Подключение s7 1200 к компьютеру
Обновлено: 07.07.2024
В рамках базового курса в системе WinCC OA используются только внутренние переменные системы. Никаких внешних подключений не предполагается. Однако, слушатели базового курса всегда под завершение учебы просят продемонстрировать, как же считать переменную с «настоящего живого ПЛК». Поскольку WinCC OA относится к продуктам компании Siemens, то логичным будет продемонстрировать подключение к контроллеру компании Siemens и чтению с него нескольких переменных. В нашем случае будем подключаться к PLC серии S7-1200.
Набор драйверов WinCC OA включает в себя два вида драйверов для контроллеров Simatic — это s7 и s7plus. Разница в них следующая: s7 предназначен для связи с ПЛК классической серии S7-300 / S7-400, а s7plus — для современной линейки S7-1200 / S7-1500. Драйвер s7plus указывается при установке отдельно. Он может отсутствовать в вашей системе, если вы его не устанавливали. Вне зависимости от того, какой используется драйвер (хоть iec104), общие принципы сохраняются. Необходимо в консоли добавить соответствующий драйвер. Далее сконфигурировать соединение с устройством и задать этому соединению номер добавленного драйвера, активировать. Так же требуется на DPE навесить конфиг Periphery Address и выполнить настройки, указав корректный адрес переменной.
Для начала необходимо прописать в консоли драйвер. Технически добавление драйвера в систему не отличается от добавления менеджера. Откроем консоль, нажмем в ней Append a new manager
Выберем в списке драйвер S7plus и зададим в опциях «-num 2». Это связано с тем, что в системе уже есть драйвер с номером 1, это Simulation Driver, а номер драйвера в системе должен быть уникален. К слову, по словам разработчиков WinCC OA, симуляционный драйвер в реальных проектах не используется.
Теперь новый драйвер добавлен в систему и запущен
Теперь добавленный драйвер с номером 2 в системе необходимо сконфигурировать. Для этого (например через меню редактора gedi) необходимо открыть модуль System Management.
Далее открываем Driver S7
Выбираем S7+ Driver
В настоящий момент в системе нет сконфигурированных соединений. Для создания связи с существующим контроллером нажимаем кнопку Create.
Тут необходимо указать имя для соединения и способ работы с данными — либо оффлайновый проект, находящийся во вложенной папке проекта WinCC OA, либо онлайн связь с уже готовым и настроенным ПЛК. В нашем случае S7-1214 с залитой конфигурацией и программой лежит на столе рядом с ПК и доступен по протоколу TCP/IP, так что, работаем онлайн. Указываем номер только что добавленного и запушенного драйвера, это номер 2. Имя соединения далее превратиться в системную точку данных, с которой возможно работать посредством программного кода.
Далее требуется указать тип контроллера, я задам его явно — S7-1200, а так же ввести ip-адрес моего ПЛК. Дополнительно, если вы еще не настраивали, требуется вызвать окно настройки сетевой карты компьютера, нажав кнопку Set PC/PG Interface. По нажатию этой кнопки откроется окно, знакомое всем, кто работал с классическим Step 7 или настраивал запуск операторской системы WinCC 7, TIA Portal WinCC и т.д. Если вы незнакомы с этим окном, то там необходимо указать ту сетевую карту, при помощи которой ваш ПК подключен к вашему ПЛК. У меня данный интерфейс давно настроен, и это окно выглядит следующим образом
Моя сетевая карта присутствует тут в трех экземплярах, с окончаниями ISO, TCPIP и TCPIP.Auto. Как правило, применяется последний вариант, TCPIP.Auto. После внесения настроек связи данное окно имеет следующий вид
Ставим галочку напротив Establish Connection и нажимаем кнопку Apply. После чего WinCC OA несколько секунд тратит на установление связи. Eсли все было сделано правильно, окно приобретает следующий вид
Нажимаем кнопку ОК, а после — закрываем окно модуля System Management. Далее необходимо связаться с тэгами контроллера, которые в нем уже прописаны. Ограничимся двумя дискретными переменными и одной вещественной. Для работы с точками данных у нас есть модуль para, открываем его. В нем уже есть несколько готовых типов точек данных — ExampleDP_bit и ExampleDP_float, их и будем использовать. Создадим точку данных MyBlinker типа ExampleDP_bit
Добавим к точке данных конфиг «переферийный адрес».
Выбираем тип драйвера SIMATIC S7PLUS
Указываем номер драйвера 2. Указываем «направление данных» — Input, только чтение. Указываем тип преобразования — Bool. Вводим способ сбора данных — Polling (непрерывный опрос).
Далее нажимаем на кнопку Poll groups, надо создать группу циклического (непрерывного) опроса данных. В следующем окне жмем Create, задаем имя группы и ее настройки. Переменные этой группы будут опрашиваться кажые 100 мс. В соответствии со справкой организовать опрос быстрее таким способом невозможно, любые значения цикла опроса меньше 100 мс будут считаться за 100 мс. Делаем группу активной и жмем ОК.
В графе Reference необходимо указать имя переменной в контроллере. Поскольку ПЛК у меня сконфигурирован и на связи, я могу просматривать его тэги в режиме онлайн. Нажимаем кнопку Selection в верхней части окна.
Открывается окно со всеми «живыми» тэгами контроллера, доступными для операторской системы. Я выбираю двоичный тэг Clock_1Hz, который меняет свое значение каждую секунду.
Теперь ставим галочку Address active, жмем Apply и можно перейти на конфиг original и посмотреть, меняется ли значение тэга в нашей SCADA.
Да, значение тэга меняется каждую секунду
Точно так же пропишем в системе бит Emulation, находящийся в блоке данных Modes. Действуем по аналогии с предыдущим битом за исключением «Направления» (Direction), тут ставим режим доступа чтение и запись. Все остальные настройки (кроме, разумаеется, символьного имени тэга ПЛК) аналогичны.
Сейчас значение бита — FALSE, бит читается.
Изменим в ПЛК его значение на TRUE
В модуле para его значение так же изменилось
Теперь попробуем поменять его значение на FALSE и посмотрим состояние бита средствами TIA Portal. Выполнить эту операцию средствами para не удается. Скорее всего, это связано с тем, что поллинг переменной идет 10 раз в секунду, в para он обновляется так же быстро, и я просто физически не успеваю внести в Original value значение FALSE, вместо TRUE. Даже выделить значение дабл-кликом или кнопками Ctrl+A не удается. Пробуем изменить DPE кнопками на панели операторской системы. Для этого в верхнюю часть главного экрана Main я размещаю две кнопки — Turn On и Turn Off и создаю скрипты для них, соответственно
Пробуем теперь «отключить» тэг.
По нажатию кнопки в модуле para значение изменилось на FALSE
Значение изменилось и в блоке данных контроллера.
Оставляем его настройки, как есть — сравнение «старого» значения с «новым». Не забываем нажать Apply.
Переходим на конфиг original этой точки данных и наблюдаем, что метка времени тэга (как online, там original) перестала меняться, как сумасшедшая. Обращаем внимание и на то, что теперь в модуле para возможно изменить значение бита, и оно доходит на контроллера.
Теперь пропишем вещественную переменную, которая находится в ПЛК по адресу Robicon.SCADAmanSP. Для переменной в WinCC OA воспользуемся готовым типом DP ExampleDP_float. Ее создание и настройка переферийного адреса аналогична предыдущим настройкам, за исключением очевидных деталей — имя, адрес, тип данных. «Направление» зададим, как чтение/запись. На этот раз я не выбирал тэги онлайн, а вбил символьное имя переменной непосредственно в поле ввода Reference. Не забываем добавить конфиг smoothing и для этой DP.
Делаем адрес активным и смотрим конфиг original. Видим, что связь установлена, значение с ПЛК приходит.
Изменение значения так же доходит и до контроллера.
Напоследок отобразим значение этой переменной на мнемосхеме FLAPS (не создавать же новую панель ради одной проверки). Разместим на панели элемент Textfield из палитры.
Визардом на событии Initialization создами скрипт отображения значения DPE (Display value)
Значение с ПЛК отображается
Добавим еще один скрипт при помощи визарда для возможности редактирования значения прямо с операторского экрана. Для этого нам потребуется вызвать визард на событие Command.
Отвлечемся немного от программирования и поговорим про контроллеры, для которых собственно и пишутся программы — в частности про Siemens SIMATIC S7-1200, их особенности, аппаратные средства, добавление аппаратной конфигурации в Tia Portal.
Контроллеры данного семейства являются, пожалуй, наиболее востребованными из всей линейки SIMATIC, благодаря своей универсальности, функционалу и приемлемой цене. Конечно, по своим возможностям, они уступают SIMATIC S7-1500, но здесь решающую роль играет цена — у S7-1200 она на порядок ниже. А для большинства задач их функциональных возможностей вполне достаточно.
S7-1200 поддерживают все версии Tia Portal, включая Lite — упрощенную версию, работающую только с контроллерами данного семейства.
Контроллер S7-1200 имеет модульную структуру, представляющую набор различных компонентов.
Центральный процессор CPU
Основой всей системы является процессорный модуль CPU (Central Processing Unit), который отвечает непосредственно за обработку, хранение данных, выполнение программы. Данное семейство представлено 5 моделями центральных процессоров, различающихся производительностью, количеством входов-выходов, объемом памяти. Кроме того, эти модели имеют несколько различных модификаций — DC/DC/RLY с напряжением питания = 24 В, дискретными входами = 24 В, дискретными выходами релейного типа, DC/DC/DC с напряжением питания = 24 В, дискретными входами и дискретными выходами 24 В на основе транзисторных ключей, AC/DC/RLY с напряжением питания
115/230 В, дискретными входами 24 В, дискретными выходами релейного типа.
Также их отличительной особенностью является возможность подключения определенного количества дополнительных сигнальных модулей. Так например CPU 1211 не поддерживает такую возможность, для CPU 1212 таких модулей может быть только 2, а для остальных моделей — 8.
Для каждой модели CPU характерно наличие встроенного PROFINET интерфейса, используемого для программирования, диагностики, коммуникации с HMI панелями и другими устройствами, но опять же разные модели имеют различное количество портов. CPU 1215 и CPU 1217 имеют на борту 2-х портовый коммутатор.
Стоит отметить наличие у всех моделей процессоров встроенного Web-сервера, позволяющего просматривать различную информацию о подключенном контроллере с помощью ПК или смартфона, через обычный Web-браузер.
Стандартные HTML страницы отображают следующую информацию об устройстве:
Еще стоит отметить из особенностей процессорных модулей наличие слота для карт памяти (SIMATIC Memory Card).
Можно задействовать ее в качестве внешней загрузочной памяти для процессорного модуля, для обновления встроенного программного обеспечения, для копирования программ во внутреннюю память устройства. Кстати, S7-1500 не имеют встроенной загрузочной памяти и без Memory Card не работают.
Сигнальные модули SM
Для расширения возможностей процессора применяются сигнальные модули (SM — Signal Modules) и сигнальные платы (SB — Signal Boards). Они позволяют задействовать в случае необходимости дополнительные дискретные (DI, DQ) и аналоговые (AI, AQ) входа и выхода.
Также есть сигнальные модули измерения температуры, специально для подключения термопар и термосопротивлений. В частности это модуль SM 1231 Thermocouple для термопар и SM 1231 RTD для термосопротивлений.
Кроме того, могут быть задействованы технологические модули SM 1278 4xIO-Link Master, работающие и как сигнальный модуль, и как коммуникационный. Каждый модуль позволяет подключить до 4 устройств IO Link.
Для работы с тензометрическими датчиками в системах взвешивания, измерения силы и прочих измерительных задачах применяются модули SIWAREX WP231. В отличии от всех предыдущих модулей, он имеет возможность работать как с CPU по стандартной внутренней шине, так и без него, например с HMI панелями, через Ethernet (Modbus TCP/IP) или RS 485 (Modbus RTU). У модуля SIWAREX имеется собственное ПО для настройки и обслуживания SIWATOOL V7, но при этом он может быть легко интегрирован в Tia Portal.
Коммуникационные модули CM
Коммуникационные модули (CM — Communications Modules ) и коммуникационные процессоры (CP — Communications Processors) существенно расширяют возможности контроллера в построении промышленных сетей.
Линейка коммуникационных устройств включает в себя ряд модулей, обеспечивающих обмен данными по сетям:
- Модули CM1242-5 (slave) и CM 1243-5 (master) позволяют использовать контроллеры в сетях PROFIBUS DP для построения систем распределенного ввода-вывода. Для S7-1200 возможно подключение до трех таких модулей. Каждый модуль, в свою очередь, способен обслуживать до 32 ведомых DP-устройств (в качестве ведомых DP могут выступать частотные преобразователи, распределительные станции ET-200, контроллеры S7, другие различные устройства).
- Модули CM 1241 и платы CB 1241 обеспечивают обмен данными через PtP (Point-to-Point) соединение на основе интерфейсов RS-232 или RS-485 и с поддержкой протоколов Modbus RTU и ASCII, а также USS (Протокол обмена данными между контроллером и приводами серий MICROMASTER и SINAMICS).
- Модули CM 1243-2 используются для подключения контроллеров S7-1200 к сетям AS-Interface (Actuator Sensor Interface) в качестве ведущего сетевого устройства. Позволяют подключить к контроллеру до 62 ведомых устройств в сети ASI.
- Процессоры CP 1242 и 1243 позволяют интегрировать S7-1200 в системы телеуправления и поддерживают обмен данными через мобильные беспроводные сети GSM и LTE.
Подключение модулей контроллера
Подключение модулей между собой осуществляется по внутренней шине. Сделано, кстати, очень удобно — достаточно установить процессор на DIN рейку, снять крышку соединителя, установить сигнальный модуль и перевести шинный соединитель в положение влево. И все, сигнальный модуль с процессором надежно зафиксированы между собой.
Также легко соединяются и коммуникационные модули, только шинный соединитель у них не выдвижной и соединять их с процессором удобно до установки на DIN рейку.
Все сигнальные модули подключаются к процессору с правой стороны, а коммуникационные — с левой, а вот сигнальные и коммуникационные платы устанавливаются одинаково — в отсек на фронтальной части процессора. В этот же отсек возможна установка батарейной платы — BB (Battery Board), для резервирования часов реального времени CPU от перебоев в питании.
Добавление S7 1200 в проект Tia Portal
После создания проекта в STEP 7 необходимо добавить наш контроллер в конфигураторе устройств. Делается это на вкладке Devices&networks — Add new Devices
Здесь нам представлены все доступные в данной версии программы модели CPU. Выбираем нашу модель CPU 1214C DC/DC/Rly и в раскрывающемся списке находим серийный номер процессора. Справа мы видим его описание, версию, вверху можно ввести имя устройства, которое будет отображаться в проекте. Нажимаем кнопку Add .
Если по каким-то причинам вы не можете точно идентифицировать свою модель, то можно выбрать в списке Unspecified CPU 1200 (Неопределенный CPU). Tia Portal сам должен определить вашу модель, главное чтобы контроллер был подключен к компьютеру.
В рабочей области открывшегося окна появится изображение выбранного нами CPU. Что мне например нравится, визуально сделано все реалистично.
На вкладке Properties можно сконфигурировать различные параметры нашего контроллера — IP адрес, по умолчанию он не задан, поведение цифровых и аналоговых выходов, когда ЦПУ находится в режиме STOP, быстродействующих счетчиков (HSC), генераторов последовательных импульсов (PTO) и широтно-импульсной модуляции (PWM), поведение контроллера при запуске системы, время цикла и многие другие параметры.
Далее, если это необходимо, добавляем модули расширения. Делается это простым перетаскиванием модуля из каталога Hardware catalog на рабочую область.
Таким образом, мы добавили все необходимые модули контроллера в проект. Наша аппаратная конфигурация готова, можно переходить к программной части, но это уже отдельная история.
как подключиться к Siemens S7-1200 - особенности интерфейса программы
Поделюсь своими впечатлениями о работе с такой программой как TIA Portal - флагманской линейки от европейского консорциума Siemens AG. Речь пойдет о 13 версии, так как 15 я не пользовался, да и читал на форумах АСУ, что тринадцатая является более или менее стабильной, обкатанной в производстве.Программа мне понадобилась по характеру моей работы, установилась без проблем, запросила лицензионный ключ в менеджере лицензий, если у вас ключа нет — по умолчанию ставиться ключ для триальной версии на месяц. Установил все на рабочий ноутбук и подключился к контроллеру Siemens S7-1200. Чтобы с ним связаться использовал прямой ethernet- интерфейс и ip-настроил под подсеть данного ПЛК. У самого Siemens S7-1200 по умолчанию ip стоит 192.168.0.1.
Программа тут же выдала что на шине есть ПЛК и, чтобы посмотреть что в нем залито программа предложила мне без проблем выбрать сетевую карту и тип соединения я установил Х1/P1, то есть выбор порта — порт 1. Программа кстати хорошо ставиться как на Windows 8, 10 так и Windows 7. Немного подумав TIA Portal установило соединение с контроллером и через кнопку go online выложила мне без проблем все записанные блоки рабочей конфигурации исполняемой программы контроллера S7-1200.
Помимо этого, при проверке алгоритма работы некоторых FC-блоков я воспользовался
Из приятных моментов: мониторинг здесь точь-в-точь такой же, как и в Simatik S7. Дерево проекта тоже. С первого раза меня немного спутал другой интерфейс программы: например стартовое окно
при первом открытии программы — нужно во вкладках искать, где открыть проект, а открывать его просто нажав
Если же его нет, то нажимаем
в левой стороне главного меню и создаем проект. Мне он был нужен для выгрузки и просмотра программы контроллера к которому я подключаюсь с нуля.В левой стороне есть раздел
для редактуры нового или созданного ранее проекта, а так же для изменений и корректировки данных в блоках FBD. Если проект уже есть на компьютере, то его можно будет найти в окне браузера, сейчас – то я уже привык к новому отображению. Конфигуратор железа на борту так же находится на главном меню интерфейса -
Открыв его успокоился, там та же оболочка, как и в Simatik S7 - у меня в проекте конфигурация прописана для HMI панели и самого контроллера.Кликнув по нему перешел на вкладку с контроллером и модулями.С графикой разработчики постарались, освежили так сказать обрисовку аппаратной части программы — мне понравилось.Удобство и немецкая рациональность по привязке входов/выходов к заданному адресу остались все те же, что и в конфигураторе старых версий, во вкладке
Напомню v13.0 это тот же Simatik, но более современный, с интегрированной поддержкой в виде утилиты WinCC Runtime для HMI-панелей с симулятором тегов.То есть нарисовал и здесь же задал необходимые адреса для тегов базы.Очень удобно.Еще одна плюха — можно перезаписывать различные блоки, кроме OB1 прямо на работающем оборудовании — контроллер не уходит в стоп! Опасно, но было проверено на действующем энергооборудовании — ничего не заклинило и не остановилось!
А теперь об отрицательных моментах программы - к ним можно отнести разве только что большой вес программы ( 6 Гб) и невозможность читать старинные проекты написанные для S7 версий v5. Но, есть палочка-выручалочка в виде специальной функции-
но не торопитесь радоваться - она будет полезна, если только на вашем компьютере будет стоять завалявшаяся на всякий случай древняя Simatik S7 V5, а если нет-миграцию уже не сделаешь и не прочтешь что в старом проекте "залито".Так-то вот.
STEP7 там и не пахнет TIA PORTAL называется прога для программирования.точнее надо быть в формулировках.МаЛчик, тебе нахаляву ничего не обломится. Можешь поспрошать на других форумах. Ответ по S7-1200 понятен?
ну не надо хамить.а то я разозлюсь и тоже начну.вы книжки читайте побольше а лучше скрины приводите где в STEP7 ЕСТЬ 1200 контроллер.балабол ты и тебе скажет всякий кто работает с сименсом.тоже мне автоматизатор нашёлся.господа занимающиеся сименсом скажите этому клоуну есть в STEP 7 1200 контроллер или нет ?
starshoy2001 маЛчик, если у вас не полная версия STEP 7, можете продолжать возмущаться. Другие, в отличие от вас, не начинают работу не имея полной информации. И то, что мной процитировано, не мной написано, но мной скачано давно. Пожалуйста, ни в чем себя не ограничивайте, софта любого навалом. Пользоваться только TIA Portal, это сильно уменьшать свои возможности, вплоть до клоунады.
Если не указывать мнение заказчика, как рождается выбор?
Мне это крайне важно, ну и другие почитают.
А поподробнее можно? Что за системный недостаток?
SM 1231 предназначен
для стандартных промышленных условий эксплуатации, диапазон рабочих температур от 0 до +55 °C. Измерение температуры с помощью Pt10/50/100/200/500/1000, Cu10/50/100, Ni100/120/200/500/1000, LG-Ni1000; измерение сопротивления 150/300/ 600 Ом, 15 бит + знаковый разряд, 4-канальный.
Больше чем потянет ПЛК вам набрать не дадут.
1215 должен все переварить.
Предвижу больше проблем с программой, т.к. с приборами придется писать обмен ручками.
Протоколы не стандартные.
Возможна ли такая конфигурация? Потянет ли один CPU работу в разных сетях?
Вы главное сопоставьте все протоколы по п. №2 - у "Меркурия" протокол не Modbus RTU, соответственно на один коммуникационный модуль вы не повесите разные протоколы. Во вторых часть протоколов вы не сможете реализовать и попросту не сможете подключить.
А в остальном вполне реальная, на мой взгляд задача.
А в остальном вполне реальная, на мой взгляд задача.
В описании к счетчику Меркурий написано: "Передача результатов измерений через интерфейс CAN, RS-485 (все доступные данные)"
Соответственно заказываю Меркурий с этим интерфейсом и подключаю также к коммуникационному модулю S7-1200.. Или так не получится?
Читайте также: