S7—400系列PLC與WinCC通信實(shí)現(xiàn)研究

解立曉 李承宇 李健

【摘要】 目前，西門子系列PLC和WinCC軟件已經(jīng)廣泛應(yīng)用于石油行業(yè)，在提高石油行業(yè)的自動化水平和產(chǎn)品質(zhì)量上發(fā)揮了重要作用。在實(shí)際生產(chǎn)的中，S7-400系列PLC與WinCC之間實(shí)現(xiàn)有效的連接，能夠提高電驅(qū)壓縮機(jī)控制系統(tǒng)的控制效率。本文主要介紹了兩者實(shí)現(xiàn)通信必須進(jìn)行的一些簡單的設(shè)置，對提高壓縮機(jī)控制系統(tǒng)的控制效率具有促進(jìn)作用。

【關(guān)鍵詞】 S7-400系列PLC WinCC 通信 壓縮機(jī)控制系統(tǒng)

一、西門子S7和WinCC的相關(guān)概述

德國西門子公司是歐洲最大的電氣和電子設(shè)備制造商，其生產(chǎn)的SIMArrIC PLC在全球的電子設(shè)備中處于領(lǐng)先地位。SIMATIC S7系列PLC是西門子公司在1996年就已經(jīng)推出了的產(chǎn)品，其中包括S7-200/300 / 400系列。S7系列產(chǎn)品性能和使用的范圍也是各不相同，具有一定的差異性。目前，廣泛使用的是S7 - 300/400系列PLC 。西門子公司的WinCC（Windows Control Center視窗控制中心）是一款綜合性能高、技術(shù)陷阱、系統(tǒng)開放方便和靈活的HMI / SCADA軟件，它主要集成了SCADA、、腳本語言和OPC等一些先進(jìn)技術(shù)，為用戶提供了再Windows操作系統(tǒng)環(huán)境中使用各種常見的軟件功能。WinCC的通信驅(qū)動程序的類型也在慢慢增多，通過OPC方式也可以實(shí)現(xiàn)和第三方控制器之間的通信，因此，WinCC是一款兼容性和通用性強(qiáng)的產(chǎn)品。

二、通信和和PROFIBUS通信

PROFIBUS通信是一種用于自動化車間級和現(xiàn)場設(shè)備層進(jìn)行監(jiān)控的技術(shù)，還能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和控制，為了實(shí)現(xiàn)全面自動化和現(xiàn)場設(shè)備智能化提供了一個(gè)可行的解決方案?，F(xiàn)場總線技術(shù)是一種不依賴于設(shè)備制造商開放的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)，其具有很強(qiáng)的開放性，符合標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備制造商都可以進(jìn)行訪問。它的傳輸速度可以在9.6 KB / S—12 MB / S。現(xiàn)場總線連接技術(shù)系統(tǒng)由主站和從站組成，主站可以控制總線，當(dāng)主站控制總線時(shí)，可以主動發(fā)送一些信息。多個(gè)主站的時(shí)候需要通過令牌的方式來確定哪些主機(jī)對總線進(jìn)行控制。從站無法控制主線，當(dāng)主站有一些請求時(shí)，從站需要將相關(guān)信息發(fā)送給主機(jī)，從站一般由傳感器、變送器、驅(qū)動器等組成。PROFIBUS 通信有三個(gè)部分組成：即PROFIBUS-DP車間級通信（PR0FlBuS-DP是一種最佳方法，能夠滿足用戶快速通信，是一種高速低成本的通信方式，為設(shè)備控制系統(tǒng)和分布式I / O進(jìn)行通信。使用PROFIBUS-DP可以取代4-20毫安信號之間的傳輸）、PROF1BUS-PA現(xiàn)場通信（主要用于信號采集和過程自動化的控制，可用于安全性較高的場所），PROFIBUS—FMS工廠級通信（主要用于車間級的監(jiān)控）。

三、S7和WinCC的PROFIBUS通信

3.1通信原理

WinCC是以過程變量和值的形式來和PLC進(jìn)行信息交換，PLC主要采集自動化系統(tǒng)過程值，通過特定的方式傳給WinCC，WinCC應(yīng)用程序比如圖形操作系統(tǒng)、報(bào)警記錄等以WinCC變量形式向變量管理器獲得它們所需的數(shù)據(jù)。同樣，用戶還需要通過應(yīng)用WinCC執(zhí)行操作程序，賦予一定的WinCC變量，然后發(fā)送到PLC，確定PLC輸出信號來驅(qū)動自動化系統(tǒng)。

3.2選擇通信卡

WinCC和SIMAT1C S7 PLC通信必須首先需要確定PLC通信口的類型，S7-400類型的CPU將整合至少M(fèi)P1 / DP口。如果有2 DP在模型背后就表示有兩個(gè)DP口。當(dāng)通信口不能滿足需要或配置當(dāng)其他的通信方式的時(shí)候，你需要擴(kuò)大通信卡。電腦也必須安裝通信卡，電腦通信卡可以分為類別：根據(jù)用途可以分為工業(yè)以太網(wǎng)卡和PROFIBUS/ MPI卡，根據(jù)插槽類型可分為ISA型，PCI型和PCMCIA型。根據(jù)工作原理可分為Hardnet型（這種類型的通信卡都有自己的微處理器，能夠有效減少系統(tǒng)CPU負(fù)載，您可以使用兩個(gè)或兩個(gè)以上兩種通信協(xié)議，即實(shí)現(xiàn)多協(xié)議操作。）和Softnet（型這種類型的通信卡沒有自己的微處理器，同一時(shí)間只能使用一種通信協(xié)議，即單一協(xié)議操作。）兩種類型。此外，您也可以選擇PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)通信處理器。其次還要確定WinCC所在的PC機(jī)和自動化系統(tǒng)連接的網(wǎng)絡(luò)類型。WinCC站和現(xiàn)場控制設(shè)備能在同一網(wǎng)絡(luò)上，也可在單獨(dú)的控制網(wǎng)絡(luò)上，網(wǎng)絡(luò)連接類型決定WinCC的通道單元類型。

3.3 S7和WinCC的PROFIBUS通信所需的軟硬件

硬件：S7 - 400主板、電源和CPU 315—2模塊和CP5611通訊卡，PROFIBUS電纜和連接器，SIMATICSTEP 7和WinCC6.0軟件的PC各一臺、編程電纜。軟件：SIMATIC WinCC V6.0軟件、SIMATIC NET軟件。

四、總結(jié)

掌握S7和WinCC的PROFIBUS通信之間的一些基本的設(shè)置，在電驅(qū)控制系統(tǒng)中得到有效的應(yīng)用，能夠提高系統(tǒng)的控制效率。我們還要進(jìn)一步掌握S7和WinCC之間多種渠道的的通信，如MPI和以太網(wǎng)等都是值得我們?nèi)W(xué)習(xí)和研究，并且應(yīng)用到實(shí)際工作中，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。

參 考 文 獻(xiàn)

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