SIMOTION IT功能使用入门
1．SIMOTION WEB诊断功能
SIMOTION V4.0 集成WEB诊断功能，可以通过浏览器直接访问SIMOTION CPU的信息，如CPU的版本信息、CPU的状态信息以及通过浏览器起停CPU等功能。 1.1 SIMOTION CPU的配置
通过浏览器访问SIMOTION CPU，首先要设置SIMOTION CPU的IP地址。在SCOUT中配置一个SIMOTION站，本例中使用D435 V4.1版本，双击D435 CPU图标进入硬件配置界面，如图1所示：
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图1 SIMOTION 硬件配置界面 图1中列出SIMOTION所有的的网络配置及接口，双击D435栏，在“Ethernet Extended”标签中激活WEB诊断功能，如图2所示：
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图2 激活SIMOTION WEB诊断功能 本例中使用SIMOTION X130以太网接口作为WEB的访问接口，双击X130 IE2/NET栏，配置SIMOTION的IP地址，如图3所示：
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图3 配置SIMOTION IP地址 点击“New”键新建一条网络，添加IP地址及子网掩码，本例中使用的IP地址为169.254.11.22, 子网掩码为255.255.255.0。如果使用路由功能则需要配置路由器地址。配置完成后存盘编译。 1.2 PC侧的配置
如需连接SIMOTION,必须配置PC与SIMOTION的IP地址在相同的子网中，如169.254.11.88，点击“控制面板”中的“网络连接”选择使用的通信网卡并配置地址，如图4所示：
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图4 配置PC的 IP地址 1.3 浏览SIMOTION状态
两侧的IP地址配置完成后，通过STEP7以太网站点的编辑功能设定SIMOTION的IP地址与配置的IP地址相同，成功后将配置下载到SIMOTION中。
打开IE浏览器，键入SIMOTION的IP地址如169.254.11.22，进入SIMOTION的诊断界面如图5所示：
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图5 WEB诊断页面－HOME页面 首页为“HOME”页面，显示SIMOTION的订货信息、版本号及运行状态。在“Device Info”页面显示SIMOTION的序列号及安装工艺包软件的序列号等信息。点击“Diagnostics”进入诊断页面如图6所示：
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图6 WEB诊断页面－Diagnostics页面 点击左边的“Diagnostics”栏，显示CPU的运行状态灯及CPU的内存负荷。在“Taskruntime”栏显示所有任务的运行时间如图7所示：
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图7 WEB诊断页面－任务运行页面 在图7中显示只有“BackgroundTask”任务在运行，当前的运行时间为0.017ms，最大的运行时间为0.246ms等信息。
点击“Diag Buffer”可以查看SIMOTION CPU的诊断信息，这与使用SCOUT软件查看的诊断信息相同，如图8所示：
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图8 WEB诊断页面－系统诊断页面 图8中可以看出事件的文本不能表示，以十六进制的方式显示，如需显示文本，需要从软件光盘（SIMOTION IT DIAG CD）3_CONFIGURATION \<language>目录下将文件
DGBUFTXT.EDB（选择英文）复制到SIMOTION存储卡（可以使用商用读卡器）的SIMOTION\USER\CARD\USER\SIMOTION\HMICFG目录下即可。
点击“ALARMS”可以查看TO触发的报警信息。在“Mem Pool”中可以查看存储器的管理信息，在“Active Traces”页中可以查看变量跟踪的状态。
在“IP-Config”标签中可以查看SIMOTION 的以太网端口及地址，如图9所示：
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图9 WEB诊断页面 －端口地址页面 点击“Setting”进入设置页面，设置页面带有口令保护，用户名和口令同为“simotion”。如图10所示：
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图10 WEB诊断页面－设置页面 在设置页面中可以起停CPU也可以设置系统的时区。通过发送功能可以将SIMOTION的网页、项目及固件发送到SIMOTION 存储卡中相关的路径下。如果更新出现问题，需要使用读卡器替换相关文件。
点击“FILES”进入文件页面如图11所示，在文件页面中可以通过FTP功能将用户生成的网页存储于SIMOTION存储卡的SIMOTION\USER\CARD\USER\SIMOTION\HMI\FILES路径下，也可以创建新的文件夹，通过文件的传送功能可以不停机（与使用读卡器相比）地进行数据传送。
用户可以自己创建新的网页，文件存储于“FILES”指定的路径下（SIMOTION\USER\CARD\USER\SIMOTION\HMI\FILES），网页名为USER，这样点击“USER’S Area”标签时可以直接进入。
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图11 WEB诊断页面 －文件页面 2. 通过网页访问SIMOTION的变量
上面介绍了SIMOTION标准的诊断网页，用户也可以自己创建网页访问SIMOTION得到变量，本节将简单介绍变量的访问方法。 2．1 SIMOTION CPU中的数据类型
SIMOTION CPU中的数据分为 1）系统变量；2）TO配置数据 ；3）程序中的全局变量；4）驱动参数数据；5）输入输出变量；6）诊断数据，在这些数据中除输入输出变量不能直接访问外，其他数据都可以直接访问。可以将输入输出变量赋值于程序中的全局变量进行间接访问。 2．2 SIMOTION CPU数据在网页中的访问方法
网页中的数据是通过OPC XML DA V1.0的方法访问CPU中的数据，格式为<%=IDENTIFIER%>，不同的数据类型访问的格式也是有区别的，通过相应的格式替代IDENTIFIER完成数据的访问。 1） 系统变量的访问格式
访问格式为var/name, 例如变量userData.user3的访问格式为 var/userData.user3；
如果是TO变量，格式为：to/name.variable，例如变量
Axis_1.positioningState.actualPosition 的访问格式为:
to/Axis_1.positioningState.actualPosition； 2） TO配置数据的访问格式
TO的配置数据得到访问格式为cfg/TOName.activeConfigData|setConfigData.variable，
TO的配置数据分为两种，activeConfigData为当前有效的配置数据，只读类型；另一种为
setConfigData，可以修改数据，应注意，修改的数据有的为立即生效，有的需要CPU重新
启动后才能生效。例如访问变量Restart.restartActivationSetting的格式为
cfg/Axis_0.setConfigData.Restart.restartActivationSetting，其中TO为Axis_0。 3） 程序中的全局变量的访问格式
程序中的变量必须定义为“VAR_GLOBAL”，访问格式为unit/name.variable，例如变
量FF的访问格式为unit/test.ff，test为程序名称。 4） 驱动参数数据的访问格式
访问格式为drv/TOName|LogAddr.Params.ParamNo，例如drv/Axis_0.Params.105、
drv/256.Params.5 5） 其他数据类型的访问格式
除上述的数据格式外，还有一些数据例如CPU的操作模式、存储器的状态、系统诊断数据等都可以上传到网页中，但是它们的方式格式不同，具体可以参考手册。 2．3 访问SIMOTION CPU 程序变量的示例 2．3．1 SIMOTION侧的配置 1） 打开SCOUT软件，添加一个站点，选择D435.
2） 打开硬件配置，配置SIMOTION 站点的IP地址，本例中为169.254.11.22(X130接口)。
3） 在PROGRAM下插入一个UNIT,名称为“TEST”。
4） 在程序的接口中定义全局变量VAR1和VAR2，如图12所示：
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图12 定义变量 5） 由于使用OPC XML DA 的方式访问变量，必须将OPC XML的功能激活，点击程序名称如“TEST”,按右键弹出属性界面，激活OPC XML功能，如图13所示：
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图13 激活OPC XML功能 6） 在插入程序段并将整个程序插入到应用的任务中如“BACKGROUND”。
7） 设置PC与SIMOTION在相同的子网中，将程序下载到SIMOTION中。 2．3．2 创建网页
使用FRONTPAGE 或CUTEPAGE等网页创建用户定义得到网页，本例中对两个变量进行读写操作，网页如图14所示：
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图14 用户定义的网页 在网页中插入两个表格，使用文本编辑器在表格中添加读写语句，源文件如下： !DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
<HTML><HEAD><TITLE></TITLE>
<META http-equiv="refresh" content="5; URL=user.htm">
<META content="MSHTML 6.00.2900.2722" name=GENERATOR></HEAD>
<BODY background="" topMargin=22>
<TABLE style="WIDTH: 683px; HEIGHT: 189px" border=1>
<TBODY>
<TR>
<TD>名称</TD>
<TD>实际值</TD>
<TD>设定值</TD>
<TD>写</TD></TR>
<TR>
<TD><INPUT readOnly size=28 value="VAR1" name=""></TD>
<FORM name=read_1><!--Formular zum lesen der Daten -->
<TD><INPUT readOnly value="<%=unit/TEST.VAR1%>" name=Anz_Alt_1></TD><!--value ergeben durch onLoad-funktion im <BODY> --></FORM>
<FORM name=wr_1 action=/VarApp method=post><!--Formular zum schreiben der Daten -->
<TD><INPUT value="<%=unit/TEST.VAR1%>" name=unit/TEST.VAR1>
<TD><INPUT style="WIDTH: 80px; HEIGHT: 33px" type=submit size=58 value=写 name=""></TD></FORM></TR>
<TR>
<TD><INPUT readOnly size=28 value="VAR2" name=""></TD>
<FORM name=read_2>
<TD><INPUT readOnly value="<%=unit/TEST.VAR2%>"
name=Anz_Alt_2></TD></FORM>
<FORM name=wr_2 action=/VarApp method=post>
<TD><INPUT value="<%=unit/TEST.VAR2%>" name=unit/TEST.VAR2>
<TD><INPUT style="WIDTH: 80px; HEIGHT: 33px" type=submit size=59 value=写 name=""></TD></FORM></TR> </TBODY></TABLE><BR><BR></BODY></HTML> 在源文件中添加<META http-equiv="refresh" content="5; URL=user.htm">
语句，表示网页每5秒更新一次，更新的网页名为user.htm。
在表1中添加读语句<INPUT readOnly value="<%=unit/TEST.VAR1%>"，标注黑体部分为变量VAR1的格式。同样在表1中添加写语句 ，使用下面语句进行写操作：
<FORM name=wr_1 action=/VarApp method=post>
<INPUT value="<%=unit/TEST.VAR1%>" name=unit/TEST.VAR1> ，
action=/VarApp method=post表示写操作，写的变量的value必须与name相同。
以相同得到方法对变量VAR2进行读写操作，编辑完成后将文件另存为USER.HTM(首页)。 2．3．3 转换网页
为了能够读写变量，还需要其他格式的文件支持。按下列步骤操作：
1） 复制USER.HTM文件，将文件改为USER.MCS.
2） 使用工具软件U7NW2XMX.exe(软件关盘TOOLS中带有或从西门子网站上下载)对USER.MCS文件进行转换，存储于相同的路径下，如图15所示：
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图15 转换网页文件 2．3．4 将网页下传到SIMOTION中
将创建的网页下传到SIMOTION中，可以通过读卡器直接将文件复制到SIMOTION的存储器的SIMOTION\USER\CARD\USER\SIMOTION\HMI\FILES路径下，也可以通过标准诊断网页下传到存储器中，点击网页的“FILES标签”，将文件分别下传到存储器中，如图16所示：
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图16 下传用户创建的网页
2．3．5 浏览用户创建的网页
点击网页的“USER’S ARES标签”或直接键入网页地址http://169.254.11.22/FILES/USER.HTM 即可浏览网页，可以对变量进行读写操作。如图17所示：a
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图17 浏览网页 用户创建网页比较繁琐，但是非常灵活，可以对几乎所有的变量进行操作，网页页面布局没有局限性。
注：
网页功能需要购买使用授权SIMOTION IT DIAG
示例程序和网页参考文档中附带的文件。
3．WEBtrace 功能
通过WEBTRACE功能，可以在网页中跟踪记录变量的变化。访问过程如图18所示：
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图18 WEBTRACE的访问过程 在SIMOTION V4.1版本中集成JAVA VM(虚拟机),运行WEB TRACE的应用访问SIMOTION内部的变量，并将变量通过WEB的服务器传送到PC机中，在PC机中需要安装浏览器，如果需要显示画面“SVG-Viewer”软件，软件可以在下面的网址中免费下载。http://www.adobe.com/svg/viewer/install/。 3．1 在SIMOTION侧安装WEB TRACE软件 在SIMOTION侧需要安装应用软件WebTrace_Setup_10.zip用于在WEB上运行虚拟机和设置跟踪的参数，软件在SIMOTION IT软件的光盘WebTrace目录中，双击软件进行安装，点击“NEXT”跟随向导进行安装如图19所示：
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图19 选择应用语言 在图19中选择应用语言为英文，点击“NEXT”键进行后续的安装，软件安装的方式有三种，如图20所示。
第一种安装方式：选择最上面选项，将SIMOTION的存储器通过读卡器连接到PC上，这时存储器被识别为一个驱动，在接下来的选择中指定安装的路径为读卡器显示的驱动上。
第二种安装方式：选择最下面选项，先将软件安装在PC 本地硬盘中，然后通过FTP软件将文件传送到SIMOTION的存储器中。
第三种安装方式：选择最中间选项，通过以太网直接将PC机连接到SIMOTION上，确保在相同的子网上可以与SIMOTION进行通信，通过FTP 协议将软件传送到SIMOTION存储器中。
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图20 选择安装方式 点击“NEXT”键进行后续的安装，如果选择第三种安装方式，需要选择SIMOTION的IP地址、用户名及口令如图21所示：
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图21 选择SIMOTION IP地址、用户名及口令 SIMOTION 缺省的用户名及口令同为“simotion”。
点击“NEXT”键完成软件安装，软件安装后，打开IE浏览器，浏览SIMOTION诊断网页可以看到在标签栏中新增“WEBTRACE”标签，如图22所示：
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图22 WEB TRACE 标签 3．2 在WEB TRACE 中选择跟踪对象
点击WEB TRACE标签后进入配置页面，点击Start WebTrace application 连接，启动WEB TRACE应用，CPU重新启动需要大约1分钟，如果没有建立连接再多试几次。本页面中还提示需要安装的SVG Viewer用于图形的监视。WEB TRACE应用页面参考图23所示：
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图23 WEB TRACE 应用页面 如果重新添加轴后可以点击“RELOAD AXES”键更新轴的配置，点击WEB TRACE标签添加所需跟踪的变量。如图24所示：
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图24 添加跟踪变量 在图24中，点击“SETTING”键，在网页的右边出现变量配置页面，在“DATA CYCLE”中选择采样时钟的频率；在“DURATION”中定义采样时间；在“START TYPE”中选择采样开始的条件如立即采样或根据调节触发。在网页的下面列出CPU中所有的变量，按“1”－“8”键进行选择。配置完成后，点击“DOWNLOAD”键传送跟踪请求，点击“START”键开始变量跟踪，点击“STOP”键停止跟踪。“SAVE SETTINGS”及“LOAD SETTINGS”及“DELETE”键用于保存及删除当前的配置。
变量跟踪完成后，点击“RESULT”键查看跟踪结果，如图25所示：
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图25 跟踪结果页面 在图25中有两个按钮，点击“LOAD NEW TRACE DATA”查看变量跟踪图如图26所示，图中有两条曲线分别为VAR1和VAR2，（在图的右上脚标出变量的名称与曲线的颜色），分别以时间和值作为行、纵座标。
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图26 变量跟踪图 在曲线的下部，可以设置其曲线的采样周期，相当于对曲线的某一部分进行放大，进行详细查看，例如选择采样时间段为12MS～51MS采样时间段，点击“Rerender Current trace data”后生成新的曲线如图27所示：
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图27 截取曲线片段 注意：
使用WEB TRACE功能SIMOTION需要SIMOTION IT VM授权。 4．OPC XML DA功能
OPC是OLE FOR PROCESS CONTROL的所写，用于工业通信的一个标准接口。通过OPC XML DA，可以使用以太网的标准报文与SIMOTION CPU通信。通信命令通过SOAP(simple Object Access Protocol)传送。使用基于XML描述语言定义通信接口。OPC XML的客户端可以浏览SIMOTION系统的变量。OPC XML DA服务期的访问方式如图28所示：
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图28 SIMOTION OPC XML DA服务器的访问方式 PC可以通过SIMATIC NET OPC DA 服务器和SIMOTION XML OPC DA服务器访问SIMOTION的数据，前者OPC的服务器位于一个PC内，如果只有一个PC机，这个PC机既是OPC DA服务器又是客户端，其它的PC机可以访问这个作为服务器的PC机。SIMOTION XML OPC DA服务器集成于SIMOTION CPU中。两种OPC 服务器的对比参考表1 表1 SIMOTION OPC XML DA与SIMATIC NET OPC DA服务器对比 | SIMOTION OPC XML DA | SIMATIC NET OPC DA | 不需要使用SCOUT配置，程序变量通过选项激活（参考图13） | 通过SCOUT OPC导出 | SIMOTION 解析变量符号名称，通信以文本方式 | 变量符号名称在导出时进行解析，通信的方式二进展方式，具有高的数据流 | 只能访问SIMOTION数据 | 可以同时访问S7和SIMOTION数据 | 客户端可以在任意操作系统中使用 | 基于视窗的COM/DCOM技术，客户端与服务器只能在视窗操作系统中运行 | 在客户端使用标准的协议（TCP/IP,XML,SOAP）,不需要设备商提供的驱动 | 通过S7通信服务，需要安装SIMATIC NET软件 | 只能基于以太网进行通信 | OPC服务器可以通过MPI/PROFIBUS或以太网访问SIMOTION数据 | 通信数据可以穿过防火墙 | 通信数据不能穿过防火墙 |
4．1 OPC XML DA的示例
通过同步或异步的方式可以访问OPC服务器的变量，详细描述可以参考相关下列网址：http://www.opcfoundation.org/webservices/XMLDA/V1.0/ 。
SIMOTION的光盘在SIMOTION IT/OpcBrowser目录中提供了使用JAVA编写的示例程序，点击run.bat启动应用如图29所示：
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图29 访问SIMOTION OPC XML DA服务器示例程序 在示例程序中使用同步的方式访问OPC服务器的数据，支持下列OPC功能：
1） PWD:设置访问的用户名和口令。
2） CONNECT:在URL中输入连接SIMOTION的地址，例如SIMOTION IP地址为169.254.11.22,在URL中输入http://169.254.11.22/soap/opcxml/点击“CONNECT”键与SIMOTION建立通信关系。
3） 浏览功能：通信建立后，可以浏览SIMOTION CPU中的变量（除I/O以外）。
4） 读功能：使用浏览功能选择需要读的变量，在“ITEMPATH”和“ITEMNAME”中列出变量的相关路径，也可以手动键入，在“VALUE”中将显示选择变量的值。
5） 循环读：选择相应的变量后点击“READCYCLE”键后弹出对话框如图30所示：
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图30 循环读功能 在对话框中可以选择采样的间隔，点击“START”键后在输出栏中显示变量的值、变量名及读的次数。 6） 写功能：选择相应的变量并在输入域“VALUE”输入改写的值后点击“WRITE”键，将值赋值到指定的变量中。 7） Subscribe功能：选择相应的变量后点击“Subscribe”键弹出对话框设置等待时间和保持时间后再次点击“Subscribe”键确认，对变量监控操作，如图31所示，只有值变化时才将数据发送到客户端，并将值改变的时间一同发送。
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图31 Subscribe功能 Subscribe功能可以优化通信负荷。
示例程序中提供了相应的类，用户可以根据需求进行编写。
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