使用OPC服务器将PC和S7-1200进行连接

描述

如何在 TIA Portal 中组态 S7-1200、PC 站和 S7 连接,以便您可以通过工业以太网在站之间交换数据。

优化 S7 对 OPC 服务器对 PLC 数据的访问

对于固件 V4.0 及更高版本,S7-1200 CPU 支持可访问优化数据块的 S7 连接。

OPC Server V12 及更高版本仅支持通过 OPC UA(OPC 统一架构)与 S7-1200 进行通信。在这方面,可以使用优化的数据块或标准数据块。在 TIA Portal 中,对优化数据块的访问是预设的。

对于通过 OPC UA 和使用 OPC 服务器 V12 或更高版本的 S7 访问优化数据块,您需要一个支持 OPC UA 的 OPC 客户端。

该条目显示了如何配置 S7-1200 V4 和 PC 站之间的 S7 连接,以便能够使用仅支持 OPC DA(OPC 数据访问)的 OPC 客户端。

在 Windows 中,选择命令“开始 > 所有程序 > Siemens Automation >TIA Portal V13”以启动 TIA Portal。

1. 在门户视图中,选择“创建新项目”操作。

2. 在适当的字段中输入项目名称。

3. 单击“创建”按钮创建一个新项目。

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S7-1200 的配置

在 TIA Portal 中组态 S7-1200 站。然后创建用户程序并定义要通过 OPC 服务器的 S7 连接监视哪些数据。

添加 S7-1200 站

在项目树中,双击“添加新设备”项。“添加新设备”对话框打开。

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4. 单击工作区中的“控制器”按钮。

5. 转到“控制器 -> SIMATIC S7-1200 ->CPU”并选择所需的控制器。

6. 单击“确定”按钮将选定的 S7-1200 CPU 添加到您的项目中。

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在项目树中,双击“设备和网络”项。设备和网络编辑器打开。

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1. 在设备和网络编辑器的网络视图或设备视图中,标记 S7-1200 CPU。

2. S7-1200 CPU 的属性显示在巡视窗口中。转到“常规”选项卡并在区域导航中选择“PROFINET 接口 > 以太网地址”项。

3. 在本例中,为 S7-1200 CPU 的 PROFINET 接口输入 IP 地址 192.168.0.5 和子网掩码 255.255.255.0。

4. 为 PROFINET 接口分配一个子网。单击“添加新子网”按钮以创建新子网。

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例如,子网 PN/IE_1 与 S7-1200 之间的连接现在显示在设备和网络编辑器的“网络视图”中。

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允许使用来自远程伙伴(PLC、HMI、OPC 等)的 PUT/GET 通信进行访问

例如,它是用于 S7 连接的 S7-1200 CPU 服务器,换句话说,它被动地参与建立连接。

PC 站是 S7 连接的客户端,换言之,PC 站主动建立 S7 连接。

在 S7-1200 CPU 中,您必须允许客户端访问 CPU 数据,这意味着 CPU 的通信服务将不再受到限制。按以下步骤操作。

1. 在设备和网络编辑器的网络视图或设备视图中,标记 S7-1200 CPU。

2. S7-1200 CPU 的属性显示在巡视窗口中。转到“常规”选项卡并在区域导航中选择“保护”项。

3. 启用“允许使用来自远程伙伴(PLC、HMI、OPC 等)的 PUT/GET 通信进行访问”功能。

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创建用户程序

添加数据块

在项目树中,导航到 S7-1200 CPU 的设备文件夹,例如“PLC_1 [CPU 1212C ...]”。设备文件夹包含属于设备的结构化对象和操作。

在设备文件夹中,导航到“程序块”子文件夹并双击“添加新块”操作。“添加新块”对话框打开。

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1. 单击“数据块 (DB)”按钮。

2. 输入数据块的名称。

3. 如果启用“自动”选项,则自动分配数据块的编号。

如果要手动分配所需数量的数据块,请启用“手动”选项。

4. 单击“确定”应用设置。

在本例中创建了数据块 DB1“OPC_DATA”。

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在数据块的属性中,在“属性”下禁用“优化块访问”功能。

具有标准访问权限的数据块具有固定结构。声明中的数据元素包括符号名和块中的固定地址。地址显示在“偏移”列中。您可以以符号方式和绝对方式寻址该块中的变量。

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在数据块中定义静态标签

在 DB1“OPC_DATA”中定义 4 个“Bool”数据类型的静态变量。

1. 在项目树中,转到“程序块”文件夹并双击数据块 DB1“OPC_DATA”。数据块 DB1“OPC_DATA”在工作区中打开。

2. 在数据块 DB1“OPC_DATA”中插入 4 个“Bool”数据类型的静态变量。

– 静态01

– SetStatic01

– 重置静态01

– 输出静态01

3. 单击“编译”按钮。

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创建主 [OB1]

在“程序块”文件夹中,双击“Main [OB1]”块以打开相应的对话窗口。

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创建如下图所示的程序。位链接位于“基本指令 > 位链接”下的“指令”任务卡中。

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使用拖放操作添加常开触点、触发器和“Main [OB1]”块的网络 1 分配。

将下表例中分配的标签分配给触发器、触发器输入 S 和 R 处的常开触点以及触发器输出 Q 上的分配。

单击“编译”按钮。

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PC 站的配置

在 TIA Portal 中开始组态 PC 站之前,确定或更改网卡的 IP 地址,PC 站通过该 IP 地址连接到 S7-1200。在 TIA Portal 中组态 PC 站时,输入网卡的 IP 地址和子网掩码。

确定和更改网卡的IP地址和子网掩码

在 Windows 中,您打开“网络和共享中心”并选择“更改适配器设置”功能。打开网卡的属性对话框,PC 站通过该对话框与 S7-1200 连接。

在此示例中,网卡接收 IP 地址 192.168.0.10 和子网掩码 255.255.255.0。

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设置 PG/PC 接口

转到控制面板并启动配置程序“设置 PG/PC 接口”:“开始 > 设置 > 控制面板 > 设置 PG/PC 接口”。在“应用程序的访问点”列表框中选择访问点“ S7ONLINE”。

在“使用的接口参数分配”(Interface Parameter Assignment Used) 列表框中,选择 S7-1200 CPU 所连接的 TCP/IP 网卡。

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添加 PC 站

在 TIA Portal 中,打开包含 S7-1200 站组态的项目。

在项目树中,双击“添加新设备”项。“添加新设备”对话框打开。

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1. 单击工作区中的“PC 系统”按钮。

2. 转至“PC 系统Æ PC 常规”并选择“PC 站”项。

3. 单击“确定”按钮将名为“PC Station”的 PC 站添加到您的项目中。

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在设备和网络编辑器中打开 PC 站的“设备视图”

在项目树中,导航到 PC 站的设备文件夹,

例如,“PC 站 [PC 站]”。设备文件夹包含属于设备的结构化对象和操作。

在设备文件夹中双击“设备配置”对象,在设备和网络编辑器中打开 PC 站的“设备视图”。

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配置 PC 站的用户应用程序和通信模块

在 PC 站的“设备视图”中组态和参数化 PC 站的模块。

1. 在“硬件目录”任务卡中,“目录”面板包含可在 PC 站中组态的用户应用程序和通信模块。标记“IE General”通信模块。

2. 使用拖放操作将“IE General”通信模块添加到 PC 站的插槽 1。

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1. 在硬件目录中,转到“目录”面板并标记用户应用程序“OPC 服务器”。

2. 在“信息”面板中,为 OPC 服务器选择版本“SW V8.2...”。这确保以后不会创建可访问优化数据块的 S7 连接。

3. 使用拖放操作将“OPC 服务器”用户应用程序添加到 PC 站的插槽 2。

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定义 IP 地址并分配子网

在项目树中,双击“设备和网络”项。设备和网络编辑器打开。

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1. 在设备和网络编辑器的网络视图或设备视图中,在 PC 站中标记网卡。

2. 网卡的属性显示在巡视窗口中。转到“常规”选项卡并在区域导航中选择“PROFINET 接口 > 以太网地址”项。

3. 在本例中,您输入网卡的 IP 地址 192.168.0.10 和子网掩码 255.255.255.0。

4. 选择已分配给 S7-1200 CPU 的子网,并将其也分配给 PC 站的网卡。

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例如,子网 PN/IE_1 与 S7-1200 和 PC 站之间的连接现在显示在设备和网络编辑器的“网络视图”中。

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使用符号

1. 在设备和网络编辑器的网络视图或设备视图中,在 PC 站中标记 OPC 服务器。

2. OPC 服务器的属性显示在巡视窗口中。转到“常规”选项卡,然后在区域导航中选择“S7 > OPC 变量”项。

3. 选择“已配置”选项并单击“正在配置...”按钮。“符号配置”对话框打开。

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添加 S7 连接

在项目树中,双击“设备和网络”项以打开设备和网络编辑器。

1. 在网络视图的工具栏中,单击“连接”图标,切换到设置连接的模式。

2. 在下拉列表框中选择“S7 连接”作为连接类型。

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1. 在网络视图的图形区域中,单击 PC 站中的 OPC 服务器并将其连接到 S7-1200 CPU。

2. 在网络视图中,S7 连接显示在图形区域中。

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在巡视窗口中显示和更改 S7 连接的属性

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1. 在网络视图区域中打开“连接”表。

2. 选择将 OPC 服务器作为本地端点的 S7 连接。S7 连接的属性显示在巡视窗口中。

一般属性

3. 转到“常规”选项卡并在区域导航中选择“常规”项以显示连接路径。

4. S7 连接在 OPC 服务器和 S7-1200 CPU 之间。

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1. 转到“常规”选项卡并在区域导航中选择“特殊连接属性”项。

2. 此处显示本地端点的特殊连接属性,例如“主动连接建立”。

在本例中,OPC 服务器建立 S7 连接。通信伙伴 S7-1200 CPU 被动地参与建立连接。

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1. 转到“常规”选项卡并在区域导航中选择“地址详细信息”项。

2. 此处显示本地端点、伙伴端点和两个端点的 TSAP。

编译和下载 S7-1200 的配置和用户程序

1.在项目树中标记 S7-1200 CPU 的设备文件夹。在工具栏中单击“编译”按钮。编译 S7-1200 的硬件配置和软件。

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2.在项目树中标记 S7-1200 CPU 的设备文件夹。在工具栏中单击“下载到设备”按钮将项目下载到 S7-1200 CPU 中。

“扩展下载到设备”或“加载预览”对话框会自动打开。

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3.仅当必须设置从 PG/PC 到 SIMATIC S7-1200 CPU 的访问路径时,“扩展下载到设备”对话框才会自动打开。

4. 进行以下设置:

– PG/PC 接口类型:PN/IE

– PG/PC 接口:PG/PC 的网卡

– 与接口/子网的连接:例如 S7-1200 CPU 的子网,PN/IE_1

5. 启用“显示所有兼容设备”选项。

6. 单击“开始搜索”按钮。S7-1200 CPU 显示在“目标子网中的兼容设备:”列表中。

7. 从“目标子网中的兼容设备:”列表中选择 S7-1200 CPU。

8. 单击“加载”按钮。

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9.在“加载预览”对话框中进行以下设置。

1. 选择“全部停止”操作以停止下载到设备的模块。

2. 设备组态下载到目标设备(S7-1200 CPU)中。

3. 软件和文本库一致下载到目标设备(S7-1200 CPU)。

4. 单击“加载”按钮开始下载过程。

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5.在“加载结果”对话框中进行以下设置。

1. 启用“全部启动”操作。

2. 单击“完成”按钮终止下载过程。下载后,S7-1200 CPU 的状态 LED 指示“运行”模式。

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编译和下载PC站配置

打开站配置编辑器

在 Windows 任务栏中双击“站配置编辑器”图标。站配置编辑器打开。

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1. 在站配置编辑器中,单击“添加...”按钮以根据硬件配置添加模块,即 OPC 服务器和网卡。

2. 模块用于以下插槽:

– 插槽 1:网卡

– 插槽 2:OPC 服务器

3. 单击“站名...”按钮更改站名。PC 站的名称在 TIA Portal 和站组态编辑器中必须相同。

4. 本例中使用站名“PC 站”。

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1.在项目树中标记 PC 站的设备文件夹。在工具栏中单击“编译”按钮。

编译 PC 站的硬件配置和软件。

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2.在项目树中标记 PC 站的设备文件夹。在工具栏中单击“下载到设备”按钮将项目下载到站组态编辑器。

“扩展下载到设备”或“加载预览”对话框会自动打开。

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仅当必须设置从 PG/PC 到 PC 站的访问路径时,“扩展下载到设备”对话框才会自动打开。

1. 进行以下设置:

– PG/PC 接口类型:PN/IE

– PG/PC 接口:PG/PC 的网卡

– 连接到接口/子网:PC 站的子网,例如 PN/IE_1

2. 禁用“显示所有兼容设备”选项。

3. 单击“开始搜索”按钮。PC 站的网卡显示在“目标子网中的兼容设备:”列表中。

4. 从“目标子网中的兼容设备:”列表中选择 PC 站的网卡。

5. 单击“加载”按钮。

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6.在“加载预览”对话框中单击“加载”按钮开始下载过程。

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OPC Scout V10

在本例中,OPC Scout V10 用作 OPC 客户端。使用 OPC 客户端,您可以通过 OPC 服务器访问 S7-1200 CPU 的数据。

通过 Windows 菜单“开始 > 所有程序 >西门子自动化 > SIMATIC > SIMATIC NET > OPC Scout V10”启动 OPC Scout V10。

建立与 OPC 服务器的连接

在服务器浏览器中,双击“OPC.SimaticNET”项以建立与 OPC 服务器的连接。

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绝对标签访问

已组态的名为“S7_Connection_1”的 S7 连接显示在“S7:”文件夹中 OPC.SimaticNET 下的服务器浏览器中。

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创建 OPC 项目

将以下项目添加到 DA 视图。

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监控 OPC 项目

单击“Monitoring ON”按钮以监视 OPC 项目的值。OPC 项目的值显示在“值”列中。

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写入值

1. 在“新值”列中,输入要写入 S7-1200 CPU 的值。在“新值”列中输入以下值。

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2. 单击“写入”按钮。

3. DB1 中的位 0.0 和 0.3 被赋予值“真”。写入过程的结果显示在“值”列中。

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1.在“新值”列中输入以下值

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2. 单击“写入”按钮。

3. DB1 中的位 0.0 和 0.3 重置为值“False”。写入过程的结果显示在“值”列中。

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符号标签访问

STEP 7 组态中组态的符号显示在“SYM:”文件夹中 OPC.SimaticNET 下的服务器浏览器中。在本例中,我们使用 S7-1200 CPU 的符号表,因为与该 CPU 的 S7 连接是 为 OPC 服务器配置。例如,这里考虑了符号表中的符号,这些符号涉及数据块 (DB)、标记、输入和输出。

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创建 OPC 项目

将以下项目添加到 DA 视图。

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监控 OPC 项目

单击“Monitoring ON”按钮以监视 OPC 项目的值。OPC 项目的值显示在“值”列中。

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写入值

1. 在“新值”列中,输入要写入 S7-1200 CPU 的值。在“新值”列中输入以下值。

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2. 单击“写入”按钮。

3. OPC 项“S7-1200 station_1.PLC_1.OPC_DATA.Static01”和“S7-1200 station_1.PLC_1.OPC_DATA.OutputStatic01”设置为值“True”。

写入过程的结果显示在“值”列中。

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1.在“新值”列中输入以下值

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2. 单击“写入”按钮。

3. OPC 项“S7-1200 station_1.PLC_1.OPC_DATA.Static01”和“S7-1200 station_1.PLC_1.OPC_DATA.OutputStatic01”被重置为值“False”。写入过程的结果显示在“值”列中。

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审核编辑:郭婷

 

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