S7200以太網(wǎng)通訊處理器BCNet-S7PPI

第一章 硬件說(shuō)明和安裝

　　一． 硬件接口

　　BCNet-S7PPI共有四個(gè)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(xiàn)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(xiàn)，8腳為RS485的A線(xiàn)，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(xiàn)擴(kuò)展通訊口，與DSub9通訊公口聯(lián)通，作為其他通訊站點(diǎn)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(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。其中1腳為T(mén)X+，2腳為T(mén)X-，3腳為RX+，6腳為RX-。

　　4．外部供電接線(xiàn)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(shí)需要外部電源供電。

　　注意：不可以同時(shí)通過(guò)PLC編程口和外部電源端子對(duì)BCNet-S7PPI供電！長(zhǎng)時(shí)間接通可能會(huì)損壞PLC編程口。在確認(rèn)使用外部供電前請(qǐng)保證當(dāng)前BCNet-S7PPI所連接的S7總線(xiàn)通訊口的2/7腳上無(wú)24VDC電源輸出。

　　二． LED指示燈

　　BCNet-S7PPI前面板有兩個(gè)系統(tǒng)指示燈，紅色為電源指示燈（Pwr燈），綠色為S7總線(xiàn)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(xiàn)狀態(tài)指示燈。可能的狀態(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(dòng)波特率完成，至少有一個(gè)S7-200PLC被檢測(cè)到。系統(tǒng)正常，無(wú)故障。

　　1Hz閃爍檢測(cè)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(dòng)波特率失敗，系統(tǒng)沒(méi)有檢測(cè)到S7總線(xiàn)。確認(rèn)BCNet-S7PPI連接到S7-200PLC，或者檢查S7-200PLC通訊口是否損壞。

　　長(zhǎng)時(shí)間熄滅系統(tǒng)啟動(dòng)故障。送修。

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

　　RJ45接口自帶的指示燈：綠色為L(zhǎng)INK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(shí)該燈閃爍。

　　三． 安裝方法

　　BCNet-S7PPI直接安裝于S7總線(xiàn)的DSub9通訊母口上，如S7-200PLC的編程口，或者帶有編程口的西門(mén)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(xiàn)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(tái)達(dá)、Koyo）的通訊口不支持S7總線(xiàn)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(guò)北辰公司的PPI總線(xiàn)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(chǎng)時(shí)的預(yù)置IP地址為192.168.1.188。如果您的計(jì)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(jì)算機(jī)IP地址手動(dòng)設(shè)置為192.168.1.x。然后用網(wǎng)線(xiàn)直接連接到BCNet-S7PPI。打開(kāi)IE瀏覽器，在地址欄輸入：192.168.1.188按回車(chē)，如果IP正確，則會(huì)顯示BCNet-S7PPI的Web配置網(wǎng)頁(yè)。切換到［以太網(wǎng)接口參數(shù)］頁(yè)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(diǎn)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(guò)以下方法來(lái)找到它：

　　1． 運(yùn)行BCNetPro軟件，搜索設(shè)備。

　　2． 通過(guò)UPnP自動(dòng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備：打開(kāi)計(jì)算機(jī)控制面板，運(yùn)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(diǎn)擊“詳細(xì)信息”，選擇“UPnP用戶(hù)界面”，點(diǎn)擊“確定”按鈕進(jìn)行安裝。安裝完畢重啟計(jì)算機(jī)。然后打開(kāi)“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(guò)BCNet-S7PPI的Web配置頁(yè)面或者BCNetPro軟件來(lái)設(shè)置參數(shù)。Web頁(yè)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(yè)面等）需要用BCNetPro軟件來(lái)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(xiàn)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(xiàn)最高站地址：默認(rèn)為31。數(shù)值影響S7總線(xiàn)站點(diǎn)查詢(xún)范圍，不建議修改。

　　3．站點(diǎn)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(xiàn)站點(diǎn)查詢(xún)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(gè)S7-200PLC組成的S7總線(xiàn)上，則可以對(duì)多個(gè)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(yè)面可能帶來(lái)安全性問(wèn)題。運(yùn)行BCNetPro軟件，將Web頁(yè)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(xiàn)狀態(tài)

　　在Web首頁(yè)有S7總線(xiàn)狀態(tài)信息：

　　1． S7總線(xiàn)狀態(tài)：顯示“運(yùn)行”表示系統(tǒng)正常；顯示“錯(cuò)誤”表示系統(tǒng)出錯(cuò)。

　　2． 自動(dòng)波特率：BCNet-S7PPI在系統(tǒng)上電時(shí)會(huì)進(jìn)行波特率檢測(cè)，顯示“完成”表示波特率檢測(cè)正確；顯示“失敗”表示波特率沒(méi)有被正確檢測(cè)到。

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

　　如果BCNet-S7PPI被正確連接到了一個(gè)S7總線(xiàn)，則以上信息應(yīng)該為“運(yùn)行”“完成”和實(shí)際波特率。如果顯示“錯(cuò)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(xiàn)上存在的PLC地址。當(dāng)上位計(jì)算機(jī)和BCNet-S7PPI之間沒(méi)有數(shù)據(jù)通訊時(shí)地址表的刷新周期為10秒；當(dāng)有數(shù)據(jù)通訊時(shí)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(guò)以太網(wǎng)對(duì)S7-200PLC進(jìn)行編程。打開(kāi)西門(mén)子MicroWIN軟件，在左側(cè)導(dǎo)航欄點(diǎn)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(jì)算機(jī)網(wǎng)卡）”，然后點(diǎn)擊［確定］按鈕。

　　注意：MicroWIN需要V4.0+SP6以上版本。

　　二． 通訊參數(shù)

　　點(diǎn)擊MicroWIN的左側(cè)導(dǎo)航欄的［通訊］按鈕，在打開(kāi)的“通訊”對(duì)話(huà)框中點(diǎn)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(kāi)BCNet-S7PPI的Web配置頁(yè)面，查看首頁(yè)的“S7-200地址表”中的PLC地址和S7總線(xiàn)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(kāi)關(guān)切換到STOP狀態(tài)，重新對(duì)BCNet-S7PPI上電。

　　如果找到PLC則可以選擇PLC并按［確定］按鈕，接下來(lái)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(kāi)BCNet-S7PPI所在局域網(wǎng)的路由器Web配置頁(yè)面，如路由器IP為192.168.1.1，則在IE瀏覽器地址欄輸入192.168.1.1后回車(chē)，通常的登錄名和口令為admin（如果不正確請(qǐng)咨詢(xún)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(kāi)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(yùn)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(duì)話(huà)框，“雙擊刷新”查找PLC。

　　注：通常路由器的外網(wǎng)IP地址是動(dòng)態(tài)申請(qǐng)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(guò)S7-200 OPC服務(wù)器實(shí)現(xiàn)對(duì)S7-200PLC的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通訊。步驟如下：

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

　　2． 打開(kāi)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(xiàng)目”，設(shè)置項(xiàng)目（PLC變量）屬性。

　　4． 將變量拖拉到下面的“測(cè)試客戶(hù)機(jī)”窗口。

　　5． 點(diǎn)擊“測(cè)試客戶(hù)機(jī)狀態(tài)”按鈕。

第四章 BCNetS7 OPC、DX通訊

　　一． BCNetS7 OPC通訊

　　BCNetS7 OPC服務(wù)器是通過(guò)集成在BCNet-S7PPI中的BCNetS7協(xié)議進(jìn)行讀寫(xiě)PLC數(shù)據(jù)的。BCNetS7協(xié)議是北辰公司定制的開(kāi)放的以太網(wǎng)側(cè)通訊協(xié)議，目的是使得一些由高級(jí)語(yǔ)言編制的軟件系統(tǒng)可以方便的通過(guò)以太網(wǎng)socket訪(fǎng)問(wèn)BCNet-S7PPI來(lái)讀寫(xiě)PLC數(shù)據(jù)。關(guān)于BCNetS7協(xié)議的詳細(xì)說(shuō)明請(qǐng)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(gè)軟件是免費(fèi)的，如果采用BCNetS7 OPC，則需要在你的軟件中實(shí)現(xiàn)OPC客戶(hù)機(jī)功能。采用BCNetS7 OPC服務(wù)器的好處是可以同時(shí)對(duì)多個(gè)BCNet-S7PPI進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，而PC Access以及SimaticNET OPC對(duì)PLC連接數(shù)是有限制的。BCNetS7 OPC服務(wù)器被設(shè)計(jì)成多線(xiàn)程并發(fā)通訊，因此并不會(huì)占用很高的CPU使用率。在實(shí)際項(xiàng)目中，對(duì)位于同一網(wǎng)段的74臺(tái)BCNet-S7PPI進(jìn)行全速數(shù)據(jù)讀寫(xiě)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(lái)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(gè)命令最多可以讀寫(xiě)200個(gè)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(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，在PLC中不需要編寫(xiě)任何指令。每個(gè)命令執(zhí)行的狀態(tài)信息（狀態(tài)字）儲(chǔ)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(guò)狀態(tài)字來(lái)判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)是否有效。

　　每條DX命令的執(zhí)行時(shí)間、正確和錯(cuò)誤計(jì)數(shù)可以通過(guò)BCNetPro軟件的設(shè)備運(yùn)行診斷窗口來(lái)查看。

　　BCNetS7 DX的應(yīng)用：

　　1．如果兩個(gè)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(gè)S7-200PLC上各安裝一個(gè)BCNet-S7PPI，然后用以太網(wǎng)電纜或者光纜將兩個(gè)BCNet-S7PPI連起來(lái)，然后在BCNet-S7PPI中（任意一個(gè)或者兩個(gè)）中配置遠(yuǎn)程讀/寫(xiě)命令即可。

　　2．如果兩個(gè)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(xiàn)電纜將兩個(gè)S7-200PLC連接起來(lái)，并設(shè)置成不同的站地址。然后只需要一個(gè)BCNet-S7PPI，插入到任意一個(gè)PLC上。通過(guò)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(hù)機(jī)軟件可以直接讀寫(xiě)S7-200PLC的數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)功能號(hào)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(dòng)映射：

　　1． S7-200的Q區(qū)對(duì)應(yīng)Modbus的線(xiàn)圈，Q0.0對(duì)應(yīng)00001。

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

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

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

　　地址計(jì)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(xiàn)圈）、FC2（讀離散輸入）只能對(duì)單個(gè)位進(jìn)行操作，不能對(duì)多個(gè)連續(xù)的位進(jìn)行讀寫(xiě)操作。

　　三． 功能測(cè)試

　　運(yùn)行光盤(pán)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(diǎn)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(hào)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(duì)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(xiàn)多主站網(wǎng)絡(luò)通訊，已經(jīng)連接到S7-200控制器的西門(mén)子觸摸屏或者上位PC系統(tǒng)不受影響。（注：對(duì)于非西門(mén)子觸摸屏可能需要北辰的PPI總線(xiàn)橋）。

　　l S7總線(xiàn)波特率自動(dòng)檢測(cè)，無(wú)須設(shè)置。

　　l 自動(dòng)查詢(xún)S7總線(xiàn)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(gè)編程口用于其它總線(xiàn)設(shè)備連接。BCNet-S7PPI從通訊口獲取電源（也可外接電源），無(wú)需通訊電纜和安裝附件，即插即用。

　　l 支持西門(mén)子S7以太網(wǎng)通訊驅(qū)動(dòng)，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(kāi)放，用戶(hù)可以按照BCNetS7協(xié)議采用高級(jí)語(yǔ)言編程（如VB、VC、C#等）實(shí)現(xiàn)與S7-200的數(shù)據(jù)通訊，方便開(kāi)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(guò)簡(jiǎn)單的配置（BCNetPro軟件）即可實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)BCNet-S7PPI所連接的PLC之間自動(dòng)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(dòng)映射至S7-200數(shù)據(jù)區(qū)。

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

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