1 WinAC RTX的概念
WinAC RTX 是可实现S7控制器 (S7-300/400) 功能的软PLC，即运行于带 RTX 实时扩展的Windows 上的一个应用软件。可以通过 Step 7 5.x 及TIA Portal 对其组态编程，代码与S7-300/400完全兼容，也可以通过 WinAC ODK 提供的接口，在Windows下使用C++等高级语言编程与 WinAC 通信。因此 WinAC RTX 同时具备了PLC 的实时性和PC 的开放性。
2 WinAC RTX的应用
WinAC RTX 通过PC上安装的PROFIBUS或工业以太网通信卡来扩展分布式I/O或与其他S7 设备 (S7-200/300/400 PLC 、HMI、PG 等) 进行通信。详见图 1 结构图。
图 1 结构图
3 WinAC RTX 2010 的安装
3.1 WinAC RTX 2010软件包
WinAC RTX 2010 软件包 (订货号为：6ES7671-0RC08-0YA0)包含如下组件：
• WinAC RTX 2010 DVD
– WinLC RTX V4.6 -- 软PLC (以下章节对 WinAC RTX 与 WinLC RTX 不做区分)
– Automation License Manager V5.0 SP1 -- 授权管理器 V5.0 SP1
– IntervalZero RTX V9.1 SP2 (corresponds to IntervalZero RTX 2009) -- IntervalZero 实时扩展
– WinAC Time Synchronization V4.2 -- WinAC 时间同步
– STEP 7 Hardware Update (HSP 211) for WinAC RTX 2010 on PC station, STEP 7 V5.5 or higher -- 硬件支持包
– STEP 7 Hardware Update (HSP 212, 135, 178) for WinAC RTX 2010 on S7 mEC, STEP 7 V5.5 or higher -- 硬件支持包
– SIMATIC NET CD 2008 (V7.1 SP2) and SIMATIC NET CD V8.0 including license for Softnet S7 Lean V8.0 2010 -- SIMATIC NET
– SIMATIC NET Manual Edition 06/2010 -- SIMATIC NET 手册
• 其他
– Certificate of License (COL) --许可证书
– USB-Stick with License Keys -- 装有授权文件的U盘
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提示！
WinAC RTX 的运行不依赖于 SIMATIC NET 。当需要组态PC Station的通信接口或应用组件，如OPC Server时需要安装Simatic Net。
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3.2 WinAC RTX 2010 安装的硬件需求
• 单核或双核处理器 900 MHz 或更高主频， 1 GHz 或更高主频
• 至少 1 G 内存
如下硬件已经过测试并使用：
• SIMATIC Microbox 427B, 427B PN
• SIMATIC IPC427C
• SIMATIC Panel PC 477B
• SIMATIC HMI IPC477C
• SIMATIC HMI IPC577C
• SIMATIC Box PC 627B
• SIMATIC IPC627C
• SIMATIC Panel PC 677B
• SIMATIC HMI IPC677C
• SIMATIC Box PC 827B, 827B PN
• SIMATIC IPC827C
• SIMATIC Rack PC 547B, 847B, 847B PN, 647B
• SIMATIC IPC547C, 647C, 847C
• SIMATIC Panel PC 577B
• SIMATIC S7-mEC, EC31
3.3 WinAC RTX 2010 安装的软件需求
WinAC RTX 2010支持下面所列出的操作系统：
• Microsoft Windows XP Professional, Service Pack 2
• Microsoft Windows XP Professional, Service Pack 3
• Microsoft Windows XP Embedded, Service Pack 2
• Microsoft Windows Embedded Standard 2009
• Microsoft Windows 7 Ultimate
• Microsoft Windows 7 Professional
• Microsoft Windows 7 Enterprise
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注意!
WinAC RTX 只支持32位操作系统。
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3.4 WinAC RTX 2010 安装前的检查
如果Windows 操作系统已安装如下软件，则先手动卸载，再重启计算机。
• SIMATIC Windows Logic Controller (Basis，Basis Demo或 RTX)
• IntervalZero RTX 或 Ardence RTX
• SIMATIC WinAC CPU 41x-2 PCI
• SIMATIC NET CD Edition 2008之前版本的软件
3.5 WinAC RTX 2010 的安装过程
以管理员身份登录到Windows，运行安装光盘上的 Setup.exe 文件启动安装过程。选择安装语言为英文，全选图 2 WinACRTX 安装的软件的内容，然后按照安装提示完成安装过程。安装过程中提示安装授权时可将 WinAC RTX 2010 套件所含U盘中的授权文件安装到硬盘。或先跳过，在完成安装后通过授权管理器安装授权。
图 2 WinACRTX 安装的软件
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提示！
RTX 2009 Runtime：Windows 的实时扩展
Windows Logic Controller RTX V4.6： 软PLC
WinAC TimSync V4.2：WinAC 时间同步
Automation License Manager： 授权管理器
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3.6 WinAC RTX 2010 安装后系统的变化
• 桌面上增加了 Station Configuration Editor 图标， 用来启动PC Station 配置界面。
• Windows 程序组中增加了Simatic PC d control WinLC RTX, 用来启动WinLC RTX 操作面板程序。
• Windows 设备管理器中增加了SIMATIC NET SIMATIC SoftBus，安装在同一 PC 上的 Step 7、WinCC Flexible RT、OPC Server 等可通过 SoftBus 与 WinLC RTX 通信。
• Windows 控制面板中增加了 Set PC/PG Interface。
4 WinLC RTX 的启停和操作
如果安装 WinAC RTX 2010 的PC 配置的是多核 CPU，则在 Windows 启动时会出现如下图 3 启动选择画面。
图 3 启动选择画面
选择“ Microsoft Windows XP Professional – RTX MP Dedicated ”，意味着 WinLC RTX 与 Windows 各自独享一个CPU内核；选择“ Microsoft Windows XP Professional – RTX MP Shared ”，意味着 WinLC RTX 与 Windows 共享双核CPU。不同模式下WinLC RTX 与 Windows 对 CPU 的占用情况，如图 4 共享与独占工作模式所示。
图 4 共享与独占工作模式
WinLC RTX 是WinAC的核心 — 软PLC。通过下列路径打开WinLC RTX 操作面板程序：Windows 开始 ®程序 ® Simatic ® PC Based Control ® WinLC RTX ，详见图 5 操作界面。
图 5 操作界面
图 5 操作界面中区域1的ON指示灯在 Start Controller 后点亮，在 Shut Down Controller 后熄灭。BATF 指示灯暂无作用，一直处于熄灭状态。区域2中指示灯为WinLC RTX 运行状态和运行时的故障指示。区域3中的按钮RUN 和 STOP 作用与 S7-300/400 的模式选择开关作用一致，用鼠标单击来切换WinLC RTX 的运行模式。区域4中的按钮MRES 用来复位存储区，即清除Step 7 程序，复位内存区 (I、Q、M、T、C) ，加载默认系统配置，删除所有激活或打开的通信任务。
次打开操作界面时，WinLC RTX 处于启动状态，STOP模式，即图 5区域1中的ON指示灯点亮、区域2中的STOP指示灯点亮。可以在图 5的CPU菜单下选择Shut Down Controller 用来关闭WinLC RTX ，作用相当于S7-300/400 的断电 (Power Off) 。而Start Controller 用来启动WinLC RTX ，作用相当于S7-300/400 的上电(Power On)。WinLC RTX 初次启动后处于STOP 模式，可通过图 5所示区域3的RUN 和 STOP 按钮切换WinLC RTX 的运行模式。如图 6 运行界面所示。
图 6 运行界面
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提示！
打开或关闭WinLC RTX 的操作界面不会影响WinLC RTX 的运行或状态切换。只有通过操作界面上的菜单或按钮操作后才会有影响。
关于WinLC RTX 操作的详细信息请参考 WinAC RTX 2010 用户手册的第五章。
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5 WinAC RTX 的内部架构
图 7 WinAC 内部架构所示的WinAC RTX 由两部分组成，一部分运行于RTX 实时子系统中，用来执行 Step 7 为 WinAC RTX 编制的控制程序，具有高优先级；另一部分运行于 Windows ，作为 Windows 与 RTX 的通信接口，为 WinAC RTX 提供了很好的开放性，即安装在同一 PC 上的 Step7、 WinCC Flexible RT 、WinCC、OPC Server 等可通过 PC Internal (Soft Bus) 与 WinAC RTX 通信，而且用户可使用 WinAC ODK 在 Windows 下使用 Visual Studio 等开发环境开发与WinAC RTX 交互的应用程序。
PC 上并分配给 WinAC RTX 作为 SubModule 的 CP 卡可做为现场总线主站扩展远程 I/O 。未分配给 WinAC RTX 的 CP 卡可与 SIMATIC NET 软件一起做为 OPC Server 等应用程序与外部 SIMATIC 控制器通信的接口，但不能连接远程 I/O 。
图 7 WinAC 内部架构
关于RTX ： RTX 是 Windows 的一个实时扩展，RTSS从概念上类似于其他Windows子系统（如Win32、DOS等），支持自己的运行环境和API。但是RTSS在一个方面有点重要区别：不使用Windows调度器，RTSS执行它自己的实时线程调度。更进一步，在一个单处理器环境中，所有的RTSS线程调度都发生在所有Windows调度之前，包括Windows管理的中断和延迟过程调用Deferred Procedure Calls (DPCs)。RTX 具有128 个优先级，每个优先级均高于 Windows 及 Windows 驱动程序，且具有微秒级的响应时间。RTX 提供了一个实时子系统，此子系统具有高速的、确定性的实时任务处理能力。执行控制程序的 WinAC RTX 运行于此实时子系统上，因此也同 S7-300/400 一样具有很高的确定性。
6 WinAC RTX 的配置
在安装 WinAC RTX 2010 后，打开 Station Configuration Editor 可以看到第2槽已添加了一个 WinLC RTX 组件，如图 8 PC Station 编辑界面所示。WinLC RTX 组件如同 OPC Server 组件一样可以插入PC Station 虚拟底板的任一插槽中(注意：Step 7 V 5.4 SP4 中只能插入2-18槽中)，只需与 Step 7 V5.X或TIA Portal中的硬件配置一致即可。将WinLC RTX 组件插入PC Station 虚拟底板的插槽中， 相当于将 S7-400的 CPU 安装到无源底板的槽位中。
图 8 PC Station 编辑界面
双击WinLC RTX 组件图标，打开WinLC RTX 组件属性对话框，如图 9 WinLC 属性界面所示。
图 9 WinLC 属性界面
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提示！
如果在图 8 PC Station 编辑界面中将 WinLC RTX 组件删除，则Windows 开始 程序Simatic PC Based Control WinLC RTX 项也被删除，如要恢复此菜单项，需要在图 8 PC Station 编辑界面中添加WinLC RTX 组件。
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注意!
为 WinAC RTX 分配 SubModule 前应先关闭 WinAC RTX，即在WinAC RTX 操作面板的 CPU 菜单项下选择 Shutdown Controller。
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图 9 WinLC 属性界面下部列表为可分配为 WinAC RTX 的 SubModule 的通信卡列表，上部列表为已分配为 WinAC RTX 的 SubModule 的通信卡(多四个)。选中下部可用的通信卡，按住鼠标左键将其拖动到上部的空槽中，将通信卡分配为 WinAC RTX 的 SubModule(作用类似于S7-300/400 CPU 的集成通信接口)。分配完成后点击OK。
可用作 WinAC RTX 的 SubModule 的通信卡：
• PROFIBUS 接口
– CP 5603
– CP 5613 V3 或 CP 5613 V6 或更高版本
– CP 5613 A2
– CP 5611 A2
– CP 5614 A2（主站）
– CP 5614 FO
– CP 5621
– CP 5623
– CP 5624（主站）
– SIEMENS PC 集成 CP 5611 PROFIBUS 接口: ASPC2 STEP E2 或 ASPC2 STEP R ASIC 芯片
• PROFINET 接口
– CP 1616, 硬件版本 8 或更高版本
– CP 1604, 硬件版本 7 或更高版本
– S7-mEC CP1616/ERTEC400_EC 集成接口
– SIMATIC PC 427B/477B 集成 CP 1616 接口
– SIMATIC PC 427C/477C 集成 CP 1616 接口
– SIMATIC PC 627B/677B 集成 CP 1616 接口
– SIMATIC PC 627C/677C 集成 CP 1616 接口
– SIMATIC Microbox PC 427B / Panel PC 477B 集成 Intel PRO/1000 PL 接口
– SIMATIC Box PC 627B / Panel PC 677B 集成 Intel PRO/1000 PL 接口
– SIMATIC Rack PC 847B 集成 Intel PRO/1000 PL 接口
– Intel PRO/1000 GT (PCI), Intel 82541PI 芯片组
– Intel PRO/1000 PL (集成), Intel 82573L 芯片组
– Intel PRO/1000 PT双口服务器适配器（PCI-Express）
– Intel 9301 CT （PCI-Express）
– SIMATIC IPC427C/SIMATIC HMI IPC477C集成Intel 9301 CT
– SIMATIC IPC627C/SIMATIC HMI IPC677C, Intel 82574L 芯片组
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注意!
CP5611/21 通信卡多可插入1块作为SubModule
CP5613通信卡多可插入4块作为SubModule
CP1616/1604 或其它支持的以太网通信卡多可插入1块作为SubModule
带Intel 以太网控制芯片的以太网通信卡需要分配一个独立的中断号 .
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WinAC RTX SubModule 支持的通信协议如下：
• PROFIBUS
– PG/OP communication
– S7 communication
– S7 routing
– PROFIBUS-DP I/O
• PROFINET
– PG/OP communication
– S7 communication
– S7 routing
– Open User Communication (TSEND/TRCV)
– PROFINET IO
– PROFINET CBA
作为 SubModule 的 PROFIBUS 通信卡CP5611/21 和 CP5613 具有诊断界面，可通过在 WinAC RTX 属性对话框中选择要诊断的通信卡，点击 Diagnostic 按钮来打开诊断界面，如图 10 CP诊断界面。而作为 SubModule 的 PROFINET 通信卡没有诊断界面。
图 10 CP诊断界面
删除SubModule 的操作刚好相反，即先在WinAC RTX 操作面板的 CPU 菜单项下选择 Shutdown Controller 来关闭 WinAC RTX，然后在图 9 WinLC 属性界面中选中要删除的 SubModule ，按住鼠标左键将其拖动到下部的可用通信卡列表的空槽中，释放鼠标左键。重启计算机后通信卡才能在其它地方使用(比如配置为PC Station 的通信卡) 。
在 Station Configuration Editor 里配置好 WinLC RTX 后，可根据实际情况在PC Station 里的其它虚拟插槽上插入WinCC Flexible RT(需安装WinCC Flexible Runtime)、OPC Server、Application、IE General(需安装 SIMATIC NET) 等组件。在 PC Station 的虚拟插槽中插入各组件就如同在 S7-400 背板上安装 CPU、CP 等硬件模块。硬件安装完成后，需要在 Step 7 V5.X 或TIA Portal中进行硬件组态，然后将硬件配置下载到 WinAC RTX 中。
7 WinAC RTX在 Step 7 V5.X中的组态
在Step 7 V5.X 中组态WinAC RTX请参考文档：
WinAC RTX 2008 快速入门 第7章节。87669570
8 WinAC RTX 在TIA Portal中的组态
8.1 PC Station组态
8.2 WinAC RTX在TIA Portal中的组态
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序号
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操作
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图示
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1.
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点击 ” Create new project“;
输入项目名称，设置项目文件存储路径；
点击”Create“，完成项目创建。
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2.
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添加新硬件，本文档以 IPC227D 为例。
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3.
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与 PC Station 的组态一致，在2号插槽中插入”WinAC RTX“。
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4.
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设置 IPC227D 本体上的以太网接口。
选中左侧以太网接口，设置其为SIMATIC WinAC 的通信接口。
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5.
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设置之后如图所示，设置其 IP 地址。
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6.
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选中 IPC227D 右侧以太网接口，将其设置为 SIMATIC PC STATION 的通信接口。
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7.
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设置完毕如图所示。在 WinAC communication modules 中选择CP5611 板卡，按住鼠标左键将其拖拽至 WinAC RTX的1号子模块插槽中。
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8.
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设置 Profibus 地址。
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9.
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在”SIMATIC HMI Application "中选择 ”WinCC RT Advanced“，按住鼠标左键，将其拖拽至 PC Station 的3号插槽。
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10.
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在 TIA Portal 中完成项目组态，此组态与 PC Station 的组态一致。
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关键词
WinAC， WinLC RTX 4.6，PC Station，TIA Portal，软PLC描述
PC 站通过以太网连接控制器（比如 S7-300 站），并使用 OPC 服务器访问 S7 - 300 站的过程数据。如果 PC 机中没有安装组态工具 NCM 和 STEP 7 软件，仅仅 SIMATIC NET 软件可用，那么 PC 站的组态只能在其他机器 ( 安装 STEP 7 或 NCM PC ) 或者西门子编程器上进行组态。
注意
下图描述的是 PC 站的下载过程。
图 01
PC 站设置
需要在 PC 站上做以下设置，然后通过 OPC 服务器访问 S7 - 300 站。
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序号
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步骤
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1
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在 PC 站的 Windows 网络设置中，打开 LAN (局域网) 的属性对话框，修改 IP 地址和子网掩码。IP 地址和子网掩码在以后 STEP 7 中的 PC 站组态中将用到。
图 02
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2
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打开站组态编辑器，定义 PC 站的名称，并与 STEP 7 或 NCM 中组态的 PC 站名相匹配，然后添加所需要的模块。
以下的模块在例子中使用到：
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“ OPC Server”在插槽1
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“IE General”在插槽2
图 03
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3
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打开配置控制台 (菜单中Start > SIMATIC > SIMATIC NET > Set PC station)，检查网卡模块的模式设置为“Configured mode”。
图 04
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在第二台 PC 机或者西门子编程器上组态 PC 站
根据站组态编辑器设置，在第二台 PC 机或西门子编程器的 STEP 7 中组态 PC 站。 过程如下：
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序号
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步骤
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1
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将西门子编程器作为 PC 站连接到相同的工业以太网网段。
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2
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在 SIMATIC Manager 中打开包含 S7 站组态的 STEP 7项目。
在符号表中，可以添加所需标签的符号名。
在例子中，“Clock Byte”定义为时钟标记字节 MB10。
图 05
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3
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在 SIMATIC Manager 中，增加 SIMATIC PC 站 (Insert > Station) ，作为下载条件，需要修改 PC 站的名称，以便和站组态编辑器中 PC 站的设置匹配。
图 06
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4
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打开 PC 站的硬件组态，在机架中插入“OPC Server”和“IE General”模块。作为下载条件，机架中模块的位置需要和站组态编辑器中 PC 站的设置匹配。
图 07
双击机架中的“IE General”模块，打开“IE General”的属性对话框。
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5
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在“IE General”的属性对话框中，点击“Properties”按钮打开“Properties - Ethernet interface IE General”对话框，设置 IP 地址和子网掩码。
图 08
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6
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输入的 IP 地址和子网掩码已经在 PC 站的 Windows 网络设置中的 LAN（局域网）中设置过。
点击“OK”关闭对话框。
图 09
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7
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作为下载条件，需要编译和保存 PC 站的硬件组态。
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8
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在 SIMATIC Manager 中打开 NetPro (菜单中Options > Configure Network) 。
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9
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在 NetPro 中插入 S7 连接，用于建立 SIMATIC PC 站和 S7 站的数据通讯。
图 10
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10
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如果想用 OPC 服务器访问 S7 站的符号表，在 NetPro 中双击 PC 站上 OPC 服务器，然后打开 OPC 服务器的属性对话框。
在 OPC 服务器的属性对话框中选择“S7”标签，使能“Use Symbols > All”的功能。
点击“OK”关闭对话框。
图 11
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11
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在 NetPro 中打开“Set PG/PC Interface”的对话框 (菜单中Tools > Set PG/PC Interface...)。在“Interface Parameter Assignment Used”中选择“TCP/IP -> Network card”栏。
图 12
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12
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标记 SIMATIC PC 站，编译和保存组态，然后从编程器下载组态到 PC 站。
图 13
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用 OPC Scout 测试组态
OPC Scout 是一个 OPC 客户机，随 SIMATIC NET 软件一起提供。
启动 OPC Scout （菜单中Start > SIMATIC -> SIMATIC NET -> OPC Scout）。
当组态设置，并下载到 PC 站，将可以访问 S7 站的符号表，例子中显示符号。
图 14
