本系统是东材科技集团某工厂生产工艺控制系统,该系统由工控机、触摸屏、工业交换机、PLC、协议转换器、变频器、压力传感器、温度传感器、可燃气体检测传感器、流量传感器、液位传感器、电磁阀等设备构成。其中,上位机使用的监控软件为WINCC,触摸屏为西门子触摸屏Smart1000IE,交换机为ODOT-MS205T、PLC为西门子S7-1200PLC、协议转换器为ODOT-DPM01、变频器为VACON公司的 NXL系列变频器。
由于系统中所使用的变频器为VACON的 NXL系列变频器,其只具有支持Modbus RTU协议的485接口,为了使PLC能够准确控制变频器的启停以及输出频率并且监视其运行状态,系统中使用了协议转换器ODOT-DPM01用于实现变频器的Modbus RTU通讯协议与PLC的Profibus DP通讯协议之间的相互转换。
为了保证系统运行的可靠性,该系统选用了西门子触摸屏,为了节约成本,系统选用了西门子Smart1000IE触摸屏作为现场人机界面设备,Smart Line系列触摸屏是西门子为S7-200以及S7-200Smart PLC专门开发的,无法直接与S7-300、S7-400、S7-1200等PLC通讯,所以使用了ODOT-MS205T工业交换机,该款交换机除具有十分高的可靠性外,还可以实现Smart1000IE、Smart700IE与S7-300、S7-400、S7-1200的数据通信。
系统通讯网络拓扑图如图1所示:
![](http://www.cechina.cn/UpLoad/CompanyFile/2016/4/1/eb5621c0-6c92-4b86-8544-232af03cc7c3.jpg)
系统中,PLC与变频器之间通过协议转换器ODOT-DPM01实现数据通讯,ODOT-DPM01使用十分方便,先在TIA Portal V13软件中安装其GSD文件,然后在"网络视图"界面的硬件目录中用拖动的方式将ODOT-DPM01组态至对应的DP网络中。如图2所示:
![](http://www.cechina.cn/UpLoad/CompanyFile/2016/4/1/6900e131-8fdf-4ec1-8300-ee9e5fc1f3b8.jpg)
图2 组态协议转换器
TIA Portal V13完成组态后网络视图如图3:
![](http://www.cechina.cn/UpLoad/CompanyFile/2016/4/1/0a2eb318-e3ac-40bf-84ea-90f245e570e7.jpg)
双击各个协议转换器,添加通讯命令如图4:
![](http://www.cechina.cn/UpLoad/CompanyFile/2016/4/1/b79c9752-d748-4781-a39f-12dccedc6016.jpg)
图4 插入通讯命令
单击配置其DP从站地址如图5:
![](http://www.cechina.cn/UpLoad/CompanyFile/2016/4/1/d791b8b9-183a-4ec3-b781-ed6fedf2413e.jpg)
图5 设置网关DP从站地址
配置网关其他参数如图6:
![](http://www.cechina.cn/UpLoad/CompanyFile/2016/4/1/f10bc11c-2c14-487b-b133-96d98723a54c.jpg)
图6 配置网关参数
单击各个通讯命令,配置其Modbus从站地址、数据起始地址如图7:
![](http://www.cechina.cn/UpLoad/CompanyFile/2016/4/1/6518fc34-2690-45df-84e1-8f223beaf5f4.jpg)
图7 配置命令参数
完成组态后,在编程中,如果通讯命令以"字节"为单位,可以通过MOVE指令对通讯数据进行读写,如果通讯命令以 "位"为单位,可以按照操作一般I/O点的方法对数据进行读写,如图8所示:
![](http://www.cechina.cn/UpLoad/CompanyFile/2016/4/1/3f086a30-ce04-495c-aff8-55dba6be367a.jpg)
图8 编程使用通讯数据
要实现Smart1000IE与S7-1200 之间的数据通讯,只需在对应的Smart1000IE与S7-1200之间通过网线连接一台ODOT-MS205T,然后用电脑浏览器对ODOT-MS205T工业交换机进行如下简单的配置即可实现。
打开浏览器,输入交换机IP地址(默认为192.168.1.100),点击ENTER键,即可进入网关网页配置界面。
![](http://www.cechina.cn/UpLoad/CompanyFile/2016/4/1/90961b21-1642-4bc5-8241-3aa7fb4e24f2.jpg)
图9 进入配置页面
交换机参数设置:
![](http://www.cechina.cn/UpLoad/CompanyFile/2016/4/1/f04989e0-923e-4313-b41d-7c02391c399a.jpg)
图10 交换机配置页面
通过网页配置界面,我们可以配置交换机的MAC地址和IP地址、所连接PLC的IP地址以及"switch"(说明书中有详细解释其含义)标识符,设置完成后点击"提交"保存配置。
在触摸屏组态时,只需将S7-1200PLC当成一台S7-200Smart,组态时填写的S7-200Smart的IP地址为对应的ODOT-MS205T交换机地址即可。
该系统竣工后,实现了该生产流程的全自动化运行,系统运行十分稳定可靠。