精智屏和S7-400H通信

時間：2022-11-24作者：上海騰希電氣技術(shù)有限公司瀏覽：152

西門子新推出了新一代的Comfort Panel（精智系列面板）和帶有PROFINET 接口的S7-400H PN(CPU 41x-5H)，在Comfort Panel和S7-400H PN之間建立以太網(wǎng)連接的配置過程中，較之傳統(tǒng)操作面板和S7-400H，組態(tài)軟件和方式都產(chǎn)生了變化。
注意：本文只描述S7-400H PN通過集成PN接口連接Comfort Panel，S7-400H PN通過集成MPI/DP接口或CP443-1（IP地址）連接Comfort Panel，或連接支持腳本功能的其它操作面板（例如xP277等）也可以參考本文。
        本文中所使用的硬件和軟件環(huán)境如下：
(A) S7-400H PN
CPU 416-5 H PN/DP (6ES7 416-5HS06-0AB0, Firmware V6.0)
IM153-4 PN HF (6ES7 153-4BA00-0XB0, Firmware V4.0)
SM 321/322 16DI/DO
(B) TP900 Comfort Panel (6AV2 124-0JC01-0AX0)
(C) TIA Portal ES 工程師站
Field PG M3 (6ES7 715-1BB20-0AA0)
Windows 7 Ultimate SP1(X64)
STEP7 Professional 2010 SR2 (STEP7 V5.5 SP2 HF1), TIA Portal V11 SP2 Upd4 (STEP7 Professional V11 SP2 Upd4, WinCC Professional V11 SP2 Upd4)
注意
由于TIA Portal V11 SP2尚未支持S7-400H，所以仍需要經(jīng)典STEP7 V5.5 SP2 HF1組態(tài)S7-400H PN；可以參考以下鏈接：


而僅需要WinCC Comfort V11 SP2組態(tài)Comfort Panel即可。
建議安裝WinCC Comfort/Advanced/Professional V11 SP2，可以參考以下鏈接：



2組態(tài)Comfort Panel和S7-400H PN的以太網(wǎng)連接
在ES站上的STEP7中組態(tài)S7-400H PN，在TIA Portal中組態(tài)Comfort Panel及其和S7-400H PN的以太網(wǎng)連接。

2.1 組態(tài)S7-400H PN項目
S7-400H PN的典型配置如1圖所示。


圖1

(A) 打開STEP7，參照實際配置，創(chuàng)建 SIMATIC H Station，如圖2所示。


圖2

(B) 設(shè)置Rack0上的CPU 的PN接口地址為192.168.0.101，Rack1上的CPU的PN接口地址為192.168.0.102。
(C) 在Rack0上的CPU屬性中選擇Clock memory，設(shè)置Memory byte為MW10，如圖3所示。


圖3

2.2 組態(tài)Comfort Panel項目
(A) 打開TIA Portal，創(chuàng)建新項目，添加 HMI設(shè)備，選擇Comfort Panel，如圖4所示。


圖4

(B) 設(shè)置Comfort Panel的以太網(wǎng)的IP地址為192.168.0.100。
(C) 在Connection中添加用于監(jiān)控Rack0的CPU的連接PLC_1，通信驅(qū)動選擇”SIMATIC S7-300/400”，設(shè)置IP地址為192.168.0.101，Expansion slot為3，Rack為0，如圖5所示


圖5

(D) 在Connection中添加用于監(jiān)控Rack1的CPU的連接PLC_2，通信驅(qū)動選擇”SIMATIC S7-300/400”，設(shè)置IP地址為192.168.0.102，Expansion slot為3，Rack為1，如圖6所示


圖6

(E) 在Connection中添加用于創(chuàng)建過程變量的連接PLC_Changer_12，通信驅(qū)動選擇”SIMATIC S7-300/400”，設(shè)置IP地址為192.168.0.101，Expansion slot為3，Rack為0
(F) 在HMI tags中添加如下內(nèi)部和外部過程變量，如圖7所示。


圖7

(F) 本文附件Connection.zip中包含三段腳本。在Scripts中添加過程Connection_PLC1，將 connecton_PLC1.txt中的文本分別拷貝到Sub中，注意系統(tǒng)函數(shù)ChangeConnection的參數(shù)需要和連接PLC_1的地址和位 置一致，如圖8所示。


圖8

(G) 在Scripts中添加過程Connection_PLC2，將connecton_PLC2.txt中的文本拷貝到腳本中，注意系統(tǒng)函數(shù)ChangeConnection的參數(shù)需要和連接PLC_2的地址和位置一致。
(H) 在Scripts中添加過程Connection_lost，將connecton_lost.txt中的文本拷貝到腳本中，如圖9所示。


圖9

(H) 在變量trigger_PLC1的Properties-Event-Value change中添加函數(shù)，分配之前創(chuàng)建的過程Connection_PLC1，如圖10所示。


圖10

(I) 在變量trigger_PLC2的Properties-Event-Value change中添加函數(shù)，分配之前創(chuàng)建的過程Connection_PLC2。
(I) 在Schedule tasks中添加任務(wù)Check_Connection，Trigger選擇1 Minute，在Properties-Event-Update中添加函數(shù)，分配之前創(chuàng)建的過程Connection_lost，如圖11所示。


圖11

(J) 在Screen中添加測試畫面，顯示所有變量和報警信息，如圖12所示。


圖12

2.3 切換連接的腳本邏輯解釋
        以變量trigger_PLC2觸發(fā)過程Connection_PLC2為例解釋切換腳本的邏輯：
(A) 變量trigger_PLC2表示PLC2的Clock Menory Byte的*4位，即每0.8秒0/1變化一次，其數(shù)值較新觸發(fā)過程Connection_PLC2。
(B) 首先執(zhí)行初始化，即確認(rèn)連接PLC_2正常，而連接PLC_Changer_12默認(rèn)指向連接PLC_1。
(C) 然后執(zhí)行連接PLC_1的狀態(tài)檢測，變量con_state_PLC1累加1；如果連接PLC_1正常，則變量trigger_PLC1同樣觸發(fā)過程 Connection_PLC1，這樣變量con_state_PLC1即被復(fù)位為1，連接PLC_Changer_12依然指向連接PLC_1。
(D) 如果連接PLC_1中斷，trigger_PLC1不會觸發(fā)過程Connection_PLC1，這樣變量con_state_PLC1一直累加，不會復(fù) 位，直至大于10；此時執(zhí)行連接切換，將連接PLC_Changer_12指向連接PLC_2，并標(biāo)識連接PLC_1無效。
(E) 如果連接PLC_1和PLC_2都無效，則嘗試切換連接將PLC_Changer_12指向連結(jié)PLC_2。
        以變量trigger_PLC1觸發(fā)過程Connection_PLC1切換連接的邏輯同上。
        在Schedule tasks中觸發(fā)過程Connection_lost的邏輯解釋如下：
(A) 每隔一分鐘判斷變量con_state_PLC1/2的值：連接PLC_1/2正常時，將變量con_state_PLC1/2設(shè)置為5；
(B) 而當(dāng)變量con_state_PLC1/2大于等于5時，標(biāo)識連接PLC_1/2無效。
        根據(jù)上述過程的腳本邏輯，變量con_state_PLC1/2的值和連接PLC1/2的狀態(tài)對應(yīng)關(guān)系如表1所示。

變量con_state_PLC1/2值	連接PLC1/2狀態(tài)
0	初始化
1~5	正常
6~10	中斷
11~20	故障
100	無效





表1
 

2.4 下載調(diào)試項目
        將項目編譯后下載到Comfort Panel后，做以下調(diào)試：
(A) 初始時，Comfort Panel和S7-400H PN的連接正常，變量trigger_PLC1/2在0/1變化，變量con_state_PLC1/2基本上在1/2變化，連接默認(rèn)指向連結(jié)PLC_1，如圖13所示。


圖13

(B) 拔掉連接PLC_1的網(wǎng)線，連結(jié)PLC_1中斷，變量trigger_PLC1無效，變量con_state_PLC1為100，連接PLC_Changer_12切換到連接PLC_2，如圖14所示。


圖14

(C) 重新連接PLC_1的網(wǎng)線，連結(jié)PLC_1恢復(fù)，變量trigger_PLC1在0/1變化，連接PLC_Changer_12依然保持到連接PLC_2，如圖15所示。


圖15

(D) 手動停止PLC2，變量trigger_PLC2不再變化，不再執(zhí)行過程Connection_PLC2中對變量con_state_PLC2的復(fù)位操 作，變量con_state_PLC2為100，連接PLC_Changer_12切換到連接PLC_1，如圖16所示。


圖16

該項目可以實現(xiàn)Comfort Panel在S7-400H PN單CPU斷線和停機時的自動切換。


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