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艰蒲
5 years ago
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1 项目 10 S7-200 的 OPC Access 通信 10.1 学习目标通过本项目的学习与训练, 使学生在了解 PC Access 服务器软件 OPC 服务器软件的基础上, 全面掌握 S7-200 的 PC Access 服务器软件, 并达到以下目标知识目标了解 PC Access 软件的功能, 知道 PC Access 与 Windows 操作系统的兼容性要求, 主要的硬件连接及相关注意事项技能目标能熟练操作 PC Access 软件, 正确设置 PC Access 参数, 合理选择适当的连接方式建立 PC Access 与 PLC 的连接, 并独立完成 S7-200 与 PC Access 服务器 PC Access 服务器与 Microsoft Excel 的通信设置及数据交换 10.2 知识准备 PC Access 概述 1. PC Access 简介西门子推出的 PC Access 软件是专门用于 S7-200 PLC 的 OPC 服务器 (Server) 软件, 可以与任何标准的 OPC 客户端 (Client) 通信并提供数据信息 PC Access 软件自带 OPC 客户机测试端, 用户可以方便的检测其项目的通信质量及配置的正确性 PC Access 可以用于连接西门子或者第三方的支持 OPC 技术的上位软件 ( 如 WinCC WinCC flexible Microsoft Excel 等 ), 目前最高支持的数据访问规范为 DA V2.05 PC Access 目前的最新版本是 PC Access V1.0 SP3, 可以在 Windows 操作系统下运行, 兼容性要求如表 10-1 所列表 10-1 PC Access 软件与 Windows 操作系统的兼容性 Windows 操作系统 PC Access 版本 Win 2000 Win 2000 Win XP Win XP Win XP Win XP SP3 SP4 SP1 SP2 SP3 Vist V1.0.0 未验证兼容未验证兼容未验证未验证未验证 V1.0.1 未验证兼容未验证兼容兼容未验证未验证 V 兼容兼容兼容兼容兼容未验证未验证 V 兼容兼容兼容兼容兼容兼容兼容 1

2 2. PC Access 支持的通信及连接方式 PC Access V1.0 SP3 支持 S7-200 的所有通信方式, 如 : 1 通过 RS 232/PPI 多主站电缆 USB/PPI 多主站电缆在 PC 机上安装 CP5611 或 CP5512 扩展卡和 MPI 电缆, 连接 PC 机和 S7-200, 建立 PPI 网络 2 通过 PC 机上安装的 CP 卡 (CP5611/CP5512) 和 MPI 电缆连接 S7-200, 建立 MPI 网络 3 通过 PC 机上安装的 CP 卡 (CP5611/CP5512) 和 MPI 电缆连接 S7-200, 建立 Profibus DP 网络 4 通过 S7-200 上的 CP243-1 或 CP243-1 IT 模块连接工业以太网交换机 ( 如 X208), 建立工业以太网络 5 通过 PC 机上安装的调制解调器 (Modem) 连接 S7-200 上的 EM241 模块, 建立拨号网络 3. PC Access 的注意事项使用 PC Access 不能直接访问 S7-200 PLC 存储卡中的信息 ( 数据归档配方 );PC Access 自身不包含用于创建 VB 客户端的控件 ; 在 PC 机上可以同时用 STEP 7-Micro/WIN 4.0 和 PC Access 访问 S7-200 PLC( 必须使用同一种通信方式 ); 在同一 PC 机上不能同时使用 PC/PPI 电缆 Modem 或 Ethernet 访问同一个或不同的 PLC, 它只支持 PG/PC-Interface 中所设置的单一通信方式 ;PC Access 中没有打印工具 ; 使用 PC Access 没有条目个数的限制 ;PC Access 专为 S7-200 PLC 而设计, 不能应用于 S7-300 或 S7-400 PLC;PC Access 的客户测试端不支持写功能测试 PC Access 的基本设置在桌面上双击 PC Access 快捷方式图标, 或执行开始 SIMATIC S7-200 PC Access V S7-200 PC Access 菜单命令, 均可启动 PC Access 启动后如果 PC Access 界面语言为英文, 可执行 Tools Options 菜单命令, 选择语言环境为 Chinese, 然后重新启动 PC Access, 即可切换到中文状态 PC Access 的中文主界面如图 10-1 所示浏览窗口项目窗口客户机测试状态窗口 2 图 10-1 PC Access 的主界面

7-Micro/WIN 能够访问的通信方式,PC Access 都支持在设置通信路径时 (Set PG/PC Interface), 只需要设置 STEP 7-Micro/WIN 的路径 (1) 通过 PC/PPI 电缆通信 PC Access 可以通过

PG/PC 接口设置对话框, 如图 10-2 所示然后按前面介绍的方法将接口方式选择为 PC/PPI cable(ppi) 模式单击鼠标右键选择 PG/PC 接口命令选择 PC/PPI cable(ppi) 图 10-2 设置通信方式 2 设置

3 PC Access 的使用非常简单, 可以按 3 步设置 1. 建立 PLC 连接 PC Access 软件支持多种通信连接方式, 用户需要根据自己所使用的通信方式正确配置, 才能保证 OPC 通信的畅通 PC Access 可与 STEP 7-Micro/WIN 共享通信路径, 因此凡是 STEP 7-Micro/WIN 能够访问的通信方式,PC Access 都支持在设置通信路径时 (Set PG/PC Interface), 只需要设置 STEP 7-Micro/WIN 的路径 (1) 通过 PC/PPI 电缆通信 PC Access 可以通过 RS 232/PPI 多主站电缆 USB/PPI 多主站电缆用 PPI 协议与 S7-200 通信, 设置方法如下 : 1 设置通信方式在 PC Access 界面用鼠标右键单击 MicroWin 图标, 从快捷菜单中选择 PG/PC 接口命令, 进入 PG/PC 接口设置对话框, 如图 10-2 所示然后按前面介绍的方法将接口方式选择为 PC/PPI cable(ppi) 模式单击鼠标右键选择 PG/PC 接口命令选择 PC/PPI cable(ppi) 图 10-2 设置通信方式 2 设置 PLC 的名称及网络地址在 PC Access 界面用鼠标右键单击 MicroWin 图标, 从快捷菜单中选择新 PLC 命令, 将弹出 PLC 属性对话框, 如图 10-3 所示在此可设置 PLC 的名称及网络地址 (2) 通过以太网通信 1 设置通信通道图 10-3 PLC 属性对话框在 PC Access 界面用鼠标右键单击 MicroWin 图标, 从快捷菜单中选择 PG/PC 接口命令, 进入 PG/PC 接口设置对话框, 然后按前面介绍的方法将接口方式 3

选择为 TCP/IP 协议的以太网卡, 建立以太网通信通道, 如图 10-4 所示单击鼠标右键选择 PG/PC 接口命令选择 TCP/IP 网卡图 10-4 设置通信通道 2 设置 PC Access 本机的 IP 地址和 TSAP 地址在 PC Access 界面用鼠标右键单击 NewPLC 图标, 在快捷菜单中选择属性命令, 则弹出 PLC 属性对话框, 如图 10-5 所示

CP243-1 或 CP243-1 IT 设置的本地 TSAP 地址一致, 也就是说两边的本地和远程 TSAP 地址刚好相反图 10-5 中 CP243-1 位于 0 号槽位, 如果位于其他槽位 x, 那么远程应为 10.

4 选择为 TCP/IP 协议的以太网卡, 建立以太网通信通道, 如图 10-4 所示单击鼠标右键选择 PG/PC 接口命令选择 TCP/IP 网卡图 10-4 设置通信通道 2 设置 PC Access 本机的 IP 地址和 TSAP 地址在 PC Access 界面用鼠标右键单击 NewPLC 图标, 在快捷菜单中选择属性命令, 则弹出 PLC 属性对话框, 如图 10-5 所示在此可设置 PC Access 本机的 IP 地址和 TSAP 地址图 10-5 设置 PC Access 本机的 IP 地址和 TSAP 地址要保证设置 PC Access 的本地 TSAP 地址, 与 STEP 7-Micro/WIN 中组态 CP243-1 或 CP243-1 IT 时设定的远程 TSAP 地址一致, 设置 PC Access 的远程 TSAP 地址, 与 CP243-1 或 CP243-1 IT 设置的本地 TSAP 地址一致, 也就是说两边的本地和远程 TSAP 地址刚好相反图 10-5 中 CP243-1 位于 0 号槽位, 如果位于其他槽位 x, 那么远程应为 10.0x (3) 通过 Modem 通信 PC Access 可以通过 Modem 与 S7-200 PLC 通信, 要求在 S7-200 PLC 机架上扩展加 EM241 (Modem) 模块,PC 机上要安装 Modem 1 设置 Modem 通信连接在 PC Access 界面用鼠标右键单击 MicroWin 图标, 从快捷菜单中选择 PG/PC 接口命令, 进入 PG/PC 接口设置对话框, 按前面介绍的方法将接口方式选择为 PC/PPI cable(ppi) 模式然后单击属性按钮, 打开 PC/PPI cable(ppi) 属性对话框, 如图 10-6 所示然后进入本地连接属性页, 勾选调制解调器连接选项, 建立设置 Modem 通信连接 4

图 10-6 设置 Modem 通信连接 2 配置本地调制解调器在 PC Access

5 图 10-6 设置 Modem 通信连接 2 配置本地调制解调器在 PC Access 界面用鼠标右键单击 MicroWin 图标, 从快捷菜单中选择调制解调器配置命令进入调制解调器连接设置对话框, 如图 10-7 所示打开调制解调器设置对话框单击鼠标右键选择配置命令图 10-7 配置本地调制解调器 3 添加新的 Modem 连接在调制解调器连接设置对话框内单击添加按钮, 启动添加调制解调器连接向导, 如图 10-8 所示对调制解调器进行配置调制解调器的连接命名选择本地的调制解调器图 10-8 添加调制解调器 5

单击下一步按钮, 输入所连接的远程站电话号码, 如图 10-9 所示图 10-9 输入所连接的远程站电话号码单击下一步按钮,

单击完成按钮, 关闭 Modem 连接设置窗口, 并在调制解调器设置对话框内显示新建连接显示新建 Modem 连接显示

MicroWin 图标, 从快捷菜单中选择调制解调器连接命令, 打开调制解调器连接对话框, 如图 10-11 所示

6 单击下一步按钮, 输入所连接的远程站电话号码, 如图 10-9 所示图 10-9 输入所连接的远程站电话号码单击下一步按钮, 为数据传输设置超时时间值, 一般采用默认值再单击下一步按钮, 完成 Modem 配置, 并显示设置结果如图所示单击完成按钮, 关闭 Modem 连接设置窗口, 并在调制解调器设置对话框内显示新建连接显示新建 Modem 连接显示 Modem 连接配置信息图完成 Modem 配置 4 启动 Modem 连接在 PC Access 界面用鼠标右键单击 MicroWin 图标, 从快捷菜单中选择调制解调器连接命令, 打开调制解调器连接对话框, 如图所示在下拉列表中选择 Modem 连接 ( 如果有多个 Modem 时 ), 然后输入 ( 或采用默认的 ) 远程电话号码, 然后单击连接按钮进行远程拨号连接 6

( 如前面新建 PLC 时所命名的 Ethernet Modem PPI 等 ),

所示定义项目的符号名定义内存数据地址选择数据的访问方式选择数据类型定义数据的上限

项目在该对话框内需要定义项目的符号名, 定义内存数据地址 ( 支持 S7-200 PLC

7 图启动 Modem 连接 2. 建立项目在 PC Access 界面用鼠标右键单击 MicroWin 下面的 PLC 图标 ( 如前面新建 PLC 时所命名的 Ethernet Modem PPI 等 ), 从快捷菜单中选择新项目命令, 打开新建项目的项目属性对话框, 如图所示定义项目的符号名定义内存数据地址选择数据的访问方式选择数据类型定义数据的上限定义数据的下限描述说明启动新建项目命令图建立 PC Access 项目在该对话框内需要定义项目的符号名, 定义内存数据地址 ( 支持 S7-200 PLC 中所有内存数据 ), 选择数据类型及访问方式 ( 可设为 : 只读只写读 / 写 ), 定义数据的上下限, 如有必要, 还可以进行适当的描述说明 7

当然, 也可以先新建一个文件夹, 然后选择该文件夹, 并将项目插入该文件夹中 3.

8 当然, 也可以先新建一个文件夹, 然后选择该文件夹, 并将项目插入该文件夹中 3. 导入 S7-200 项目的符号表在 PC Access 窗口内执行菜单文件输入符号命令, 打开输入窗口, 如图所示选择要导入符号表的 S7-200 项目 (*.MWP), 然后单击打开按钮即可完成符号表的导入操作导入的 S7-200 项目导入的 S7-200 项目符号 ( 变量 ) 图导入 S7-200 项目的符号表 4. 使用客户机测试端 PC Access 软件自带 OPC 客户测试端, 客户可以将创建的条目拖入测试端来检测, 如图所示将需要测试的条目拖到测试客户机窗口显示测试条目的状态图使用客户端进行条目测试单击客户机测试功能键即可观察通信质量, 只能查看到条目当前值, 不支持修改功能测试结果有两种 : 好代表通信良好坏代表通信失败 8

9 10.3 任务 PC Access 与 Microsoft Excel 的通信控制要求编写 S7-200 PLC 测试程序, 设置 S7-200 PC Access 服务器的通信方式, 配合 S7-200 PC Access 服务器合理设置 Microsoft Excel 应用程序, 然后用 Microsoft Excel 读取 S7-200 PC Access 的数据任务分析 Microsoft Excel 属于办公应用软件, 除了常规办公及报表应用以外, 如果添加相关 VBA 插件还可以实现其他功能 S7-200 PC Access 提供一个针对 Microsoft Excel 的 VBA 插件, 添加该插件以后, 就可以将 Microsoft Excel 作为 S7-200 PC Access OPC 服务器的客户机, 并从 S7-200 PC Access OPC 服务器获取数据当然 S7-200 PC Access OPC 的数据来自 S7-200 PLC,Microsoft Excel 要想从 S7-200 PC Access OPC 读取数据, 还必须先建立 S7-200 PC Access OPC 与 S7-200 PLC 的合理的通信连接, 在 S7-200 PLC 侧编写用户程序, 并保证 S7-200 PLC 处于运行状态任务实施 1. 编写 S7-200 PLC 测试程序 (1) 新建 PLC 项目启动 STEP 7-Micro/Win 编程软件, 执行菜单文件另存为命令, 将系统自建的项目保存为 PC_Access (2) 设置 STEP 7-Micro/Win 的通信接口用 USB/PPI 电缆连接计算机与 S7-200 PLC, 将 PLC 的模式开关放置在 STOP 状态 ( 保证能够用 PPI 通信方式连接 PLC) 然后单击 STEP 7-Micro/Win 窗口左侧的设置 PG/PC 接口图标, 在打开的设置 PG/PC 接口对话框中, 将接口方式选择为 PC/PPI cable(ppi) 模式, 在属性中选择 USB 接口, 通信波特率选择为 19.2kbps, 其他保持默认值单击 STEP 7-Micro/Win 窗口左侧的通信图标, 在打开的通信对话框中, 首先勾选搜索所有波特率选项, 然后双击双击刷新按钮, 搜索已连接的 S7-200 CPU 然后选中该 CPU, 单击确认按钮建立 STEP 7-Micro/Win 与该 CPU 的通信连接 (3) 设置 S7-200 CPU 的通信端口在 STEP 7-Micro/Win 的浏览窗口内展开系统块, 双击通信端口图标, 在打开的系统块 - 通信端口对话框中, 将 S7-200 CPU 端口 0 的网络地址设置为 6, 波特率设置为 19.2kbps, 其他保持默认值设置完毕将系统块下载到 S7-200 CPU, 保证 S7-200 CPU 处于可连接的状态 (4) 编辑符号表打开用户定义符号表, 按图编辑符号表提示 : 建议将符号表的中文名称改为英文名称, 如 :USR1 否则, 在将该符号表导入 9

PC Access 后, 用 Excel 中的公式向导插入单元格数据时则认为是错误的信息图 10-15 编辑符号表 (5) 编写测试程序测试程序如图 10-16 所示该程序主要的功能是产生几个有规律变化的数据, 以便在 PC Access 侧用 Microsoft Excel 观察分析图 10-16 测试程序 2.

10 PC Access 后, 用 Excel 中的公式向导插入单元格数据时则认为是错误的信息图编辑符号表 (5) 编写测试程序测试程序如图所示该程序主要的功能是产生几个有规律变化的数据, 以便在 PC Access 侧用 Microsoft Excel 观察分析图测试程序 2. 建立 PC Access 通信连接启动 S7-200 PC Access 应用程序, 由于前面已经在 STEP 7-Micro/Win 编程软件中, 将通信接口设置为 USB/PPI 电缆连接的 PC/PPI cable(ppi) 模式, 所以可以看到在 PC Access 界面内则显示 MicroWin(USB) 图标, 这说明 PC Access 与 S7-200 PLC 之间的通信连接关系与 STEP 7-Micro/Win 中的设置相同, 不需要重新设置 ( 实际上, 如果 STEP 7-Micro/Win 出于打开状态, 也不允许在 S7-200 PC Access 应用程序中设置 PG/PC 接口 ) 3. 导入 PC Access 测试项目 10

本例采用导入的方式将 S7-200 PLC 项目的符号表导入到 PC Access 之中在 PC Access 窗口内执行文件输入符号菜单命令, 打开输入窗口, 然后选择在 STEP 7-Micro/Win 中所创建的 S7-200 项目 PC_Access, 然后单击打开按钮即可完成符号的导入操作然后单击保存按钮, 将该项目保存为 Excel_Access, 结果如图

11 本例采用导入的方式将 S7-200 PLC 项目的符号表导入到 PC Access 之中在 PC Access 窗口内执行文件输入符号菜单命令, 打开输入窗口, 然后选择在 STEP 7-Micro/Win 中所创建的 S7-200 项目 PC_Access, 然后单击打开按钮即可完成符号的导入操作然后单击保存按钮, 将该项目保存为 Excel_Access, 结果如图所示图导入 STEP 7-Micro/Win 项目符号依次选择并将项目的变量用鼠标拖放到测试客户机窗口, 然后执行菜单状态启动测试客户机命令此时如果所测项目设置正确, 测试客户机的质量栏将显示一个好 ; 如果设置有问题或无法通讯, 则质量栏将显示一个坏结果如图所示图将测试变量拖放到测试客户机窗口 4. 配置 Excel 客户机的 S7-200 PC Access 插件打开 Microsoft Excel 应用程序, 执行工具加载宏菜单命令, 弹出加载宏对话框, 如图所示在该对话框内单击浏览按钮, 找到安装 S7-200 PC Access 应用程序的文件夹, 其默认路径为 C:\Program Files\Siemens\S7-200 PC Access\ 打开 \bin 子目录, 选取文件 OPCS7200ExcelAddin.xla, 然后单击确定按钮返回 Microsoft Excel 的 11

12 加载宏对话框, 结果如图所示打开加载宏对话框启动加载宏图启动加载宏命令图加载 OPCS7200ExcelAddin 加载宏勾选 Excel 的 OPC 客户机加载宏 OPCS7200ExcelAddin, 单击确认按钮保存并关闭对话框然后关闭 Excel 应用程序, 以后再次打开 Excel 应用程序时,S7-200 PC Access 加载宏会始终作为一个带按钮的新工具条显示如图所示公式向导写入向导开始收集数据停止收集数据 12 图 OPCS7200ExcelAddin 工具条

工具条有 4 个按钮, 其中的公式向导按钮用于浏览并选择 S7-200 PC Access 服务器中当前提供的项目, 也就是希望从中读取数值的项目 ; 写入向导按钮用于浏览并选择 S7-200 PC Access 服务器中当前提供的项目, 也就是希望向其写入新数值的项目 ; 启动收集数据按钮用于启动 S7-200 PC Access 通讯 ; 停止收集数据按钮用于停止 S7-200

读取 Excel 项目打开 Excel, 如果提示是否希望激活宏, 则选择激活在 Excel 表中选择一个计划显示数据的单元位置, 然后单击公式向导按钮, 打开 OPC 向导对话框在该对话框中单击 ItemID 浏览按钮, 打开 S7-200 OPC 项目浏览器对话框在该对话框中显示可供使用的 S7-200 PC Access OPC 服务器项目, 在分级结构中浏览,

13 工具条有 4 个按钮, 其中的公式向导按钮用于浏览并选择 S7-200 PC Access 服务器中当前提供的项目, 也就是希望从中读取数值的项目 ; 写入向导按钮用于浏览并选择 S7-200 PC Access 服务器中当前提供的项目, 也就是希望向其写入新数值的项目 ; 启动收集数据按钮用于启动 S7-200 PC Access 通讯 ; 停止收集数据按钮用于停止 S7-200 PC Access 通讯 5. 读取 Excel 项目打开 Excel, 如果提示是否希望激活宏, 则选择激活在 Excel 表中选择一个计划显示数据的单元位置, 然后单击公式向导按钮, 打开 OPC 向导对话框在该对话框中单击 ItemID 浏览按钮, 打开 S7-200 OPC 项目浏览器对话框在该对话框中显示可供使用的 S7-200 PC Access OPC 服务器项目, 在分级结构中浏览, 查找并选择希望使用的 OPC 项目, 然后单击确认按钮如图所示单击 ItemID 浏览按钮, 打开 S7-200 OPC 项目浏览器勾选使用活动单元选项选择 OPC 项目选中 1 个单元格单击公式向导按钮, 打开 OPC 向导对话框图选择项目核实使用活动单元复选框已被勾选, 然后单击增加按钮, 会在选择的单元位置放置一个公式, 这将使项目数值被读取和显示本例将 6 个变量全部插入到 Excel, 然后利用这 6 个变量创建一个图表, 以显示 6 个变量的变化规律, 结果如图所示在脱机状态下 6 个变量均显示为 #N/A 方案调试将 S7-200 PLC 测试程序下载到 PLC, 然后将 PLC 切换到 RUN 状态在 STEP 7-Micro/Win 中打开状态监视窗口, 添加 VW0 VW2 VW4 VW6 VW8 VW10 共 6 个测试变量, 然后观察这 6 个变量的数值变化在 Excel 中单击开始收集数据按钮, 如果连接成功, 则对应单元格将显示变量的当前数值 Excel 中的监视结果如图所示,PC Access 中监视 13

14 结果如图所示,STEP 7-Micro/Win 状态表的监视结果如图所示图在 Excel 中插入测试变量 14 图在 Excel 中监视测试变量

15 图在 PC Access 中监视测试变量图在 STEP 7-Micro/Win 的状态表中监视测试变量 15

摘要本文对西门子提供的 OPC 服务器软件 PC Access 的基本设置进行了简单的介绍, 并列举了一些简单的应用, 常见问题关键词 PC Access,OPC,WinCC,WinCC Flexible, 应用 Key Words PC Access, OPC, WinCC, WinCC Fle

PC Access 快速入门 PC Access Getting Started Getting-Started Edition (2010 年 1 月 ) 摘要本文对西门子提供的 OPC 服务器软件 PC Access 的基本设置进行了简单的介绍, 并列举了一些简单的应用, 常见问题关键词 PC Access,OPC,WinCC,WinCC Flexible, 应用 Key Words PC Access,