S7—400系列PLC与WinCC通信实现研究

解立晓 李承宇 李健

【摘要】 目前，西门子系列PLC和WinCC软件已经广泛应用于石油行业，在提高石油行业的自动化水平和产品质量上发挥了重要作用。在实际生产的中，S7-400系列PLC与WinCC之间实现有效的连接，能够提高电驱压缩机控制系统的控制效率。本文主要介绍了两者实现通信必须进行的一些简单的设置，对提高压缩机控制系统的控制效率具有促进作用。

【关键词】 S7-400系列PLC WinCC 通信 压缩机控制系统

一、西门子S7和WinCC的相关概述

德国西门子公司是欧洲最大的电气和电子设备制造商，其生产的SIMArrIC PLC在全球的电子设备中处于领先地位。SIMATIC S7系列PLC是西门子公司在1996年就已经推出了的产品，其中包括S7-200/300 / 400系列。S7系列产品性能和使用的范围也是各不相同，具有一定的差异性。目前，广泛使用的是S7 - 300/400系列PLC 。西门子公司的WinCC（Windows Control Center视窗控制中心）是一款综合性能高、技术陷阱、系统开放方便和灵活的HMI / SCADA软件，它主要集成了SCADA、、脚本语言和OPC等一些先进技术，为用户提供了再Windows操作系统环境中使用各种常见的软件功能。WinCC的通信驱动程序的类型也在慢慢增多，通过OPC方式也可以实现和第三方控制器之间的通信，因此，WinCC是一款兼容性和通用性强的产品。

二、通信和和PROFIBUS通信

PROFIBUS通信是一种用于自动化车间级和现场设备层进行监控的技术，还能够进行数据通信和控制，为了实现全面自动化和现场设备智能化提供了一个可行的解决方案。现场总线技术是一种不依赖于设备制造商开放的现场总线标准，其具有很强的开放性，符合标准的设备制造商都可以进行访问。它的传输速度可以在9.6 KB / S—12 MB / S。现场总线连接技术系统由主站和从站组成，主站可以控制总线，当主站控制总线时，可以主动发送一些信息。多个主站的时候需要通过令牌的方式来确定哪些主机对总线进行控制。从站无法控制主线，当主站有一些请求时，从站需要将相关信息发送给主机，从站一般由传感器、变送器、驱动器等组成。PROFIBUS 通信有三个部分组成：即PROFIBUS-DP车间级通信（PR0FlBuS-DP是一种最佳方法，能够满足用户快速通信，是一种高速低成本的通信方式，为设备控制系统和分布式I / O进行通信。使用PROFIBUS-DP可以取代4-20毫安信号之间的传输）、PROF1BUS-PA现场通信（主要用于信号采集和过程自动化的控制，可用于安全性较高的场所），PROFIBUS—FMS工厂级通信（主要用于车间级的监控）。

三、S7和WinCC的PROFIBUS通信

3.1通信原理

WinCC是以过程变量和值的形式来和PLC进行信息交换，PLC主要采集自动化系统过程值，通过特定的方式传给WinCC，WinCC应用程序比如图形操作系统、报警记录等以WinCC变量形式向变量管理器获得它们所需的数据。同样，用户还需要通过应用WinCC执行操作程序，赋予一定的WinCC变量，然后发送到PLC，确定PLC输出信号来驱动自动化系统。

3.2选择通信卡

WinCC和SIMAT1C S7 PLC通信必须首先需要确定PLC通信口的类型，S7-400类型的CPU将整合至少MP1 / DP口。如果有2 DP在模型背后就表示有两个DP口。当通信口不能满足需要或配置当其他的通信方式的时候，你需要扩大通信卡。电脑也必须安装通信卡，电脑通信卡可以分为类别：根据用途可以分为工业以太网卡和PROFIBUS/ MPI卡，根据插槽类型可分为ISA型，PCI型和PCMCIA型。根据工作原理可分为Hardnet型（这种类型的通信卡都有自己的微处理器，能够有效减少系统CPU负载，您可以使用两个或两个以上两种通信协议，即实现多协议操作。）和Softnet（型这种类型的通信卡没有自己的微处理器，同一时间只能使用一种通信协议，即单一协议操作。）两种类型。此外，您也可以选择PROFIBUS和工业以太网通信处理器。其次还要确定WinCC所在的PC机和自动化系统连接的网络类型。WinCC站和现场控制设备能在同一网络上，也可在单独的控制网络上，网络连接类型决定WinCC的通道单元类型。

3.3 S7和WinCC的PROFIBUS通信所需的软硬件

硬件：S7 - 400主板、电源和CPU 315—2模块和CP5611通讯卡，PROFIBUS电缆和连接器，SIMATICSTEP 7和WinCC6.0软件的PC各一台、编程电缆。软件：SIMATIC WinCC V6.0软件、SIMATIC NET软件。

四、总结

掌握S7和WinCC的PROFIBUS通信之间的一些基本的设置，在电驱控制系统中得到有效的应用，能够提高系统的控制效率。我们还要进一步掌握S7和WinCC之间多种渠道的的通信，如MPI和以太网等都是值得我们去学习和研究，并且应用到实际工作中，提高企业的生产效率。

参 考 文 献

[1]毛雪珍，颜文俊. S7-200系列PLC与WinCC通信实现研究[J]. 工业控制计算机，2009（05）.

[2]胡兵. 西门子S7系列PLC与WinCC的通信[J]. 安徽电子信息职业技术学院学报，2009（05）.

[3]孙宏杰，刘文文. S7-400系列PLC与上位机通信的实现[J]. 仪器仪表用户，2010（06）.

[4]毛联杰. S7-300系列PLC与组态软件WinCC实现通信的方法[J]. 国内外机电一体化技术，2011（04）.