1 S7-200 PLC
系统实现监控的几种方法
在大多数控制系统中，
仅仅是实现控制是不够的，
在许多情况下也需要监控界面
对工艺过程和参数进行监控。
由
S7-200
系列
PLC
构成的控制系统的监控功能一般由以下三种方法来实现：
(1)
采用组态软件来组态监控界面；
第三方软件编制的监控软件监控；
使用触摸
屏监控。用组态软件
WinCC
实现监控，功能强大，灵活性好，可靠性高。但软件
价格高，并需要解决
WinCC
与
S7-200
系列
PLC
的通讯问题。在复杂控制系统中
可以采用此方法。
(2)
用第三方软件
(
如
VB
或
Delphi
等高级语言
)
编制的监控软件实现监控，
灵活
性好，系统投资低，能适用于各种系统。但开发工作量大，可靠性难保证，除了
对技术人员的经验和技术水平的要求较高外，
还必须购买通信协议软件，
在系统
资金投资有限，技术人员水平较高的情况下可以采用此方法。
(3)
采用触摸屏进行监控，
可靠性高，
监控实现容易，
触摸屏与
PLC
之间的通讯
问题生产厂商已处理好，
用户不用考虑，
可以大大缩短工程周期。
但灵活性较差，
功能有限，
不能满足复杂控制系统的监控要求，
而且价格高，
在系统可靠性要求
高、工期短的情况下可以采用此方法。
以下就
S7-200
系列
PLC
与监控计算机之间的数据通讯问题，特别是对于上面所
提到的前两种通讯方式进行讨论。
PLC
2 WinCC
组态软件与
S7-200
系列
PLC
的数据通讯
SIMATIC
WinCC
是采用了最新的
32
位技术的过程监控软件，具有良好的开放性和
灵活性。无论是单用户系统，还是冗余多服务器
/
多用户系统，
WinCC
均是较好
的选择。通过
ActiveX
，
OPC
，
SQL
等标准接口，
WinCC
可以方便地与其它软件进
行通讯。
WinCC
与
S7-200
系列
PLC
的通信，可以采用
Profibus
和
PPI
两种通信
协议之一来实现。
2.1 WinCC
与
S7-200
系列
PLC
通过
Profibus
协议通讯的实现
(1)
软硬件要求
* PC
机
，
Windows 98
操作系统；
* S7-200
系列
PLC
；
* CP5412
板卡或者其他同类板卡，例如：
CP5611
，
CP5613
；
* EM277 Profibus DP
模块；
* Profibus
电缆及接头；
*
安装
CP5412
板卡的驱动；
*
安装
WinCC 4.0
或以上版本；
*
安装
COM Profibus
软件。
(2)
组态
打开
SIMATIC NETCOM Profibus
，新加一个组态，主站为
SOFTNET-DP
，从站是
EM277 Profibus-DP
。主站的地址选择从
1
到
126
。从站的地址选择从
3
到
99
，与
EM277
的地址一致。
然后用该软件对从站进行配置：
打开从站属性，
在
Configure
选项中，选择
8bytes in/8bytes out
（可根据实际需要选定）
。在
Parameterize
中可以选择偏移地址，地址对应于
S7-200
系列
PLC
的数据区（即
V
区）
，默认为
0
，即从
VB0
开始。组态完成后，导出
(Export)NCM
文件，生成
*.txt
和
*.ldb
文
件。
(3)
设置
PG/PC interface
。
在
Access
Point
of
the
Application
中选择
CP_L2_1
，在
Interface
Parameter
Assignment
选
择
CP5412A2(Profibus)
。
在
属
性
里
的
激
活
DP
协
议
，
并
在
DP-Database
参数中输入
*.ldb
文件的完全路径。设置完成后可以诊断硬件配置
是否正确、通信是否成功。
(4) WinCC
的设置。
在
WinCC
变量管理器中添加一个新的驱动程序，新的驱动程序选择
PROFIBUS
DP.CHN
，
选择
CP5412
（
A2
）
Board 1
，
在
System Parameters
设定
参数。
CP5412(A2)board
参数为
1
，
表示板卡的编号；
Config
参数为组态时生成的
*.txt
文件的完全路径；
Watchdog time
参数为
0
。新建一个连接，从站地址与
EM277
的地址一致。
(5)
建立变量。
WinCC
中的变量类型有
In
和
Out
。
In
和
Out
是相对于主站来说的，
即
In
表示
WinCC
从
S7-200
系列
PLC
读入数据，
Out
表示
WinCC
向
S7-200
系列
PLC
写出数据。
In
和
Out
与数据存储区
V
区对应。
在该例中，
Out
与
PLC
中数据存储区的
VB0~VB7
对应，
In
与
PLC
中的存储区的
VB8~VB15
对应。
(6)
优缺点。
优点：
该方法数据传输速度快，
易扩展，
实时性好。
缺点：
传送数据区域有限
（最
大
64
字节）
，
在
PLC
中也必须进行相应的处理，
且硬件成本高，
需要
CP5412
、
EM277
Profibus-DP
、
Profibus
总线等硬件，还需要
Com Profibus
软件。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。
PLC
资料网
2.2 WinCC
与
S7-200
系列
PLC
通过
PPI
协议通讯的实现
PPI
协议是西门子
S7-200
系列
PLC
常用通信协议，但
WinCC
中没有集成该协议，
即
WinCC
不能直接监控
S7-200
系列
PLC
组成的控制系统。
S7-200 OPC Server
是西门子公司推出的专为解决上位机与
S7-200
系列
PLC
控制系统通讯的接口软
件。因此，
WinCC
可以通过该软件与
S7-200
系列
PLC
很方便的建立通信。
(1)
软硬件要求：
* PC
机
，
Windows 98
操作系统；
* S7-200
系列
PLC
。
* PC/PPI
电缆。
*
安装
S7-200 OPC Server
软件。
*
安装
WinCC 4.0
软件。
(2)
连接：
在控制面板中设定
PG/PC
接口参数。在
Access Point of the Application
中选
择
Computing
，
Interface
参数选择
PC/PPI
Cable
。在
WinCC
变量管理器中添加
一个新的驱动程序，
新的驱动程序选择
OPC.CHN
，
在
OPC
GROUP
中新建一个连接，
打
开
属
性
，
选
择
OPC
Group
Setting
，
OPC
服
务
器
名
称
为
OPCServer.MicroComputing
。
然后在新添加的连接中新建变量，
变量的
Item
Name
与
S7-200
系列
PLC
中用于监控的变量名对应。例如：
Item Name
为
M0.0
。
(3)
优缺点
优点：该方法连接简单、硬件投资少、可以读写
S7-200
系列
PLC
中所有存储区
域。缺点：通信速度比较慢、需要
OPC
软件及相应授权、系统扩展不方便。应用
场合：用于低速、实时性要求不高、系统投资有限的系统。另外，也可以通过其
他公司的
OPC
软件进行通信，例如用开普的
KEPServerEx
作为
OPC
服务器，用
WinCC
作为
OPC
客户端来读写
S7-200
系列
PLC
内部数据区。
实现与上述第二种方
法类似，不同的是必须在
OPC
服务器中建立标签与
S7-200
系列
PLC
中存储地址
对应。在复杂系统中，如果系统中同时有
S7-200
系列
PLC
和
S7-300
系列
PLC
存
在，
S7-200
系列
PLC
一般作为
S7-300
系列
PLC
的从站挂到
Profibus
总线上，
WinCC
通过
S7-300
系列
PLC
与
S7-200
系列
PLC
实现通讯。
3
第三方软件与
PLC
的通讯连接
有些系统具有特殊性，
没有现成的通用软件用于进行数据处理和系统监控，
这就
需要用户用第三方软件开发平台来开发满足系统要求的监控软件。
这样做既可以
满足系统要求，
又可以节约系统投资。
但对软件开发人员的经验和技术要求较高。
第三方软件开发平台开发的监控软件与
S7-200
系列
PLC
通信使用
PPI
协议的接
口软件有：
Prodave
、
MicroComputing
、
OPC
。第三方软件开发平台开发的监控软
件与
S7-200
系列
PLC
通过自由口进行通信，协议自定的话，开发的监控软件可
以调用
MSComm
控件实现两者的通信。
PLC
3.1
用
Prodave
软件包实现通讯连接
Prodave
是西门子公司推出的专门用于西门子
PLC
产品（
S7-200
、
300
、
400
系列
PLC
）与
PC/PG
进行数据交换处理的软件包。
Prodave
在
*.DLL
或
*.LIB
文件中集
成了数据交换的函数。
在自行开发的监控软件中可以方便地调用该软件中的各种
函数。主要函数有：
(1) load_tool PC
机与
PLC
系统初始化链接；
(2) unload_tool
断开
PC
机与
PLC
系统链接；
(3)
以及读写
PLC
内部存储区的函数。
监控软件通过读写函数可以方便监控
PLC
控制系统。
3.2
用
MicroComputing
软件实现通讯连接
安装
MicroComputing
后，在
VB
或
Delphi
中可以直接插入控件。可插入的控件
主要有：
Data controls
、
Edit controls
、
Button controls
、
Label controls
、
Slider
control
。
Data
controls
的主要功能是把以上剩余的四个控件与
S7-200
系列
PLC
相连接、设置事件触发条件以及设定
S7-200
系列
PLC
地址等。而
Edit
controls
、
Button
controls
、
Label
controls
、
Slider
control
可以与
S7-200
系列
PLC
存储资源直接对应。
第三方软件可以直接调用上列控件对
PLC
进行监控，
也可以通过函数对
S7-200
系列
PLC
进行读写操作。
3.3
用
OPC Server
软件实现通讯连接
PLC
资料网
安装
S7-200
OPC
Server
软件后，在操作系统中将增加一个
OPC
服务器，服务器
的名字是
“
OPCServer.Computing
”
。
VB
或
Delphi
中可编写
OPC
客户端程序与
OPC
服务器通信。
以下给出在
VB
开发环境下编写
OPC
客户端程序的过程：
首先在
VB
开发环境中的
ProjectReferences
中添加
OPC Automation 2.0
，然后编写连接
OPC Server
、
添加组、添加条目、读写数据的程序。
使用到的函数如下：
connect
函数：与
OPC Server
建立连接；
OPCGroups.Add
函数：添加组；
OPCITems.Additems
函数：添加条目；
SyncRead
函数：同步读；
SyncWrite
函数：同步写。
OPC
服务器名为“
OPCServer.Computing
”
,
条目名称与
S7-200
系列
PLC
中用于
监控的变量名对应。
3.4
用自由口实现通讯连接
在
VB
或
Delphi
下插入
MSComm
控件，按照自定协议通过串口来收发数据，并对
数据进行处理并实现监控。在
PLC
中也必须编写通信程序。
优缺点总结：
用
Prodave
，实现简单，灵活性较好，可以直接调用
Prodave
的函数对
S7-200
系列
PLC
内部存储区进行读写，
并能满足大规模数据的传输，
调试简单，
很适合
在工程中应用。但需要购买软件，编程较复杂。用
MicroComputing
，使用方便，
编程以控件实现，编写简单。但灵活性差，并需要购买软件和授权。用
OPC
实现
通信，编程灵活也较简单，调试简单，由于
OPC
协议是通用协议，得到了许多公
司支持，通用性好。但需要购买软件及授权。用自由口通信实现，通信协议自己
制定，灵活性好，扩展了使用范围，不需购买专门软件。但编程复杂，
PLC
中
要编写复杂的程序，使用了大量
PLC
的资源。
VB
或
Delphi
中用
MSComm
控件对
串口进行读写，程序复杂，实时性较差。
4
结束语
上面给出了监控计算机与
S7-200
系列
PLC
通信实现的方法，它们各有优缺点，
适用于不同情况下的监控系统。
工程实践证明，
以上的方法对不同要求的系统能
较好地实现监控计算机与
S7-200
系列
PLC
通信，
对类似工程有较高的参考价值。
参考文献
【
1
】
高鸿斌，孔美静，郝孟合。西门子
PLC
与工业控制网络应用。北京：电子
工业出版社，
2006
。
【
2
】
胡
健。西门子
S7-300PLC
应用教程。北京：机械工业出版社，
2007
。
【
3
】
西门子
（中国）
有限公司自动化与驱动集团编。
深入浅出西门子
S7-200PLC
。
北京：北京航空航天大学出版社，
200
温馨提示：答案为网友推荐，仅供参考