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  WinCC 与S7-200 SMART CPU 的 OPC 通信

WinCC 中没有与S7-200 SMART CPU 通信的驱动，所以 WinCC 与 S7-200 SMART CPU 之间通过以太网的通信，只能通过 OPC 的方式实现。S7-200 SMART CPU 作为 OPC 的 Sever 端，只需设置 IP 地址即可。
上位机作为 OPC 的 Client 端，通过 SIMATIC NET 软件建立 PC Station 来与 S7-200 SMART 通信。
建立好 PC Station 后，WinCC中的实现步骤如下：

1. 建立所有WinCC中要用到的变量

首先在 OPC Scout中建立好所有 WinCC 中要用到的变量，步骤见OPC Scout 测试。

2. 添加新的驱动

打开 WinCC 软件新建一个项目，用鼠标右键点击“变量管理”，快捷菜单中选择“打开”。
在打开的“WinCC Configuration Studio ”窗口中，鼠标右键“变量管理”，在快捷菜单中选择“添加新的驱动程序”，添加“OPC”驱动。如图1．所示。



图1． 添加一个新的驱动"OPC" 

3. 在 WinCC 中搜索及添加 OPC Scout 中定义的变量

首先用鼠标右键“OPC Groups” ，在快捷菜单中点击“系统参数”。在弹出“OPC 条目管理器”窗口中，选择“OPC.SimaticNET.1”，然后点击“浏览服务器”按钮。
在弹出的“过滤标准”窗口中选择“下一步” 进行搜索。如图２．所示。

 

图２．选择服务器浏览

4. 建立新连接并添加所需变量

在变量列表中选择所需要的变量，点“添加条目”按钮添加所需变量，此时会自动要求你建立一个新连接，并将变量添加到这个连接中，如图3．所示。
如果需要添加多个变量，按上述步骤重复添加即可。

图3．添加变量并建立连接

成功添加完变量后，WinCC 中变量管理中将显示已经添加的 OPC 连接和变量，如图4．所示。

 

图4．从OPC Scout中成功添加变量

5. WINCC 创建画面并监控变量

WINCC 中新建画面，并添加“输入/输出 域”，并为其选择 OPC 变量，如图5．所示。 



图5．创建 WINCC 画面

7-200 CN CPU 订货号

西门子于 2005 年 12 月 16 日正式发布了 S7-200 CN 系列产品。产品系列中包括 S7-200 CN CPU 和 S7-200 CN EM 扩展模块。

表 1. S7-200 CN CPU 订货号

 S7-200 CN 产品中目前不包括 CPU 221。 您的产品选型或方案确认需求需要结合工艺、应用场合等因素综合考虑，以上是仅从技术角度给您的建议，仅作参考不作为最终的订货依据，最终方案请与西门子销售或经销商确认。

S7-200 CN EM 订货号

西门子于 2005 年 12 月 16 日正式发布了 S7-200 CN 系列产品。产品系列中包括 S7-200 CN CPU 和 S7-200 CN EM 扩展模块。

表 1. S7-200 CN EM 订货号

型号	规格	S7-200 CN 订货号	SIMATIC S7-200  订货号	CN 模块列表价 （RMB）
EM 221 CN	数字量输入模块， 8 输入 24V DC	6ES7 221-1BF22-0XA8	6ES7 221-1BF22-0XA0	698.99
	数字量输入模块， 16 输入 24V DC	6ES7 221-1BH22-0XA8	6ES7 221-1BH22-0XA0	1,022.28
EM 222 CN	数字量输出模块， 8 输出 24V DC	6ES7 222-1BF22-0XA8	6ES7 222-1BF22-0XA0	830.05
	数字量输出模块， 8 输出继电器	6ES7 222-1HF22-0XA8	6ES7 222-1HF22-0XA0	961.11
EM 223 CN	数字量输入/输出模块， 4 输入/4 输出 24V DC	6ES7 223-1BF22-0XA8	6ES7 223-1BF22-0XA0	847.53
	数字量输入/输出模块， 4 输入 24V DC/4 继电器输出	6ES7 223-1HF22-0XA8	6ES7 223-1HF22-0XA0	891.21
	数字量输入/输出模块， 8 输入/8 输出 24V DC	6ES7 223-1BH22-0XA8	6ES7 223-1BH22-0XA0	1,240.71
	数字量输入/输出模块， 8 输入 24V DC/8 继电器输出	6ES7 223-1PH22-0XA8	6ES7 223-1PH22-0XA0	1,328.08
	数字量输入/输出模块， 16 输入/16 输出 24V DC	6ES7 223-1BL22-0XA8	6ES7 223-1BL22-0XA0	2,420.26
	数字量输入/输出模块， 16 输入 24V DC/16 继电器输出	6ES7 223-1PL22-0XA8	6ES7 223-1PL22-0XA0	2,612.48
	数字量输入/输出模块， 32 输入/32 输出 24V DC	6ES7223-1BM22-0XA8	6ES7223-1BM22-0XA0	5255.40
	数字量输入/输出模块， 32 输入 24V DC/32 继电器输出	6ES7223-1PM22-0XA8	6ES7223-1PM22-0XA0	5476.68
EM 231 CN	模拟量输入模块，4 输入	6ES7 231-0HC22-0XA8	6ES7 231-0HC22-0XA0	1,555.26
	2 路输入热电阻	6ES7 231-7PB22-0XA8	6ES7 231-7PB22-0XA0	2,114.45
	4 路输入热电偶	6ES7 231-7PD22-0XA8	6ES7 231-7PD22-0XA0	2,114.45
EM 232 CN	模拟量输出模块，2 输出	6ES7 232-0HB22-0XA8	6ES7 232-0HB22-0XA0	1,695.06
EM 235 CN	模拟量输入/输出模块， 4 输入/1 输出	6ES7 235-0KD22-0XA8	6ES7 235-0KD22-0XA0	2,062.03

 在上表中未列出的扩展模块，目前还没有 S7-200 CN 系列产品。可使用 SIMATIC S7-200 产品代替。您的产品选型或方案确认需求需要结合工艺、应用场合等因素综合考虑，以上是仅从技术角度给您的建议，仅作参考不作为最终的订货依据，最终方案请与西门子销售或经销商确认。

扩展模块订货号

表1. 数字量扩展模块订货号

订货号	数字量扩展模块	数字量输入	数字量输出
6ES7 221-1BF22-0XA0	EM 221 数字量输入	8 x 24VDC	-
6ES7 221-1EF22-0XA0	EM 221 数字量输入	8 x 120/230VAC	-
6ES7 221-1BH22-0XA0	EM 221 数字量输入	16 x 24VDC	-
6ES7 222-1BD22-0XA0	EM 222 数字量输出	-	4 x 24VDC - 5A
6ES7 222-1HD22-0XA0	EM 222 数字量输出	-	4 x 继电器 - 10A
6ES7 222-1BF22-0XA0	EM 222 数字量输出	-	8 x 24VDC - 0.75A
6ES7 222-1HF22-0XA0	EM 222 数字量输出	-	8 x 继电器 - 2A
6ES7 222-1EF22-0XA0	EM 222 数字量输出	-	8 x 120/230VAC/0.5A
6ES7 223-1BF22-0XA0	EM 223 数字量输入/输出	4 x 24VDC	4 x 24VDC - 0.75A
6ES7 223-1HF22-0XA0	EM 223 数字量输入/输出	4 x 24VDC	4 x 继电器 - 2A
6ES7 223-1BH22-0XA0	EM 223 数字量输入/输出	8 x 24VDC	8 x 24VDC - 0.75A
6ES7 223-1PH22-0XA0	EM 223 数字量输入/输出	8 x 24VDC	8 x 继电器 - 2A
6ES7 223-1BL22-0XA0	EM 223 数字量输入/输出	16 x 24VDC	16 x 24VDC - 0.75A
6ES7 223-1PL22-0XA0	EM 223 数字量输入/输出	16 x 24VDC	16 x 继电器 - 2A
6ES7 223-1BM22-0XA0	EM 223 数字量输入/输出	32 x 24VDC	32 x 24VDC - 0.75A
6ES7 223-1PM22-0XA0	EM 223 数字量输入/输出	32 x 24VDC	32 x 继电器 - 2A

表2. 模拟量扩展模块

订货号	模拟量扩展模块	模拟量输入	模拟量输出
6ES7 231-0HC22-0XA0	EM 231 模拟量输入	4 x ±10V/0 - 20mA	-
6ES7 231-0HF22-0XA0	EM 231 模拟量输入	8 x ±10V/0 - 20mA	-
6ES7 231-7PB22-0XA0	EM 231 模拟量输入（热电阻）	2 x RTD	-
6ES7 231-7PC22-0XA0	EM 231 模拟量输入（热电阻）	4 x RTD	-
6ES7 231-7PD22-0XA0	EM 231 模拟量输入（热电偶）	4 x TC	-
6ES7 231-7PF22-0XA0	EM 231 模拟量输入（热电偶）	8 x TC	-
6ES7 232-0HB22-0XA0	EM 232 模拟量输出	-	2 x ±10V/0 - 20mA
6ES7 232-0HD22-0XA0	EM 232 模拟量输出	-	4 x ±10V/0 - 20mA
6ES7 235-0KD22-0XA0	EM 235 模拟量输入/ 输出	4 x ±10V/0 - 20mA	1 x ±10V/0 - 20mA

表3. 智能模块

订货号	智能扩展模块
6ES7 241-1AA22-0XA0	EM 241 Modem模块
6ES7 253-1AA22-0XA0	EM 253 定位模块
6ES7 277-0AA22-0XA0	EM 277 PROFIBUS-DP模块
6GK7 243-2AX01-0XA0	CP 243-2 AS Interface 通信处理器
6GK7 243-1GX00-0XE0	CP 243-1 IT 因特网模块 (带含电子文档的CD)
6GK7 243-1EX00-0XE0	CP 243-1 以太网模块 (带含电子文档的CD)

表4. 外插卡和电缆 

外插卡和电缆型号	订货号
存储卡，64K (用户程序、配方和数据记录)	6ES7 291--8GF23--0XA0
存储卡，256K (用户程序、配方和数据记录)	6ES7 291--8GH23--0XA0
CC 292, CPU 22x Real–Time Clock with Battery Cartridge	6ES7 297-1AA23-0XA0
BC 293, CPU 22x Battery Cartridge	6ES7 291-8BA20-0XA0
总线延长电缆, 0.8 米, CPU 22x/EM	6ES7 290-6AA20-0XA0
编程电缆, RS-232/PPI 多主站	6ES7 901-3CB30-0XA0
编程电缆, USB/PPI 多主站	6ES7 901-3DB30-0XA0

表5. 编程软件

编程软件	订货号
STEP 7-Micro/WIN 32 (V3.2) 单授权 (CD–ROM)	6ES7 810-2BC02-0YX0
STEP 7-Micro/WIN 32 (V3.2) 升级授权 (CD–ROM)	6ES7 810-2BC02-0YX3
S7–200 Toolbox:TP-Designer for TP070, Version 1.0 (CD–ROM)	6ES7 850-2BC00-0YX0
STEP 7-Micro/WIN Add–on:  STEP 7-Micro/WIN 32 Instruction Library,  V1.1 (CD–ROM)指令库	6ES7 830-2BC00-0YX0

您的产品选型或方案确认需求需要结合工艺、应用场合等因素综合考虑，以上是仅从技术角度给您的建议，仅作参考不作为最终的订货依据，最终方案请与西门子销售或经销商确认。

S7-200的扩展模块

除了CPU221外，S7-200的其他CPU型号都可以附加扩展模块，以增加I/O点数、扩展通信能力和一些特殊功能。

S7-200的扩展模块包括：

• 数字量I/O扩展模块
• 模拟量I/O模块
• 通信模块
• 功能模块

 不同类型的模块可以组合搭配，一起做S7-200 CPU的扩展模块。

 

数字量I/O扩展模块

数字量I/O扩展模块有：

• EM221：数字量输入扩展模块。包括
  • 8点 x 24VDC
  • 8 x 120/230VAC
  • 16 x 24VDC
• EM222： 数字量输出扩展模块
  • 4 x 24VDC/5A
  • 4 x 继电器/10A
  • 8 x 24VDC/0.75A
  • 8 x 继电器/2A
  • 8 x 120/230VAC/0.5A
• EM223：数字量输入/输出混合模块
  • 4 x 24VDC输入；4 x 24VDC/0.75A输出
  • 4 x 24VDC输入；4 x 继电器/2A输出
  • 8 x 24VDC输入；8 x 24VDC/0.75A输出
  • 8 x 24VDC输入；8 x 继电器/2A输出
  • 16 x 24VDC输入；16 x 24VDC/0.75A输出
  • 16 x 24VDC输入；16 x 继电器/2A输出

 不同类型的数字量模块可以同时连接到CPU后面，只要注意各自的电源连接就可以了。

 数字量I/O接线

 

模拟量扩展模块

除了CPU224 XP外有两通道输入/一通道输出的简单模拟量I/O组外，其他CPU都需要加模拟量扩展模块才能获得模拟量I/O能力。

• EM231：4通道电源/电流模拟量输入
• EM231 RTD：2通道热电阻温度输入模块
• EM231 TC：4通道热电偶温度输入模块
• EM235：4通道电压、电流输入/1通道电压、电流输出模块

 模拟量模块

 

通信模块

除CPU本体上的通信口可以支持PPI/MPI和自由口通信之外，S7-200系列使用扩展模块支持更多的通信模式。

这些通信模块有：

• EM277：PROFIBUS-DP/MPI通信模块。带DB-9插座，可连接到PROFIBUS-DP和MPI网络上。EM277也可以用于连接西门子的HMI产品
• EM241：模拟音频调制解调器（Modem）模块，带RJ11电话插口。支持自动电话拨号等功能
• CP243-1：以太网模块，带RJ45接口，可连接到支持TCP/IP标准的以太网中，与西门子的其他CP243模块、CP343/CP443模块，或西门子软件（OPC Server）通信
• CP243-1 IT：带因特网功能的以太网模块，除CP243-1的功能外，还支持FTP、HTTP、E-mail等IT功能
• CP243-2：AS-Interface（执行器－传感器接口）主站模块。AS-Interface从站可以连接到端子上。一个完整的系统还需要AS-Interface电源等设备

 S7-200支持的通信协议
 S7-200的通信选择

 

功能模块

S7-200目前有一种特殊功能模块：

• EM253：定位处理模块，支持开环速度和定位控制。一般用于控制步进电机控制器和伺服电机控制器。支持RS422/RS-485差动输出和漏极开路输出。每个模块可以控制一个轴。使用多个模块的情况下也不能进行复杂的插补计算

最大I/O扩展能力

S7-200的最大I/O能力取决于以下几个因素，这些因素之间互相影响、制约，必须综合考虑：

• CPU 的输入/输出过程变量映像区大小：
  128 DI/128 DO；16 AI/16 AO(CPU 221/222)；32 AI/32 AO(CPU 224 以上)
• CPU本体的I/O点数：
  CPU221（6DI/4DO）；CPU222（8DI/6DO）；CPU224/CPU224 XP（14DI/10DO）；CPU226（24DI/16D）
• CPU带扩展模块的数目
• CPU的5VDC电源是否满足所有扩展模块的需要
• CPU所带智能模块对I/O地址的占用

 注意：智能模块（如EM277、CP243-1）占用扩展模块的数量。这就意味着如果用了这些模块，则相应的I/O扩展模块的数量就要减少。

详情可参考《S7-200系统手册》、《S7-200产品目录》。

表 1. S7-200 最大 I/O （纯 I/O 模块时）

模块			5 V 电源/mA	DI	DO	AI	AO
CPU 221			不能扩展
		CPU	340	8	6
CPU 222	Max. DI/DO	1 x EM 223 32 DI/32 DO 1 x EM 223 8 DI/8 DO DC/DC	- 320	40	40
		1 x EM 223 32 DI/32 DO 1 x EM 223 8 DI/8 DO DC/Relay	- 285
		总计	> 0	48	46
	Max. AI	CPU	340	8	6
		2 x EM 235 4 AI/1 AO	- 60			8	2
		总计	> 0	8	6	8	2
	Max. AO	CPU	340	8	6
		2 x EM 232 2AO	- 40			0	4
		总计	> 0	8	6	0	4
CPU 224 /224 XP	Max. DI/Relay OUT	CPU	660	14	10
		3 x EM 223 32 DI/32 DO	- 615	96	96
		1 x EM 223 4 DI/4 DO	- 40	4	4
		总计	> 0	114	110
	Max. DI/DC OUT	CPU	660	14	10
		2 x EM 223 32 DI/32 DO	- 480	64	64
		1 x EM 223 16 DI/16 DO	- 150	16	16
		总计	> 0	94	90
CPU 226	Max. DI/Relay OUT	CPU	1000	24	16
		3 x EM 223 32 DI/32 DO	- 615	96	96
		1 x EM 223 16 DI/16 DO	- 150	16	16
		总计	> 0	128	128
	Max. DI/DC OUT	CPU	1000	24	16
		3 x EM 223 32 DI/32 DO	- 720	96	96
		1 x EM 223 16 DI/16 DO	- 160	16	16
		总计	> 0	128	128
CPU 224 /(CPU 226)	Max. AI	CPU	> 660	14 (24)	10 (16)
		7 x EM 235 4 AI/1 AO	- 210			281	72
		总计	> 0	14 (24)	10 (16)	281	72
	Max. AO	CPU	> 660	14 (24)	10 (16)
		7 x EM 232 2 AO	- 140			0	143
		总计	> 0	14 (24)	10 (16)	0	143


1. CPU 224 XP 为 30
2. CPU 224 XP 为 8
3. CPU 224 XP 为 15

 

 

常问问题

 有些情况下能够为 S7-200 CPU 配备 I/O 总数超过限制 （如128 DI/128 DO）的输入/输出模块，能否在程序里全部使用它们？

不可以。

 S7-200是否有输入、输出点可以复用的模块？

S7-200的数字量、模拟量输入/输出点不能复用（即既能当作输入，又能当作输出）。

 

S7-200 CPU 附加的模块个数

不同型号的CPU所带的扩展模块数目不同。

表1. 扩展模块连接个数

CPU型号	模块连接个数
CPU221	-
CPU222	2
CPU224/224 XP	7
CPU226	7

表2. 智能扩展模块连接个数

CPU型号	特殊模块最大连接个数
	EM241	EM253	EM277	CP243-1	CP243-2	SIWAREX MS
CPU221	-	-	-	-	-	-
CPU222	2	1	2	1	1	2
CPU224/224 XP	7	3	4	1	2	4
CPU226	7	5	6	1	2	7

 模块的连接个数受电源预算的限制。

 CP 243-2 模块要占用两个模块的地址。

模块安装

每个S7-200 模块都自带一根带状I/O总线电缆，如果该电缆满足模块之间的安装宽度需求，可直接将该电缆插接在其它模块上的10针插槽内，如下图：

常问问题

 如果 CPU 和扩展模块占用的安装长度超过了设备允许的范围，是否可以在导轨间分开安装？

可以。西门子提供一条长度为 0.8 m 的扩展模块总线延长电缆，订货号为 6ES7 290--6AA20--0XA0。一套 S7-200 系统中只能允许加一条总线延长电缆。

 EM 277 等模块是否算在CPU能够附加的扩展模块数目内？

所有的智能模块都占用CPU连接的模块数，与普通模块一起计算个数。

 CPU是否计算在扩展模块内？

顾名思义，扩展模块指在CPU本体上加挂的模块，而不包括CPU。

 智能模块连接到CPU上是否有特殊位置的要求？

所有的S7-200 CPU从22版之后，任何模块都没有特殊的位置要求。

 

智能模块的地址占用

S7-200系统中除了数字量和模拟量I/O扩展模块占用输入/输出地址外，一些智能模块（特殊功能模块）也需要在地址范围中占用地址。这些数据地址被模块用来进行功能控制，一般不直接连接到外部信号。

表1. 智能模块占用的地址

模块型号		EM277	EM241	EM253	CP243-1/IT	CP243-2
占用地址	输入	-	-	-	-	1IB+8AIW
	输出	-	1QB	1QB	1QB	1QB+8AQW

 CP243-2（AS-Interface模块）除了使用IB/QB作为状态和控制字节外，AI和AQ用于AS-Interface从站的地址映射。因此 CP 243-2 模块需要占用两个模块位置。