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[摘 要]随着工业自动化技术、网络信息技术和工业软、硬件的不断发展，上位机和控制器组成的监控系统越来越受到用户的青睐，它能更生动、全面地反映现场信息，并且操作维护方便。其中，上位机可以是小型HMI、工控机、和工业PC机等种类。传统的由按钮、开关、模拟屏来操作的监控系统由于灵活性差、操作不便等原因面临升级改造；以通用组态软件为开发平台，利用工控机作为人机交互界面构成的监控系统是方案之一。本文将以S7-200系列的PLC与上位软件WINCC的OPC通信方案为例，做简单的介绍。
[关键词]PC Access OPC WINCC CP5611 S7-200PLC EM277
中图分类号：TD952 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）41-0230-02
我们都知道在WINCC中是没有PPI驱动的，不能直接连接S7-200PLC。然而WINCC自带通用的OPC服务器和客户端驱动，因此我们完全可以利用WINCC的OPC客户机功能来连接一个OPC服务器，如PC Access，再通过OPC服务器与S7-200PLC联接，这样就实现了S7-200PLC与WINCC的通讯。
OPC（OLE for Process Control）是一种开放式系统的接口标准，多用于自动化和PLC联接底层设备和基于PC的应用软件，从而实现简单的标准化数据交换。本例中我们通过OPC，就可以在PC上监控、调用和处理PLC的数据和事件。
服务器（Server）与客户机（Client）的关系就如同从站与主站。服务器在通信过程中等候客户机的访问。OPC将数据源的数据以标准方式传输给客户机应用程序。
PC Access就是西门子推出的专门针对S7-200的OPC服务器软件，它可以向OPC客户机提供数据信息，并能够同各种标准的OPC客户机通信。
PC Access可以在Windows 2000或Windows XP系统上运行，能够从STEP7-Micro/Win项目导入变量表。
PC Access支持PPI协议（RS-232/PPI电缆或USB/PPI电缆），MPI协议、Profibus-DP协议（西门子CP卡），S7协议（以太网）。上述所有协议最多可同时连接8个PLC。PC Access如果和STEP7-Micro/Win选择同种通信方式，可以同时访问CPU所有类型的数据。安装完PC Access后，打开软件，在菜单中Tool→Options→General选项卡中可将语言改成中文。
PC Access 的用户界面类似于 WindowsXP窗口界面，均采用树形结构排列，操作方式也比较简单，通过菜单和鼠标右键就可以实现我们的应用要求。其界面如图1：
下面我们将通过一个简单的例子来说明WINCC与S7-200的通讯连接过程
.硬件软件准备：
目标要架构一台工控机作为主站并与两个S7-200PLC作为分站通过DP网连接
1、一台工控机，我们已安装了WindowsXP professional SP2版，WinCC6.0版，PC Access，STEP7-Micro/Win等软件；
2、两个S7-200系列PLC， CPU 226 CN， EM277 Profibus DP通讯扩展模块；
3、CP5611板卡，工控机上需要安装CP5611板卡驱动；
4、MPI或Profibus電缆及接头。
硬件连接通过MPI电缆和DP接头连接工控机主站和两台从站PLC的EM277模块注意首末两端终端电阻设为ON，中间设为OFF，EM277可以通过两个拨码开关设定从0到99的地址，设定好的地址必须从新上电后才能生效。在网络组态时的地址必须同拨码开关设定的地址保持一致切不能重复。
PC Access、WINCC的组态
.PC Access与PLC组态通讯：
第一步设置通讯方式：
本例中PLC之间和PC之间采用MPI电缆通信。在“SET PG/PC Interface”对话框中，选择CP5611（Profibus）通信方式，在属性对话框中可以修改传输速率和PC接口等参数。
第二步设置PLC的名称和网络地址：
新建的项目可以通过鼠标右键在左侧窗口中点击“Micro/Win”标签选择快捷菜单中的“新建PLC”命令，在弹出的属性对话框中设置PLC的名称和网络地址。
第三步建立项目
右键点击新建的PLC，在快捷菜单中选择“新建Item”命令，生成新的条目，在项目属性中填写“名称”，“地址”，“数据类型”等，直到所有的变量都建立完成。
第四步使用客户机测试端进行测试：
用准备好的MPI电缆连接EM277通讯模块和工控机的CP5611板卡，PLC通电，将PLC控制程序下载到CPU中，并打到RUN位。把PC Access中建立好的条目拖到下面的测试窗口中，点击测试客户机状态快捷按钮，如果工控机和PLC成功连接可以看到条目的数据和时间在变化。测试结果有两种：“好”代表通讯正常，“坏”代表通讯失败。如果出现通讯失败请检查通讯线路重复上述过程，直到成功为止。
.WINCC与PC Access组态连接：
第一步将变量导入到WINCC
首先在WinCC项目管理器浏览窗口中，用鼠标右键单击“变量管理”在弹出的快捷菜单中选择“添加新的驱动程序”在对话框中选择“OPC.Chn”，如图2：
用鼠标右键单击OPC驱动程序“OPC Groups”，在弹出的快捷菜单中选择“系统参数”，在“OPC条目管理器”中选择“Local”→“S7-200.OPCServer”，然后进入“浏览服务器” 界面点击下一步完成。如图3
之后就可以在右侧窗口中看到PC Access中建立的项目变量成功导入了。如图4：
所有项目建立完成后，就可以创建WINCC监控画面，并将变量与对象相关联，运行WINCC测试。
采用OPC通讯方式有以下优点：1）系统开放，采用OPC的系统是完全开放的系统。尽管各个厂家的硬件设备和系统有所不同，但只要采用统一的OPC接口，就可以容易的接入。2）成本低，软件开发费用大幅度降低、人员的培训期短、费用少。3）结构简单、使用灵活，用户可以根据自己的情况组成理想的系统，既便于组成新的系统，也便于原有系统的改造。4）即插即用，只要支持OPC协议。
缺点：硬件成本高，需要的CP5611、EM277 、Profibus总线等硬件。应用场合：适用于在要求高速数据通信和实时性要求高的系统。
[关键词]PC Access OPC WINCC CP5611 S7-200PLC EM277
中图分类号：TD952 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）41-0230-02
我们都知道在WINCC中是没有PPI驱动的，不能直接连接S7-200PLC。然而WINCC自带通用的OPC服务器和客户端驱动，因此我们完全可以利用WINCC的OPC客户机功能来连接一个OPC服务器，如PC Access，再通过OPC服务器与S7-200PLC联接，这样就实现了S7-200PLC与WINCC的通讯。
OPC（OLE for Process Control）是一种开放式系统的接口标准，多用于自动化和PLC联接底层设备和基于PC的应用软件，从而实现简单的标准化数据交换。本例中我们通过OPC，就可以在PC上监控、调用和处理PLC的数据和事件。
服务器（Server）与客户机（Client）的关系就如同从站与主站。服务器在通信过程中等候客户机的访问。OPC将数据源的数据以标准方式传输给客户机应用程序。
PC Access就是西门子推出的专门针对S7-200的OPC服务器软件，它可以向OPC客户机提供数据信息，并能够同各种标准的OPC客户机通信。
PC Access可以在Windows 2000或Windows XP系统上运行，能够从STEP7-Micro/Win项目导入变量表。
PC Access支持PPI协议（RS-232/PPI电缆或USB/PPI电缆），MPI协议、Profibus-DP协议（西门子CP卡），S7协议（以太网）。上述所有协议最多可同时连接8个PLC。PC Access如果和STEP7-Micro/Win选择同种通信方式，可以同时访问CPU所有类型的数据。安装完PC Access后，打开软件，在菜单中Tool→Options→General选项卡中可将语言改成中文。
PC Access 的用户界面类似于 WindowsXP窗口界面，均采用树形结构排列，操作方式也比较简单，通过菜单和鼠标右键就可以实现我们的应用要求。其界面如图1：
下面我们将通过一个简单的例子来说明WINCC与S7-200的通讯连接过程
.硬件软件准备：
目标要架构一台工控机作为主站并与两个S7-200PLC作为分站通过DP网连接
1、一台工控机，我们已安装了WindowsXP professional SP2版，WinCC6.0版，PC Access，STEP7-Micro/Win等软件；
2、两个S7-200系列PLC， CPU 226 CN， EM277 Profibus DP通讯扩展模块；
3、CP5611板卡，工控机上需要安装CP5611板卡驱动；
4、MPI或Profibus電缆及接头。
硬件连接通过MPI电缆和DP接头连接工控机主站和两台从站PLC的EM277模块注意首末两端终端电阻设为ON，中间设为OFF，EM277可以通过两个拨码开关设定从0到99的地址，设定好的地址必须从新上电后才能生效。在网络组态时的地址必须同拨码开关设定的地址保持一致切不能重复。
PC Access、WINCC的组态
.PC Access与PLC组态通讯：
第一步设置通讯方式：
本例中PLC之间和PC之间采用MPI电缆通信。在“SET PG/PC Interface”对话框中，选择CP5611（Profibus）通信方式，在属性对话框中可以修改传输速率和PC接口等参数。
第二步设置PLC的名称和网络地址：
新建的项目可以通过鼠标右键在左侧窗口中点击“Micro/Win”标签选择快捷菜单中的“新建PLC”命令，在弹出的属性对话框中设置PLC的名称和网络地址。
第三步建立项目
右键点击新建的PLC，在快捷菜单中选择“新建Item”命令，生成新的条目，在项目属性中填写“名称”，“地址”，“数据类型”等，直到所有的变量都建立完成。
第四步使用客户机测试端进行测试：
用准备好的MPI电缆连接EM277通讯模块和工控机的CP5611板卡，PLC通电，将PLC控制程序下载到CPU中，并打到RUN位。把PC Access中建立好的条目拖到下面的测试窗口中，点击测试客户机状态快捷按钮，如果工控机和PLC成功连接可以看到条目的数据和时间在变化。测试结果有两种：“好”代表通讯正常，“坏”代表通讯失败。如果出现通讯失败请检查通讯线路重复上述过程，直到成功为止。
.WINCC与PC Access组态连接：
第一步将变量导入到WINCC
首先在WinCC项目管理器浏览窗口中，用鼠标右键单击“变量管理”在弹出的快捷菜单中选择“添加新的驱动程序”在对话框中选择“OPC.Chn”，如图2：
用鼠标右键单击OPC驱动程序“OPC Groups”，在弹出的快捷菜单中选择“系统参数”，在“OPC条目管理器”中选择“Local”→“S7-200.OPCServer”，然后进入“浏览服务器” 界面点击下一步完成。如图3
之后就可以在右侧窗口中看到PC Access中建立的项目变量成功导入了。如图4：
所有项目建立完成后，就可以创建WINCC监控画面，并将变量与对象相关联，运行WINCC测试。
采用OPC通讯方式有以下优点：1）系统开放，采用OPC的系统是完全开放的系统。尽管各个厂家的硬件设备和系统有所不同，但只要采用统一的OPC接口，就可以容易的接入。2）成本低，软件开发费用大幅度降低、人员的培训期短、费用少。3）结构简单、使用灵活，用户可以根据自己的情况组成理想的系统，既便于组成新的系统，也便于原有系统的改造。4）即插即用，只要支持OPC协议。
缺点：硬件成本高，需要的CP5611、EM277 、Profibus总线等硬件。应用场合：适用于在要求高速数据通信和实时性要求高的系统。