任何自動化項(xiàng)目中最具挑戰(zhàn)性的部分之一是讓所有設(shè)備相互通信。正如許多人所知，嘗試讓來自兩個(gè)不同制造商的兩個(gè)設(shè)備進(jìn)行通信可能會給原本順利的項(xiàng)目帶來許多麻煩和問題。在本文中，我將向您展示通過以太網(wǎng)將RS PRO HMI連接到S7-1200或S7-1500PLC 是多么容易。

在接下來的 10 分鐘內(nèi)，我們將在TIA Portal中配置和編程 PLC，在 piStudio 中創(chuàng)建和配置HMI應(yīng)用程序，并測試兩個(gè)設(shè)備之間的連接。

讓我們開始在TIA Portal中配置 PLC 。

PLC配置

在 TIA Portal 中，我創(chuàng)建了一個(gè)新項(xiàng)目并向該項(xiàng)目添加了S7-1211 PLC。我使用了 S7-1211 PLC，因?yàn)檫@是我的實(shí)驗(yàn)室中可用的。如果您在家中實(shí)驗(yàn)，則可以使用任何類型的S7-1200或 S7-1500 PLC。

在設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)編輯器中，我選擇 PLC 以訪問 PLC 的屬性配置。

由于PLC將通過基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)與HMI進(jìn)行通信，因此我需要為PLC配置一個(gè)IP地址，該地址與HMI位于同一子網(wǎng)中。

為了配置 PLC 的 IP 地址，我向下滾動到PROFINET 接口 [X1] > 以太網(wǎng)地址，并將 IP 地址 192.168.1.100 分配給 PLC。

除了配置PLC的IP地址之外，我還必須允許外部設(shè)備訪問PLC的數(shù)據(jù)，并啟用用于在PLC和HMI之間交換數(shù)據(jù)的通信協(xié)議。

為此，我向下滾動到PLC 屬性的“保護(hù)和安全”部分。

在此文件夾中，我將訪問級別設(shè)置為“完全訪問”。這允許外部設(shè)備讀取和寫入 PLC 中的所有數(shù)據(jù)。

最后，我需要在 PLC 中啟用 PUT/GET 通信。這是用于 PLC 和 RS PRO HMI 之間通信的通信協(xié)議。

為了啟用 PUT/GET 通信，我打開“連接機(jī)制”頁面并激活“允許從遠(yuǎn)程合作伙伴通過 PUT/GET 通信進(jìn)行訪問”選項(xiàng)。

現(xiàn)在 PLC 已配置完畢，我們可以編寫一些簡單的邏輯，稍后將使用它們來測試 HMI 通信。

PLC編程

我雙擊主 OB 以打開該對象。

打開后，我將編寫一個(gè)簡單的電路，如下所示，具有一個(gè)許可條件和兩個(gè)互鎖條件。

編程完成后，我可以為我的項(xiàng)目定義標(biāo)簽。為了展示 RS PRO HMI 如何與 S7 PLC 中不同類型的標(biāo)簽進(jìn)行交互，我們將使用內(nèi)存、全局輸出和全局輸入標(biāo)簽的組合。

在此示例中，我的進(jìn)程可以使用標(biāo)簽hmiStart和hmiStop從 HMI 啟動或停止。這些標(biāo)簽的地址分別是M0.0和M0.1。

該過程也可以通過物理停止按鈕停止。該停止按鈕連接到 PLC 的輸入 I0.0，我為此輸入創(chuàng)建一個(gè)名為btnStop的標(biāo)簽。

最后，當(dāng)進(jìn)程運(yùn)行時(shí)，PLC 打開與標(biāo)簽bcnRunning關(guān)聯(lián)的物理輸出 Q0.0。

完成邏輯配置后，我編譯項(xiàng)目并將其下載到 PLC。

至此，我們已經(jīng)完成了PLC的編程，我們可以將注意力轉(zhuǎn)向piStudio，RS PRO HMI的開發(fā)環(huán)境。

配置人機(jī)界面

我在 piStudio 中創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目。

在新項(xiàng)目對話框中，我指定項(xiàng)目名稱、使用的 RS PRO HMI 類型以及通信配置。在此示例中，我想使用以太網(wǎng)連接與西門子 S7-1200 PLC 進(jìn)行通信。

配置完這些設(shè)置后，我單擊“完成”以創(chuàng)建項(xiàng)目。

在項(xiàng)目中，我需要指定HMI將與之通信的PLC的IP地址。我在項(xiàng)目的通信配置中執(zhí)行此操作。

要打開通信配置，請激活工具欄中的“項(xiàng)目”選項(xiàng)卡，然后單擊“通信”。

在通訊對話框中，點(diǎn)擊設(shè)備 IP 字段旁邊的設(shè)置，設(shè)置 HMI 將與之通訊的 PLC 的 IP 地址。請注意，我僅更新 IP 地址，并將其他選項(xiàng)保留為默認(rèn)值。

配置完成后，我在兩個(gè)對話框上單擊“確定”以存儲配置并關(guān)閉對話框。

我們還需要指定HMI的IP地址。

為此，請單擊項(xiàng)目設(shè)置并在HMI IP選項(xiàng)卡中配置 HMI 的 IP 地址。

現(xiàn)在 HMI 已配置完畢，我們可以構(gòu)建 HMI 應(yīng)用程序了。

構(gòu)建 HMI 應(yīng)用程序

將對象添加到 HMI 屏幕

我們可以通過將對象從工具箱拖放到畫布上來將對象添加到 HMI 屏幕。

我將首先向畫布添加一個(gè)位開關(guān)，如下所示。

將對象放置在畫布上后，我可以雙擊該對象以打開其配置菜單。

對于位開關(guān)對象，我需要配置它寫入 PLC 中的標(biāo)簽。要指定標(biāo)簽，我可以單擊“寫入地址”字段旁邊的“編輯”按鈕。

在打開的對話框中，我將PLC標(biāo)簽的地址設(shè)置為M0.0，這是hmiStart標(biāo)簽的地址。

我單擊“確定”兩次來存儲配置，并重復(fù)該過程，為地址為 M0.1 的 hmiStop 標(biāo)簽添加第二個(gè)位開關(guān)對象。

我還需要指定這個(gè)位開關(guān)的模式。在“模式”下，我選擇“瞬時(shí)”。當(dāng)位開關(guān)在瞬時(shí)模式下運(yùn)行時(shí)，它會在開關(guān)處于活動狀態(tài)時(shí)將值 True 寫入其關(guān)聯(lián)標(biāo)簽。

除了通過從 HMI 寫入標(biāo)簽來控制標(biāo)簽的值外，我們還可以通過讀取標(biāo)簽的值來可視化標(biāo)簽的狀態(tài)。

我從工具箱中添加了一個(gè)位燈對象來可視化 PLC 中布爾標(biāo)簽的狀態(tài)。

我可以再次雙擊該對象以打開其配置對話框，并且可以定義該對象將讀取的標(biāo)簽的地址。這里我從地址 I0.0 讀取，這是物理停止按鈕的地址。

我重復(fù)此過程以添加另一個(gè)從地址 Q0.0 讀取的位燈，這是進(jìn)程運(yùn)行時(shí)打開的輸出。

添加文本標(biāo)簽

到了這個(gè)階段，我們的HMI就差不多完成了。我要做的最后一件事是添加一些文本標(biāo)簽來解釋 HMI 上的對象的用途。

為此，我激活工具箱中的Common Object文件夾，并將 Text 對象拖動到 hmiStart 位開關(guān)上方的畫布上。

我雙擊該對象以打開其配置對話框并將文本更新為HMI Start。

我復(fù)制并粘貼此文本對象以將標(biāo)簽添加到畫布上的其他對象。

如果需要，我可以使用工具欄上提供的定位工具來定位和對齊畫布上的對象，如下所示。

現(xiàn)在HMI開發(fā)已經(jīng)完成，我們可以使用工具欄上的編譯按鈕編譯HMI并將應(yīng)用程序下載到HMI。

下載應(yīng)用程序后，我們可以測試通信以確保一切按預(yù)期工作。

測試通訊

在我的 HMI 上，我打開 HMI 啟動位開關(guān)。當(dāng)此開關(guān)打開時(shí)，它將值 True 寫入 PLC 中的 hmiStart 標(biāo)簽，并且輸出 bcnRunning 變?yōu)?True。

我可以看到標(biāo)簽 bcnRunning 為 True，因?yàn)檫\(yùn)行位燈的外觀已更新。

我關(guān)閉 HMI 啟動位開關(guān)并激活 HMI 停止位開關(guān)。這會將值 True 寫入 hmiStop 標(biāo)簽，該標(biāo)簽是進(jìn)程的互鎖。

不出所料，bcnRunning 標(biāo)簽變?yōu)?False，從 Running Bit Lamp 的出現(xiàn)我們可以看到進(jìn)程已經(jīng)停止。

最后，我可以切換 PLC 的物理輸入 I0.0。我可以從 HMI 上的停止按鈕位燈看到物理輸入值的變化。

至此，我們可以自信地說PLC與HMI之間的通訊正常了。

總結(jié)

在本文中，我向您展示了使用 TIA Portal 和 piStudio 在西門子 S7-1200 PLC 和 RS PRO HMI 之間建立通信是多么容易。

具體來說，我們學(xué)習(xí)了如何為 PLC 指定 IP 地址、配置 PLC 的訪問級別以及啟用 PUT/GET 通信。

PLC 配置完成后，我們學(xué)習(xí)了如何配置與 HMI 通信的 PLC 的 IP 地址以及如何將 HMI 對象映射到 PLC 中的標(biāo)簽。

審核編輯：劉清