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LabVIEW通过以太网与西门子S7-1200PLC通信,制作你自己的WINCC

 三羊叔 2018-09-06

原创不易,请勿抄袭!

很多人可能听过或者用过这个软件,其实简单来说就是一个信息采集的系统,在工业中,对应的就是人机界面,类似于WINCC,INTOUCH,组态王等等,近几年在国内很火,今天和大家分享一下。

其实,建立自己的人机界面的方式有很多种,其中包括文中所讲的Labview,除此之外作者还使用过VB运用prodave驱动或者Libnodave驱动连接PLC数据制作画面,也非常好用。都是非常好用且有趣的应用,而且使用这些小众化的方式可以使得编出来的人机界面很高大上,最重要的是没有刻苦学习过的人无法更改或者判断故障,也就是不可替代性!搞工控的都知道不可替代性代表了什么,尤其是在每年数万电气自动化毕业生就业的前提下。

除了上述的目的,我觉得对于这些应用,一般的工控人员来讲只需要简单了解,需要用的时候再去研究学习即可,毕竟自动化知识不是纸上谈兵,没有实际应用再好的学生也学不来。

好吧,开始我们今天的案例!

一 概述

西门子S7-1200 PLC支持多种协议通过以太网通讯方式,如OPC、TCP、S7、MODBUS-TCP等。TCP方式相比其它协议,具有更多的灵活性,更快的数据响应等优点,本人即介绍LabVIEW通过TCP方式与S7-1200 PLC通信。

S7-1200 PLC的TCP通信方式,称之为“开放式用户通讯”,通过以太网发送或读取数据。

二 测试硬件和软件

硬件包括:

博途S1200PLC:CPU 1215C和PC一台;

软件包括:

博途 TIA V14 SP1和LabVIEW 2012 或以上版本

编程思路分为两步;

1PLC编程:配置PLC --> 添加发送和接收数据块 --> 发送数据程序 --> 接收数据程序 --> 编译下载

2LabVIEW编程:创建TCP连接 --> 接收或发送数据 --> 关闭连接

三 操作步骤

3.1 CPU配置

1 打开 TIA Portal,创建项目,添加CPU为1215C。

2 双击“设备组态”,切换到“设备视图”,点击CPU,右键选择属性。

3 在常规栏,选择PROFINET 接口[X1]/以太网地址属性,设置CPU的IP地址,本例设置为 192.168.0.10,如下图所示:

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4 在常规栏,选择系统和时间存储器属性,启用系统存储器字节和时钟存储器字节,如下图:

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5 如果传输的数据量大,且实时性要求高,可选择通信负载属性,把由通信引起的循环负荷由默认为20%,提高到 50%。

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3.2 添加数据块

1 添加发送数据块。该数据块用于存储PLC向LabVIEW发送的数据。点击程序块/添加新块,在打开的对话框中选择数据块,输入名称,如 PlcSendData ,类型可选择全局DB。注意如果不一次性传输大量数据,可以直接使用PLC变量,单次发送一个数据,不需要创建数据块。

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2 打开该数据块PlcSendData ,添加数据,名称如 ArySendData,选择数据类型Array of Byte,即字节数组,数组长度设置为10。

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3 修改数据块属性。选中数据块PlcSendData ,右键属性,在属性栏去掉优化的块访问,以支持绝对寻址模式。

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4 添加接收数据块。该数据块用于存储LabVIEW向PLC发送的数据。数据块名称PlcRecvData,数据类型Array of Byte,操作方法同步骤1、2、3。

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3.3 编写发送数据程序

1 打开 Main 程序

2 添加指令通信/开放式用户通信/TSEND_C到程序段1,调用选项的数据块名称采用默认。

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3 配置 TSEND_C 的通讯参数。选中 TSEND_C,右键属性,切换到组态页,选择连接参数属性。伙伴项选择未指定连接数据选择新建系统会自动创建一个连接数据,如PLC_1_Send_DB。输入伙伴的IP地址,如192.168.0.12。由伙伴主动建立连接,PLC的端口可保留默认的2000。连接类型为TCP,连接ID采用默认值。(注:所谓伙伴即与PLC通信的另一方,可以为上位机PC、HMI等)

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4 配置 TSEND_C 的输入输出。TSEND_C在检测到参数 REQ 上升沿时执行发送作业,因此每次发送数据时,都应在REQ上产生一个脉冲,此处为了简便,调用系统时钟 Clock_10Hz(每秒10次),周期性的发送数据。参数DATA为待发送的数据,此处调用数据块 PlcSendData。注意DATA采用纯符号寻址时,发送 LEN 应设置为0,而采用绝对寻址时,应设置为实际发送数据的长度。通讯状态参数 DONE\BUSY等按需要连接。

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3.4 编写接收数据程序

1 添加指令通信/开放式用户通信/TRCV_C 到程序段2,调用选项的数据块名称采用默认。

2 配置 TRCV_C 的通讯参数。选中 TRCV_C,右键属性,切换到组态页,选择连接参数属性。伙伴项选择未指定连接数据选择3.3 步骤自动创建的数据,如PLC_1_Send_DB,切记不要选择新建(此例的通讯连接为自动创建,因此发送与接收共用一个连接,必须保持一致才能正常通讯)。

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3 配置 TRCV_C 的输入输出。TRCV_C在检测到参数 EN_R 为1时启动接收。参数DATA为数据接收区,此处调用3.2步骤所创建的数据块PlcRecvData。注意DATA采用纯符号寻址时,接收 LEN 应设置为0,而采用绝对寻址时,应设置为实际发送数据的长度。通讯状态参数 DONE\BUSY等按需要连接。具体参数信息请查看帮助文档。

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4 为了判断PLC是否正确接收到LabVIEW所发送的数据,可通过以下两种方法测试。

a、将第3.3 的数据发送区设置为与数据接收区相同的数据块,即 PlcRecvData,使PLC把接收到数据发送回LabVIEW。

b、添加 MOVE 指令采用数据移动的方法完成此功能,如下所示:

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3.5 编写LabVIEW程序

1) 创建TCP连接TCP OpenConnection。输入PLC的IP地址 192.168.0.10 和端口号2000。

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2) 读取数据TCP Read。输入读取长度10(PLC程序的发送数据块长度为10个字节)。

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3) 发送数据TCP Write。

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4) 关闭连接TCP Close Connection。

5) 前面板如下。点击 Write,把数据WriteData写入PLC,同时PLC把该数据发回LabVIEW,通过 ReadData显示。如果ReadData数据与WriteData一致,即通信正常。

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3.6 下载程序,连接测试

哎呀妈呀,累死我了,大家点个赞支持我一下呗!

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