5槽的CP443一1模塊。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，如圖4-8所示。單擊Properties按鈕，打開這條網(wǎng)絡(luò)的屬性設(shè)置，將組態(tài)好的配置下載到PLC中。4-8DP接口屬性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CP56llPROFIBUS網(wǎng)卡。6SIMATIC應(yīng)包括SIMATICNETPCProduct，NCMPC/57和NCM57-PROFIBUS軟件。7WINDOWS控制面板下的工具SetPG/PCInterfaceSelect按鈕。打開InstallNg/UninstalI的InterfaceCP5611未出現(xiàn)在已安裝CP56ll4-5單擊Close按鈕。退出此對(duì)話框。。在SetPG/PCInterface對(duì)話框中選擇CP-L2-l的訪問點(diǎn)為CP56ll(PROFIBUS)，如圖4-9所示。4-9CP-L2-l的訪問點(diǎn)8、圖4-9所示的對(duì)話框中選擇CP56ll(PROFIBUS)，并單擊Properties按鈕，打開如圖4-10CP5611站地址、PROFIBUS總線的傳輸率和傳輸協(xié)議。圖4-10設(shè)置CP5611卡的站地址9、打開WINCC并添加驅(qū)動(dòng)程序SIMATIC57ProtocolSuite，見圖4-2。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“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“連接參數(shù)—PROFIBUS輸人的站地址應(yīng)與圖11-8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指定CPU所在的插槽號(hào)，如圖4-11所示。11、剛剛建立的PROFIBUS連接上建立變量，測(cè)試連接正常與否。圖4-11設(shè)定PROFIBUS連接屬性3、TCP/IP通道單元TCP/IP使用TCP/IP協(xié)議，通過工業(yè)以太網(wǎng)，將WINCC連接到自動(dòng)化系統(tǒng)S7上。它的連接的創(chuàng)建方式與工業(yè)以太網(wǎng)相同。在WINCC和STEP7的組態(tài)上也與Ethernet通道單元基本相同。在WINCC中建立TCP/IP的通道連接，如圖4-12所示。此處的IP地址應(yīng)與圖4-4中的IP地址相槽號(hào)也

號(hào)和插應(yīng)設(shè)置。圖4-12TCP/IP參數(shù)設(shè)置4、PLC與監(jiān)控軟件WINCC的MPI通訊與S7PLC通過MPI協(xié)議通訊時(shí)，在PLC編程和組態(tài)；在WINCC上要對(duì)S7CPU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”SetPG/PCInterface“圖表,彈出窗口中就會(huì)顯示已安裝的網(wǎng)卡。如圖4-13所示：4-13MPI接口屬性2、在WINCC上添加SIAMTICS7通訊協(xié)議網(wǎng)卡安裝正確后，打開WINCC，選擇Management”擊右鍵選擇“AddNewdriver”，再?gòu)棾龅拇翱谥羞x擇”SIAMTICS7protocolsuite”連接驅(qū)動(dòng)，將其添加到”TagManagement”向下，如圖4-14：圖4-14添加網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)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“Systemp