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工業(yè)以太網(wǎng)

S7200以太網(wǎng)通訊處理器BCNet-S7PPI應(yīng)用

2025China.cn   2012年08月16日

引言

  BCNet-S7PPI直接安裝于S7總線的DSub9通訊母口上,如S7-200PLC的編程口,或者帶有編程口的西門子Profibus網(wǎng)絡(luò)插頭上。如果S7-200PLC的通訊口已經(jīng)連接了觸摸屏等其他總線設(shè)備,則可以先拆下其通訊電纜,在安裝BCNet-S7PPI后再將通訊電纜插入到BCNet-S7PPI的擴(kuò)展通訊口上。

第一章 硬件說明和安裝

  一. 硬件接口

  BCNet-S7PPI共有四個接口:DSub9通訊公口、DSub9通訊母口、RJ45通訊口和外部電源端子。各接口功能描述:

  1. DSub9通訊公口:S7總線通訊口,可直接插入S7-200PLC的編程口。通訊口的針腳定義與S7-200PLC一致,其中3腳為RS485的B線,8腳為RS485的A線,5腳為邏輯地。7腳為PLC的24VDC電源正,2腳為24VDC電源地。2/7腳的24VDC電源作為BCNet-S7PPI的默認(rèn)供電輸入。

  2.DSub9通訊母口:S7總線擴(kuò)展通訊口,與DSub9通訊公口聯(lián)通,作為其他通訊站點接入使用,如觸摸屏等設(shè)備。

  3.RJ45通訊口:以太網(wǎng)通訊電纜插口,遵循以太網(wǎng)接線標(biāo)準(zhǔn)。其中1腳為TX+,2腳為TX-,3腳為RX+,6腳為RX-。

  4.外部供電接線端子:BCNet-S7PPI可選的外部24VDC供電輸入。靠近RJ45接口的端子為24VDC正輸入。當(dāng)BCNet-S7PPI連接到非PLC編程口時需要外部電源供電。

  注意:不可以同時通過PLC編程口和外部電源端子對BCNet-S7PPI供電!長時間接通可能會損壞PLC編程口。在確認(rèn)使用外部供電前請保證當(dāng)前BCNet-S7PPI所連接的S7總線通訊口的2/7腳上無24VDC電源輸出。

  二. LED指示燈

  BCNet-S7PPI前面板有兩個系統(tǒng)指示燈,紅色為電源指示燈(Pwr燈),綠色為S7總線指示燈(Bus燈)。系統(tǒng)指示燈功能描述:

  1. Pwr:紅色LED,BCNet-S7PPI系統(tǒng)供電指示燈。當(dāng)系統(tǒng)供電正常,Pwr燈應(yīng)常亮。

  2. Bus:綠色LED,S7總線狀態(tài)指示燈??赡艿臓顟B(tài)如下:

  操作Bus燈狀態(tài)意義故障解決

  系統(tǒng)上電數(shù)秒后為常亮自動波特率完成,至少有一個S7-200PLC被檢測到。系統(tǒng)正常,無故障。

  1Hz閃爍檢測到具有相同站地址的S7主站。重新設(shè)定BCNet-S7PPI的站地址。

  間隙性閃爍兩次自動波特率失敗,系統(tǒng)沒有檢測到S7總線。確認(rèn)BCNet-S7PPI連接到S7-200PLC,或者檢查S7-200PLC通訊口是否損壞。

  長時間熄滅系統(tǒng)啟動故障。送修。

  數(shù)據(jù)通訊閃爍閃爍代表完成一次S7總線數(shù)據(jù)通訊通訊正常,無故障。

  RJ45接口自帶的指示燈:綠色為LINK指示燈,當(dāng)以太網(wǎng)建立連接后該燈常亮。黃色為Active指示燈,當(dāng)產(chǎn)生數(shù)據(jù)通訊時該燈閃爍。

  三. 安裝方法

  BCNet-S7PPI直接安裝于S7總線的DSub9通訊母口上,如S7-200PLC的編程口,或者帶有編程口的西門子Profibus網(wǎng)絡(luò)插頭上。如果S7-200PLC的通訊口已經(jīng)連接了觸摸屏等其他總線設(shè)備,則可以先拆下其通訊電纜,在安裝BCNet-S7PPI后再將通訊電纜插入到BCNet-S7PPI的擴(kuò)展通訊口上。

  注意:某些品牌的觸摸屏(如WinVIEW、臺達(dá)、Koyo)的通訊口不支持S7總線多主站功能,不可以直接連接到BCNet-S7PPI的擴(kuò)展通訊口上,需要通過北辰公司的PPI總線橋才能接入。

第二章 查找設(shè)備和設(shè)置參數(shù)

  一.修改IP地址

  BCNet-S7PPI在出廠時的預(yù)置IP地址為。如果您的計算機(jī)不在192.168.1網(wǎng)段(譬如在192.168.0網(wǎng)段),首先需要將計算機(jī)IP地址手動設(shè)置為192.168.1.x。然后用網(wǎng)線直接連接到BCNet-S7PPI。打開IE瀏覽器,在地址欄輸入:按回車,如果IP正確,則會顯示BCNet-S7PPI的Web配置網(wǎng)頁。切換到[以太網(wǎng)接口參數(shù)]頁面,更改成您希望的IP地址(如果您希望在公司局域網(wǎng)內(nèi)使用,則應(yīng)設(shè)置成公司局域網(wǎng)IP),并點擊[確認(rèn)]按鈕。

  二.查找設(shè)備

  如果忘記了BCNet-S7PPI的IP地址,可以通過以下方法來找到它:

  1. 運行BCNetPro軟件,搜索設(shè)備。

  2. 通過UPnP自動發(fā)現(xiàn)設(shè)備:打開計算機(jī)控制面板,運行“添加或刪除程序”,選擇“添加/刪除Windows組件”,選擇“網(wǎng)絡(luò)服務(wù)”,點擊“詳細(xì)信息”,選擇“UPnP用戶界面”,點擊“確定”按鈕進(jìn)行安裝。安裝完畢重啟計算機(jī)。然后打開“網(wǎng)上鄰居”,按“F5”鍵刷新,你可以在網(wǎng)上鄰居看到BCNet-S7PPI設(shè)備。

  三.設(shè)置參數(shù)

  可以通過BCNet-S7PPI的Web配置頁面或者BCNetPro軟件來設(shè)置參數(shù)。Web頁面用于設(shè)置一些基本參數(shù),其他參數(shù)(如BCNetS7-DX功能、關(guān)閉Web頁面等)需要用BCNetPro軟件來設(shè)置。除非需要明確指定,通常情況下不要隨意修改設(shè)備參數(shù)。

  基本參數(shù):

  1.BCNet站地址:這是BCNet-S7PPI的自身站地址,不是PLC的地址。在S7總線上應(yīng)該唯一,通常設(shè)置為0或者1,不應(yīng)該設(shè)置為2(2是PLC的默認(rèn)地址)。

  2.S7總線最高站地址:默認(rèn)為31。數(shù)值影響S7總線站點查詢范圍,不建議修改。

  3.站點通訊重試次數(shù):默認(rèn)為3。不建議修改。

  4.地址間隔刷新系數(shù):默認(rèn)為10。數(shù)值影響S7總線站點查詢頻率,不建議修改。

  5.MicroWIN編程PLC地址:指定MicroWIN軟件編程的目標(biāo)PLC地址。BCNet-S7PPI如果連接到由多個S7-200PLC組成的S7總線上,則可以對多個PLC進(jìn)行編程。

  6.以太網(wǎng)IP地址、掩碼和網(wǎng)關(guān):根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)設(shè)置這些參數(shù)。

  關(guān)閉Web和UPnP:

  如果BCNet-S7PPI位于局域網(wǎng)中,暴露Web配置頁面可能帶來安全性問題。運行BCNetPro軟件,將Web頁面和UPnP功能禁止以防止局域網(wǎng)終端隨意更改參數(shù)。

  四. S7總線狀態(tài)

  在Web首頁有S7總線狀態(tài)信息:

  1. S7總線狀態(tài):顯示“運行”表示系統(tǒng)正常;顯示“錯誤”表示系統(tǒng)出錯。

  2. 自動波特率:BCNet-S7PPI在系統(tǒng)上電時會進(jìn)行波特率檢測,顯示“完成”表示波特率檢測正確;顯示“失敗”表示波特率沒有被正確檢測到。

  3. 當(dāng)前波特率:顯示當(dāng)前檢測到的S7總線波特率。

  如果BCNet-S7PPI被正確連接到了一個S7總線,則以上信息應(yīng)該為“運行”“完成”和實際波特率。如果顯示“錯誤”“失敗”則需要進(jìn)一步檢查原因。

  4. S7-200地址表:顯示當(dāng)前S7總線上存在的PLC地址。當(dāng)上位計算機(jī)和BCNet-S7PPI之間沒有數(shù)據(jù)通訊時地址表的刷新周期為10秒;當(dāng)有數(shù)據(jù)通訊時刷新周期為1分鐘。

第三章 MicroWIN、PC Access通訊

  一. 設(shè)置PG/PC接口

  BCNet-S7PPI可以通過以太網(wǎng)對S7-200PLC進(jìn)行編程。打開西門子MicroWIN軟件,在左側(cè)導(dǎo)航欄點擊[設(shè)置PG/PC接口],在“為使用的接口分配參數(shù)”中選擇“TCP/IP-》(計算機(jī)網(wǎng)卡)”,然后點擊[確定]按鈕。

  注意:MicroWIN需要V4.0+SP6以上版本。

  二. 通訊參數(shù)

  點擊MicroWIN的左側(cè)導(dǎo)航欄的[通訊]按鈕,在打開的“通訊”對話框中點擊遠(yuǎn)程IP地址欄右面的按鈕,在彈出的“IP地址瀏覽器”中輸入BCNet-S7PPI的IP地址并保存退出。“雙擊刷新”查找PLC。

  如果找不到PLC(顯示“不存在”),則可能的原因有:

  1. 參數(shù)[MicroWIN編程PLC地址]不正確:打開BCNet-S7PPI的Web配置頁面,查看首頁的“S7-200地址表”中的PLC地址和S7總線狀態(tài)信息。

  2. PLC的通訊口有可能被設(shè)置為自由口通訊:將PLC編程開關(guān)切換到STOP狀態(tài),重新對BCNet-S7PPI上電。

  如果找到PLC則可以選擇PLC并按[確定]按鈕,接下來就可以進(jìn)行程序上下載和數(shù)據(jù)監(jiān)控了。

三. Internet遠(yuǎn)程編程

  BCNet-S7PPI支持Internet遠(yuǎn)程編程和監(jiān)控。步驟如下:

  1. 打開BCNet-S7PPI所在局域網(wǎng)的路由器Web配置頁面,如路由器IP為,則在IE瀏覽器地址欄輸入后回車,通常的登錄名和口令為admin(如果不正確請咨詢網(wǎng)絡(luò)管理員)。

  2. 在[轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則]/[虛擬服務(wù)器]設(shè)置中需要將BCNet-S7PPI的IP和102端口開放。

  3. 將[轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則]/ [DMZ主機(jī)]設(shè)置為BCNet-S7PPI的IP地址。

  4. 在路由器的[運行信息]中獲得路由器外網(wǎng)IP地址。

  5. 將路由器外網(wǎng)IP地址告知遠(yuǎn)程連接者。遠(yuǎn)程連接者將外網(wǎng)IP地址輸入MicroWIN的IP地址瀏覽器對話框,“雙擊刷新”查找PLC。

  注:通常路由器的外網(wǎng)IP地址是動態(tài)申請的,不是靜態(tài)不變的。

  四.PC Access通訊

  S7-200 PC Access即S7-200的OPC服務(wù)器可以和BCNet-S7PPI直接通訊。支持OPC通道的上位機(jī)組態(tài)軟件可以通過S7-200 OPC服務(wù)器實現(xiàn)對S7-200PLC的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通訊。步驟如下:

  1. 按上面的說明將MicroWIN的PG/PC接口設(shè)置為以太網(wǎng)TCP/IP驅(qū)動;

  2. 打開PC Access軟件,選擇“MicroWIN(TCP/IP)”,鼠標(biāo)右鍵選擇“新PLC”,輸入BCNet-S7PPI的IP地址,本地/遠(yuǎn)程的TSAP為00.00(不需要設(shè)置)。

  3. 選擇新建的PLC條目,鼠標(biāo)右鍵選擇“新/項目”,設(shè)置項目(PLC變量)屬性。

第四章 BCNetS7 OPC、DX通訊

  一. BCNetS7 OPC通訊

  BCNetS7 OPC服務(wù)器是通過集成在BCNet-S7PPI中的BCNetS7協(xié)議進(jìn)行讀寫PLC數(shù)據(jù)的。BCNetS7協(xié)議是北辰公司定制的開放的以太網(wǎng)側(cè)通訊協(xié)議,目的是使得一些由高級語言編制的軟件系統(tǒng)可以方便的通過以太網(wǎng)socket訪問BCNet-S7PPI來讀寫PLC數(shù)據(jù)。關(guān)于BCNetS7協(xié)議的詳細(xì)說明請參本指南后面的附錄A:BCNetS7以太網(wǎng)通訊協(xié)議。

  當(dāng)然,你也可以選擇采用BCNetS7 OPC服務(wù)器軟件,這個軟件是免費的,如果采用BCNetS7 OPC,則需要在你的軟件中實現(xiàn)OPC客戶機(jī)功能。采用BCNetS7 OPC服務(wù)器的好處是可以同時對多個BCNet-S7PPI進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊,而PC Access以及SimaticNET OPC對PLC連接數(shù)是有限制的。BCNetS7 OPC服務(wù)器被設(shè)計成多線程并發(fā)通訊,因此并不會占用很高的CPU使用率。在實際項目中,對位于同一網(wǎng)段的74臺BCNet-S7PPI進(jìn)行全速數(shù)據(jù)讀寫所占用的CPU使用率不到1%。BCNetS7 OPC服務(wù)器的連接和變量定義由BCNetS7 OPCEditor軟件來完成。

  二. BCNetS7 DX通訊

  BCNetS7 DX(DataExchange)用于BCNet-S7PPI之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。BCNet-S7PPI內(nèi)部集成BCNetS7 DX功能,需要BCNetPro軟件才能設(shè)置參數(shù)。

  BCNetS7 DX共可以配置8條數(shù)據(jù)交換命令,每個命令最多可以讀寫200個字節(jié)。命令由BCNet-S7PPI循環(huán)執(zhí)行,在BCNet-S7PPI各自連接的PLC之間自動實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換,在PLC中不需要編寫任何指令。每個命令執(zhí)行的狀態(tài)信息(狀態(tài)字)儲存到命令所在BCNet-S7PPI的PLC(本地PLC)的指定數(shù)據(jù)區(qū)。因此你可以在PLC程序里通過狀態(tài)字來判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)是否有效。

  每條DX命令的執(zhí)行時間、正確和錯誤計數(shù)可以通過BCNetPro軟件的設(shè)備運行診斷窗口來查看。

  BCNetS7 DX的應(yīng)用:

  1.如果兩個S7-200PLC控制系統(tǒng)需要相互交換數(shù)據(jù),系統(tǒng)之間又相距甚遠(yuǎn),那么你可以考慮在每個S7-200PLC上各安裝一個BCNet-S7PPI,然后用以太網(wǎng)電纜或者光纜將兩個BCNet-S7PPI連起來,然后在BCNet-S7PPI中(任意一個或者兩個)中配置遠(yuǎn)程讀/寫命令即可。

  2.如果兩個S7-200PLC控制系統(tǒng)需要相互交換數(shù)據(jù),系統(tǒng)之間距離較近,那么你可以考慮用Profibus總線電纜將兩個S7-200PLC連接起來,并設(shè)置成不同的站地址。然后只需要一個BCNet-S7PPI,插入到任意一個PLC上。通過BCNetPro軟件配置BCNetS7 DX參數(shù):設(shè)置遠(yuǎn)程BCNet-S7PPI的IP地址為自身IP地址,配置命令在不同的站地址PLC之間交換數(shù)據(jù)。

第五章 ModbusTCP通訊

  一. Modbus地址映射

  BCNet-S7PPI內(nèi)部集成ModbusTCP服務(wù)器,支持ModbusTCP通訊的客戶機(jī)軟件可以直接讀寫S7-200PLC的數(shù)據(jù)。實現(xiàn)功能號包括:FC1、FC2、FC3、FC4、FC5、FC6和FC16。

  S7-200PLC的站地址為Modbus從站地址。

  S7-200PLC的數(shù)據(jù)區(qū)和Modbus數(shù)據(jù)區(qū)在BCNet-S7PPI內(nèi)部被自動映射:

  1. S7-200的Q區(qū)對應(yīng)Modbus的線圈,Q0.0對應(yīng)00001。

  2. S7-200的I區(qū)對應(yīng)Modbus的離散輸入,I0.0對應(yīng)10001。

  3. S7-200的M區(qū)對應(yīng)Modbus的輸入寄存器,MW0對應(yīng)30001。

  4. S7-200的V區(qū)對應(yīng)Modbus的乘法寄存器,VW0對應(yīng)40001。

  地址計算公式如下:

  1. Qm.n = 00001 + m*8 + n。

  2. Im.n = 10001 + m*8 + n。

  3. MWm= 30001 + m/2,m為偶數(shù)。

  4. VWm = 40001 + m/2,m為偶數(shù)。

  二. 功能限制

  注意:FC1(讀輸出線圈)、FC2(讀離散輸入)只能對單個位進(jìn)行操作,不能對多個連續(xù)的位進(jìn)行讀寫操作。

  三. 功能測試

  運行光盤中的ModScan32軟件:

  1. 選擇菜單Connection/Connect,選擇Remote TCP/IP Server,輸入BCNet-S7PPI的IP地址,Service端口為502;點擊[OK]。

  2. 在子窗口“ModSca1”中設(shè)置Device ID為S7-200PLC的站地址(如2)。功能號選擇03:HOLDING REGISTER,Address = 00001,Length = 10。

  3. 子窗口數(shù)據(jù)區(qū)顯示40001-40010的16進(jìn)制數(shù)據(jù),其對應(yīng)于S7-200的VW0-VW18數(shù)值。

  4. 雙擊子窗口數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)可以修改數(shù)值。

第六章BCNet-S7PPI概述

  BCNet-S7PPI的功能:

  l 支持S7總線多主站網(wǎng)絡(luò)通訊,已經(jīng)連接到S7-200控制器的西門子觸摸屏或者上位PC系統(tǒng)不受影響。(注:對于非西門子觸摸屏可能需要北辰的PPI總線橋)。

  l S7總線波特率自動檢測,無須設(shè)置。

  l 自動查詢S7總線上的S7-200控制器,顯示地址列表。

  l BCNet-S7PPI直接安裝在S7-200控制器的DSub9通訊口上,并擴(kuò)展一個編程口用于其它總線設(shè)備連接。BCNet-S7PPI從通訊口獲取電源(也可外接電源),無需通訊電纜和安裝附件,即插即用。

  l 支持西門子S7以太網(wǎng)通訊驅(qū)動,包括MicroWIN編程軟件、PC Access(S7-200 OPC服務(wù)器)等。

  l 以太網(wǎng)端口BCNetS7協(xié)議開放,用戶可以按照BCNetS7協(xié)議采用高級語言編程(如VB、VC、C#等)實現(xiàn)與S7-200的數(shù)據(jù)通訊,方便開發(fā)生產(chǎn)管理系統(tǒng)。

  l 提供BCNetS7OPC服務(wù)器,所有集成OPC通道的SCADA(上位機(jī)監(jiān)控組態(tài)軟件)可采用OPC方式與S7-200通訊。

  l BCNetS7 DataExchange功能,通過簡單的配置(BCNetPro軟件)即可實現(xiàn)在兩個BCNet-S7PPI所連接的PLC之間自動交換數(shù)據(jù)。

  l 集成ModbusTCP服務(wù)器,支持FC1、FC2、FC3、FC4、FC5、FC6、FC16,Modbus數(shù)據(jù)區(qū)自動映射至S7-200數(shù)據(jù)區(qū)。

  l 支持24個以太網(wǎng)TCP/IP連接,允許24臺PC同時采集S7-200控制器數(shù)據(jù)。

  l 通過路由器端口映射可實現(xiàn)S7-200控制器的Internet遠(yuǎn)程編程和監(jiān)控。

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