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西門子PLC WinCC 與S7-200 SMART CPU 的 OPC 通信

WinCC 中沒有與S7-200 SMART CPU 通信的驅(qū)動，所以 WinCC 與 S7-200 SMART CPU 之間通過以太網(wǎng)的通信，只能通過 OPC 的方式實現(xiàn)。S7-200 SMART CPU 作為 OPC 的 Sever 端，只需設置 IP 地址即可。
上位機作為 OPC 的 Client 端，通過 SIMATIC NET 軟件建立 PC Station 來與 S7-200 SMART 通信。
建立好 PC Station 后，WinCC中的實現(xiàn)步驟如下：

1. 建立所有WinCC中要用到的變量

首先在 OPC Scout中建立好所有 WinCC 中要用到的變量，步驟見OPC Scout 測試。

2. 添加新的驅(qū)動

打開 WinCC 軟件新建一個項目，用鼠標右鍵點擊“變量管理"，快捷菜單中選擇“打開"。
在打開的“WinCC Configuration Studio "窗口中，鼠標右鍵“變量管理"，在快捷菜單中選擇“添加新的驅(qū)動程序"，添加“OPC"驅(qū)動。如圖1．所示。


圖1． 添加一個新的驅(qū)動"OPC"

3. 在 WinCC 中搜索及添加 OPC Scout 中定義的變量

首先用鼠標右鍵“OPC Groups" ，在快捷菜單中點擊“系統(tǒng)參數(shù)"。在彈出“OPC 條目管理器"窗口中，選擇“OPC.SimaticNET.1"，然后點擊“瀏覽服務器"按鈕。
在彈出的“過濾標準"窗口中選擇“下一步" 進行搜索。如圖２．所示。


圖２．選擇服務器瀏覽

4. 建立新連接并添加所需變量

在變量列表中選擇所需要的變量，點“添加條目"按鈕添加所需變量，此時會自動要求你建立一個新連接，并將變量添加到這個連接中，如圖3．所示。
如果需要添加多個變量，按上述步驟重復添加即可。

圖3．添加變量并建立連接

成功添加完變量后，WinCC 中變量管理中將顯示已經(jīng)添加的 OPC 連接和變量，如圖4．所示。



圖4．從OPC Scout中成功添加變量

5. WINCC 創(chuàng)建畫面并監(jiān)控變量

WINCC 中新建畫面，并添加“輸入/輸出 域"，并為其選擇 OPC 變量，如圖5．所示。



圖5．創(chuàng)建 WINCC 畫面

激活 WINCC ，即可測試 WINCC 與 S7-200 SMART OPC 通訊

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2.3 配置Excel文件

　　(A) 如果辦公室PC上未安裝諸如TIA Portal、SIMATIC Net、WinCC flexible之類的SIMATIC軟件，則需要從已安裝上述軟件的PC上拷貝OPCProxy.dll和opccomn_ps.dll到辦公室PC的%SystemRoot%\Windows\System32目錄下；還需要從已安裝上述軟件的PC上拷貝SOPCDAAuto.dll到辦公室PC的%SystemRoot%\Program Files\Common File\Siemens\OPC目錄下；并在DOS命令行中以Regsvr32.exe注冊上述三個文件。

　　注意：如果辦公室PC為64位操作系統(tǒng)，需要使用系統(tǒng)目錄(%SystemRoot%\Windows\Syswow64)下的Regsvr32.exe注冊上述三個文件。

　　(B) 使用Excel 2010打開附件中的OPC_Client_V1_2.xls，在“開發(fā)工具"下選擇Visual Basic，打開VBA的編程界面，選擇“工具"-“引用"，檢查OPC DA組件已被引用，如圖5所示?！　D5

　　(C) 根據(jù)需要在工作簿和VBA中修改相應的變量名稱和代碼。

　　注意：工作簿中Tags(Items)列中的變量KP700_COMF:WinCC Panel RT<@>Tag_xx中KP700_COMF為章節(jié)2.2步驟B中定義的Prefix，而Tag_xx為步驟D中創(chuàng)建的變量。

　　2.4 調(diào)試項目

　　(A) 將WinCC項目下載到KP700后，在安裝了SIMATIC Net的PC上可以使用OPC Scout測試OPC通信，測試試圖中ID列下顯示的即為OPC變量的Item，如圖6所示。　　圖6

　　(B) 在Excel工作簿中啟用宏的安全選項，單擊Start Client，可以讀取OPC Server的狀態(tài)和變量的實時數(shù)值，如圖7所示。　　圖7

　　3 通過SOAP訪問Comfort Panel的實時數(shù)據(jù)

　　3.1 項目結構

　　Comfort Panel作為WEB Server，Excel通過SOAP 訪問實時數(shù)據(jù)，項目結構如圖8所示。

1.   PLC的硬件結構

可編程控制器主要由中央處理單元(CPU)、存儲器(RAM、ROM)、輸入輸出單元(I/O)、電源和編程器等幾組成。PLC硬件結構如圖1所示：

圖1 PLC硬件結構

2.   中央控制處理單元(CPU)

可編程控制器中常用的CPU主要采用通用微處理器、單片機和雙極型位片式微處理器三種類型。

通用微處理器有8080、8086、80286、80386等；單片機有8031、8096等；位片式微處理器的AM2900、AM2903等。FX2可編程控制器使用的微處理器是16位的8096單片機。

3.   存儲器

可編程控制器配有兩種存儲器：系統(tǒng)存儲器和用戶存儲器。

系統(tǒng)存儲器：存放系統(tǒng)管理程序。

用戶存儲器：存放用戶編制的控制程序。

4.   輸入接口電路

PLC通過輸入單元可實現(xiàn)將不同輸入電路的電平進行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成PLC所需的標準電平供PLC進行處理。

接到PLC輸入接口的輸入器件是：各種開關、按鈕、傳感器等。各種PLC的輸入電路大都相同，PLC輸入電路中有光耦合器隔離，并設有RC濾波器，用以消除輸入觸點的抖動和外部噪聲干擾。PLC輸入電路通常有三種類型：直流(12∽24)V輸入、交流(100∽120)V輸入與交流(200∽240)V輸入和交直流(12∽24)V輸入

圖2  直流輸入模塊

圖3  交、直流輸入模塊

圖4  交流輸入模塊

5.   輸出接口電路

PLC的輸出有三種形式，即繼電器輸出、晶體管輸出、晶閘管輸出。如圖所示：

圖5  場效應晶體管輸出方式（直流輸出）

圖6  可控硅輸出方式（交流輸出）

圖7  繼電器輸出方式（交直流輸出）

輸出端子有兩種接法：

一種是輸出各自獨立，無公共點：各輸出端子各自形成獨立回路。

一種為每4∽8個輸出點構成一組，共有一個公共點：在輸出共用一個公共端子時，必須用同一電壓類型和同一電壓等級，但不同的公共點組可使用不同電壓類型和等級的負載，且各輸出公共點之間是相互隔離的。

輸入輸出端子處理的過程如下：

6.   電源

PLC的供電電源一般是市電，也有用直流24V電源供電的。

7.   編程器

利用編程器可將用戶程序輸入PLC的存儲器，還可以用編程器檢查程序、修改程序；利用編程器還可以監(jiān)視PLC的工作狀態(tài)。編程器一般分簡易型 和智能型。

8.   PLC的軟件結構

在可編程控制器中，PLC的軟件分為兩大部分：

1.      系統(tǒng)監(jiān)控程序：用于控制可編程控制器本身的運行。主要由管理程序、用戶指令解釋程序和標準程序模塊，系統(tǒng)調(diào)用。

2.      用戶程序：它是由可編程控制器的使用者編制的，用于控制被控裝置的運行

　　圖8