項(xiàng)良元

（1.合肥水泥研究設(shè)計(jì)院有限公司，安徽 合肥 230051；2.合肥固泰自動化有限公司，安徽 合肥 230051）

0 引言

在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常會用到比較重要的第三方專用設(shè)備，如立磨、輥壓機(jī)等，這些專用設(shè)備一般會有一些重要的運(yùn)行參數(shù)和控制參數(shù)，上位機(jī)HMI軟件通過讀取這些運(yùn)行數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)了解當(dāng)前設(shè)備的運(yùn)行狀況，通過設(shè)置一些控制參數(shù)來完成所需要的控制需求。如何讀取這些數(shù)據(jù)以及發(fā)送一些控制數(shù)據(jù)，是相對來說比較困難的問題，對于行業(yè)新手來說更是無從下手。要解決這個(gè)問題，傳統(tǒng)的方法是在兩端建立點(diǎn)對點(diǎn)連接，但是這種方式需要布置大量的信號電纜，在人力和物力上會增加很多成本支出。另一種方式就是在兩端建立一些通訊機(jī)制，如Profibus-DP、ISO-on-TCP、UDP和 S7協(xié)議，這種方式在通訊兩端都要寫一些程序才能完成數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)起來相對比較復(fù)雜，需要一定的專業(yè)技能才能實(shí)現(xiàn)。

這里介紹另一種比較經(jīng)濟(jì)適用的通訊手段，只需在專用設(shè)備與上位機(jī)端鋪設(shè)一根網(wǎng)線（兩者之間距離超過100m，一般采用鋪設(shè)光纖的方式，以保證正常通訊），即可實(shí)現(xiàn)兩者之間的數(shù)據(jù)交換。這種方式通訊兩端都無須通過單獨(dú)編寫程序來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，首先要求通訊兩端IP地址在同一網(wǎng)段上，然后專用設(shè)備端只需提供需要交換數(shù)據(jù)相應(yīng)的地址就可，上位機(jī)軟件所建立的變量絕對地址與專用設(shè)備數(shù)據(jù)地址保持一致即可。

1 建立項(xiàng)目

TCP通訊是一種傳輸協(xié)議，它是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的通信協(xié)議，通過一序列機(jī)制來保障TCP傳輸數(shù)據(jù)，這種通訊方式設(shè)置簡單，易于操作，只需將兩端IP地址設(shè)置為同一網(wǎng)段即可。

1.1 建立S7-300項(xiàng)目

打開SIMATI STEP7軟件，新建一個(gè)TCP項(xiàng)目，見圖1。打開圖1的Hardware，添加CPU315-2PN/DP硬件配置，并為其配置IP地址192.168.0.1，子網(wǎng)掩碼255.255.255.0，見圖2。

圖1 新建一個(gè)TCP項(xiàng)目

圖2 添加Hardware設(shè)置

打開圖1的Blocks分別添加一個(gè)DB1(用于數(shù)據(jù)發(fā)送)數(shù)據(jù)塊和DB2(用于數(shù)據(jù)接收)數(shù)據(jù)塊，見圖3。

圖3 添加數(shù)據(jù)塊

打開圖3的DB1數(shù)據(jù)塊，新建40個(gè)Byte表示10個(gè)浮點(diǎn)數(shù)，用于發(fā)送數(shù)據(jù)，如圖4所示。

圖4 新建40個(gè)Byte發(fā)送數(shù)據(jù)

打開圖3的DB2數(shù)據(jù)塊，新建40個(gè)Byte表示10個(gè)浮點(diǎn)數(shù)，用于接收數(shù)據(jù)，如圖5所示。

圖5 新建40個(gè)Byte接收數(shù)據(jù)

1.2 建立博圖項(xiàng)目

打開TIA Portal V14軟件，建立博圖項(xiàng)目，將其命名為TIATCP，然后打開設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)，添加SIMATIC PC STATION與WinCC RT Professional，完成項(xiàng)目建立與軟件配置，見圖6。將圖6的TIATCP展開，打開連接項(xiàng)目樹連接圖標(biāo)，新建連接名稱為Connec-tion1，選擇通訊驅(qū)動程序SIMATIC S7 300/400，建立通訊連接機(jī)制，見圖7。

圖6 添加SIMATICPCSTATION與WinCCRTProfessional

圖7 建立通訊連接機(jī)制

將圖7的HMI變量打開，并建立10個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送變量，其絕對地址與CPU315-2PN/DP DB2地址一一對應(yīng)，見圖8。

圖8 建立10個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送變量

將圖7的HMI變量打開，并建立10個(gè)數(shù)據(jù)接收變量，其絕對地址與CPU315-2PN/DP DB1地址一一對應(yīng)，見圖9。對應(yīng)關(guān)系見圖10和圖11。

圖9 建立10個(gè)數(shù)據(jù)接收變量

圖10 HMI發(fā)送變量與CPU315-2PN/DP DB1地址對應(yīng)

圖11 HMI接收變量與CPU315-2PN/DP DB1地址對應(yīng)

2 結(jié)語

對于TIA WINCC與S7-300控制器之間的眾多通訊方案中，采用TCP通訊可以減少通訊雙邊的軟件編寫，只要保證通訊雙邊IP地址在同一網(wǎng)段即可，這種通訊方式簡單，適用，易懂，雙邊數(shù)據(jù)交換只需絕對地址一致即可。需要注意的是WINCC V14上位機(jī)軟件直接讀取下位機(jī)的地址信息，其連接通道中必須有下位機(jī)的通訊驅(qū)動程序，如與1200通訊，則要加載SIMATIC S7 1200驅(qū)動程序，與AB通訊，則需要加載Allen-Bradley EherNet/IP，類似這樣的通訊一般都可采用TCP連接機(jī)制。

總之，TIA WinCC的TCP通訊靈活、自由，在實(shí)際應(yīng)用中給程序員提供了很大的便利。