SIMATIC NET與S7-1200基于以太網的S7通信

SIMATIC NET 作為 OPC UA 服務器與 S7-1200 基于以太網的S7通信

硬件需求和軟件需求

表1.硬件和軟件要求

?這種組態方式可以實現 OPC UA 客戶端通過 SIMATIC NET 訪問 S7-1200 CPU?優化的數據塊，要求：

1. 通信雙方站點必須在同一項目內組態

2. S7連接伙伴方必須設置為指定的伙伴

3. 軟件版本要求見表1

如果不滿足其中任意條件，則只能實現 OPC UA 客戶端或者 OPC DA 客戶端通過 SIMATIC NET 訪問 S7-1200 CPU 的非優化數據塊，具體參見鏈接：STEP 7 組態、TIA PORTAL組態、PC ACCESS組態。

具體步驟可參考下文描述。

一、TIA STEP7 V16中組態S7-1200 站點

1.新建項目PLC站點并設置IP地址

使用 TIA Portal軟件，創建S7-1200 CPU版本為V4.4的站點，如圖1所示。

圖1.添加新設備

為CPU分配新子網并設置IP地址，如圖2所示。

圖2.設置子網以及IP

2.新建全局DB塊并設置屬性

新建全局DB “數據塊_1 DB1”將其重命名為"ABC"，如圖3所示（DB塊屬性優化/非優化均可）。

圖3.新建全局DB塊

雙擊打開DB1，建立DB塊變量，并設置初始值，下圖中因為是優化的DB塊，所以各變量沒有絕對地址，只有符號名，如圖4所示。

圖4.新建DB塊內變量

二、在同一項目中組態PC Station

1.新建PC 站點

在同一項目中通過“添加新設備”→“PC系統”→“常規PC” 插入一個PC站，PC站名稱為“PC station”，圖5所示。

圖5.添加PC Station

雙擊項目樹“設備組態”即可進入PC Station硬件組態界面，從右側“硬件目錄”添加相關組件：

從“用戶應用程序”→“OPC服務器” 添加一個OPC 服務器的應用（OPC 服務器的版本必須小于等于安裝的SIMATIC NET版本）。

從“通信模塊”→“PROFINET/Ethernet”選擇“常規IE”（因為選擇普通以太網卡，所以選擇“常規IE”），如圖6所示。

?圖6.PC Station的硬件組態

2.設置“常規IE” IP地址

選擇"常規IE"，在其屬性對話框內找到“以太網地址”將接口連接到之前S7-1200建立的子網“PN/IE_1”，并設置IP地址，如圖7所示。

圖7.設置“常規IE” IP地址

?注意，上圖中設置的IP地址是最終作為OPC UA服務器的電腦的IP，如圖8所示。

圖8.計算機以太網地址

3.設置"OPC服務器" 參數

選擇“OPC 服務器”，打開其“屬性”對話框，選擇“S7”→“OPC 符號”→“全部”，如圖9所示。

圖9.設置OPC 符號屬性

?注意！選擇"OPC服務器"→右鍵→選中"更改設備"，可以選擇其他版本OPC服務器。

4. 配置網絡連接

通過點擊“網絡視圖”的圖標。進入網絡配置，然后在網絡視圖設置連接，添加S7連接。如圖10所示。

圖10.添加S7連接_1

在彈出的“添加新連接”對話框內。確認連接類型為“S7連接”后，選擇S7-1200站點 “PLC_1”，點擊“添加”，然后點擊“關閉”，如圖11所示。

圖11.添加S7連接_2

設置完畢以后，可以看到在S7-1200與PC Station之間已經建立S7連接，可以找到該連接查看其屬性，因為是指定伙伴的S7連接，連接相關參數會自行匹配，見表2所示。

表2.S7 Connection 連接參數

連接建立成功后，編譯，并且將當前項目保存。分別將PLC程序與PC Station組態下載。PLC下載程序此處不再贅述，下面介紹PC Station的下載步驟。

5. PC Station組態下載

在TIA Protal “設備視圖”內。選擇“PC Station 站點”，在其屬性對話框內，“SIMATIC PC Station ” →“XDB組態” →勾選“生成XDB文件”，并點擊“瀏覽”設置文件存儲路徑。

路徑設置完畢后，點擊軟件上方的"編譯"按鈕。就可以在設置路徑內保存該XDB文件。如圖12所示。

圖12.生成XDB文件

將生成的XDB文件導入至"Station Configurator"內，具體步驟見表3。

表3.導入XDB文件

　　（3）。提示信息，點擊“OK”即可

　　（4）。導入成功，并且可以看到“IE general”與“OPC Server”均處于Run，并且Conn狀態正常。

到這里，PC Station的下載就結束了。

三、使用OPC Scout V10測試通信結果

1.添加OPC UA Server站點

1.點擊電腦左下角的"Start"→"All Programs"→"Siemens Automation"→"SIMATIC"→"SIMATIC NET"→"OPC Scout V10"(或者直接在Start里搜索 OPC Scout V10)，啟動OPC Scout V10。如圖13所示。

圖13.啟動OPC Scout V10

打開OPC Scout V10，在 Server explorer窗口，查找UA server→Local UA Server→OPC.simaticNET.S7OPT，找到本地UA服務器，如圖14所示。

圖14.添加OPC UA 服務器_1

此處以第二種加密算法為例，連接UA 服務器，雙擊該服務器，在彈出的“User authentication change”對話框內設置如圖15所示。

圖15.添加OPC UA 服務器_2

注意！上圖中步驟2的用戶名和密碼為本計算機登陸的用戶名和密碼。

2.訪問OPC UA Server數據

正常連接服務器后，查找“Objects”→“SYM”→“S7-1200 station_1 ”→“PLC_1”，找到S7-1200里創建的DB塊變量，然后將其拖拽至右下方“Data View 1”，點擊“Monitoring On”監視，如果需要寫操作也可以直接在“New Value”處填寫新值，然后點擊“Write”按鈕，即可執行寫操作，如圖16所示。

圖16.訪問 UA server數據

常問問題

1. 如上文圖15所示，為什么必須經過用戶登錄才能進行數據訪問？

是否需要用戶登錄取決于 SIMATIC NET的OPC 服務器的安全策略內的"登錄設置"參數。

用戶可以在電腦左下角的"Start"→"All Programs"→"Siemens Automation"→"SIMATIC"→"SIMATIC NET"→"Communication Settings"(或者直接在Start里搜索 Communication Settings)，啟動Communication Settings。

如圖17所示，確認"OPC 設置"→"OPC協議選擇"→"S7 已優化"→"登錄設置"→"允許匿名登錄到OPC UA服務器"是否勾選。