對生產設備的遠程診斷和遠程維護已經成為當前自動化技術中一部分。尤其對于那些錯誤容易診斷且容易排除的情況,派一個服務工程師到現(xiàn)場解決,既增加工程師的工作負荷。又花費時間,而且相應的費用也增加。為了縮短故障的診斷與恢復時間,提高有經驗的工程師工作效率,那么遠程診斷與編程就是*的部分。通過下面的方法,可以在移動的情況下對PLC站進行編程與調試。
1.系統(tǒng)結構
圖1:系統(tǒng)結構
2.硬件需求
1)PC/PG 編程器
2) 3G Modem(沃3G、天翼3G、移動3G都可以。通過USB接口連接到編程器)
3) Linksys 路由器
4) ADSL寬帶Modem
5)CPU317-2PN/DP (6ES7 317-2EJ10-0AB0)
3.軟件需求
1) 編程軟件 Step7 V5.4
4.組態(tài)
我們通過下述的實際操作來介紹如何遠程診斷與調試S7-300/400。
要對PLC進行遠程診斷與調試,在PLC端的ADSL路由器必須上網獲得公網固定IP地址。
在編程器安裝3G上網卡的撥號上網軟件(本例以天翼3G上網卡為例介紹),天翼3G上網卡的驅動撥號軟件安裝后如下圖(在安裝撥號軟件的同時安裝了USB網卡的驅動程序)
圖2:安裝3G上網卡
4.1 在本地組態(tài)CPU317-2PN/DP
在圖2的桌面上雙擊SIMATIC Manager圖標,打開SIMATIC Manager后新建項目,項目名為Remote_program。創(chuàng)建項目后,在該項目中插入一個S7-300的站,然后在此站中插入S7-300的機架及CPU。插入后如下圖
圖3:S7-300站的硬件配置
上面的硬件組態(tài)后設置PLC以太網接口的IP地址,因為路由器的IP地址為192.168.101.254,而PLC為路由器上內網的一臺設備,所以其IP地址可以為192.168.101.1到192.168.101.253中的一個,這里設置為192.168.101.25;子網掩碼為255.255.255.0;網關為:192.168.101.254(網關地址為路由器的IP地址,在此必須設置網關地址)。通過遠程的編程器對PLC編程,需要路由器的處理,所以網關的地址必須設置。下圖為PLC的以太網接口參數(shù)的設置:
圖4:S7-300以太網接口配置
設置完以太網的接口參數(shù)后,點擊保存編譯按鈕,在程序塊中添加OB1,打開OB1編寫程序如下圖:
圖5:OB1中的程序
保存上面的程序,先把編程器的IP地址設置為192.168.101.1;子網掩碼為255.255.255.0;如下圖所示:
圖6:PG/PC 以太網接口設置
設置完計算機的IP地址后,點擊“Start”——》“Setting”——》“control panel”,打開后如下圖:
圖7:打開控制面板
雙擊“Set PG/PC Interface”,選擇編程接口如下圖:
圖7:設置應用程序的訪問點
點擊上圖的“OK”關閉此窗口后,回到“SIMATIC Manager”硬件配置界面,然后用以太網線連接計算機與PLC。連接后,點擊下載按鈕,下載硬件配置到PLC,下載完硬件配置后,下載程序塊到PLC中。到此就完成了對PLC的配置。
4.2 配置ADSL路由器,配置步驟如下:
斷開PLC與計算機的以太網線,在連接以太網線從計算機到路由器, 打開IE瀏覽器,在IE瀏覽器的地址欄中輸入路由器的IP地址:192.168.101.254。 進入到路由器的配置頁面,設置路由器撥號上網的參數(shù),設置好后,路由器接入到Internet后獲得公網的固定IP地址,如下圖所示
圖8:ADSL路由器連接到Internet的狀態(tài)
然后,點擊LINKSYS路由器網頁上的選項卡“Application & Gaming”,進入此選項卡后,設置端口轉發(fā)機制如下圖所示:
圖9:ADSL路由器端口轉發(fā)機制
注意:圖9中的“Application”中填寫容易記的名字,這里用的是“Remote”;在“Start”和“End”中填寫“102”,“102”為S7協(xié)議的端口號;在“TCP UDP”中選擇“Both”;轉發(fā)的目的IP地址為192.168.101.25,此IP地址為PLC的IP地址。即把發(fā)送到路由器上端口號為102端口的數(shù)據包轉發(fā)到內網192.168.101.25的設備上。
到此就完成對路由器的配置。斷開路由器與計算機的以太網連接。然后用以太網線連接路由器與PLC。
4.3 遠程下載和在線監(jiān)控程序
把3G上網卡插入到計算機USB口。雙擊桌面上的“ChinaNet”圖標,雙擊后會彈出下圖:
圖10:3G上網程序
在上圖中,選擇3G的網絡進行連接,連接后如下圖:
圖11: 連接到天翼3G網絡
這樣就完成了,計算機通過天翼3G網絡連接到Internet,下面接著介紹如何給Internet連接對PLC進行遠程下載和在線監(jiān)控程序。因為使用的是端口轉發(fā)機制(即外網設備如何訪問內網的設備)技術,所以遠程在線監(jiān)控程序與遠程下載程序的操作是不一樣的,對于遠程下載程序來說下載的目的IP地址不能填寫PLC的IP地址,因為PLC的IP地址是內網IP地址(私有地址),所以對于Internet的連接來說,無法直接訪問此類地址的設備,所以下載時的IP地址是公網的地址(即路由器上獲得的IP地址,上文中的路由器的公網IP地址:222.128.29.196),當數(shù)據包發(fā)到路由器時,路由器發(fā)現(xiàn)接收到的數(shù)據是102端口的數(shù)據,于是根據轉發(fā)規(guī)則,把數(shù)據包轉發(fā)到PLC上。而對于遠程在線監(jiān)控程序來說,需要在線的設備的IP地址不能為內網IP地址而必須是公網IP地址,下面將介紹如何遠程下載程序和遠程在線監(jiān)控程序。
遠程下載程序:
打開前面組態(tài)好的Step7的項目,確保PLC的編程接口如下圖所示:
圖12: Step7的編程接口設置
下載項目,選擇整個項目后,點擊下載按鈕,如下圖所示:
圖13: 遠程下載程序
點擊完下載按鈕,會彈出下面的窗口
圖14: 選擇下載地址
出現(xiàn)上圖后選擇IP地址192.168.101.25 修改為 222.128.29.196后,按鍵盤回車鍵后,會找到遠程PLC的型號,如下圖所示:
圖15: 通過遠程查詢到PLC
點擊上圖的“OK”按鈕就可以把整個項目下載到PLC中。
遠程在線監(jiān)控程序
遠程在線監(jiān)控程序時,需要把PLC硬件的IP地址修改為公網IP地址222.128.29.196后保存編譯項目。如下圖:
圖16: 修改PLC的IP地址
然后,打開OB1程序塊,然后點擊在線按鈕,如下圖:
圖17: 在線監(jiān)控程序
到此,就實現(xiàn)了PLC的遠程監(jiān)控。
當然可以通過VPN的技術來實現(xiàn)對PLC的遠程編程與遠程調試,在這里不再做更多的介紹。
關鍵詞
遠程編程,遠程診斷 , 3G,S7-300/400
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