上海西门子授权代理商322模块代理

发布时间：2017-06-09

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一．基本相关信息 1. SIMATIC NET PC 软件简介 SIMATIC NET 是西门子在工业控制层面上提供给您的一个开放的，多元的通讯系统。它意味着您能将工业现场的PLC、主机、工作站和个人电脑联网通讯，为了适应自动化工程中的种类多样性，SIMATIC NET推出了多种不同的通讯网络以因地制宜，这些通讯网络符合德国或国际标准，他们包括： ......

一．基本相关信息

1. SIMATIC NET PC 软件简介
SIMATIC NET 是西门子在工业控制层面上提供给您的一个开放的，多元的通讯系统。它意味着您能将工业现场的PLC、主机、工作站和个人电脑联网通讯，为了适应自动化工程中的种类多样性，SIMATIC NET推出了多种不同的通讯网络以因地制宜，这些通讯网络符合德国或国际标准，他们包括：
☼工业以太网
☼ AS-I
☼ PROFIBUS
☼ PROFIBUS-PA
SIMATIC NET系统包括：
☼ 传输介质，网络配件和相应的传输设备
☼ 协议和服务
☼ 连接PLC和电脑到LAN网上的通讯处理器（CP模块）

2．用于PROFIBUS的PC组态
PC组态是随SIMATIC NET V6.0以上提供的。Advanced PC Configuration代表一个PC站的全新、简单、一致和经济的调试和诊断解决方案。它可以取代以前的PC组态工具COM L S7和COM PROFIBUS PC EDITION。 通过使用NCM PC V5.1+SP2或以上和STEP 7 V5.1+SP2或更高版本，一台PC 可以和在SIMATIC S7中一样进行组态，并通过网络装入。

这里提到两种组态工具NCM PC，STEP 7，区别如下：

3．用于PROFIBUS的OPC服务器
OPC服务器随SIMATIC NET 软件光盘提供。
OPC(OLE For Process Control，用于过程控制的OLE)的基本原理是，OPC客户应用程序可以通过一个标准、开放的多供应商接口，与OPC服务器进行通讯。

OPC服务器提供：

以下通讯访问组件可以通过OPC用于PROFIBUS:

4．PC机的软件和硬件需求

相关信息请点击 9859007 查阅SIMATIC NET软件兼容性列表。

5．SIMATIC NET软件产品性能及使用注意事项
请点击 15227599 查阅SIMATIC NET软件系列产品的性能数据及使用注意事项。


二．通过MPI建立OPC 服务器与S7 PLC 的S7连接（基于的PC组态）

1．例子中所用的软件与硬件

2．OPC服务器与PLC S7 连接通讯的组态

> 步骤一： 配置PC站的硬件机架
当SIMATIC NET软件安装后，在PC机桌面上可看到Station Configurator的快捷图标，同时在任务栏(Taskbar)中也会有Station Configuration Editor的图标。

           
图1: Station Configurator 桌面快捷图标        图2：任务栏中的图标

1） 通过点击图标打开Station Configuration Editor配置窗口


图3：Station Configuration Editor配置窗口

2） 选择一号插槽，点击Add按钮或鼠标右键选择添加，在添加组件窗口中选择OPC Server点击OK即完成。


图4：添加OPC Server

3） 选择三号插槽添加CP5613,并分配CP5613 MPI参数，如地址、波特率等。这里我们将CP5613 MPI地址设为1，波特率为187.5K，Bus profile为“Standard”实际参数设定以用户应用为准。点击“OK”确认每一步设定后，完成CP5613的添加。


图5： 添加CP5613

 


图6： 分配CP5613参数

4） 点击“Station Name”按钮，PC站的名称，这里命名为“MPIOPC”。点击“OK”确认即完成了PC站的硬件组态。


图7：命名PC站名称

注：Station Name并不是特指PC机本机的名称

> 步骤二：配置控制台（Configuration Console）的使用与设置

1) 配置控制台（Configuration Console）是组态设置和诊断的核心工具，用于PC硬件组件和PC应用程序的组态和诊断。
2) 正确完成PC站的硬件组态后，打开配置控制台（startsimaticsimatic netConfiguration console），可以看到CP5613的模式已从PG mode切换到Configuration mode,插槽号（Index）也自动指向3。如图8。


图8 配置控制台（Configuration Console）

注：对于Simatic Net V6.1或V6.0版本的软件，你需要在上面窗口中，手动将模块模式（Mode of the module）从PG模式切换到组态模式（Configured mode），并设置Index号。
3) 在Access Points设定窗口中，将S7ONLINE 指向PC internal (local)。此设定是为PC站 组态的下载做准备。



图9：PC Station配置控制台Access Point

> 步骤三： 在STEP 7中组态PC Station

1) 打开SIMATIC Manager，通过File ® New创建一个新项目，如“MPIOPCDEMO”。通过Insert ® Station ® Simatic Pc Station插入一个PC站。特别注意的是，要将PC Station默认名称“SIMATIC PC Station(1)”改为与Station Configuration Editor 中所命名的Station Name名称相同，所以这里改名为“MPIOPC”。双击Configuration即可进入PC Station组态界面。



图10： STEP 7中创建新项目与建立Simatic PC Station

2) 在硬件组态中，从硬件目录窗口选择与已安装的Simatic net软件版本相符的硬件插入到与在Station Configuration Editor配置的 PC硬件机架相对应的插槽中。



图11： PC Station硬件组态

3) 分配CP5613 网络参数
双击CP5613打开其属性对话框，将CP5613接口设为MPI,并用New按钮建立一个MPI网络，MPI 地址与波特率的设置要与Station Configurator中对CP5613参数设置相同，过程如图12。


图12：CP5613参数设置

4) 完成PC站组件设置后，按下编译存盘按钮确定且存储当前组态配置


图13：组态的编译存盘

5) 编译无误后，点击“Configure Network”按钮，进入NetPro配置窗口。


图14：选择“Configure Network”按钮

6) 在NetPro网络配置中，用鼠标选择OPC Server后在连接表行鼠标右键插入一个新的连接或通过“Insert>New Connection”也可建立一个新连接。


图15：建立新连接

7) 如果在同一STEP 7项目中，所要连接的PLC站已经组态完成（OPC Server所要连接的MPI端口在同一MPI总线上已使能），在选择“Insert New Connectio”后，连接会自动创建，不需以下步骤的设置，仅需确认连接属性即可。如果在项目中没有所要连接的对象（如本例），你必须在Insert New Connection对话框中，选择“Unspecified”作为连接对象，并在连接属性中选择S7 connection。点击OK确认或“Apply”。


图16：在网络配置（NetPro）中添加新连接

8) 在S7 连接属性对话框中，将所要连接对象的MPI地址填入到图17标注的 Partner、Address对应空白框中。然后选择“Address Details”按钮，对地址进行进一步设置。所要设置的参数是机架和插槽号（Rock/Slot）。如果连接对象是S7 300 PLC，则机架和插槽号分别为0，2。如是S7 400 CPU，要根据实际机架和插槽号来设置。设置完成后点击OK确认。


图17：S7 连接属性与连接地址

注：Slot是指CPU所在插槽号

9) 确认所有配置后，已建好的S7连接就会显示在连接列表中。点击编译存盘按钮或选择Network>Save and Compile，如得到No error的编译结果，则正确组态完成。这里编译结果信息非常重要，如果有警告信息（Warning）显示在编译结果对话框中，这仅仅是一条信息。但如果有错误信息（error Message），说明组态不正确，是不能下载到PC Station中的。

西门子6DD1681-0AE2

图18： 组态编译存盘

> 步骤四：组态下载

1) 完成PC站组态后，即可在NetPro窗口点击功能按钮栏中下载按钮将组态下载到PC站中。需注意的是，下载过程中会删除已有相关组件的数据，新的组态数据将被下载到PC机。点击OK执行下载。


图19：组态下载

2) 下载完成后，可以打开Station Configuration Editor窗口检查组件状态。下图为正确状态显示画面。OPC Server插槽Conn一栏一定要有连接图标，此项说明连接激活。（Simatic Net 软件版本V6.1或V6.0版本无此状态栏）


图20： PC Station运行状态

> 步骤五：数据通讯的测试－OPC Scout
OPC Scout 工具随Simatic Net软件一起提供，当完成PC Station组态下载后，可用此工具进行OPC Server 和PLC的数据通讯测试。

1) 打开OPC Scout,（Start>SIMATIC>SIMATICNet>OPC Scout），如图21双击“OPC SimaticNet”在随之弹出的“ADD Group”对话框中输入组名，本例命名为“OPC_MPI”。点击OK确认。


图21： 在OPC Scout中添加一个组“OPC_PROFIBUS”

2) 双击已添加的连接组（OPC_MPI），即弹出“OPC Navigator”对话框，此窗口中显示所有的连接协议。双击“S7”，在PC Station组态NetPro中所建的连接名会被显示（S7 connection_1）。双击此连接，即可出现有可能被访问的对象树（s tree），在PLC CPU中已存在的DB块也会出现。


图22： OPC Navigator中的对象

3) 双击任意所需访问的PLC数据区都可建立标签变量。这里以DB区为例。
双击DB，如果所显示的DB块有红叉标记，这并无问题。只要再次双击“New Definition”，“Define New Item”对话框即被打开。可在此定义标签变量与数据类型。注：Datatype、Address、No.Value参数必须定义，No.Value是指数据长度。定义完成后，点击OK确认。


图23： 定义条目及标签变量

4) 在“Define New Item”中点击确认后，新定义的条目即显示在OPC Navigator的中间窗口。点击“”就可将此条目移到OPC-Navigator的右侧窗口，再点击OK按钮就可将此条目连接到OPC Server.


图24： 建立定义条目与OPC Server连接

5) 上一步确认后，所定义的条目（Item）即嵌入到OPC Scout中。如果“Quality”
显示“good”，则OPC Server与PLC的S7连接已经建立，也就意味着可以对标签变量进行读写操作。


图25：OPC Scout与OPC Server的连接

双击条目的“Value”栏，即可在“Write Value(s) to the Item(s)”窗口中对有关条目进行写操作。


图26：写操作


三． PC站组态与OPC Server通讯过程中常见问题的解释

1. 在执行PC Station 组态下载过程中，可能会出现“Cannot reach station manager”的错误信息提示，可能的原因如下：
1) Set PG/PC Interface或Configuration Console中，S7 Online Access Points 应指向PC Internal（Local）。
2) 虚拟PC站的名称与STEP 7 或NCM PC项目中建立PC站的名称不符。
3) 虚拟PC站组件（CP卡、OPC或Application）插槽号与STEP 7 或NCM PC项目组态中的插槽号不同。
详细说明可以访问 12033912

OPC Scout的OPC-Navigator窗口中，红色的叉的含义时什么？
Simatic Net软件的OPC客户端（OPC Scout）提供了使用OPC Navigator来浏览OPC服务器的地址区域的选项。这里可以看到OPC服务器中已有地址的已知变量。如果变量还没有定义，相对应的地址图标就以红色的叉标注。只要双击“New Definition”，“Define New Item”对话框即被打开。可在此定义标签变量，当OPC Server再次连接时，这些变量即被OPC接收，红叉即消失。所以红叉并不是错误信息，仅是没有定义OPC变量的提示。
详细说明可以访问 8763769

2． 软件兼容性列表

详细说明可以访问www.ad.siemens.com.cn/service , 选择技术资源中的产品支持，在英文界面的搜索引擎中，键入关键词“Compatibility list”， 即可得到相关产品兼容性的常见问题列表，您可点击所需条目进入具体内容页面下载文档。


图27： 兼容性查询

说明：
默认情况下，WinCC中提供了"SYSTEM INFO"的通道来显示系统信息。使用“系统信息”通道，可以在WinCC变量管理器中创建变量，在运行时获得系统诊断信息。例如，可以创建包含以下运行信息的变量：

可以在 WinCC 其他组件(例如图形编辑器, 变量记录, 全局脚本)中使用这些变量。

有时要显示和编辑的系统信息并非能由“系统信息”的通道提供, 例如：

当使用下列 SIMATIC 工业PCs 时，可以很方便地在WinCC 运行中显示和编辑上述信息：

要求:

该条目提供了一个WinCC V7.0项目,，演示了如何使用SIMATIC PCDiagBridge以及"系统信息" 通道。

 PCDiagPrj_WinCCV70.zip ( 2405 KB )

配置“SYSTEM INFO”通道（显示CPU，内存和硬盘负载）

下面我们描述了在示例项目中显示"SYSTEM INFO"通道信息的步骤。

 

No. 步骤
1 创建"System Info"通道
在WinCC的资源管理器，右键单击“变量管理” 。 在弹出的菜单中，选择 "添加新的驱动程序..." 。在打开的"添加新的驱动程序..."  窗口在中，选择""System Info.chn"，点击 ”打开“按钮。
2 在变量管理器中创建变量
在 "System Info.chn" 通道中创建用于系统诊断的变量，下面的图片中显示了了在 "System Info" 通道中创建的变量。

 


Fig. 01

Notes:

  • 在“变量属性”对话框中的“地址”中，您可以选择对应变量的硬件属性（源）。
  • 在这个例子中，我们使用“SYSINFO_MEM_UsedPercent”的变量显示内存使用。  选择 "available main memory" 作为地址参数，格式为"Free mem in %"。使用线性，将 "available main memory" 转换为 "main memory used"  。

     


    Fig. 02

3

在画面中使用变量
在图形编辑器中创建一个画面，显示运行时 CPU, 内存和硬盘使用率。在此示例项目中，我们使用画面"PCDiagSysInfo.pdl"，将该画面设为WinCC Runtime起始画面。

 


Fig. 03

"PCDiagSysInfo.pdl" 图片包含以下信息

  • 常规项目信息
    • 项目名称(名称)
      项目名称作为“静态文本”显示。文本域的"Text" 属性根据VBScript 动态变化。
      使用VBS指令“item.Text = HMIRuntime.ActivateProject.Name”显示项目名称。

       


      Fig. 04


       
    • 项目路径（路径）:
      项目路径作为“静态文本 ”显示，文本域的"Text" 属性根据VBScript 动态变化。
      使用VBS指令"item.Text = HMIRuntime.ActivateProject.Path" 显示项目路径。
       
    • DataSourceName (DSN):
      DataSourceName 作为“静态文本 ”显示。文本域的"Text" 属性直接链接到 WinCC 系统变量"@DatasourceNameRT"。

       
  • CPU 负荷
    根据 "SYSINFO_CPU_UtilizationTotal" 变量直接在画面中显示CPU的负载百分比值。显示方式有：< >在一个IO域中在棒图中在WinCC OnlineTrendControl中注释:
    若在计算机上运行 "WinAC RTX"，运行显示100％的CPU负荷。出现这种现象的原因是“RtxServer.exe”的使用，它但是仅仅显示系统加载了这么多，CPU是加载而不是使用操作系统的节电功能。
     

     

  • 内存负载
    该内存负载百分比值通过“SYSINFO_MEM_UsedPercent”变量直接显示在画面中。显示方式有：< >在一个IO域中在棒图中在WinCC OnlineTrendControl中硬盘负荷
    硬盘分区负载百分比值通过“SYSINFO_DISK_C_FreePercent”变量直接显示在画面中，显示方式有：
    • 在一个IO域中
    • 在饼图( 类似Windows Explorer)中，根据可用的硬盘空间，椭圆显示蓝色和红色不同。
      当硬盘已满，椭圆全部是蓝色。
      硬盘是空的，椭圆全部是红色。
      通过动态对话框来动态变化。

       


      Fig. 05


       
  • 选择“PCDiagBase.pdl”画面的按钮
    该按钮用来在运行时选择 "PCDiagBase.pdl"画面。该PCDiagBase图片包含通过 SIMATIC PCDiagBridge 读出的诊断信息。该按钮的背景颜色是根据错误状态动态变化。如果SIMATIC PCDiagBridge中的诊断信息为空，则该按钮的背景颜色是灰色的，否则红色。
4 变量记录
CPU，内存和硬盘信息可以在变量记录中归档。变量记录（快速归档和慢速归档）的尺寸设置如下：
  • 每个分段大尺寸： 100 MB
  • 每个分段的持续时间： 1 day
  • 所有分段大尺寸: 700 MB
  • 所有分段的持续时间: 1 周
5 配置报警记录
该系统信息通道的变量在项目中不会触发消息或报警。但是，可以通过脚本或报警记录中的“模拟量报警”监视系统信息通道中的变量。




 

配置PCDiagBridge（用于显示温度，风扇错误状态，硬盘，不间断电源）
下面我们介绍示例项目中的配置步骤，以显示PCDiagBridge信息。
 

No. 步骤
1 在变量管理器中创建变量
PCDiagBridge提供了读出硬件信息的对象和方法。在这一步，您必须创建WinCC 变量用于获得 PCDiagBridge 信息。变量名和 PCDiagBridge 读信息的方法名相同。为清楚起见,使用名称为"PCDiag"的一个变量组，变量前缀为"PCDIAG" 。下图显示了用于不同 PCDiagBridge 信息的变量。
  • 用于温度监测的变量:

     


    Fig. 06

  • 用于风扇监测的变量:

     


    Fig. 07

  • 用于硬盘监测的变量:

     


    Fig. 08

  • 用于电压监测的变量:

     


    Fig. 09

  • 用于UPS监测的变量:

     


    Fig. 10



    注释：
    "PCDIAG_UPS_ExitWinCC"变量不是由 PCDiagBridge提供的，但作为一个触发器在电源故障时调用脚本。该脚本首先关闭WinCC，然后关闭整个系统。
2 通过 VBScript为变量分配值

在WinCC 全局VBS脚本中创建一个周期动作，用于读取 PCDiagBridge中的硬件信息。下图显示了摘录的脚本。

 


Fig. 11

该脚本的文本文件。

 PCDiagCycle_vbs.txt ( 7 KB )

注释
若使用比V1.1.1 旧的"PC DiagBridge" 版本，必须替换行：
Set PCDiag = CreateObject("PCDiagBridge.cPCDiag")  (文本文件第33行)
而使用下行：
Set PCDiag = CreateObject("PCDiag.cPCDiag")

3 在画面中显示变量
通过 PCDiagBridge读取的信息显示在画面"PCDiagBase.pdl"中。

 


Fig. 12

  • 温度监测:
    如果系统中取得一个或多个温度测量值, 可以作为IO 域和棒图的相关限制值显示。 
     
  • 风扇监测:
    如果系统中取得一个或多个风扇测量值, 可以作为IO 域相关限制值显示。此外，可以显示每个风扇的状态。在"PCDiagBase_Fan_ICON.pdl"画面中定义了风扇的不同状态。

     


    Fig. 13


     
  • 硬盘监测变量:
    显示硬盘的静态(模式, 设备名称)和动态数据(S.M.A.R.T 信息) 。
    S.M.A.R.T 信息通过动态对话框作为文本显示。

     


    Fig. 14



    注释:
    动态对话框的优点在于，在图形编辑器中，可以通过简单配置显示不同语言的不同文本。

     
  • 电压监测变量:
    在全部 SIMATIC PCs,  只能监视 CMOS 备份电池的电压。若电压正常，显示为绿色方块，否则显示为红色。在"PCDiagBase_STATUS_ICON.pdl"画面中，定义不同的颜色动态化。不同的颜色存储为 EMF 文件，并在WinCC "状态显示"中使用。

     


    Fig. 15


     
  • UPS 监测变量:
    若系统中有 SITOP UPS ， SITOP UPS前面的LED被显示在图片中。"SITOP DC UPS Module"的使用说明中有它详细的含意说明。

    对于 UPS ，有一个复选框标记为 "Shutdown"。如果满足下列条件，WinCC 终止并关闭计算机：< >"Shutdown" 复选框被选中。UPS 备份电池的负载状态低于 85%。UPS 处于备份模式。由循环 C 动作触发 "Shutdown" 功能。

     

     


    Fig. 16



    通过 "PCDIAG_UPSStateBuffering" 和"PCDIAG_UPSStateBufferOK"变量触发动作。

     
  • WinCC Alarm Control
    在 WinCC Alarm Control 中显示报警，警告和操作信息。

     


    Fig. 17

     

    注释:

    • 如果一个特定的硬件设备出现故障，在画面中显示一个红色背景的正方形。
    • 用变量"DiskAlarm", "TempAlarm

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