SIMATIC S7-300,CP 340 通信處理器 mit RS-422/485-Schnittsble inkl. 項(xiàng)目組態(tài)包 auf CD

產(chǎn)品品牌：siemens/西門(mén)子

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概述
S7-1200 與 S7-300 之間的以太網(wǎng)通信方式比較多，可以采用ISO on TCP、TCP和 S7 的方式進(jìn)行通信。在S7-1200 CPU 中采用ISO on TCP和TCP這兩種協(xié)議進(jìn)行通信所使用的指令是相同的，都使用 T-block ( TSEND_C, TRCV_C, TCON, TDISCON, TSEN, TRCV ) 指令編程。S7-300 CPU一側(cè)如果使用的是CPU集成的PN接口，連接不在STEP7的NetPro中建立連接，而是使用西門(mén)子提供的OPEN IE 的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本文主要介紹了如何實(shí)現(xiàn)在S7-1200 和S7-300 CPU集成PN口之間的ISO on TCP通信，包括通信的基本步驟、配置及編程等內(nèi)容。具體的實(shí)現(xiàn)方法有多種，比如在S7-1200中可以使用不帶連接的通信指令（TCON, TDISCON, TSEN, TRCV），也可以使用帶連接的通信指令（TSEND_C, TRCV_C）；在S7-300中可以采用功能塊編程的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以使用Open Communication Wizard工具（OPEN IE向?qū)В┑姆绞絹?lái)建立OPEN IE的通信。
為了方便理解，本文在S7-1200中使用不帶連接的通信指令TCON, TDISCON, TSEN, TRCV，在S7-300側(cè)通過(guò)功能塊編程的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
關(guān)于S7-1200和S7-300 OPEN IE通信的文檔可以登錄西門(mén)子自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)網(wǎng)站的下載中心，網(wǎng)址：http://www.ad.siemens.com.cn/download/ ，根據(jù)如表1提供的文檔編號(hào)搜索并下載相關(guān)文檔。

文檔編號(hào)	中文標(biāo)題
A0426	西門(mén)子 S7-1200 PLC 技術(shù)參考Version 1.5
A0416	S7-1200與S7-300 的以太網(wǎng)TCP 及ISO on TCP通信
A0421	如何實(shí)現(xiàn)兩個(gè)S7-1200 CPU之間的以太網(wǎng)通信
A0415	通過(guò)S7協(xié)議實(shí)現(xiàn)S7-1200 與S7-300的通信
A0414	S7-1200基本以太網(wǎng)通信使用指南
A0284	使用西門(mén)子PLC集成的PN口實(shí)現(xiàn)S5 兼容通信使用入門(mén)
A0345	使用 Open Communication Wizard 建立開(kāi)放式 ISO on TCP 通信
A0346	使用 Open Communication Wizard 建立開(kāi)放式 UDP 通信
A0347	使用 Open Communication Wizard 建立開(kāi)放式 TCP 通信
A0344	S7-300和S7-400集成PN口的S7通信
A0334	PN CPU/CP的開(kāi)放式通訊-Open IE

表1 下載中心文檔列表

2 軟硬件及所要完成的通信任務(wù)

2.1硬件設(shè)備

實(shí)驗(yàn)的硬件設(shè)備：
1、S7-1200 CPU，CPU1212 AC/DC/RLY（6ES7 212-1BD30-0XB0）
2、S7-300 PN CPU，CPU317-2PN/DP（6ES7 317-2EH13-0AB0 V2.6.7）
3、PC機(jī)（帶以太網(wǎng)卡）
4、SCALANCE X216交換機(jī)，S7-1200、S7-300和PC通過(guò)交換機(jī)互連起來(lái)
5、TP以太網(wǎng)電纜

2.2 軟件環(huán)境

1、STEP7 Basic V10.5 SP2
2、STEP7 V5.4 SP5
3、通信所需的功能塊，請(qǐng)參見(jiàn)附件提供的例程 ”Sample_1 ( 50 KB ) ” 或參考下載中心文檔：《A0284 使用西門(mén)子PLC集成的PN口實(shí)現(xiàn)S5 兼容通信使用入門(mén)》提供的程序。下載鏈接：80490650

2.3 所要完成的通信任務(wù)
本例中所要完成的通信任務(wù)定義為：
1、 將S7-1200的發(fā)送數(shù)據(jù)塊DB3里的8個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)發(fā)送到S7-300的DB3中。
2、 將S7-300 DB3里接收到的8個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)再發(fā)送到S7-1200的接收數(shù)據(jù)塊DB4中。

3 S7-1200 CPU的組態(tài)編程

3.1創(chuàng)建新項(xiàng)目

1、打開(kāi)STEP 7 Basic 軟件并新建項(xiàng)目
在STEP 7 Basic 的 “Portal View”中選擇“Create new project”創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，項(xiàng)目名稱為“GS_ISO”。

2、添加硬件并命名PLC
然后進(jìn)入 “Project view”，在“Project tree” 下雙擊 “Add new device”，在對(duì)話框中選擇所使用的S7-1200 CPU（6ES7 212-1BD30-0XB0）添加到機(jī)架上，設(shè)備名為 PLC_1，如圖1所示。

圖1 添加新的PLC站

為了編程方便，我們使用 CPU 屬性中定義的時(shí)鐘位，定義方法如下：
在“Project tree> PLC_1 > Device configuration” 中，選中 CPU ，然后在下面的屬性窗口中，“Properties > System and clock memory” 下，將系統(tǒng)位定義在MB1，時(shí)鐘位定義在MB0，如圖2所示。程序中我們主要使用 M0.3，它是以2Hz 的速率在0和1之間切換的一個(gè)位，可以使用它去自動(dòng)激活發(fā)送任務(wù)。

圖2 系統(tǒng)和時(shí)鐘存儲(chǔ)器

3、為 S7-1200 CPU的PROFINET 通信口分配以太網(wǎng)地址
在 “Device View”中點(diǎn)擊 CPU 上代表PROFINET 通信口的綠色小方塊，在下方會(huì)出現(xiàn)PROFINET 接口的屬性，在 “Ethernet addresses”下分配IP 地址為 192.168.0.2 ，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，如圖3所示。

圖3為 S7-1200 CPU的PROFINET 接口分配IP地址

3.2調(diào)用并配置通信指令

1、在 PLC_1 的 OB1 中調(diào)用 “TCON”通信指令
進(jìn)入“Project tree > PLC_1 > Program blocks > OB1” 主程序中，從右側(cè)窗口 “Instructions > Extended Instructions > Communications” 下調(diào)用 “TCON” 指令，并選擇 “Single Instance” 生成背景 DB塊，如圖4所示。

圖4 調(diào)用TCON指令

2、定義PLC_1 的 “TCON” 連接參數(shù)
PLC_1 的 TCON 指令的連接參數(shù)需要在指令下方的屬性窗口“Properties > Configuration > Connection beter”中設(shè)置，如圖5所示。

連接參數(shù)說(shuō)明：

End point	：選擇通信伙伴，這里選擇“unspecified”
Address	：指定通信伙伴S7-300站的IP地址“192.168.0.3”
Connection type	：選擇通信協(xié)議為ISO on TCP
Connection ID	：連接的地址 ID 號(hào)，這個(gè) ID 號(hào)在后面的編程里會(huì)用到
Connection data	：創(chuàng)建連接時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成本地的連接 DB 塊，所有的連 接數(shù)據(jù)都會(huì)存在這個(gè) DB 塊中。
	：選擇本地 PLC_1作為主動(dòng)連接，S7-300 CPU作為被動(dòng)連接
Address details	：設(shè)定 TSAP 地址這里本地設(shè)置成“PLC_1”， TSAP ID自動(dòng)為“50.4C.43.5F.31”，伙伴方設(shè)置成不設(shè)置TSAP(ASCII)，設(shè)置TSAP ID 為“E0.02.50.4C.43.5F.31”。

圖5 “TCON” 指令的連接參數(shù)

3、分配 “TCON” 的塊參數(shù)
在指令下方的屬性窗口“Properties > Configuration > block beter”中設(shè)置，可以根據(jù)需要自己為“TCON” 塊指定相應(yīng)的輸入輸出參數(shù)。指定好參數(shù)的塊，如圖6所示。其中M8.0作為啟動(dòng)連接的觸發(fā)位，連接ID = 1與連接參數(shù)里面的設(shè)置相同。

圖6 “TCON” 的塊參數(shù)

4、在 PLC_1 的 OB1 中調(diào)用 “TSEND” 發(fā)送通信指令
首先創(chuàng)建一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)塊，通過(guò) “Project tree > PLC_1 > Program blocks > Add new block”，選擇 “Data block” 創(chuàng)建 DB 塊，選擇絕對(duì)尋址，點(diǎn)擊“OK”鍵，如圖7所示。

圖7 創(chuàng)建一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)塊DB3

打開(kāi)創(chuàng)建的發(fā)送數(shù)據(jù)塊，在數(shù)據(jù)塊中定義發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)為 8個(gè)字節(jié)的數(shù)組，如圖8所示。

圖8 創(chuàng)建發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)

然后在OB1 中調(diào)用“TSEND”發(fā)送通信指令，并為“TSEND”指定參數(shù)。使用M0.3（ 2Hz 的時(shí)鐘脈沖）上升沿激活發(fā)送任務(wù)，指定發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)為P# DB3.DBX0.0 BYTE 8，連接 ID = 1與連接參數(shù)里面的設(shè)置相同，發(fā)送長(zhǎng)度LEN=8。分配好參數(shù)的“TSEND”塊如圖9所示。

圖9 調(diào)用“TSEND”發(fā)送通信塊

5、在 PLC_1 的 OB1 中調(diào)用“TRCV”接收通信指令
同樣，先創(chuàng)建一個(gè)接收數(shù)據(jù)塊DB4 ，如圖10所示?！癟RCV”接收通信指令的調(diào)用方法與“TSEND” 發(fā)送通信指令的調(diào)用方法相同，M8.1作為接收指令的使能位，如圖11所示。

圖10創(chuàng)建接收數(shù)據(jù)區(qū)

 

圖11 調(diào)用“TRCV”接收通信塊

6、在 PLC_1 的 OB1 中調(diào)用 “TDISCON”通信指令
最后，為了斷開(kāi)通信鏈接，我們需要調(diào)用“TDISCON”通信指令，如圖12所示。

圖12 調(diào)用“TDISCON”通信塊

3.3下載程序
至此，S7-1200側(cè)的組態(tài)和編程都已經(jīng)完成，可以在項(xiàng)目編譯無(wú)錯(cuò)誤后，直接下載到S7-1200 CPU中，并啟動(dòng)CPU的運(yùn)行。

4 S7-300 CPU的組態(tài)編程
S7-300帶PN接口的CPU支持ISO on TCP通信功能，通過(guò)該集成以太網(wǎng)接口組態(tài)ISO on TCP通信時(shí)，只能使用開(kāi)放式通信專用的功能塊，這些專用的功能塊可以在STEP7 “ 通訊塊”的 “標(biāo)準(zhǔn)庫(kù) ”中找到，如圖13所示。

圖13 S7-300 CPU通信指令庫(kù)

庫(kù)中提供了下列通信功能塊：
′> FB 65 "TCON"，用于建立連接，連接時(shí)需要UDT65來(lái)提供參數(shù)
> FB 66 "TDISCON"，用于終止連接
> FB 63 "TSEND"，用于發(fā)送數(shù)據(jù)到S7站點(diǎn)、S5站點(diǎn)、PC站或者第三方設(shè)備
> FB 64 "TRCV" 用于從S7站點(diǎn)、S5站點(diǎn)、PC站或者第三方設(shè)備接收數(shù)據(jù)

要通過(guò)CPU 的 集成PN 接口實(shí)現(xiàn)開(kāi)放的ISO on TCP通信，不能在Netpro網(wǎng)絡(luò)組態(tài)中直接建立連接，必須通過(guò)程序指定每個(gè)連接的參數(shù)。用于通信的FB標(biāo)準(zhǔn)功能塊，請(qǐng)參見(jiàn)附件提供的例程 ”Sample_1 ( 50 KB ) ” 或參考下載中心文檔《A0284 使用西門(mén)子PLC集成的PN口實(shí)現(xiàn)S5 兼容通信使用入門(mén)》提供的例程。下載鏈接：80490650

從附件提供的例程 ”Sample_1 ( 50 KB ) ” 中將把需要的程序塊拷貝到新建的項(xiàng)目中，包括：
> UDT 65 "TCON_PAR"，存放用戶通信參數(shù)
> FB420 "SET_ISO_ENDPOINT" ，用于修改UDT65內(nèi)通信對(duì)象參數(shù)
> FC21， 被FB420調(diào)用
隨后，使用通信功能塊 FB65 "TCON"、FB66 "TDISCON"、FB63 "TSEND" 和 FB64 "TRCV" 完成程序的編寫(xiě)。

4.1創(chuàng)建新項(xiàng)目

1、打開(kāi)STEP7，新建一個(gè)項(xiàng)目
2、在項(xiàng)目中插入一個(gè)SIMATIC 300的站
3、組態(tài)硬件，插入一個(gè)CPU317-2PN/DP的CPU，并為PN接口分配IP地址“192.168.0.3”，如圖14所示。同時(shí)，在CPU的“Cycle/Clock Memory”屬性頁(yè)中指定MB0為時(shí)鐘存儲(chǔ)器，在程序中可以使用M0.3（2Hz 的時(shí)鐘脈沖）去自動(dòng)激活發(fā)送任務(wù)，如圖15所示。

圖14為PN接口分配IP地址

 

圖15設(shè)置時(shí)鐘存儲(chǔ)器字節(jié)

4.2編寫(xiě)通信程序

1、從樣例程序中拷貝通信所需的塊
從附件提供的sample_1 ( 50 KB ) 例程中把需要的FB420、FC21與UDT65程序塊拷貝到新創(chuàng)建的項(xiàng)目中，如圖16所示。

圖 16

2、生成數(shù)據(jù)塊
在程序中創(chuàng)建一個(gè)DB塊，塊號(hào)不限(本例為DB101)，在塊中建立變量DB_VAR，類型為UDT65，如圖17所示。

圖17

3、生成并調(diào)用FB塊
首先生成一個(gè)FB塊(本例為FB400)，在FB400靜態(tài)變量區(qū)建立一個(gè)結(jié)構(gòu)“T_TSAP“，包含如下變量，并為變量分配初始值，如圖18所示。
1) LOC_RACK_SLOT （BYTE）= B#16#2 表示有兩個(gè)前導(dǎo)字符 0xE0 (CPU31x-2PN/DP 或者 CPU319-3PN/DP規(guī)定)和 0x02（CPU槽號(hào)）
2) LOC_TSAP（STRING14）= 本地用戶定義的ASCII字符'PLC_1' (注意要與S7-1200側(cè)設(shè)置保持一致)。
3) REM_RACK_SLOT（BYTE）= B#16#0 不使用兩個(gè)前導(dǎo)符。
4) REM_TSAP （STRING16）= 遠(yuǎn)程用戶定義的ASCII字符'PLC_1' (注意要與S7-1200側(cè)設(shè)置保持一致)。

圖18

然后在生成的FB400中調(diào)用FB420，如圖19所示。

圖19

其中參數(shù)的含義如下：
1）ID: 連接ID，與S7-1200里的設(shè)置保持一致
2）DEV_ID：用于本PLC型號(hào)（注意不是通信對(duì)方）
DEV_ID = B#16#1本PLC型號(hào)為 IM151-8 PN/DP CPU
DEV_ID = B#16#2本PLC型號(hào)為CPU31x-2PN/DP或IM154-8 CPU
DEV_ID = B#16#3本PLC型號(hào)為CPU319-3PN/DP
DEV_ID = B#16#5本PLC型號(hào)為CPU41x-3PN/DP
3）ACTIVE: 主動(dòng)或是被動(dòng)建立連接，通信雙方必須一個(gè)主動(dòng)，一個(gè)被動(dòng)，本例中S7-300側(cè)為被動(dòng)方。
4）T_TSAP: 靜態(tài)變量區(qū)的結(jié)構(gòu)變量，用于ISO ON TCP 通信的TSAP地址
5）IP_ADDR1 ... IP_ADDR4: 通信伙伴的IP地址，即S7-1200的IP地址192.168.0.2
6）CON_DB: 用UDT65生成的變量，即DB101

4、在OB1中調(diào)用發(fā)送和接收功能塊
在OB1中先調(diào)用FB400功能塊，為其指定背景數(shù)據(jù)塊DB400，如圖20所示。

圖20

然后再在OB1中依次調(diào)用通信功能塊FB65、FB64、FB63、FB66。其中發(fā)送和接收功能塊FB64、FB63的數(shù)據(jù)區(qū)都為DB3，建立DB3如圖21所示。關(guān)于塊的使用請(qǐng)參考STEP7的在線幫助或相關(guān)文檔說(shuō)明。

圖21

FB65 “TCON”，建立連接功能塊，如圖22所示。通過(guò)輸入?yún)?shù) "REQ"一個(gè)上升沿來(lái)建立連接。 “ID” 為連接ID，“CONNECT” 參數(shù)填寫(xiě)用 UDT65 生成的變量， 連接建立后會(huì)一直保持，直到調(diào)用FB66 "TDISCON" 斷開(kāi)連接、CPU停止或者斷電。其中CONNECT指定為通過(guò)UDT65生成的DB塊，即DB101， ID = 1。通過(guò)M8.0啟動(dòng)作業(yè)，執(zhí)行連接的建立。

圖22

FB64 “TRCV”，接收功能塊，如圖23所示。"TRECV" EN_R始終為T(mén)RUE， ID 填寫(xiě)連接ID，”DATA” 填寫(xiě)接收數(shù)據(jù)區(qū)，輸出參數(shù) "NDR" 用于表示新的數(shù)據(jù)已經(jīng)收到，輸出參數(shù) "LEN" 表示接收的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。本例中連接ID = 1。指定DB3作為接收數(shù)據(jù)塊，接收數(shù)據(jù)的字節(jié)長(zhǎng)度為8，接收作業(yè)通過(guò)M8.1使能。

圖23

FB63 “TSEND”，發(fā)送功能塊，如圖24所示。連接ID = 1。指定DB3為發(fā)送數(shù)據(jù)塊，發(fā)送字節(jié)長(zhǎng)度為8，發(fā)送作業(yè)通過(guò)M0.3觸發(fā)。"TSEND" 發(fā)送請(qǐng)求依靠輸入?yún)?shù)"REQ"的上升沿來(lái)實(shí)現(xiàn)，如果“BUSY”位為true時(shí)不要觸發(fā)"REQ"。輸出參數(shù) "DONE", "ERROR" 和 "STATUS" 用于評(píng)估工作的情況。

圖24

FB66 “TDISCON”，取消連接功能塊，如圖25所示?？梢愿鶕?jù)需要取消ID=W#16#1的連接，作業(yè)通過(guò)M8.2使能。

圖25

4.3下載程序
S7-300側(cè)的組態(tài)和編程都完成后，直接下載到S7-300 CPU中，并啟動(dòng)CPU的運(yùn)行。

5 監(jiān)控通信結(jié)果
對(duì)S7-1200和S7-300都組態(tài)和編程后，下載所有組態(tài)及程序并搭建好網(wǎng)絡(luò)后，首先在在S7-1200中將M8.0置位為1，然后再在S7-300中將M8.0置位為1，兩個(gè)站的“TCON” 被激活，建立兩個(gè)站之間的ISO on TCP連接。
連接正常建立后，即可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換。在S7-1200和S7-300站中將 ”TRCV” 功能塊的EN_R置位為1，使能接收，監(jiān)控通信結(jié)果如圖26所示。
通過(guò)監(jiān)控結(jié)果可以看到，S7-1200中發(fā)送數(shù)據(jù)塊DB3的8個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)被發(fā)送到S7-300站的DB3中，同時(shí)，S7-300的DB3中接收到的數(shù)據(jù)又被發(fā)送到S7-1200的接收數(shù)據(jù)塊DB4中。

圖26 在線監(jiān)控通信結(jié)果

 

描述
對(duì)于 SIMATIC S7-1200，從 CPU V2.0固件開(kāi)始，STEP 7 (TIA-Portal) 提供 T_CONFIG 指令可以通過(guò)編程控制 CPU 集成 PROFINET 接口的配置。

圖. 01

可以設(shè)置如下接口配置：

• IP 參數(shù): IP 地址，子網(wǎng)掩碼，路由地址
• PROFINET IO 設(shè)備名

配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 "Conf_Data" 結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)類型中。

圖. 02

以PLC數(shù)據(jù)類型創(chuàng)建 "Conf_Data" 結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)類型。
它包含系統(tǒng)指定的數(shù)據(jù)類型：

• IF_CONF_Header
• IF_CONF_v4
• IF_CONF_NOS

說(shuō)明
正確使用 T_CONFIG 指令需要注意以下幾點(diǎn)：

序號(hào).	步驟
1	CPU 屬性中，在 "Ethernet address" 下，選擇想修改的設(shè)置： 下列設(shè)置可以被改變： IP 地址、子網(wǎng)掩護(hù)碼和路由地址。 PROFINET 設(shè)備名 必須選擇"... using a different b". 圖. 03
2	此外，地址數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) IF_CONF_v4 或 PROFINET 設(shè)備名數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) IF_CONF_NOS 中的參數(shù) "Mode" 必須為值 1 (= 配置數(shù)據(jù)永久有效)。 取決于是否只修改接口地址還是也要修改PROFINET 設(shè)備名，必須設(shè)置 header 數(shù)據(jù)類型 IF_CONF_Header 中的 "SubfieldCount" 參數(shù)值為 "1" 或 "2" (= 結(jié)構(gòu)體中的所有子域) (見(jiàn)圖. 02).
3	對(duì)數(shù)據(jù)類型 IP_V4 ，以 "Array of Bytes" 輸入每一個(gè)要修改的地址。 圖. 04
4	以 "Array of Bytes" 方式一個(gè)字符一個(gè)字符的傳送要修改的 PROFINET 名到 NOS 參數(shù)。 要遵從PROFINET名字的命名規(guī)則(如, 最多240個(gè)小寫(xiě)字符、數(shù)字、連字號(hào)、句號(hào)). PROFINET 名可以短于 240 字節(jié)但必須大于 2 字節(jié)。 必須根據(jù) "PROFINET 名字長(zhǎng)度 + 6"來(lái)修改 "Length" 變量。 圖. 05

表 01

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本條目描述的功能和解決方案主要限于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化任務(wù)。此外，如果該系統(tǒng)與工廠其它部分或整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)有連接，請(qǐng)注意必須采取適當(dāng)?shù)陌踩?措施以遵循相應(yīng)的工業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)。更多信息參見(jiàn)條目ID: 50203404.

下載
學(xué)習(xí) T_CONFIG 指令，可以參考下面的例子項(xiàng)目。
它包含通過(guò)操作面板 KTP 600 Basic PN 修改 PROFINET 接口的配置。
當(dāng)T_CONFIG 指令使用時(shí)，HMI 通過(guò) "Change connection" 事件與新配置了PROFINET接口的控制器同步建立通訊。
由于 KTP 600 Basic PN 不支持無(wú)類別域間路由(CIDR)，最后的8位組IP地址只能在C類網(wǎng)絡(luò)中修改。
KTP 600 Basic PN 也可以在沒(méi)有硬件時(shí)由 STEP 7 V11 模擬。
項(xiàng)目中的 IP 地址如下：

• 控制器: 192.168.0.1 (修改為 192.168.0.200)
• HMI: 192.168.0.201

圖. 06

KTP 600 Basic PN 用戶接口包含下列元素：

• IP 字符串: 轉(zhuǎn)換 IP 地址為字符串，以用于 "Change connection" 事件
• IP 地址: 新的IP 地址(只有最后的8位可以編輯)
• 子網(wǎng)掩碼: 新的子網(wǎng)掩護(hù)碼(不可編輯)
• 路由器地址: 新的路由器地址(不可編輯)
• PN 名字: 新的 PROFINET 設(shè)備名
• REQ: 執(zhí)行 T_CONFIG 指令和 "Change connection"
• PN 名字按鈕: 切換開(kāi)/關(guān)，決定是否修改 PROFINET 設(shè)備名
• 顯示HMI的最后一條系統(tǒng)消息

要進(jìn)行確認(rèn)，在 STEP 7 V11 中，可以通過(guò)刷新可訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)來(lái)檢查 IP 分配，通過(guò)"Online & Diagnostics" 模式下的"Assign name"功能來(lái)檢查PROFINET設(shè)備名。

 

S7-1200存儲(chǔ)卡的基本介紹

S7-1200CPU使用的存儲(chǔ)卡為SD卡，存儲(chǔ)卡中可以存儲(chǔ)用戶項(xiàng)目文件，有如下三種功能：

1. 作為CPU的裝載存儲(chǔ)區(qū)，用戶項(xiàng)目文件可以僅存儲(chǔ)在卡中，CPU中沒(méi)有項(xiàng)目文件，離開(kāi)存儲(chǔ)卡無(wú)法運(yùn)行。

2. 在有編程器的情況下，作為向多個(gè)S7-1200PLC傳送項(xiàng)目文件的介質(zhì)。

3. 忘記密碼時(shí)，清除CPU內(nèi)部的項(xiàng)目文件和密碼。

4.         24M卡可以用于更新S7-1200CPU的固件版本

圖1： S7-1200存儲(chǔ)卡

 

如何插入存儲(chǔ)卡：

將CPU上擋板向下掀開(kāi)，可以看到右上角有一MC卡槽，將存儲(chǔ)卡缺口向上插入，如下圖所示：

圖2：插入存儲(chǔ)卡

 

注意：

? 對(duì)于S7-1200CPU，存儲(chǔ)卡不是必需的。

? 將存儲(chǔ)卡插到一個(gè)處于運(yùn)行狀態(tài)的CPU上，會(huì)造成CPU停機(jī)。

? S7-1200 CPU 僅支持由西門(mén)子制造商預(yù)先格式化過(guò)的存儲(chǔ)卡，即下列訂貨號(hào)產(chǎn)品：

訂貨號(hào)	容量
6ES7 954-8LF01-0AA0	24MB
6ES7954-8LC01-0AA0	4MB
6ES7 954-8LB01-0AA0	2MB

表1：存儲(chǔ)卡信息

 

? 如果使用 WINOOWs 格式化程序?qū)?/span>SIMATIC 存儲(chǔ)卡重新進(jìn)行格式化，CPU將無(wú)法使用該重新格式化的存儲(chǔ)卡。

? 目前S7-1200還無(wú)法配合存儲(chǔ)卡實(shí)現(xiàn)配方和數(shù)據(jù)歸檔之類的高級(jí)功能。

 

2 存儲(chǔ)卡的工作模式

存儲(chǔ)卡有兩種工作模式：

? 程序卡：存儲(chǔ)卡作為S7-1200 CPU 的裝載存儲(chǔ)區(qū)，所有程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在卡中，CPU 內(nèi)部集成的存儲(chǔ)區(qū)中沒(méi)有項(xiàng)目文件，設(shè)備運(yùn)行中存儲(chǔ)卡不能被拔出。

? 傳輸卡：用于從存儲(chǔ)卡向CPU傳送項(xiàng)目，傳送完成后必須將存儲(chǔ)卡拔出。CPU可以離開(kāi)存儲(chǔ)卡獨(dú)立運(yùn)行。

 

修改存儲(chǔ)卡的工作模式：

在STEP 7 Basic軟件的項(xiàng)目視圖下，點(diǎn)擊左側(cè)”Project View“--->"SIMATIC Card Reader" --->您的讀卡器型號(hào)，如下圖所示：

圖3：Project View

 

右擊存儲(chǔ)卡的盤(pán)符（這里是F:），選擇“屬性”，打開(kāi)下面窗口：

圖4：MC屬性

 

用戶在“Card type”選擇需要的工作模式，點(diǎn)擊“OK”完成設(shè)定。

 

3 使用程序卡的不同模式

優(yōu)點(diǎn)：更換CPU時(shí)不需要重新下載項(xiàng)目文件。

 

3.1 裝載用戶項(xiàng)目文件到存儲(chǔ)卡：

? 第一步：按照上面方法將存儲(chǔ)卡設(shè)定到“編程”模式。建議客戶做此操作之前清除存儲(chǔ)卡中的所有文件。

? 第二步：設(shè)置CPU的啟動(dòng)狀態(tài)：在"Project tree"中右擊CPU選擇“屬性”，在“屬性”窗口中點(diǎn)擊“Startup”,此處我們必須選擇“Warm restart-RUN”

圖5： Startup

 

? 第三步：將CPU斷電。

? 第四步：將存儲(chǔ)卡插到CPU卡槽內(nèi)

? 第五步：將CPU上電

? 第六步：在STEP 7 Basic中點(diǎn)擊下載，將項(xiàng)目文件全部下載到存儲(chǔ)卡中。此時(shí)下載是將項(xiàng)目文件（包括用戶程序、硬件組態(tài)和強(qiáng)制值）下載到存儲(chǔ)卡中，而不是CPU內(nèi)部集成的存儲(chǔ)區(qū)中。

 

完成上述步驟后，CPU可以帶卡正常運(yùn)行。此時(shí)如果將存儲(chǔ)卡拔出，CPU會(huì)報(bào)錯(cuò)，"ERROR"紅燈閃爍。

 

3.2 常見(jiàn)問(wèn)題：

常見(jiàn)問(wèn)題1：

為什么插上存儲(chǔ)卡后CPU的“MAINT”燈閃爍，使用STEP 7 Basic下載是提示報(bào)錯(cuò)“The download of the hardware configuration failed (0050 -133 2 2458)”？

回答：

請(qǐng)清除存儲(chǔ)卡中的所有文件，重新使用STEP7 Basic軟件將存儲(chǔ)卡設(shè)置到“編程”模式，然后再重復(fù)上述步驟。請(qǐng)您也檢查存儲(chǔ)卡上的撥碼開(kāi)關(guān)，檢查存儲(chǔ)卡是否處于寫(xiě)保護(hù)模式。

 

常見(jiàn)問(wèn)題2：

為什么CPU斷電上電后進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)，而不進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)？

回答：

原因是CPU的啟動(dòng)方式不是“Warm restart-RUN”，詳細(xì)請(qǐng)參考上面“第二步”。

 

4 使用傳輸卡模式

優(yōu)點(diǎn)：在沒(méi)有編程器的情況下，方便快捷地向多個(gè)S7-1200PLC拷貝項(xiàng)目文件。

 

4.1 向處于傳輸模式的存儲(chǔ)卡中裝載項(xiàng)目

? 第一步：按照上面方法將存儲(chǔ)卡設(shè)定到“編程”模式。建議客戶做此操作之前清除存儲(chǔ)卡中的所有文件。

? 第二步：設(shè)置CPU的啟動(dòng)狀態(tài)：在"Project tree"中右擊CPU選擇“屬性”，在“屬性”窗口中點(diǎn)擊“Startup”,此處我們必須選擇“Warm restart-RUN”

? 第三步：直接拖拽PLC設(shè)備到存儲(chǔ)卡盤(pán)符

圖6：拖拽

 

用戶也可以直接將一張已經(jīng)做好的“程序卡”更改為“傳輸卡”。

 

4.2 從存儲(chǔ)卡復(fù)制項(xiàng)目到S7-1200PLC

? 第一步：將CPU斷電

? 第二步：插卡到CPU卡槽

? 第三步：將CPU上電，用戶會(huì)看到CPU的"MAINT"黃燈閃爍

? 第四步：將CPU斷電，將存儲(chǔ)卡拔出

? 第五步：將CPU上電

 

常見(jiàn)問(wèn)題：

為什么CPU斷電上電后進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)，而不進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)？

回答：

1.         CPU的啟動(dòng)方式不是“Warm restart-RUN”，詳細(xì)請(qǐng)參考上面“第二步”。

2. 檢查第三步，必須拖拽PLC項(xiàng)目到存儲(chǔ)卡盤(pán)符，而不是程序塊等其他項(xiàng)目?jī)?nèi)容。下載到存儲(chǔ)卡中的項(xiàng)目文件有可能不完整，例如確實(shí)硬件組態(tài)等。

 

5 使用存儲(chǔ)卡清除密碼

如果客戶忘記了之前設(shè)定到S7-1200的密碼，通過(guò)”恢復(fù)出廠設(shè)置“無(wú)法清除S7-1200內(nèi)部的程序和密碼，因此唯一的清除方式是使用存儲(chǔ)卡。詳細(xì)步驟如下：

1. 將S7-1200設(shè)備斷電

2. 插入一張存儲(chǔ)卡到S7-1200CPU上，存儲(chǔ)卡中的程序不能有密碼保護(hù)

3. 將S7-1200設(shè)備上電

 

S7-1200CPU上電后，會(huì)將存儲(chǔ)卡中的程序復(fù)制到內(nèi)部的FLASH寄存器中，即執(zhí)行清除密碼操作。

客戶也可以用相同的方法插入一張全新的或者空白的存儲(chǔ)卡到S7-1200CPU，設(shè)備上電后，S7-1200CPU會(huì)將內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)的程序轉(zhuǎn)移到存儲(chǔ)卡中，拔下存儲(chǔ)卡后，S7-1200CPU內(nèi)部將不在有用戶程序，即實(shí)現(xiàn)了清除密碼。存儲(chǔ)卡中的內(nèi)容可以使用讀卡器清除。

 

注意：不要格式化存儲(chǔ)卡

 

6 使用24M存儲(chǔ)卡更新S7-1200CPU的固件版本

S7-1200的固件版本可以從西門(mén)子官*網(wǎng)站下載：http://support.automation.siemens.com/WW/view/cn 。用戶可以使用西門(mén)子網(wǎng)站右上方的搜索引擎在“Download”分類中搜索“S7-1200 firmware”。

 

注意：

1. 不同訂貨號(hào)的S7-1200CPU的固件文件不相同，下載地址也不相同。用戶在下載和更新固件之前請(qǐng)核對(duì)產(chǎn)品訂貨號(hào)。

2.         2M存儲(chǔ)卡不能用于CPU固件升級(jí)。

3. 固件升級(jí)前CPU內(nèi)部存儲(chǔ)的項(xiàng)目文件（程序塊、硬件組態(tài)等）不受影響，不會(huì)被清除。

4. 如果存儲(chǔ)卡中的固件文件訂貨號(hào)與實(shí)際CPU的訂貨號(hào)不一致，即使執(zhí)行了下列步驟，CPU的原固件版本也不會(huì)改變。

 

 

更新CPU的固件具體步驟如下：

? 第一步：使用電腦通過(guò)讀卡器清除存儲(chǔ)卡中內(nèi)容。注意：不要格式化存儲(chǔ)卡！

? 第二步：從西門(mén)子官*網(wǎng)站下載最新版本的固件文件。下載并解壓縮，用戶可以得到一個(gè)“S7_JOB.SYS”文件和“FWUOPDATE.S7S”文件夾。

? 第三步：將“S7_JOB.SYS”文件和“FWUOPDATE.S7S”文件夾拷貝到存儲(chǔ)卡中。

? 第四步：將存儲(chǔ)卡插到CPU1200卡槽中。此時(shí)CPU會(huì)停止，“MAINT”指示燈閃爍。

? 第五步：將CPU斷電上電。CPU的“RUN/STOP”指示燈紅綠交替閃爍說(shuō)明固件正在被更新中。“RUN/STOP”指示燈亮，“MAINT”指示燈閃爍說(shuō)明固件更新已經(jīng)結(jié)束。

? 第六步：拔出存儲(chǔ)卡

? 第七步：再次將CPU斷電上電

 

 

概述

本文介紹了通過(guò)OPEN IE的方式實(shí)現(xiàn)S7-1200與SIMOTION D410PN之間的TCP通信的方法，包括通信的基本配置、組態(tài)和編程等內(nèi)容。S7-1200實(shí)現(xiàn)TCP通訊的指令有兩種，一是不帶連接的指令（TCON，TDISCON，TSEND，TRCV），另一種是帶連接的指令（T RCV_C，TSEND_C）；SIMOTON包含的通信指令包括tcpOpenClient，tcpOpenServe r，tcpSend，tcpReceive，tcpCloseSever，tcpCloseConnection。

本文選用S7-1200不帶連接的指令TCON，TDISCON，TSEND，TRCV，實(shí)現(xiàn)與D410 PN的通訊。

2 S7-1200與D410PN裝置的連接

2.1 硬件配置列表

表1 測(cè)試所采用的硬件列表

2.2 所使用的軟件

§ TIA Portal V11 SP2

§ SCOUT V4.2.1

 

 

2.3 通訊參數(shù)設(shè)置

硬件連接配置

圖1 硬件連接示意圖

 

CPU 1214C和D410PN本身都帶有集成PN口，可以直接使用。

IP 地址設(shè)置（子網(wǎng)掩碼均為255.255.255.0）：

 

 

表２ IP地址設(shè)置

3 項(xiàng)目配置

3.1 S7-1200的配置

打開(kāi)TIA Portal軟件，新建一個(gè)項(xiàng)目，在“添加新設(shè)備”中選擇所需的硬件及版本，如圖2所示。

圖2 選擇設(shè)備和版本

打開(kāi)設(shè)備視圖，設(shè)置設(shè)備“屬性”下的以太網(wǎng)地址為192.168.0.4，子網(wǎng)掩碼為255. 255.255.0。見(jiàn)圖3。

圖3 設(shè)置以太網(wǎng)地址

在設(shè)備視圖的屬性窗口中設(shè)置時(shí)鐘存儲(chǔ)器，將時(shí)鐘存儲(chǔ)器的地址設(shè)置為MB20，并使用其中的M20.5位，0和1信號(hào)以1Hz頻率切換，用來(lái)循環(huán)激活發(fā)送任務(wù)，見(jiàn)圖4。

圖4 時(shí)鐘存儲(chǔ)器設(shè)置

3.2 D410PN的配置

打開(kāi)SCOUT軟件，新建一個(gè)項(xiàng)目，設(shè)置PG/PC接口為電腦的以太網(wǎng)卡,雙擊“INSERT SIMOTION DEVICE”后，選擇相應(yīng)版本的D410PN插入，并打開(kāi)硬件組態(tài)畫(huà)面，在其中設(shè)置PN口的以太網(wǎng)地址和子網(wǎng)掩碼，見(jiàn)圖5。

圖5 組態(tài)D410PN地址

4 通信指令

4.1 S7-1200側(cè)的指令調(diào)用

TCON，TDISCON，TSEND，TRCV等指令均可以在右側(cè)指令中的“通信—〉開(kāi)放式用戶通信”找到。本文中所有通訊指令均在background 中執(zhí)行。

S7-1200在本文中作為Server，通訊開(kāi)始前先激活TCON指令來(lái)建立服務(wù)器端口，并等待Client的建立連接請(qǐng)求，一旦通信連接成功建立，此時(shí)“REQ”就不再起作用，若想重新建立連接需先調(diào)用“TDISCON”斷開(kāi)連接，再?gòu)男录せ睢?/span>TCON”重新建立連接。

圖6 調(diào)用TCON

“REQ”：激活TCON功能。

“ID”：設(shè)置所建立連接的ID，以后的TSEND、TRCV、TDISCON均使用此ID。

“CONNECT”：連接配置DB，在配置完TCON參數(shù)后自動(dòng)生成。

“Done”：建立連接任務(wù)完成后置1。

“BUSY”：建立連接任務(wù)執(zhí)行中置1。

“ERROR”為1時(shí)，在STATUS中顯示錯(cuò)誤代碼，“ERROR”為0時(shí)，在STATUS中顯示指令執(zhí)行狀態(tài)代碼。

當(dāng)連接建立成功后，通過(guò)程序段2可以將“opensever”置0。

在調(diào)用TCON指令時(shí)系統(tǒng)會(huì)要求設(shè)置連接參數(shù)，見(jiàn)圖7。

圖7 TCON連接參數(shù)設(shè)置

“伙伴”：選擇未指定。

“地址”：設(shè)置與S7-1200通訊的SIMOTION的地址。

“連接類型”：選擇TCP。

“連接ID”: 發(fā)送、接收和連接斷開(kāi)所使用的ID。

“連接數(shù)據(jù)”：設(shè)置新建或使用已有的連接DB。

“主動(dòng)建立連接”：選擇主動(dòng)建立連接的一方為客戶端，另一方為服務(wù)器。

“端口”：設(shè)置本地和伙伴的端口號(hào)，在SIMOTION的指令中會(huì)用到這里。

設(shè)置TCON參數(shù)時(shí)要先選擇“連接數(shù)據(jù)”中的“新建”，建立一個(gè)新的Connection DB，然后再填寫(xiě)各個(gè)參數(shù)。

 

在通訊成功建立后，激活TSEND,TRCV指令(將發(fā)送指令的“REQ”端置１，將接收指令的“EN_R”置１)，用來(lái)發(fā)送和接受數(shù)據(jù)。

圖8 TSEND連接參數(shù)設(shè)置

圖9 TRCV連接參數(shù)設(shè)置

注意：

(1) 在建立“DATA”中要插入的發(fā)送數(shù)據(jù)和接受數(shù)據(jù)DB時(shí)，其塊訪問(wèn)的方式必須是“標(biāo)準(zhǔn)-與S7-300/400兼容”，否則在激活該指令時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)，見(jiàn)圖10。

(2) TSEND與TRCV的“ID”必須與TCON中設(shè)置的相同，而此“ID”與SIMOTION中的“ID”未必相同。

(3) TRCV在接收數(shù)據(jù)成功后，“NDR”會(huì)自動(dòng)置１，且“RCVD_LEN”會(huì)顯示接收到的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。

圖10 數(shù)據(jù) DB建立

若要斷開(kāi)當(dāng)前連接，則調(diào)用TDISCON。成功斷開(kāi)連接后，根據(jù)程序段６，“dis con”位會(huì)被重新置０。

圖11 TDISCON連接參數(shù)設(shè)置

4.2 SIMOTION側(cè)的指令調(diào)用

SIMOTION的通信指令可以在Command library中的“Communication->Data transfer”目錄下找到。通信程序塊“TCP”放在background中運(yùn)行。

tcpOpenClient指令，該指令用來(lái)在simotion 側(cè)激活客戶端端口，并向服務(wù)器發(fā)送連接請(qǐng)求，若請(qǐng)求成功，則建立連接，并返回連接ID。該指令需使用上跳沿單次觸發(fā)，此函數(shù)只調(diào)用一次，得到連接ID后應(yīng)停止調(diào)用。

圖12 tcpOpenClient指令參數(shù)設(shè)置

“port”：設(shè)置simotion本地端口號(hào)。

“severAddress”：設(shè)置通訊服務(wù)器（S7-1200）地址（192.168.0.4）。

“serverport”：設(shè)置服務(wù)器（S7-1200）端口號(hào)，必須與S7-1200組態(tài)中設(shè)置的相同。

“nextCommand”：

IMMEDIATELY：命令與后續(xù)所要執(zhí)行的命令同步執(zhí)行。

WHEN_COMMAND_DONE：命令執(zhí)行或失敗后執(zhí)行后續(xù)的命令，異步執(zhí)行。

本文中將程序放在simotion的background中執(zhí)行，因此若使用WHEN_COMMAND_DONE模式，有可能在該命令執(zhí)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)情況下導(dǎo)致background執(zhí)行超時(shí)，系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)停機(jī)。

“OUT”：函數(shù)調(diào)用返回信息，包括執(zhí)行狀態(tài)和返回的連接ID,后面的發(fā)送和接收指令均使用該ID。數(shù)據(jù)類型為結(jié)構(gòu)體(StructRetTcpOpenClient)，參考表３。

表3 TcpOpenClient返回值結(jié)

 

TcpSend指令用于發(fā)送數(shù)據(jù)，與S7-1200的接收指令相對(duì)應(yīng)，可循環(huán)調(diào)用。

圖13 TcpSend參數(shù)設(shè)置

“ConnectionId” ：使用tcpOpenClient返回的ID。

“nextCommand”：

IMMEDIATELY：命令與后續(xù)所要執(zhí)行的命令同步執(zhí)行。

WHEN_COMMAND_DONE：命令執(zhí)行或失敗后執(zhí)行后續(xù)的命令，異步執(zhí)行。

本文中將程序放在simotion的background中執(zhí)行，因此若使用WHEN_COMMAND_DONE模式，有可能在該命令執(zhí)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)情況下導(dǎo)致background執(zhí)行超時(shí)，系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)停機(jī)。

“DataLength”：發(fā)送數(shù)據(jù)的字節(jié)長(zhǎng)度，本例為8，發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)的前8個(gè)字節(jié)。

“Data”：發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)，數(shù)據(jù)類型為數(shù)組，ARRAY[0..4095] OF BYTE。

“OUT”：輸出通信狀態(tài)。

注意：SIMOTION的發(fā)送區(qū)（接收區(qū)）與PLC的接收區(qū)（發(fā)送區(qū)）數(shù)據(jù)長(zhǎng)度必須一致。

TcpReceive指令用于發(fā)送數(shù)據(jù)，與S7-1200的接收指令相對(duì)應(yīng)，可循環(huán)調(diào)用。

圖14  TcpReceive參數(shù)設(shè)置

 

 

“ConnectionId” ：使用tcpOpenClient返回的ID。

“nextCommand”：

IMMEDIATELY：命令與后續(xù)所要執(zhí)行的命令同步執(zhí)行。

WHEN_COMMAND_DONE：命令執(zhí)行或失敗后執(zhí)行后續(xù)的命令，異步執(zhí)行。

本文中將程序放在simotion的background中執(zhí)行，因此若使用WHEN_COMMAND_DONE模式，有可能在該命令執(zhí)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)情況下導(dǎo)致background執(zhí)行超時(shí)，系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)停機(jī)。

“receivevarible”：接收數(shù)據(jù)區(qū)，數(shù)據(jù)類型為數(shù)組，ARRAY[0..4095] OF BYTE。

“OUT”：調(diào)用函數(shù)返回信息，包括調(diào)用狀態(tài)和接收的字節(jié)數(shù)量。數(shù)據(jù)類型為結(jié)構(gòu)體（StructRetTcpReceive），參考表４。

表4 TcpReceive返回值結(jié)構(gòu)

5 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

本例中使用的程序可以在“S7-1200.zip (1350 KB) ( 1350 KB )”和“D410.zip (1597 KB) ( 1597 KB ) ”這兩個(gè)壓縮包中找到。

首先在S7-1200側(cè)激活建立連接的指令“TCON”，等待SIMOTION側(cè)的連接請(qǐng)求，接著在SIMOTION側(cè)激活打開(kāi)客戶端指令“TcpOpenClient”，發(fā)送建立連接的請(qǐng)求。請(qǐng)求成功后，“TcpOpenClient”的返回值結(jié)構(gòu)中的functionResult會(huì)顯示“0”，同時(shí)在connec tionId中會(huì)返回ID(此ID與PLC中設(shè)置的ID未必一致)。

之后分別使能PLC側(cè)和SIMOTION側(cè)的發(fā)送接收指令，開(kāi)始數(shù)據(jù)傳送。

SIMOTION側(cè)WATCH TABLE監(jiān)控結(jié)果：

圖15  SIMOTION側(cè)接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)

 

 

PLC側(cè)監(jiān)控表的監(jiān)控結(jié)果：

 

 

圖16  PLC側(cè)接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)