1. 為什么一根網(wǎng)線就能搞定S7-200 SMART通訊說(shuō)起PLC調(diào)試很多從S7-200老款時(shí)代過(guò)來(lái)的老工程師第一反應(yīng)還是翻出一根編程電纜插上RS-232或者RS-485口再搗鼓半天PC/PPI驅(qū)動(dòng)。我第一次拿到S7-200 SMART的時(shí)候也犯過(guò)這個(gè)“慣性思維錯(cuò)誤”——翻遍了工具箱找PPI電纜結(jié)果發(fā)現(xiàn)人家CPU上直接自帶一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)口用一根普通網(wǎng)線就能連上電腦速度快、穩(wěn)定、還能在線監(jiān)控程序。S7-200 SMART是西門子在中國(guó)市場(chǎng)主推的小型PLCCPU模塊上標(biāo)配了RJ45以太網(wǎng)口通信協(xié)議走的是西門子的S7協(xié)議基于TCP/IP。這意味著你不需要買任何專用編程電纜只要電腦有網(wǎng)口、手邊有一根好的網(wǎng)線就可以完成上載、下載、在線監(jiān)控、程序下載、固件更新等全部調(diào)試操作。這背后的原理其實(shí)不復(fù)雜PLC作為TCP服務(wù)器端在你的電腦上運(yùn)行的STEP 7-MicroWIN SMART軟件作為客戶端通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)幀進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。以太網(wǎng)通信的物理層就是那根雙絞線鏈路層由網(wǎng)卡和驅(qū)動(dòng)搞定再往上的傳輸層用TCP保證數(shù)據(jù)不丟、不亂序。整個(gè)鏈路是開放的、標(biāo)準(zhǔn)化的所以連接成功率非常高——前提是你的IP地址設(shè)置不能出錯(cuò)。這篇文章我按自己平時(shí)調(diào)試設(shè)備時(shí)的完整流程來(lái)寫硬件準(zhǔn)備、電腦端IP配置、PLC端IP修改、通訊驗(yàn)證、再到我踩過(guò)的幾個(gè)大坑和排查方法。照著走一遍零基礎(chǔ)也能把線連上、把程序灌進(jìn)去。2. 硬件準(zhǔn)備與連接方式別小看這根網(wǎng)線2.1 需要的硬件清單在動(dòng)手之前先把東西備齊。我列個(gè)清單都是日常調(diào)試最常用的組合S7-200 SMART PLC一臺(tái)比如CPU SR20、ST40、CR40都可以自帶網(wǎng)口就行普通RJ45網(wǎng)線一根建議0.5米到3米之間太長(zhǎng)反而容易出接觸問(wèn)題電腦一臺(tái)需要有有線網(wǎng)口如果筆記本沒(méi)有網(wǎng)口用USB轉(zhuǎn)RJ45轉(zhuǎn)換器也行STEP 7-MicroWIN SMART軟件版本和PLC固件匹配這個(gè)后面細(xì)說(shuō)很多人會(huì)糾結(jié)要不要用交叉線。這里明確說(shuō)一下S7-200 SMART的網(wǎng)口是自適應(yīng)MDI/MDI-X的也就是說(shuō)你隨便拿一根普通直通網(wǎng)線就能連交叉線、直通線都能用因?yàn)榫W(wǎng)口內(nèi)部已經(jīng)做了自動(dòng)翻轉(zhuǎn)。我自己直接用隨機(jī)帶的原裝網(wǎng)線從沒(méi)在網(wǎng)線類型上出過(guò)問(wèn)題。2.2 直連與通過(guò)交換機(jī)連接的區(qū)別最簡(jiǎn)單的調(diào)試場(chǎng)景是把電腦和PLC直接用一根網(wǎng)線連起來(lái)適合在辦公室寫程序、在家調(diào)試、或者現(xiàn)場(chǎng)只有一臺(tái)PLC的情況。這種情況下網(wǎng)口之間是一對(duì)一的不存在其他設(shè)備搶占通信資源速度和穩(wěn)定性都最好。還有一種是現(xiàn)場(chǎng)有多臺(tái)PLC、觸摸屏、變頻器等設(shè)備組成一個(gè)小型工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)這時(shí)候就需要用交換機(jī)把它們串起來(lái)電腦也接到同一個(gè)交換機(jī)上。這樣做的好處是你不用反復(fù)拔插網(wǎng)線可以在一臺(tái)電腦上同時(shí)訪問(wèn)多臺(tái)設(shè)備。代價(jià)是IP地址規(guī)劃要更嚴(yán)謹(jǐn)不能沖突否則會(huì)出現(xiàn)能ping通A設(shè)備但訪問(wèn)不了B設(shè)備的疑難雜癥。無(wú)論哪種接法通信鏈路建立的核心就一條電腦和PLC必須坐在同一個(gè)IP網(wǎng)段里。如果PLC的IP是192.168.2.1那電腦的IP就得是192.168.2.2~192.168.2.254之間的某個(gè)地址子網(wǎng)掩碼一致這樣數(shù)據(jù)包才能正確到達(dá)對(duì)方。2.3 哪個(gè)版本的軟件能連S7-200 SMART這里有個(gè)新手很容易蒙圈的地方老S7-200用的是STEP 7-Micro/WIN注意沒(méi)有SMART后綴S7-200 SMART用的是STEP 7-MicroWIN SMART兩個(gè)軟件完全不通用。你要是拿老版Micro/WIN打開SMART的項(xiàng)目文件直接打不開反過(guò)來(lái)也一樣。STEP 7-MicroWIN SMART從最早的V1.0一路更新到現(xiàn)在的V2.8左右建議直接裝V2.4以上版本功能穩(wěn)定對(duì)Windows系統(tǒng)兼容性好。有一點(diǎn)需要注意PLC的固件版本如果很老比如V1.0新版軟件有時(shí)連接后會(huì)自動(dòng)提示固件升級(jí)你可以選擇升也可以不升不影響基本連接。但我個(gè)人建議如果是新項(xiàng)目直接把固件升到和軟件版本最匹配的狀態(tài)能避免很多莫名其妙的“協(xié)議版本不一致”錯(cuò)誤。3. 電腦端IP設(shè)置最容易翻車的一步3.1 為什么電腦必須設(shè)置靜態(tài)IP這是整個(gè)連接過(guò)程中翻車率最高的一步。我見過(guò)太多人插上網(wǎng)線、打開軟件、點(diǎn)擊“查找CPU”結(jié)果轉(zhuǎn)半天一個(gè)設(shè)備都搜不到。排查了半天網(wǎng)線、交換機(jī)、軟件版本最后發(fā)現(xiàn)是電腦的IP地址是“自動(dòng)獲取DHCP”模式而PLC是固定IP電腦根本不知道自己該用什么地址去訪問(wèn)PLC。好比你和人約好見面對(duì)方告訴你他家地址是“幸福路1號(hào)”結(jié)果你出門前沒(méi)看地圖跑到了一個(gè)自動(dòng)分配地址的“接待站”接待站又不知道該把你送到哪里去你們倆自然碰不上頭。電腦的“自動(dòng)獲取IP”就是這個(gè)效應(yīng)操作系統(tǒng)會(huì)對(duì)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口自動(dòng)分配一個(gè)IP這個(gè)地址和PLC的地址根本不在一個(gè)段里通信可想而知是失敗的。所以正確操作是把連接PLC的那塊網(wǎng)卡改成手動(dòng)指定IP也就是靜態(tài)IP地址。在Windows系統(tǒng)里不同版本路徑略有不同但思路完全一致。3.2 Windows 10/11系統(tǒng)設(shè)置靜態(tài)IP的完整步驟以我常用的Windows 10為例步驟如下打開“控制面板”選擇“網(wǎng)絡(luò)和 Internet”進(jìn)入“網(wǎng)絡(luò)和共享中心”點(diǎn)擊左側(cè)“更改適配器設(shè)置”找到連接PLC的“以太網(wǎng)”圖標(biāo)右鍵選擇“屬性”在列表中雙擊“Internet 協(xié)議版本 4 (TCP/IPv4)”選擇“使用下面的 IP 地址”然后填入IP地址192.168.2.10子網(wǎng)掩碼255.255.255.0默認(rèn)網(wǎng)關(guān)留空或者填192.168.2.1都行點(diǎn)擊“確定”保存按照上面這幾步做完電腦的IP就固定到了192.168.2.10。子網(wǎng)掩碼255.255.255.0的意思是說(shuō)前三位192.168.2是網(wǎng)絡(luò)號(hào)最后一位是主機(jī)號(hào)所以網(wǎng)段內(nèi)最大地址范圍是192.168.2.1到192.168.2.254。我習(xí)慣把電腦設(shè)成.10留給PLC一個(gè)比較靠前的.1或者.2好記也不容易撞車。注意如果你的電腦同時(shí)在用Wi-Fi連接公司網(wǎng)絡(luò)而且公司網(wǎng)絡(luò)恰好也是192.168.2.x網(wǎng)段要及時(shí)上網(wǎng)查一下有沒(méi)有IP沖突。不過(guò)絕大多數(shù)情況下家里的路由器網(wǎng)段是192.168.1.x或者192.168.31.x和192.168.2.x不沖突可以放心操作。3.3 域名和網(wǎng)關(guān)那些不填也沒(méi)關(guān)系的選項(xiàng)很多教程沒(méi)講清楚DNS該不該填導(dǎo)致新手瞎填一個(gè)114.114.114.114或者8.8.8.8誤以為“填上總沒(méi)錯(cuò)”。其實(shí)PLC通信根本不需要DNS——你永遠(yuǎn)是通過(guò)IP地址直接訪問(wèn)PLC不需要把一個(gè)域名翻譯成IP地址的過(guò)程。DNS服務(wù)器字段填了也沒(méi)用留空最干凈。默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的原理類似網(wǎng)關(guān)是用來(lái)幫你和“不同網(wǎng)段”的設(shè)備通信的。你直連PLC時(shí)雙方都在192.168.2.x網(wǎng)段數(shù)據(jù)包直接從網(wǎng)卡出去就能到達(dá)對(duì)方繞道網(wǎng)關(guān)反而多此一舉甚至可能因?yàn)槁酚蓷l目不明確導(dǎo)致通信走錯(cuò)地方。所以我的建議是網(wǎng)關(guān)留空DNS留空只填I(lǐng)P地址和子網(wǎng)掩碼少填少錯(cuò)。3.4 筆記本沒(méi)有網(wǎng)口怎么辦現(xiàn)在的輕薄本基本都砍掉了RJ45網(wǎng)口我們電工手里一堆調(diào)試設(shè)備總不能讓電腦沒(méi)有網(wǎng)口就不干活。我的方案是買一個(gè)USB轉(zhuǎn)RJ45網(wǎng)口的轉(zhuǎn)換器品牌不限但盡量選支持千兆的芯片以瑞昱RTL8153系列或者亞信AX88179系列居多這些芯片在Windows下免驅(qū)或者自動(dòng)更新驅(qū)動(dòng)穩(wěn)定性比較好。接上轉(zhuǎn)換器后新設(shè)備會(huì)以一個(gè)“USB 10/100/1000 LAN”或者“Realtek USB GbE Family Controller”之類的名字出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)適配器列表里。你在設(shè)置IP時(shí)注意分辨一下別把公司W(wǎng)i-Fi網(wǎng)卡改成靜態(tài)IP了否則上不了網(wǎng)還要來(lái)問(wèn)我為什么斷網(wǎng)了。4. PLC端IP設(shè)置與修改方法4.1 出廠默認(rèn)IP是多少S7-200 SMART的CPU出廠時(shí)默認(rèn)IP是192.168.2.1子網(wǎng)掩碼255.255.255.0。所以如果PLC從沒(méi)被改過(guò)IP你只要把電腦設(shè)置成192.168.2.x網(wǎng)段的靜態(tài)IP插上網(wǎng)線就能搜到它。這條默認(rèn)信息在調(diào)試二手設(shè)備時(shí)特別有用拿到一臺(tái)陌生的PLC不確定有沒(méi)有被人改過(guò)IP可以先試試192.168.2.1能不能ping通。通了說(shuō)明還是默認(rèn)設(shè)置不通就要用下面說(shuō)的“查找CPU并更新IP”的方法去強(qiáng)制恢復(fù)或者重新分配地址了。4.2 用軟件查找和修改PLC的IP打開STEP 7-MicroWIN SMART軟件在左側(cè)項(xiàng)目樹中找到“通信”選項(xiàng)點(diǎn)擊后右側(cè)出現(xiàn)通信設(shè)置界面。點(diǎn)擊“查找CPU”按鈕軟件會(huì)通過(guò)廣播包自動(dòng)掃描網(wǎng)段內(nèi)所有的S7-200 SMART設(shè)備這個(gè)過(guò)程一般幾秒鐘就能出結(jié)果。如果找到設(shè)備列表里會(huì)顯示CPU的型號(hào)、固件版本、IP地址、MAC地址等信息。想要修改IP地址選中該設(shè)備點(diǎn)擊“編輯”或者雙擊設(shè)備會(huì)彈出IP設(shè)置對(duì)話框。在這里可以輸入新的IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)。比如你想讓PLC接入工廠局域網(wǎng)把IP改成192.168.1.200掩碼255.255.255.0網(wǎng)關(guān)192.168.1.1點(diǎn)擊“確定”后設(shè)備會(huì)被重啟并自動(dòng)設(shè)置為新地址。這里有個(gè)很容易忽略的細(xì)節(jié)修改IP地址后PLC會(huì)立即重啟應(yīng)用新配置軟件和PLC的連接也會(huì)斷開。你需要在軟件的通信界面里再次點(diǎn)擊“查找CPU”這時(shí)才能搜到新地址下的PLC。有些新手改完IP發(fā)現(xiàn)搜不到了以為PLC壞了其實(shí)只是地址變了而已。4.3 不知道PLC當(dāng)前IP怎么辦前面提到的方法只適用于PLC處于默認(rèn)IP或你知道IP的情況下。那如果拿到一個(gè)二手PLCIP被改成了192.168.0.99、172.16.8.8之類的陌生段甚至和你的電腦不在同一網(wǎng)段怎么找回來(lái)方法一用軟件“查找CPU”然后在搜索結(jié)果里點(diǎn)擊“更新IP”或者“恢復(fù)默認(rèn)設(shè)置”之類的功能。SMART系列軟件有個(gè)“更新PLC的IP地址”選項(xiàng)可以強(qiáng)制查詢?cè)O(shè)備并將IP改成你想要的值。前提是軟件和PLC能通過(guò)廣播包通信廣播包通常是跨網(wǎng)段也能生效的因?yàn)閺V播地址是255.255.255.255所有網(wǎng)卡的MAC地址層都能收到實(shí)測(cè)絕大多數(shù)情況下可行。方法二如果軟件連設(shè)備都搜不到可以考慮PLC的“恢復(fù)出廠設(shè)置”操作。S7-200 SMART的CPU模塊上一般有一個(gè)小孔或者滑動(dòng)開關(guān)用尖頭工具按住一段時(shí)間可以恢復(fù)出廠設(shè)置。不同型號(hào)的操作方式略有不同建議查一下對(duì)應(yīng)型號(hào)的手冊(cè)?；謴?fù)出廠會(huì)清掉用戶程序、IP設(shè)置、存儲(chǔ)區(qū)等所有數(shù)據(jù)恢復(fù)到默認(rèn)IP 192.168.2.1。這個(gè)方法有風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)手前一定要確認(rèn)程序有備份。4.4 用固定IP還是允許軟件自動(dòng)分配有的場(chǎng)合PLC和多個(gè)觸摸屏、上位機(jī)組網(wǎng)IP規(guī)劃是成套設(shè)備的一部分。建議固定IP每個(gè)設(shè)備一個(gè)固定地址方便后期排查故障。軟件里沒(méi)有明顯的“自動(dòng)分配”設(shè)置因?yàn)镻LC的IP地址必須手動(dòng)指定它不像電腦可以靠DHCP自動(dòng)拿地址。如果你的PLC旁邊有一臺(tái)路由器在提供DHCP服務(wù)理論上也可以把PLC設(shè)置為自動(dòng)獲取IP但在SMART里這個(gè)功能支持有限而且工廠環(huán)境里你不知道路由器什么時(shí)候斷電、什么時(shí)候地址列表滿了。工業(yè)設(shè)備的IP規(guī)劃能手動(dòng)就手動(dòng)穩(wěn)定壓倒一切。合理規(guī)劃一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)的地址分配表把PLC、觸摸屏、變頻器、電腦的地址都記到隨設(shè)備保存的清單里這一步看起來(lái)多余實(shí)際能省下無(wú)數(shù)排查時(shí)間。5. 實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證從ping到在線監(jiān)控5.1 用ping命令驗(yàn)證物理鏈路配置完電腦和PLC的IP后別急著打開軟件先用系統(tǒng)自帶的ping命令驗(yàn)證一下鏈路是否通。按下WinR輸入cmd回車打開命令提示符窗口然后輸入ping 192.168.2.1如果出現(xiàn)來(lái)自 192.168.2.1 的回復(fù): 字節(jié)32 時(shí)間1ms TTL128說(shuō)明鏈路是通的IP層面已經(jīng)可以通信這時(shí)候打開STEP 7-MicroWIN SMART點(diǎn)“查找CPU”基本一次就能搜到。如果出現(xiàn)“請(qǐng)求超時(shí)”或者“無(wú)法訪問(wèn)目標(biāo)主機(jī)”說(shuō)明鏈路有問(wèn)題。這時(shí)候不要慌按這個(gè)順序排查看網(wǎng)口燈是否亮——亮代表物理鏈路OK不亮說(shuō)明網(wǎng)線、網(wǎng)口、供電有問(wèn)題確認(rèn)電腦IP是靜態(tài)IP且在192.168.2.x網(wǎng)段確認(rèn)PLC供電正常CPU狀態(tài)指示燈無(wú)報(bào)警如果用的是USB轉(zhuǎn)網(wǎng)口檢查驅(qū)動(dòng)是否裝好這個(gè)連本地鏈路層都可能過(guò)不去ping通了基本就成功了一大半。ping不通的話反復(fù)重試也沒(méi)用老老實(shí)實(shí)按上面的順序排查。5.2 軟件在線連接與程序上傳確認(rèn)ping通后打開STEP 7-MicroWIN SMART在“通信”界面點(diǎn)“查找CPU”設(shè)備列表顯示出來(lái)之后點(diǎn)擊設(shè)備的“確定”按鈕建立連接。然后你就能在左側(cè)項(xiàng)目樹里看到PLC的在線狀態(tài)了。接下來(lái)做幾件最基本的操作驗(yàn)證連接是否穩(wěn)定點(diǎn)擊“上傳”按鈕把PLC里現(xiàn)有程序傳到電腦端點(diǎn)擊“下載”按鈕把電腦的程序?qū)懭隤LC打開“狀態(tài)圖表”或“程序狀態(tài)”監(jiān)控界面看變量實(shí)時(shí)值下載程序時(shí)軟件默認(rèn)會(huì)詢問(wèn)是否停止PLC確認(rèn)后PLC會(huì)進(jìn)入STOP狀態(tài)下載完成再自動(dòng)運(yùn)行。如果程序中有大量強(qiáng)制變量或者數(shù)據(jù)塊下載時(shí)也要注意選擇是否覆蓋數(shù)據(jù)塊。這些細(xì)節(jié)雖然不直接影響通信但會(huì)決定你整個(gè)調(diào)試過(guò)程的順滑程度。5.3 在線監(jiān)控穩(wěn)定性的判斷標(biāo)準(zhǔn)一個(gè)穩(wěn)定的在線連接操作起來(lái)應(yīng)該是“跟手”的你修改一個(gè)程序點(diǎn)、強(qiáng)制一個(gè)變量、選中一行程序查看狀態(tài)響應(yīng)都是秒級(jí)的。如果出現(xiàn)轉(zhuǎn)半天圈、修改要等好幾秒、偶爾還彈出通信超時(shí)窗口說(shuō)明連接質(zhì)量不好。影響在線穩(wěn)定性的因素除了IP配置和物理連線還有以下幾點(diǎn)電腦后臺(tái)軟件占用網(wǎng)卡帶寬比如系統(tǒng)更新、云盤同步、Windows防火墻攔截了S7協(xié)議端口、或者網(wǎng)線質(zhì)量太差。排查順序我建議先關(guān)防火墻再看后臺(tái)程序最后換一根網(wǎng)線試試。我遇到過(guò)一臺(tái)電腦開著迅雷和云同步PLC通訊卡得跟幻燈片似的關(guān)掉后臺(tái)以后立刻恢復(fù)正常。6. 避坑指南IP設(shè)置和通訊中的經(jīng)典問(wèn)題6.1 常見問(wèn)題速查表我把這些年遇到的最典型的通訊問(wèn)題整理成一張表按出現(xiàn)頻率排序。你照著看基本能定位到80%的問(wèn)題問(wèn)題現(xiàn)象直接原因解決辦法軟件搜不到PLC電腦IP和PLC不在同一網(wǎng)段電腦設(shè)成192.168.2.x靜態(tài)IPping超時(shí)網(wǎng)線松動(dòng)或質(zhì)量問(wèn)題看網(wǎng)口燈換一根短線測(cè)試搜索到了但連不上Windows防火墻攔截關(guān)閉防火墻或允許MicroWIN通過(guò)連上了但下載時(shí)中斷網(wǎng)線過(guò)長(zhǎng)或者附近干擾大換3米以內(nèi)質(zhì)量好的成品網(wǎng)線多個(gè)設(shè)備相互干擾IP地址沖突規(guī)劃好IP地址表逐個(gè)設(shè)備Ping驗(yàn)證USB網(wǎng)口不穩(wěn)定轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)不兼容換帶成熟芯片方案的轉(zhuǎn)換器6.2 防火墻攔截問(wèn)題Windows系統(tǒng)默認(rèn)開啟防火墻這玩意經(jīng)常把STEP 7-MicroWIN SMART的S7通信協(xié)議基于TCP 102端口給攔截了。你ping能通但軟件就是連不上就是這個(gè)原因。解決方案有兩種。第一種直接關(guān)閉防火墻這是在隔離的調(diào)試環(huán)境里最快最省事的方式控制面板 → Windows Defender防火墻 → 啟用或關(guān)閉 → 都選關(guān)閉。但如果你電腦還要上網(wǎng)關(guān)閉防火墻有一定安全風(fēng)險(xiǎn)建議用完記得開回來(lái)。第二種在防火墻的“允許應(yīng)用或功能通過(guò)防火墻”中加入MicroWIN SMART的安裝目錄下的可執(zhí)行文件。這個(gè)方法更優(yōu)雅但對(duì)新手來(lái)說(shuō)路徑比較難找。我實(shí)際用的折中辦法是調(diào)試期間臨時(shí)關(guān)閉、調(diào)完忘性大的人就加白名單。順便提一句如果你裝了第三方安全軟件它們自帶的網(wǎng)絡(luò)防護(hù)模塊也可能攔截記得一并處理。6.3 關(guān)于網(wǎng)段的幾個(gè)概念我發(fā)現(xiàn)不少人分不清“網(wǎng)段”和“IP沖突”這兩個(gè)概念。網(wǎng)段指的是用子網(wǎng)掩碼劃分出來(lái)的一個(gè)地址范圍比如192.168.2.0到192.168.2.255是一個(gè)網(wǎng)段其中.0是網(wǎng)絡(luò)號(hào)、.255是廣播地址都不能分配給設(shè)備。最讓新手蒙圈的是為什么192.168.2.1和192.168.3.1不能通信——因?yàn)樗鼈儾辉谕粋€(gè)網(wǎng)段相當(dāng)于一個(gè)在中國(guó)一個(gè)在隔壁國(guó)家沒(méi)有網(wǎng)關(guān)這個(gè)“海關(guān)”中轉(zhuǎn)就過(guò)不去。IP沖突就更簡(jiǎn)單了同一個(gè)網(wǎng)段里出現(xiàn)兩個(gè)設(shè)備用同一個(gè)IP好比小區(qū)里兩戶人家門牌號(hào)一樣快遞員就懵了不知道把包送給誰(shuí)。PLC通信也會(huì)出現(xiàn)時(shí)通時(shí)不通的怪現(xiàn)象。所以設(shè)備多了以后一定要建立IP地址清單并嚴(yán)格登記不要圖省事拍腦袋亂填。6.4 網(wǎng)線的玄學(xué)問(wèn)題最后說(shuō)說(shuō)網(wǎng)線這個(gè)很多人忽略的部件。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜變頻器在旁邊嗡嗡轉(zhuǎn)電機(jī)頻繁啟停強(qiáng)電線和弱電線走同一個(gè)橋架這些東西都會(huì)干擾網(wǎng)線里的弱信號(hào)。調(diào)試的時(shí)候圖方便拿一根細(xì)的、雜牌的網(wǎng)線一米兩米沒(méi)感覺距離一長(zhǎng)就出問(wèn)題。我的經(jīng)驗(yàn)是現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試常備一根1米左右的正品成品網(wǎng)線銅芯夠粗屏蔽層扎實(shí)專門用于PLC調(diào)試。線的兩端水晶頭要卡扣完好插進(jìn)去聽到清脆咔嗒聲才算到位。有些PLC的網(wǎng)口在低處灰塵大換線時(shí)要順便吹一下網(wǎng)口里的積灰確保接觸良好。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)告訴我90%的“時(shí)通時(shí)不通”最后都是網(wǎng)線接觸不良。7. 從一個(gè)入門實(shí)例看完整調(diào)試過(guò)程為了讓你更有畫面感我用一個(gè)最典型的新手入門場(chǎng)景走一遍完整流程拿到全新S7-200 SMART CPU SR30第一次用電腦連接它。7.1 全新PLC第一次連接把網(wǎng)線一頭插到PLC的RJ45口另一頭插到電腦網(wǎng)口或USB轉(zhuǎn)接器的網(wǎng)口給PLC接上220V電源觀察CPU指示燈RUN/STOP指示燈正常亮起出廠默認(rèn)STOP電腦設(shè)置靜態(tài)IP 192.168.2.10掩碼255.255.255.0打開cmdping一下192.168.2.1通了打開STEP 7-MicroWIN SMART進(jìn)入“通信”界面點(diǎn)擊“查找CPU”出現(xiàn)CPU SR30IP 192.168.2.1點(diǎn)“確定”建立連接點(diǎn)擊“上傳”把PLC里已有的出廠測(cè)試程序傳到電腦里打開程序狀態(tài)查看或者新建一個(gè)簡(jiǎn)單的啟保停程序下載到PLC撥動(dòng)PLC RUN/STOP開關(guān)到RUN觀察I/O指示燈和程序運(yùn)行整個(gè)過(guò)程從零到完成熟練的話不超過(guò)10分鐘。第一次操作的新手主要卡在和步驟4有關(guān)的地方——IP不對(duì)。所以我把這部分放在前面重點(diǎn)講其他步驟其實(shí)都是軟件按鈕的機(jī)械操作。7.2 把IP改成適合現(xiàn)場(chǎng)的值全新PLC默認(rèn)IP是192.168.2.1但現(xiàn)場(chǎng)往往已經(jīng)有了別的設(shè)備占用這個(gè)地址。我在一個(gè)項(xiàng)目里就遇到過(guò)這樣一個(gè)情況設(shè)備自帶觸摸屏的IP恰好是192.168.2.1PLC一上電兩人“打架”觸摸屏和電腦都時(shí)斷時(shí)續(xù)。我的做法是先把PLC臨時(shí)用默認(rèn)IP連上在通信界面點(diǎn)擊設(shè)備把IP改成192.168.2.50掩碼不變網(wǎng)關(guān)按現(xiàn)場(chǎng)需求填或不填確定后設(shè)備重啟再重新查找驗(yàn)證新IP。然后把這個(gè)地址登記到設(shè)備IP表里。這樣既避開了和其他設(shè)備沖突又給每臺(tái)PLC一個(gè)明確的“門牌號(hào)”。7.3 連接成功后程序下載和運(yùn)行驗(yàn)證通信沒(méi)問(wèn)題后寫個(gè)小程序做個(gè)完整驗(yàn)證能幫助你確認(rèn)整個(gè)鏈路是否正常。比如做一個(gè)最簡(jiǎn)單的自鎖回路用I0.0啟動(dòng)Q0.0輸出指示燈亮I0.1停止。下載后把PLC撥到RUN狀態(tài)用一根短線短接I0.0和公共端看看Q0.0對(duì)應(yīng)的輸出指示燈是否點(diǎn)亮。你可能會(huì)問(wèn)這不是和通信沒(méi)關(guān)系嗎有關(guān)系。在線狀態(tài)下你可以在狀態(tài)圖表里監(jiān)控I0.0的實(shí)時(shí)值觀察按鈕按下瞬間輸入點(diǎn)的變化同時(shí)看Q0.0是否響應(yīng)。一路通到底的話說(shuō)明不僅IP鏈路沒(méi)問(wèn)題、以太網(wǎng)物理層沒(méi)問(wèn)題PLC的組態(tài)設(shè)置、程序執(zhí)行邏輯也沒(méi)問(wèn)題。這也算是一個(gè)從通信到應(yīng)用層面的閉環(huán)驗(yàn)證。8. 其他系統(tǒng)連接時(shí)的經(jīng)驗(yàn)供參照8.1 Ubuntu虛擬機(jī)里連PLC有些工程師喜歡在Windows里跑一個(gè)Linux虛擬機(jī)偶爾需要從虛擬機(jī)里連PLC。這里有個(gè)網(wǎng)絡(luò)模式的問(wèn)題虛擬機(jī)默認(rèn)NAT模式會(huì)把虛擬機(jī)IP翻譯成一個(gè)獨(dú)立網(wǎng)段你ping不通PLC。解決辦法是在虛擬機(jī)軟件里把網(wǎng)絡(luò)模式改成“橋接模式”這樣虛擬機(jī)網(wǎng)卡就會(huì)直接暴露在物理網(wǎng)絡(luò)上可以拿到和Windows宿主機(jī)同一網(wǎng)段的IP。然后在虛擬機(jī)里設(shè)置靜態(tài)IP為192.168.2.x網(wǎng)段再在Linux里用ping工具驗(yàn)證連接。我用Ubuntu系統(tǒng)做過(guò)類似試驗(yàn)修改方法是編輯/etc/netplan下的YAML配置文件把DHCP改為靜態(tài)地址。這個(gè)場(chǎng)景不是主流但遇到了至少知道解決思路。8.2 其他PLC/變頻器走M(jìn)odbus通訊時(shí)的IP規(guī)劃思路現(xiàn)在搞自動(dòng)化一個(gè)設(shè)備里往往不止一個(gè)帶網(wǎng)口的設(shè)備PLC、觸摸屏、變頻器、伺服驅(qū)動(dòng)器、上位機(jī)各自都帶以太網(wǎng)口甚至支持Modbus TCP。比如西門子PLC和施耐德ETA系列變頻器做Modbus通訊這時(shí)候每一個(gè)支持TCP/IP的設(shè)備都需要一個(gè)IP地址整個(gè)系統(tǒng)的IP規(guī)劃直接決定通訊能不能穩(wěn)定建立。我的建議是把整個(gè)設(shè)備的IP段統(tǒng)一規(guī)劃在一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)比如192.168.1.x或者192.168.2.x。PLC占用.1和.2觸摸屏.3變頻器組.10到.20伺服.30到.40電腦預(yù)留.50到.100。每個(gè)設(shè)備的IP用標(biāo)簽貼紙貼在設(shè)備外殼上同時(shí)登記到設(shè)備臺(tái)賬。這樣不管過(guò)了多久誰(shuí)去調(diào)試看一眼標(biāo)簽就能連上。8.3 一鍵批量設(shè)置的經(jīng)驗(yàn)分享如果你要調(diào)試的設(shè)備比較多比如一條產(chǎn)線有十幾臺(tái)PLC每臺(tái)都要連電腦下載程序每次都手動(dòng)改電腦IP會(huì)非常痛苦。我的習(xí)慣是把電腦的“本地連接”IP保持固定的192.168.2.10每臺(tái)PLC的IP在寫入程序時(shí)按產(chǎn)線規(guī)劃統(tǒng)一分配好。聯(lián)調(diào)時(shí)永遠(yuǎn)只在同一個(gè)網(wǎng)段工作不用反復(fù)改電腦配置。對(duì)于那些IP被之前的人改得亂七八糟的二手設(shè)備我也習(xí)慣用“搜索重設(shè)所有設(shè)備”的思路軟件里選中掃描到的全部設(shè)備統(tǒng)一批量設(shè)定到一個(gè)連續(xù)的IP段內(nèi)比如192.168.2.101~192.168.2.116。實(shí)際測(cè)試下來(lái)批量修改比挨個(gè)設(shè)備操作節(jié)省大量時(shí)間。但有一點(diǎn)必須提前做——逐個(gè)確認(rèn)設(shè)備身份千萬(wàn)別把主PLC和從站設(shè)備的IP搞混了否則后面整個(gè)程序的對(duì)地址關(guān)系全亂排查起來(lái)真要命。9. 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的三個(gè)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)最后分享幾條壓箱底的經(jīng)驗(yàn)吧都是花錢買教訓(xùn)買出來(lái)的。第一IP地址表一定要寫在紙上或者存到手機(jī)備忘錄里。我見過(guò)太多項(xiàng)目驗(yàn)收時(shí)廠家給的圖紙資料沒(méi)有IP地址表后續(xù)維護(hù)人員來(lái)了只能一臺(tái)一臺(tái)試工作量巨大。你調(diào)試完順手記錄一下不僅是對(duì)自己的勞動(dòng)負(fù)責(zé)也是為后續(xù)接手的人行善積德。第二連接不上時(shí)先從物理層排查。別一上來(lái)就重裝軟件、重裝驅(qū)動(dòng)、換電腦。先拔下網(wǎng)線重插一下、看一眼PLC網(wǎng)口指示燈、確定兩個(gè)設(shè)備的電源都正常這些問(wèn)題看起來(lái)低級(jí)但統(tǒng)計(jì)下來(lái)發(fā)生的概率最高。我有個(gè)朋友在客戶現(xiàn)場(chǎng)折騰了半天最后發(fā)現(xiàn)是PLC背后網(wǎng)口松了重新插緊瞬間好。第三STEP 7-MicroWIN SMART的“通信”界面里有一個(gè)可以設(shè)置的“搜索延遲”或“超時(shí)時(shí)間”選項(xiàng)如果你所在的環(huán)境里PLC響應(yīng)慢適當(dāng)調(diào)大超時(shí)時(shí)間能避免軟件“和PLC說(shuō)話說(shuō)到一半就不耐煩了”的現(xiàn)象。這個(gè)參數(shù)平時(shí)不起眼但在網(wǎng)絡(luò)稍微有點(diǎn)延遲的場(chǎng)合比如通過(guò)無(wú)線網(wǎng)橋連接PLC調(diào)大之后成功率明顯提升。一根網(wǎng)線、兩端IP、三步設(shè)置S7-200 SMART的以太網(wǎng)通信并沒(méi)有多高深。只要你理解了網(wǎng)段這個(gè)基礎(chǔ)概念記清楚“電腦和PLC必須在同一網(wǎng)段”這個(gè)鐵律剩下的就全是操作熟能生巧的問(wèn)題了。