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

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：

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：

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%。

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。

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。

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。

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。

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。

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）

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。

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）。

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。

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：

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。

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）。

3) 发送数据TCP Write。

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。

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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WINCC与PLC的连接方法一共有几种？你用过几种？

西门子WINCC与SiemensPLC通讯连接有多种方式，下面介绍两种常用的通讯方式。

一、采用普通网卡通过TCP/IP与PLC通讯，通过以太网实现WICC与PLC系统连接的前提条件是PLC系统配置有以太网模块或者使用带PN接口的PLC，以太网模块如CP443-1或者CP343-1,带PN接口的PLC如CPU 315-2PN/DP。以下为采用普通网卡CP443-1的通讯连接。

1. STEP7硬件组态

使用STEP7编程软件对PLC系统进行硬件组态，在“硬件”配置窗口插入实际的PLC硬件，如图1所示：

图1 STEP7硬件组态

2. 双击CP443-1槽的CP443-1，弹出属性对话框，如图2所示：

图2 CP443-1属性对话框

3. 点击图2属性对话框，弹出网络参数设置对话框，点击“新建”按钮，新建一个以太网络，输入以太网模块CP443-1的IP地址，通常情况下，不需要启用网关。如图3所示：

图 3参数设置

注意事项：如果采用TCP/IP协议通讯方式，必须启动“正在使用IP协议”，将组态好的硬件下载到CPU，则PLC设置完成了！

4. 设置安装WINN（通常为工程师站ES和操作员站OS）计算机Windows操作系统的TCP/IP参数，将WINN组态计算机的IP地址设置成为与PLC以太网通讯模块或者PN接口地址保持在一个网段内。如图4所示：

图4设置计算机IP地址

5. 添加新的驱动程序和设置系统参数，打开新创建的工程“test”，在项目管理栏里选择“变量管理”，单击右键选择“添加新的驱动程序”，如图5所示。

图5添加驱动程序

6. 在添加新的驱动程序文件夹里选择“SIMATIC S7 Protocol Suite.chn”，如6所示：

图6驱动程序

7. 右键单击TCP/IP，在弹出菜单中点击“系统参数”，如图7所示。弹出“系统参数-TCP/IP对话框”，选择“单元”标签，查看“逻辑设备名称”，一般默认安装后，逻辑设备名为CP-TCP/IP。

图7 系统参数-TCP/IP设置

8. 添加通道与连接设置

添加驱动连接，设置参数。打开WINCC6.0工程在“变量管理”中，右键单击TCP/IP，在下拉菜单中，点击“新驱动程序的连接（N）”，如图8所示：

图8 添加通讯连接

9. 在弹出的“连接属性”对话框中单击“属性”按钮，弹出“连接参数-TCP/IP属性”对话框，输入在STEP7硬件组态中已经设置的以太网模块或者带PN接口CPU的IP地址、机架号、以太网网卡插槽号。如图9所示：

图9 TCPIP参数设置

说明：

IP地址：通讯模块的IP地址，如CP443-1为192.168.0.100

机架号：CPU所处机架号，一般填入0

槽号：CPU所处的槽号

注意事项：如果是S7-300 PLC，那么槽号的参数为2，如果是S7-400 PLC，那么需要根据STEP7项目中硬件组态查看CPU处于第几号槽内，可能的参数为2、3、4（主要依据电源的大小来决定），否则无法建立通讯。

二、WINCC6.0中Named connections多应用于和S7-400H之间的连接，是基于PC station的Configure模式；而其他通道，例如MPI、PROFIBUS和TCP/IP都是基于PG模式。下面介绍通过Named connections与PLC通讯：

1. 右键单击Named connections，在弹出菜单中点击“系统参数”，如图10所示。弹出“系统参数-Named connections对话框”，选择“单元”标签，查看“逻辑设备名称”，一般默认安装后，逻辑设备名为VM/。

图10系统参数-named connections对话框

2. 添加通道与连接设置

添加驱动连接，设置参数。打开WINCC6.0工程在“变量管理”中，右键单击Named connections，在下拉菜单中，点击“新驱动程序的连接（N）”，如图11所示：

图11添加通讯连接

3. 在弹出的“连接属性”对话框中单击“属性”按钮，弹出“连接参数-Named connections属性”对话框，输入S7网络地址，指定好“应用程序名称”和“连接名称”，如图12所示：

图12连接参数-Named connections属性

最后点击确定即可！

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