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基于SIMATIC NET OPC的S7 PLC与WinCC通讯
发布日期：
&&作者：上海汽车工业（集团）总公司培训中心
华闰祺 徐海峰
&&浏览次数：9502
要】：OPC是为了解决不同厂商之间的控制系统之间的数据交换而发展起来的一个技术
规范。针对工业控制领域中对多个PLC控制设备进行远程实时监测的应用需要，采用OPC
技术，提出一种面向多PLC的远程实时监测系统的设计方案。本文以西门子的S7 PLC为例，
讲述如何应用WinCC客户端采集Simatic Net OPC服务器的数据，进行工业现场实时控制。
OPC是Object Linking and Embedding（OLE）for Process Control的缩写，它是微软公司的对象链接和嵌入技术在过程控制中的应用。OPC以OLE/COM/DCOM技术为基础，采用了客户机/服务器模式，为工业自动化软件面向对象的开发提供了统一的标准。
如图1所示，OPC标准中规定了一套接口、对象属性方法的标准集合，包括数据访问、报警和事件、安全性、历史数据等多个方面的标准规范。采用OPC标准后，DCS厂商将为自己的产品开发出OPC接口程序，用户只要遵循统一OPC接口的标准，就可以实现与DCS控制系统间的数据交换。
图1 OPC组成
OPC技术的实现包括OPC服务器和OPC客户端。OPC服务器完成的工作就是收集现场设备的数据信息，然后通过标准的OPC接口传送给OPC客户端应用。OPC客户端则通过标准的OPC接口接收数据信息，并做出相应处理，再反馈给OPC服务器。
&&& OPC服务器支持两种类型的数据读取：同步读写和异步读写。同步读写就是OPC的客户端向服务器发出一个读/写请求，然后不再继续执行，一直等待收到服务器发给客户机的返回值，OPC客户端才会继续执行下去。异步读写是OPC的客户端向服务器发出一个读/写请求，在等待返回过程值的过程中，可以继续执行下面的程序，直到服务器数据准备好，向客户机发出一个返回值，在回调函数中客户端处理返回数值，然后结束一次读写过程。同步读写数据存储速度快，编程简单，无需回调，但需要等待返回结构。异步读写不需要等待返回值，可以同时处理多个请求。
2SIMATIC NET软件
SIMATIC NET是西门子在工业公职层面提供的一个开放的，多元的通信系统。它意味着可以将工业现场的PLC、主机、工作站和个人电脑联网通信，为了适应自动化工程中的种类多样性，SIMATIC NET推出了多种不通的通讯网络以因地制宜。这些通讯网络符合德国或者国际标准，他们包括、PROFIBUS、ASI和MPI总线。典型的SIMATIC NET系统包括以下内容：
●传输介质，网络配件和相应的传输设备及传输技术；
●数据传输的协议和服务；
●连接PLC和电脑的LAN网上通讯处理器（CP模块）。
3WinCC软件
西门子公司的工业组态控制软件SIMATIC WinCC是第一个使用最新的32位技术的过程监视系统，是世界上第一个集成的人机界面（HMI）软件系统，具有良好的开放性和灵活性,用来处理生产和过程自动化。
WinCC是在生产过程自动化中解决可视化和控制任务的工业技术系统。它提供了适用于工业的图形显示、信息、归档以及报表的功能模板。高性能的过程藕合、快速的画面更新、以及可靠的数据传送使其具有高度的实用性。
WinCC可以作为OPC服务器也能作为OPC客户机。当在一台计算机上安装WinCC时，自动添加下列OPC客组件：OPC服务器、OPC通讯驱动程序和OPC管理器。当WinCC作为OPC客户机时，必须添加OPC驱动，并由WinCC变量实现OPC服务器和OPC客户机之间的数据交换。通过OPC软件界面WinCC OPC服务器允许访问WinCC变量值。
4OPC服务器配置
当软件安装以后，双击桌面上的的快捷图标进入配置界面。在此界面中，根据需要配置和（网卡），如图所示。
图2 &Station Configuration 配置
配置时，需要注意设置IE General的IP地址，此IP地址为本机网卡地址。完成工作站配置后，将组态一个PC工作站，通过PC将OPC Server连接入工业控制网络中。
&&& 如图3所示，打开STEP 7软件，执行Insert&Station&PC station插入一个PC站。特别注意的是，要将PC Station默认名称改为与Station Configuration Editor中命名的名称一致。PC Station中分别插入OPC Server和IE General，其槽位分配应与Station Configuration Editor中的配置保持一致。
图3 PC Station槽位分配
进入SETP 7中的Netpro软件，将建立的PC station与网络中的PLC建立连接。首先需要插入一个S7 连接，如图4所示。在S7连接属性中需要根据实际情况来选择S7 PLC的槽位、IP地址等相关参数。如果连接对象是S7 300PLC，则机架和插槽号分别为0和2。如果是S7 400PLC则要根据实际机架和槽号来设置。
图4 插入S7连接
配置完成后，保存编译并设置PG/PC为PC internal,将所配置的PC Station下载。当下载完成后，双击进入Station Configuration。如果OPC Server和IE General的状态都为运行（见图5），说明PC工作站作为OPC Server工作正常。
图5 服务器网卡工作状态
5WinCC客户机配置
&&& 本文将WinCC作为客户机访问SIMATIC NET的OPC服务器。WinCC客户机组态主要分两个部分。第一部分是利用OPC scout软件添加OPC Server的变量。第二部分是为WinCC客户机添加OPC驱动，访问OPC Server中的变量。
&&& OPC Scout是SIMATIC NET软件的一个附件，主要用于添加OPC Server中的变量，供OPC客户机访问。双击OPC Scout图标，进入软件后需要在&SIMATIC NET&下添加一个Group用于PLC变量的存储。如图6所示，完成配置后进入对应Group添加对应PLC的地址，并查看这些变量与PLC的连接质量，good为通信质量良好。
图6 OPC Scout属性设置
&&& 如图7所示，在Wincc软件中，添加OPC驱动并在系统参数中寻找SIMATIC NET的OPC SERVER。
图7 &WinCC中设置对应的OPC Server
&&&& 如图8所示，在WinCC中，找到先前OPC scout中添加的变量用于系统的访问。这样就完成了OPC客户机/服务器的数据交换。
图8 &WinCC中的OPC变量
利用Simatic Net作为OPC 服务器，可以采集S7 系列PLC的信号，并且通过WinCC作为OPC客户端访问OPC服务器，实现数据通讯。这为大型工程应用带来诸多便利之处。
华闰祺（1984-）工学硕士，培训师，研究方向为工业自动化工程。
[1]张烈平，吴名欢，周德俭等.基于COM的OPC技术及其应用程序的开发[J].桂林工学院学
报，2004，Vol.24(3):256-259.
[2]周健.基于工业控制标准OPC的电信动力环境监控系统的研究[D].浙江：博士后士论文浙
江大学，2001.
[3]梁里金.OPC技术在自动化监控系统的应用[J].计算机应用，2005，Vol.24(2):69-71.
[4]谭彰.OPC技术规范[EB/DK].中国促进委员会，2005.
[5]孙敏，张成钢，李成铁.OPC技术在组态软件中的应用[J].制造业自动
化，2004，Vol.26(2):74-76.
[6]OPC Foundation.OPC Security Custom Interface 1.0[S],.
[7]OPC Foundation. OPC Overview Definitions and Interfaces 1.0[S],.
[8]OPC Foundation. Data Access Custom Interface Standard Specification 2.0[S],.
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组态PC站作为OPC服务器，查了好多资料都没组态好，不得不来求助老师们了
请老师们来看看我下面的图片，组态下不了，我用的是博途V12，PC站与组态站名字相同，下载的时候PC/PG接口我设置为&PC&internal，PLC我用的是仿真的，但是我只是组态PC站跟仿真不仿真也没关系呀，请问问题到底出在哪里了，郁闷了好几天，请老师们一定来帮帮我，谢谢了。我的邮箱：
问题补充：以下图片作为补充，提示我未安装，难道我的电脑还需要安装这些硬件吗，我的是笔记本电脑，OPC不是Simatic&NET软件自带的服务器吗，网卡我也有啊，为什么还提示未安装，组态的也一致啊，求大神来救救我，怎么能这样，难道软件出问题了吗？
图片说明：
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悬赏分:50 | 解决时间： 15:56:30 | 提问者： -
问题ID：116995
你把你的笔记本电脑IP设置与你连接的网络包装在一个网段内最主要的是你安装了博途V12，你还需要安装SIMATIC&NET&V12，然后才能实现你所希望的功能！
提问者对于答案的评价：谢谢你，我还试呢，以后再试。
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把PLC的地址改成同一网段试试，如192.168.0.3
& 10:27:08
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关于OPC服务器的问题
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关于OPC服务器的问题
需要在PC机上建立一个OPC服务器，与已有系统相连，OPC通过以太网模块CP343-1&Lean采集CPU313C数据，请问老师OPC的订货号是多少？是否还需要以太网组态软件？谢谢。
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悬赏分:5 | 解决时间： 16:43:12 | 提问者： -
问题ID：91447
1：SIMATIC&NET&软件产品&2008&版，详见：2、订货号：IE&SOFTNET-S7&lean&2008：&6GK1AA0&/&IE&SOFTNET-S7&&2008：“&6GK1AA0&/3、相关文档：&通过ETHERNET建立SIMATIC&NET&OPC&服务器与PLC&的S7连接（）&&&&&&:&通过CP1613&建立SIMATIC&NET&OPC&服务器与PLC&的S7&连接&下载：
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求助:ET200S 通讯不上!
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求助:ET200S 通讯不上!
我的主机是S7-315-2PN/DP,通讯总线上连接2个ET200S&(6ES-0AB0)和7个变频器，刚开始硬件组态删除一个ET200S，能通讯好，后来加上一个ET200S，第一个能良好通讯。第二个一直连接不上：SF红灯常亮，BF红灯闪烁。求助是什么原因？
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悬赏分:15 | 解决时间： 14:26:22 | 提问者： -
问题ID：7818
建议你仔细检查你的硬件和你的软件部分。你所遇到的现象表明你的ET200S没有和所组态的网络通信上，从而引起问题。&软件方面：主要在于Step7的硬件组态当中，1、你要注意你的组态型号要和你的实际状态一致；2、检查你的站地址和你的实际的ET200S的拨码开关要一致；3、检查你所建立的网络通信是否正常，能否再Set&PG/PC当中找到相应的从站。&硬件方面：对于ET200S来说是需要MMC存储卡的。1、检查你的接线是否正确；2、相应的终端电阻是否打到相应的状态；3、DP电缆是否正常，检测DP头的3、8脚和屏蔽是否可靠的接好；4、EMC的干扰等方面。&如果注意到以上方面应该没有什么问题了，仔细检查一下吧。仅供参考。
提问者对于答案的评价：ok
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通讯问题，ET200S&硬件地址跳线和硬件组态的相同吗？终端电阻打上了吗？另外你还可以互换了试一下。
& 16:22:15
首先保证接线正确，屏蔽处理好，从站拨码开关正确，硬件组态及站地址设置与实物匹配。如不行，建议对各分站单独测试，测试线路.sf硬件或软件错误,bf总线错误
& 16:31:17
1、建议你检查你在STEP7的硬件组态是否正确（包括模板型号与地址），组态不正确会引起BF闪烁。&2、检查通讯电缆及所连接单元的地址设置。&
& 16:39:02
从描述上看，BF灯闪烁，说明信号已经到了接口模块，从诊断信息中看看能不能找到有用的信息，检查终端电阻，模块是否插好。可以和正常的接口模块互换，并互换地址，排除接口模块故障的可能性，也可以将电子模板逐渐拆掉，查找问题出现在哪一个模块。&对于该型号的接口模块是不需要MMC卡的。
& 17:10:09
首先,将第一个去掉,把第二个接到第一个那里,看是否正常,(确定第二个模块是好的),如果正常,就看站的地址是否正确,硬件设置是否正确.在接头上有个开关位置是否正确,&SF灯亮可能存在3个问题:第一在硬件组态中的硬件与实际硬件型号不符(检查组态中的硬件型号);第二,硬件电源未接通(检查硬件电源是否正常连接),第三,AI的通道的设置与硬件的A、B、C、D选相不符（检查组态中输入信号的类型，对硬件做相应的修改，A为电压信号；B为电阻信号；C为4线制电流信号；D为2线制电流信号&BF灯亮是远端站点没有正常连接，检查电缆连接是否正确，插头是否接牢固。&&
& 18:21:36
你的硬件组态有问题，检查是否正确设置I/O地址，程序中的I/O地址是否对应正确。
& 21:19:32
建议检查你的硬件组态地址和通信模块，在单个检查输入和输出模块是不是好的，还有总线上的开关有没有准确
& 22:07:05
1、检查硬件地址。&2、检查网络是否接好。&3、终端电阻除了首尾站，都必须在OFF&4、ET200S需要MMC存储卡。
& 09:12:47
1、硬件组态（主要看型号要一致和地址设置不能和其他重复）&2、接线（DP头是否完好，连接是否正常）&3、地址拨码（和硬件组态一致）&4、查看模块是否损坏（把这个ET200S放到那个好的位置上看看，注意地址也拨到那个）
& 10:30:35
SF红灯常亮：硬件组态错误，导致通讯不上，BF红灯闪烁。重新组态！也可以在硬件组态在线的状态下看看有什么错误信息！
& 20:58:39
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s7-200与s7-300的以太网通信问题
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s7-200与s7-300的以太网通信问题
现有s7-200-cp243与s7-300-cp343通信,现通过cp243作为client端组态,编程.cp243组态IP本地地址为192.168.0.9子网255.255.255.0远程s7-300-cp343地址为192.168.0.1本地读取远程变量,本地储存地址vb100,远程地址为DB16.DBB100。长度２个字节。编程采用《西门子工业网络通信指南》的案例来做的。ETHO_CTRL里面EN=SM0.0&CP_ready监控变量为１。　&CH＿ready监控变量为０error监控变量为０。ETHO_XFR里面的EN=sm0.5&start=sm0.5的上升沿　ch_id=connection0_0组态时默认符号，（在监控状态下变量为０）data=peerMessage00_1也是组态时的默认符号（在监控状态下变量为０）done的监控状态变量为２＃１　error的监控变量为５。在帮助里查到错误代码为５的解释是连接被终止或在未准备就绪的通道上执行读取／写入作业。Cp243的状态灯只有ＲＵＮ灯是常亮的。请教各位大侠怎样排除故障取得通信连接。有做过的成功实例发至将作为最佳答案，在这里先感谢了！&
问题补充：请问出现上述情况是CP243,还是CP343有问题?怎么办?
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问题ID：5327
楼上说得有理，看看向导中的组态存储区分配是否已经占用VB100。可以看网上课堂&
提问者对于答案的评价：非常感谢大家的关心和支持,我的问题已经解决了,是由于我没有将路由器的地址设定成同一网关地址.
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VB100会不会被系统占用了，把VB100换个地址，比如设VB1000试试。
& 15:51:21
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