S7—400系列PLC與WinCC通信實現研究

解立曉 李承宇 李健

【摘要】 目前，西門子系列PLC和WinCC軟件已經廣泛應用于石油行業，在提高石油行業的自動化水平和產品質量上發揮了重要作用。在實際生產的中，S7-400系列PLC與WinCC之間實現有效的連接，能夠提高電驅壓縮機控制系統的控制效率。本文主要介紹了兩者實現通信必須進行的一些簡單的設置，對提高壓縮機控制系統的控制效率具有促進作用。

【關鍵詞】 S7-400系列PLC WinCC 通信 壓縮機控制系統

一、西門子S7和WinCC的相關概述

德國西門子公司是歐洲最大的電氣和電子設備制造商，其生產的SIMArrIC PLC在全球的電子設備中處于領先地位。SIMATIC S7系列PLC是西門子公司在1996年就已經推出了的產品，其中包括S7-200/300 / 400系列。S7系列產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、技術陷阱、系統開放方便和靈活的HMI / SCADA軟件，它主要集成了SCADA、、腳本語言和OPC等一些先進技術，為用戶提供了再Windows操作系統環境中使用各種常見的軟件功能。WinCC的通信驅動程序的類型也在慢慢增多，通過OPC方式也可以實現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的產品。

二、通信和和PROFIBUS通信

PROFIBUS通信是一種用于自動化車間級和現場設備層進行監控的技術，還能夠進行數據通信和控制，為了實現全面自動化和現場設備智能化提供了一個可行的解決方案?，F場總線技術是一種不依賴于設備制造商開放的現場總線標準，其具有很強的開放性，符合標準的設備制造商都可以進行訪問。它的傳輸速度可以在9.6 KB / S—12 MB / S。現場總線連接技術系統由主站和從站組成，主站可以控制總線，當主站控制總線時，可以主動發送一些信息。多個主站的時候需要通過令牌的方式來確定哪些主機對總線進行控制。從站無法控制主線，當主站有一些請求時，從站需要將相關信息發送給主機，從站一般由傳感器、變送器、驅動器等組成。PROFIBUS 通信有三個部分組成：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，為設備控制系統和分布式I / O進行通信。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進行信息交換，PLC主要采集自動化系統過程值，通過特定的方式傳給WinCC，WinCC應用程序比如圖形操作系統、報警記錄等以WinCC變量形式向變量管理器獲得它們所需的數據。同樣，用戶還需要通過應用WinCC執行操作程序，賦予一定的WinCC變量，然后發送到PLC，確定PLC輸出信號來驅動自動化系統。

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MP1 / DP口。如果有2 DP在模型背后就表示有兩個DP口。當通信口不能滿足需要或配置當其他的通信方式的時候，你需要擴大通信卡。電腦也必須安裝通信卡，電腦通信卡可以分為類別：根據用途可以分為工業以太網卡和PROFIBUS/ MPI卡，根據插槽類型可分為ISA型，PCI型和PCMCIA型。根據工作原理可分為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CPU負載，您可以使用兩個或兩個以上兩種通信協議，即實現多協議操作。）和Softnet（型這種類型的通信卡沒有自己的微處理器，同一時間只能使用一種通信協議，即單一協議操作。）兩種類型。此外，您也可以選擇PROFIBUS和工業以太網通信處理器。其次還要確定WinCC所在的PC機和自動化系統連接的網絡類型。WinCC站和現場控制設備能在同一網絡上，也可在單獨的控制網絡上，網絡連接類型決定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

掌握S7和WinCC的PROFIBUS通信之間的一些基本的設置，在電驅控制系統中得到有效的應用，能夠提高系統的控制效率。我們還要進一步掌握S7和WinCC之間多種渠道的的通信，如MPI和以太網等都是值得我們去學習和研究，并且應用到實際工作中，提高企業的生產效率。

參 考 文 獻

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