可编程逻辑控制器（PLC）系列：Siemens S7-1200_（15）.S7-1200与SCADA系统集成.docx

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S7-1200与SCADA系统集成

1.SCADA系统概述

1.1SCADA系统的基本概念

SCADA（SupervisoryControlandDataAcquisition，即数据采集与监视控制系统）是一种工业控制系统，广泛应用于各种工业领域，如制药、能源、水处理等。SCADA系统的主要功能是实时监控和控制远程设备，通过数据采集、处理和显示，帮助操作员进行决策和控制。SCADA系统通常包括以下组件：

数据采集设备：如PLC、RTU（远程终端单元）等，用于采集现场设备的数据。

通信网络：用于数据传输，可以是有线或无线网络。

服务器：用于存储和处理数据。

操作员界面：如HMI（人机界面），用于显示数据和操作控制。

报警系统：用于在异常情况下发出警报。

1.2SCADA系统在制药工业中的应用

在制药工业中，SCADA系统主要用于以下方面：

生产过程监控：实时监控生产过程中的各种参数，如温度、压力、流量等。

设备状态监控：监控设备的运行状态，及时发现故障并进行处理。

数据记录和分析：记录生产过程中的数据，进行历史数据分析，优化生产过程。

报警和通知：在生产过程中出现异常情况时，及时发出报警并通知相关人员。

2.S7-1200与SCADA系统的通信

2.1通信协议选择

S7-1200PLC与SCADA系统的通信通常采用以下几种协议：

ModbusTCP：一种广泛使用的工业标准协议，适用于以太网通信。

OPCUA：一种开放标准协议，适用于复杂的工业通信场景。

PROFINET：一种基于以太网的现场总线协议，适用于高速、高可靠性的通信。

2.2ModbusTCP通信配置

2.2.1S7-1200作为ModbusTCP服务器

硬件准备：

确保S7-1200PLC已连接到以太网。

确保SCADA系统的计算机也已连接到同一网络。

软件配置：

使用TIAPortal软件进行编程和配置。

在项目中添加S7-1200PLC并配置网络参数。

ModbusTCP服务器配置：

在TIAPortal中，选择“通信”选项卡。

选择“以太网接口”并配置IP地址。

选择“ModbusTCP”服务器功能并配置相关参数，如起始地址、寄存器数量等。

示例代码：

//创建一个ModbusTCP服务器

voidcreateModbusTCPServer(){

//配置ModbusTCP服务器

modbus_server_t*server;

server=modbus_new_tcp(0,502);//IP地址和端口号

//设置服务器参数

modbus_set_timeout(server,5000);//超时时间设置为5秒

modbus_set_response_timeout(server,5000);//响应超时时间设置为5秒

//启动服务器

if(modbus_bind(server)==-1){

fprintf(stderr,无法绑定ModbusTCP服务器\n);

modbus_free(server);

return;

}

//进入主循环

while(1){

//接收客户端请求

modbus_poll(server);

//处理请求

//例如，读取PLC中的数据并响应客户端

uint16_ttab_reg[10];//假设有10个寄存器

modbus_read_registers(server,0,10,tab_reg);//读取寄存器

//响应客户端

modbus_send_response(server,tab_reg,10);

}

//关闭服务器

modbus_close(server);

modbus_free(server);

}

代码说明：

modbus_new_tcp：创建一个ModbusTCP服务器实例。

modbus_set_timeout：设置服务器的超时时间。

modbus_bind：绑定服务器到指定的IP地址和端口号。

modbus_poll：轮询服务器以接收客户端请求。

modbus_read_registers：从PLC中读取指定寄存器的数据。

modbus_send_response：将读