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S7200以太网通讯处理器BCNet-S7PPI

2019-06-11 09:59 出处:未知 人气: 评论(

第一章 硬件说明和安装

  一. 硬件接口

  BCNet-S7PPI共有四个接口:DSub9通讯公口、DSub9通讯母口、RJ45通讯口和外部电源端子。各接口功能描述:

  1. DSub9通讯公口:S7总线通讯口,可直接插入S7-200PLC的编程口。通讯口的针脚定义与S7-200PLC一致,其中3脚为RS485的B线,8脚为RS485的A线,5脚为逻辑地。7脚为PLC的24VDC电源正,2脚为24VDC电源地。2/7脚的24VDC电源作为BCNet-S7PPI的默认供电输入。

  2.DSub9通讯母口:S7总线扩展通讯口,与DSub9通讯公口联通,作为其他通讯站点接入使用,如触摸屏等设备。

  3.RJ45通讯口:以太网通讯电缆插口,遵循以太网接线标准。其中1脚为TX+,2脚为TX-,3脚为RX+,6脚为RX-。

  4.外部供电接线端子:BCNet-S7PPI可选的外部24VDC供电输入。靠近RJ45接口的端子为24VDC正输入。当BCNet-S7PPI连接到非PLC编程口时需要外部电源供电。

  注意:不可以同时通过PLC编程口和外部电源端子对BCNet-S7PPI供电!长时间接通可能会损坏PLC编程口。在确认使用外部供电前请保证当前BCNet-S7PPI所连接的S7总线通讯口的2/7脚上无24VDC电源输出。

  二. LED指示灯

  BCNet-S7PPI前面板有两个系统指示灯,红色为电源指示灯(Pwr灯),绿色为S7总线指示灯(Bus灯)。系统指示灯功能描述:

  1. Pwr:红色LED,BCNet-S7PPI系统供电指示灯。当系统供电正常,Pwr灯应常亮。

  2. Bus:绿色LED,S7总线状态指示灯。可能的状态如下:

  操作Bus灯状态意义故障解决

  系统上电数秒后为常亮自动波特率完成,至少有一个S7-200PLC被检测到。系统正常,无故障。

  1Hz闪烁检测到具有相同站地址的S7主站。重新设定BCNet-S7PPI的站地址。

  间隙性闪烁两次自动波特率失败,系统没有检测到S7总线。确认BCNet-S7PPI连接到S7-200PLC,或者检查S7-200PLC通讯口是否损坏。

  长时间熄灭系统启动故障。送修。

  数据通讯闪烁闪烁代表完成一次S7总线数据通讯通讯正常,无故障。

  RJ45接口自带的指示灯:绿色为LINK指示灯,当以太网建立连接后该灯常亮。黄色为Active指示灯,当产生数据通讯时该灯闪烁。

  三. 安装方法

  BCNet-S7PPI直接安装于S7总线的DSub9通讯母口上,如S7-200PLC的编程口,或者带有编程口的西门子Profibus网络插头上。如果S7-200PLC的通讯口已经连接了触摸屏等其他总线设备,则可以先拆下其通讯电缆,在安装BCNet-S7PPI后再将通讯电缆插入到BCNet-S7PPI的扩展通讯口上。

  注意:某些品牌的触摸屏(如WinVIEW、台达、Koyo)的通讯口不支持S7总线多主站功能,不可以直接连接到BCNet-S7PPI的扩展通讯口上,需要通过北辰公司的PPI总线桥才能接入。

第二章 查找设备和设置参数

  一.修改IP地址

  BCNet-S7PPI在出厂时的预置IP地址为192.168.1.188。如果您的计算机不在192.168.1网段(譬如在192.168.0网段),首先需要将计算机IP地址手动设置为192.168.1.x。然后用网线直接连接到BCNet-S7PPI。打开IE浏览器,在地址栏输入:192.168.1.188按回车,如果IP正确,则会显示BCNet-S7PPI的Web配置网页。切换到[以太网接口参数]页面,更改成您希望的IP地址(如果您希望在公司局域网内使用,则应设置成公司局域网IP),并点击[确认]按钮。

  二.查找设备

  如果忘记了BCNet-S7PPI的IP地址,可以通过以下方法来找到它:

  1. 运行BCNetPro软件,搜索设备。

  2. 通过UPnP自动发现设备:打开计算机控制面板,运行添加或删除程序,选择添加/删除Windows组件,选择网络服务,点击详细信息,选择UPnP用户界面,点击确定按钮进行安装。安装完毕重启计算机。然后打开网上邻居,按F5键刷新,你可以在网上邻居看到BCNet-S7PPI设备。

  三.设置参数

  可以通过BCNet-S7PPI的Web配置页面或者BCNetPro软件来设置参数。Web页面用于设置一些基本参数,其他参数(如BCNetS7-DX功能、关闭Web页面等)需要用BCNetPro软件来设置。除非需要明确指定,通常情况下不要随意修改设备参数。

  基本参数:

  1.BCNet站地址:这是BCNet-S7PPI的自身站地址,不是PLC的地址。在S7总线上应该唯一,通常设置为0或者1,不应该设置为2(2是PLC的默认地址)。

  2.S7总线最高站地址:默认为31。数值影响S7总线站点查询范围,不建议修改。

  3.站点通讯重试次数:默认为3。不建议修改。

  4.地址间隔刷新系数:默认为10。数值影响S7总线站点查询频率,不建议修改。

  5.MicroWIN编程PLC地址:指定MicroWIN软件编程的目标PLC地址。BCNet-S7PPI如果连接到由多个S7-200PLC组成的S7总线上,则可以对多个PLC进行编程。

  6.以太网IP地址、掩码和网关:根据当前网络设置这些参数。

  关闭Web和UPnP:

  如果BCNet-S7PPI位于局域网中,暴露Web配置页面可能带来安全性问题。运行BCNetPro软件,将Web页面和UPnP功能禁止以防止局域网终端随意更改参数。

  四. S7总线状态

  在Web首页有S7总线状态信息:

  1. S7总线状态:显示运行表示系统正常;显示错误表示系统出错。

  2. 自动波特率:BCNet-S7PPI在系统上电时会进行波特率检测,显示完成表示波特率检测正确;显示失败表示波特率没有被正确检测到。

  3. 当前波特率:显示当前检测到的S7总线波特率。

  如果BCNet-S7PPI被正确连接到了一个S7总线,则以上信息应该为运行完成和实际波特率。如果显示错误失败则需要进一步检查原因。

  4. S7-200地址表:显示当前S7总线上存在的PLC地址。当上位计算机和BCNet-S7PPI之间没有数据通讯时地址表的刷新周期为10秒;当有数据通讯时刷新周期为1分钟。

第三章 MicroWIN、PC Access通讯

  一. 设置PG/PC接口

  BCNet-S7PPI可以通过以太网对S7-200PLC进行编程。打开西门子MicroWIN软件,在左侧导航栏点击[设置PG/PC接口],在为使用的接口分配参数中选择TCP/IP-》(计算机网卡),然后点击[确定]按钮。

  注意:MicroWIN需要V4.0+SP6以上版本。

  二. 通讯参数

  点击MicroWIN的左侧导航栏的[通讯]按钮,在打开的通讯对话框中点击远程IP地址栏右面的按钮,在弹出的IP地址浏览器中输入BCNet-S7PPI的IP地址并保存退出。双击刷新查找PLC。

  如果找不到PLC(显示不存在),则可能的原因有:

  1. 参数[MicroWIN编程PLC地址]不正确:打开BCNet-S7PPI的Web配置页面,查看首页的S7-200地址表中的PLC地址和S7总线状态信息。

  2. PLC的通讯口有可能被设置为自由口通讯:将PLC编程开关切换到STOP状态,重新对BCNet-S7PPI上电。

  如果找到PLC则可以选择PLC并按[确定]按钮,接下来就可以进行程序上下载和数据监控了。

三. Internet远程编程

  BCNet-S7PPI支持Internet远程编程和监控。步骤如下:

  1. 打开BCNet-S7PPI所在局域网的路由器Web配置页面,如路由器IP为192.168.1.1,则在IE浏览器地址栏输入192.168.1.1后回车,通常的登录名和口令为admin(如果不正确请咨询网络管理员)。

  2. 在[转发规则]/[虚拟服务器]设置中需要将BCNet-S7PPI的IP和102端口开放。

  3. 将[转发规则]/ [DMZ主机]设置为BCNet-S7PPI的IP地址。

  4. 在路由器的[运行信息]中获得路由器外网IP地址。

  5. 将路由器外网IP地址告知远程连接者。远程连接者将外网IP地址输入MicroWIN的IP地址浏览器对话框,双击刷新查找PLC。

  注:通常路由器的外网IP地址是动态申请的,不是静态不变的。

  四.PC Access通讯

  S7-200 PC Access即S7-200的OPC服务器可以和BCNet-S7PPI直接通讯。支持OPC通道的上位机组态软件可以通过S7-200 OPC服务器实现对S7-200PLC的以太网数据通讯。步骤如下:

  1. 按上面的说明将MicroWIN的PG/PC接口设置为以太网TCP/IP驱动;

  2. 打开PC Access软件,选择MicroWIN(TCP/IP),鼠标右键选择新PLC,输入BCNet-S7PPI的IP地址,本地/远程的TSAP为00.00(不需要设置)。

  3. 选择新建的PLC条目,鼠标右键选择新/项目,设置项目(PLC变量)属性。

第四章 BCNetS7 OPC、DX通讯

  一. BCNetS7 OPC通讯

  BCNetS7 OPC服务器是通过集成在BCNet-S7PPI中的BCNetS7协议进行读写PLC数据的。BCNetS7协议是北辰公司定制的开放的以太网侧通讯协议,目的是使得一些由高级语言编制的软件系统可以方便的通过以太网socket访问BCNet-S7PPI来读写PLC数据。关于BCNetS7协议的详细说明请参本指南后面的附录A:BCNetS7以太网通讯协议。

  当然,你也可以选择采用BCNetS7 OPC服务器软件,这个软件是免费的,如果采用BCNetS7 OPC,则需要在你的软件中实现OPC客户机功能。采用BCNetS7 OPC服务器的好处是可以同时对多个BCNet-S7PPI进行数据通讯,而PC Access以及SimaticNET OPC对PLC连接数是有限制的。BCNetS7 OPC服务器被设计成多线程并发通讯,因此并不会占用很高的CPU使用率。在实际项目中,对位于同一网段的74台BCNet-S7PPI进行全速数据读写所占用的CPU使用率不到1%。BCNetS7 OPC服务器的连接和变量定义由BCNetS7 OPCEditor软件来完成。

  二. BCNetS7 DX通讯

  BCNetS7 DX(DataExchange)用于BCNet-S7PPI之间进行数据交换。BCNet-S7PPI内部集成BCNetS7 DX功能,需要BCNetPro软件才能设置参数。

  BCNetS7 DX共可以配置8条数据交换命令,每个命令最多可以读写200个字节。命令由BCNet-S7PPI循环执行,在BCNet-S7PPI各自连接的PLC之间自动实现数据交换,在PLC中不需要编写任何指令。每个命令执行的状态信息(状态字)储存到命令所在BCNet-S7PPI的PLC(本地PLC)的指定数据区。因此你可以在PLC程序里通过状态字来判断当前数据是否有效。

  每条DX命令的执行时间、正确和错误计数可以通过BCNetPro软件的设备运行诊断窗口来查看。

  BCNetS7 DX的应用:

  1.如果两个S7-200PLC控制系统需要相互交换数据,系统之间又相距甚远,那么你可以考虑在每个S7-200PLC上各安装一个BCNet-S7PPI,然后用以太网电缆或者光缆将两个BCNet-S7PPI连起来,然后在BCNet-S7PPI中(任意一个或者两个)中配置远程读/写命令即可。

  2.如果两个S7-200PLC控制系统需要相互交换数据,系统之间距离较近,那么你可以考虑用Profibus总线电缆将两个S7-200PLC连接起来,并设置成不同的站地址。然后只需要一个BCNet-S7PPI,插入到任意一个PLC上。通过BCNetPro软件配置BCNetS7 DX参数:设置远程BCNet-S7PPI的IP地址为自身IP地址,配置命令在不同的站地址PLC之间交换数据。

第五章 ModbusTCP通讯

  一. Modbus地址映射

  BCNet-S7PPI内部集成ModbusTCP服务器,支持ModbusTCP通讯的客户机软件可以直接读写S7-200PLC的数据。实现功能号包括:FC1、FC2、FC3、FC4、FC5、FC6和FC16。

  S7-200PLC的站地址为Modbus从站地址。

  S7-200PLC的数据区和Modbus数据区在BCNet-S7PPI内部被自动映射:

  1. S7-200的Q区对应Modbus的线圈,Q0.0对应00001。

  2. S7-200的I区对应Modbus的离散输入,I0.0对应10001。

  3. S7-200的M区对应Modbus的输入寄存器,MW0对应30001。

  4. S7-200的V区对应Modbus的乘法寄存器,VW0对应40001。

  地址计算公式如下:

  1. Qm.n = 00001 + m*8 + n。

  2. Im.n = 10001 + m*8 + n。

  3. MWm= 30001 + m/2,m为偶数。

  4. VWm = 40001 + m/2,m为偶数。

  二. 功能限制

  注意:FC1(读输出线圈)、FC2(读离散输入)只能对单个位进行操作,不能对多个连续的位进行读写操作。

  三. 功能测试

  运行光盘中的ModScan32软件:

  1. 选择菜单Connection/Connect,选择Remote TCP/IP Server,输入BCNet-S7PPI的IP地址,Service端口为502;点击[OK]。

  2. 在子窗口ModSca1中设置Device ID为S7-200PLC的站地址(如2)。功能号选择03:HOLDING REGISTER,Address = 00001,Length = 10。

  3. 子窗口数据区显示40001-40010的16进制数据,其对应于S7-200的VW0-VW18数值。

  4. 双击子窗口数据区的数据可以修改数值。

第六章BCNet-S7PPI概述

  BCNet-S7PPI的功能:

  l 支持S7总线多主站网络通讯,已经连接到S7-200控制器的西门子触摸屏或者上位PC系统不受影响。(注:对于非西门子触摸屏可能需要北辰的PPI总线桥)。

  l S7总线波特率自动检测,无须设置。

  l 自动查询S7总线上的S7-200控制器,显示地址列表。

  l BCNet-S7PPI直接安装在S7-200控制器的DSub9通讯口上,并扩展一个编程口用于其它总线设备连接。BCNet-S7PPI从通讯口获取电源(也可外接电源),无需通讯电缆和安装附件,即插即用。

  l 支持西门子S7以太网通讯驱动,包括MicroWIN编程软件、PC Access(S7-200 OPC服务器)等。

  l 以太网端口BCNetS7协议开放,用户可以按照BCNetS7协议采用高级语言编程(如VB、VC、C#等)实现与S7-200的数据通讯,方便开发生产管理系统。

  l 提供BCNetS7OPC服务器,所有集成OPC通道的SCADA(上位机监控组态软件)可采用OPC方式与S7-200通讯。

  l BCNetS7 DataExchange功能,通过简单的配置(BCNetPro软件)即可实现在两个BCNet-S7PPI所连接的PLC之间自动交换数据。

  l 集成ModbusTCP服务器,支持FC1、FC2、FC3、FC4、FC5、FC6、FC16,Modbus数据区自动映射至S7-200数据区。

  l 支持24个以太网TCP/IP连接,允许24台PC同时采集S7-200控制器数据。

  l 通过路由器端口映射可实现S7-200控制器的Internet远程编程和监控。

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