基于以太网的SIMATIC NET服务器与S7-1200通信
一、tia step7 v16中组态s7-1200 站点
1.新建项目plc站点并设置ip地址
使用 tia portal软件，创建s7-1200 cpu版本为v4.4的站点，如图1所示。
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图1.添加新设备
为cpu分配新子网并设置ip地址，如图2所示。
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图2.设置子网以及ip
2.新建全局db块并设置属性
新建全局db “数据块_1 db1”将其重命名为abc，如图3所示（db块属性优化/非优化均可）。
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图3.新建全局db块
双击打开db1，建立db块变量，并设置初始值，下图中因为是优化的db块，所以各变量没有绝对地址，只有符号名，如图4所示。
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图4.新建db块内变量
二、在同一项目中组态pc station
1.新建pc 站点
在同一项目中通过“添加新设备”→“pc系统”→“常规pc” 插入一个pc站，pc站名称为“pc station”，图5所示。
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图5.添加pc station
双击项目树“设备组态”即可进入pc station硬件组态界面，从右侧“硬件目录”添加相关组件：
从“用户应用程序”→“opc服务器” 添加一个opc 服务器的应用（opc 服务器的版本必须小于等于安装的simatic net版本）。
从“通信模块”→“profinet/ethernet”选择“常规ie”（因为选择普通以太网卡，所以选择“常规ie”）
2.设置“常规ie” ip地址
选择常规ie，在其属性对话框内找到“以太网地址”将接口连接到之前s7-1200建立的子网“pn/ie_1”，并设置ip地址，如图7所示。
图7.设置“常规ie” ip地址
注意，上图中设置的ip地址是最终作为opc ua服务器的电脑的ip，如图8所示。
图8.计算机以太网地址
3.设置opc服务器 参数
选择“opc 服务器”，打开其“属性”对话框，选择“s7”→“opc 符号”→“全部”，如图9所示。
图9.设置opc 符号属性
注意！选择opc服务器→右键→选中更改设备，可以选择其他版本opc服务器。
4. 配置网络连接
通过点击“网络视图”的图标。进入网络配置，然后在网络视图设置连接，添加s7连接。如图10所示。
图10.添加s7连接_1
在弹出的“添加新连接”对话框内。确认连接类型为“s7连接”后，选择s7-1200站点 “plc_1”，点击“添加”，然后点击“关闭”，如图11所示。
图11.添加s7连接_2
设置完毕以后，可以看到在s7-1200与pc station之间已经建立s7连接，可以找到该连接查看其属性，因为是指定伙伴的s7连接，连接相关参数会自行匹配，见表2所示。
表2.s7 connection 连接参数
连接建立成功后，编译，并且将当前项目保存。分别将plc程序与pc station组态下载。plc下载程序此处不再赘述，下面介绍pc station的下载步骤。
5. pc station组态下载
在tia protal “设备视图”内。选择“pc station 站点”，在其属性对话框内，“simatic pc station ” →“xdb组态” →勾选“生成xdb文件”，并点击“浏览”设置文件存储路径。
路径设置完毕后，点击软件上方的编译按钮。就可以在设置路径内保存该xdb文件。如图12所示。
图12.生成xdb文件
将生成的xdb文件导入至station configurator内，具体步骤见表3。
表3.导入xdb文件
(1).双击桌面station configurator快捷方式打开station configurator editor对话框
(2).点击右图中import station按钮，选择路径，导入图12保存的xdb文件
(3).提示信息，点击ok即可
(4).导入成功，并且可以看到ie general与opc server均处于run，并且conn状态正常。
到这里，pc station的下载就结束了。
三、使用opc scout v10测试通信结果
1.添加opc ua server站点
1.点击电脑左下角的start→all programs→siemens automation→simatic→simatic net→opc scout v10(或者直接在start里搜索 opc scout v10)，启动opc scout v10。如图13所示。
图13.启动opc scout v10
打开opc scout v10，在 server explorer窗口，查找ua server→local ua server→opc.simaticnet.s7opt，找到本地ua服务器，如图14所示。
图14.添加opc ua 服务器_1
此处以第二种加密算法为例，连接ua 服务器，双击该服务器，在弹出的“user authentication change”对话框内设置如图15所示。
图15.添加opc ua 服务器_2
注意！上图中步骤2的用户名和密码为本计算机登陆的用户名和密码。
2.访问opc ua server数据
正常连接服务器后，查找“objects”→“sym”→“s7-1200 station_1 ”→“plc_1”，找到s7-1200里创建的db块变量，然后将其拖拽至右下方“data view 1”，点击“monitoring on”监视，如果需要写操作也可以直接在“new value”处填写新值，然后点击“write”按钮，即可执行写操作，如图16所示。
图16.访问 ua server数据
常问问题
1. 如上文图15所示，为什么必须经过用户登录才能进行数据访问？
是否需要用户登录取决于 simatic net的opc 服务器的安全策略内的登录设置参数。
用户可以在电脑左下角的start→all programs→siemens automation→simatic→simatic net→communication settings(或者直接在start里搜索 communication settings)，启动communication settings。
如图17所示，确认opc 设置→opc协议选择→s7 已优化→登录设置→允许匿名登录到opc ua服务器是否勾选。
图17.communication settings设置
如果勾选允许匿名登录到opc ua服务器，则在连接服务器时会出现匿名访问的选项，如下图所示，此时不需要用户登录就可以访问服务器。但是如果需要用户登录，则登录锁使用的用户名与密码为本计算机登陆的用户名和密码。
图18.opc ua服务器登录权限
2. 通信正常时，某些变量突然无法正常访问？
用户在运行过程中对原有变量修改变量名称、数据类型，对原有的db块修改db号，以及后期增加的变量，均无法正常访问（虽然已经设置opc符号为全部（如上图9所示））。解决方法需要重新编译导入xdb文件。
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1.新建项目plc站点并设置ip地址
使用 tia portal软件，创建s7-1200 cpu版本为v4.4的站点，如图1所示。
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图1.添加新设备
为cpu分配新子网并设置ip地址，如图2所示。
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图2.设置子网以及ip
2.新建全局db块并设置属性
新建全局db “数据块_1 db1”将其重命名为abc，如图3所示（db块属性优化/非优化均可）。
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图3.新建全局db块
双击打开db1，建立db块变量，并设置初始值，下图中因为是优化的db块，所以各变量没有绝对地址，只有符号名，如图4所示。
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图4.新建db块内变量
二、在同一项目中组态pc station
1.新建pc 站点
在同一项目中通过“添加新设备”→“pc系统”→“常规pc” 插入一个pc站，pc站名称为“pc station”，图5所示。
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图5.添加pc station
双击项目树“设备组态”即可进入pc station硬件组态界面，从右侧“硬件目录”添加相关组件：
从“用户应用程序”→“opc服务器” 添加一个opc 服务器的应用（opc 服务器的版本必须小于等于安装的simatic net版本）。
从“通信模块”→“profinet/ethernet”选择“常规ie”（因为选择普通以太网卡，所以选择“常规ie”）
2.设置“常规ie” ip地址
选择常规ie，在其属性对话框内找到“以太网地址”将接口连接到之前s7-1200建立的子网“pn/ie_1”，并设置ip地址，如图7所示。
图7.设置“常规ie” ip地址
注意，上图中设置的ip地址是最终作为opc ua服务器的电脑的ip，如图8所示。
图8.计算机以太网地址
3.设置opc服务器 参数
选择“opc 服务器”，打开其“属性”对话框，选择“s7”→“opc 符号”→“全部”，如图9所示。
图9.设置opc 符号属性
注意！选择opc服务器→右键→选中更改设备，可以选择其他版本opc服务器。
4. 配置网络连接
通过点击“网络视图”的图标。进入网络配置，然后在网络视图设置连接，添加s7连接。如图10所示。
图10.添加s7连接_1
在弹出的“添加新连接”对话框内。确认连接类型为“s7连接”后，选择s7-1200站点 “plc_1”，点击“添加”，然后点击“关闭”，如图11所示。
图11.添加s7连接_2
设置完毕以后，可以看到在s7-1200与pc station之间已经建立s7连接，可以找到该连接查看其属性，因为是指定伙伴的s7连接，连接相关参数会自行匹配，见表2所示。
表2.s7 connection 连接参数
连接建立成功后，编译，并且将当前项目保存。分别将plc程序与pc station组态下载。plc下载程序此处不再赘述，下面介绍pc station的下载步骤。
5. pc station组态下载
在tia protal “设备视图”内。选择“pc station 站点”，在其属性对话框内，“simatic pc station ” →“xdb组态” →勾选“生成xdb文件”，并点击“浏览”设置文件存储路径。
路径设置完毕后，点击软件上方的编译按钮。就可以在设置路径内保存该xdb文件。如图12所示。
图12.生成xdb文件
将生成的xdb文件导入至station configurator内，具体步骤见表3。
表3.导入xdb文件
(1).双击桌面station configurator快捷方式打开station configurator editor对话框
(2).点击右图中import station按钮，选择路径，导入图12保存的xdb文件
(3).提示信息，点击ok即可
(4).导入成功，并且可以看到ie general与opc server均处于run，并且conn状态正常。
到这里，pc station的下载就结束了。
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1.添加opc ua server站点
1.点击电脑左下角的start→all programs→siemens automation→simatic→simatic net→opc scout v10(或者直接在start里搜索 opc scout v10)，启动opc scout v10。如图13所示。
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打开opc scout v10，在 server explorer窗口，查找ua server→local ua server→opc.simaticnet.s7opt，找到本地ua服务器，如图14所示。
图14.添加opc ua 服务器_1
此处以第二种加密算法为例，连接ua 服务器，双击该服务器，在弹出的“user authentication change”对话框内设置如图15所示。
图15.添加opc ua 服务器_2
注意！上图中步骤2的用户名和密码为本计算机登陆的用户名和密码。
2.访问opc ua server数据
正常连接服务器后，查找“objects”→“sym”→“s7-1200 station_1 ”→“plc_1”，找到s7-1200里创建的db块变量，然后将其拖拽至右下方“data view 1”，点击“monitoring on”监视，如果需要写操作也可以直接在“new value”处填写新值，然后点击“write”按钮，即可执行写操作，如图16所示。
图16.访问 ua server数据
常问问题
1. 如上文图15所示，为什么必须经过用户登录才能进行数据访问？
是否需要用户登录取决于 simatic net的opc 服务器的安全策略内的登录设置参数。
用户可以在电脑左下角的start→all programs→siemens automation→simatic→simatic net→communication settings(或者直接在start里搜索 communication settings)，启动communication settings。
如图17所示，确认opc 设置→opc协议选择→s7 已优化→登录设置→允许匿名登录到opc ua服务器是否勾选。
图17.communication settings设置
如果勾选允许匿名登录到opc ua服务器，则在连接服务器时会出现匿名访问的选项，如下图所示，此时不需要用户登录就可以访问服务器。但是如果需要用户登录，则登录锁使用的用户名与密码为本计算机登陆的用户名和密码。
图18.opc ua服务器登录权限
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用户在运行过程中对原有变量修改变量名称、数据类型，对原有的db块修改db号，以及后期增加的变量，均无法正常访问（虽然已经设置opc符号为全部（如上图9所示））。解决方法需要重新编译导入xdb文件。
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