基于以太網(wǎng)的SLCS單邊編程通信的實(shí)現(xiàn)

1、基于以太網(wǎng)的S7-300 PLC S7單邊編程通信的實(shí)現(xiàn)肖曉剛（四川英杰電氣股份有限公司，四川德陽618000）摘要：本文介紹了在 STEP7 編程軟件中組態(tài)西門子 S7-300 PLC 硬件和通信網(wǎng)絡(luò)， 通過 集成 PN口實(shí)現(xiàn) S7 協(xié)議單邊編程以太網(wǎng)通信的步驟。 S7-300 系列 PLC 之間基于以太網(wǎng)的 單邊編程通信是西門子工控數(shù)據(jù)通信方案中的一種典型模式，已被廣泛地應(yīng)用于各類自動化工程中。關(guān)鍵詞：西門子 S7-300 系列 PLC;集成 PN 口； S7 協(xié)議；單邊編程數(shù)據(jù)通信；工業(yè)以 太網(wǎng)；系統(tǒng)功能塊中圖分類號：文獻(xiàn)標(biāo)識碼： BImplementation of S7 Unilat

2、eral Programming Communication betweenS7-300 PLCSBased on EthernetXIAO Xiao-gang（Sichuan Injet Electric Co., Ltd, Deyang Sichuan 618000）Abstract ： This paper introduces that the Siemens S7-300 PLC hardware and thecommunication networks are configured in STEP7 programming software and the procedures

3、of usingunilateral programming in S7 protocol to realize Ethernet communication via an integrated PN port. TheEthernet based communication between S7-300 series PLCs by unilateral programming via PN port isa kind of typical modes in Siemens data communication schemes for industrial control, it has a

4、lreadybeen widely applied to various automation projects.Keywords ： Siemens S7-300 series PLC; Integrated PN interface; S7 protocol; Datacommunication by unilateral programming; Industrial Ethernet; System function block1 引言S7 協(xié)議是西門子 S7 系列 PLC 基于 MPI、Profibus、Ethernet 網(wǎng)絡(luò)的一種優(yōu)化通信協(xié)議， 其優(yōu)點(diǎn)是通信雙方無論是在同一 MPI

5、 總線上，同一 Profibus 總線上或同一工業(yè)以太網(wǎng)中， 都可通過 S7 協(xié)議建立通信連接，使用相同的編程方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換而與采用任何總線或者 網(wǎng)絡(luò)的類型無關(guān)。 S7 通信主要用于 S7-300 PLC 相互之間，或者 S7-300 PLC 與 S7-400 PLC 之間，或者 S7-400PLC 相互之間的數(shù)據(jù)通信。S7 協(xié)議是西門子 S7 系列產(chǎn)品之間通訊使用的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，它廣泛應(yīng)用于各種通訊服務(wù)。例如：PG通訊、0P 通訊、S7 基本通訊、S7 通訊，路由等。S7 協(xié)議是由多種應(yīng)用層協(xié)議組 成的，或者說 S7 協(xié)議是一個由多種協(xié)議組成的集合協(xié)議。2 單邊編程通信SIMATIC S7-P

6、NCPU 包含一個集成的 Profinet 接口，該接口除了具有 Profinet I/O 功能 外，還可以實(shí)現(xiàn)基于以太網(wǎng)的S7 通信。S7 通信按組態(tài)方式可分為雙邊編程通信和單邊編程通信兩種，單邊編程通信適用于以 下幾種情況：（ 1）通信伙伴無法組態(tài) S7 連接；（2） 通信伙伴無法停機(jī)；（3） 不希望在通信伙伴側(cè)增加通訊組態(tài)和程序。3 通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成以下是曾經(jīng)完成的一個工程項(xiàng)目，該項(xiàng)目的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。圖 1 S7-300 PLC 間通過集成 PN 口的以太網(wǎng)通信該網(wǎng)絡(luò)中， PLC 柜內(nèi)和 14# 控制柜的 S7-300 PLC 都是 6ES7 315-2EH14-0AB0 ，自帶兩

7、 個以太網(wǎng)口(即 PN 口)。每個控制柜內(nèi)的 PLC 通過 Profibus-DP 通訊讀取對應(yīng)裝置的負(fù)載 數(shù)據(jù)。 PLC 柜和 14#控制柜的 S7-300PLC 之間的數(shù)據(jù)通信采用的是基于工業(yè)以太網(wǎng)的 S7 單邊通信。工控機(jī)采用Wincc 組態(tài)軟件通過功能畫面和數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)集中顯示和監(jiān)控。4 工作原理簡介PLC 柜的 PLC 控制啟動過程(包括 14#負(fù)載)，控制柜的 PLC 控制運(yùn)行過程。 PLC 柜內(nèi) PLC通過 S7 單邊通信讀取控制柜的負(fù)載的電源、 運(yùn)行及故障狀態(tài)， 當(dāng)控制柜的負(fù)載電 源投入并且控制柜無故障時， PLC 柜才能啟動對應(yīng)的負(fù)載。 PLC 柜啟動過程完畢后，交給 對應(yīng)的控

8、制柜運(yùn)行。若控制柜的負(fù)載電源未投入或者控制柜有故障時， PLC 柜就不能啟動 對應(yīng)的負(fù)載。5PLC 硬件與數(shù)據(jù)通信組態(tài)下面，對該項(xiàng)目單邊編程數(shù)據(jù)通信的組態(tài)進(jìn)行介紹。5.1 對 PLC 柜內(nèi) S7-300 PLC 的硬件組態(tài)(1)打開 STEP7 編程軟件，創(chuàng)建新項(xiàng)目并在項(xiàng)目中插入 S7-300 站點(diǎn)；打開硬件組態(tài)， 組態(tài)S7-300 站點(diǎn)；在硬件目錄中，添加 S7-300 的機(jī)架。如圖 2 所示。圖 2 建新項(xiàng)目并建立 S7-300 站點(diǎn)(2)在硬件目錄中，在機(jī)架的插槽1添加 S7-300的電源模塊。選擇使用的CPU,并拖拽到機(jī)架的插槽 2 上。如圖 3 所示。圖 3 添加 S7-300 電源

9、模塊和 CPU(3)設(shè)置“ MPI/DP ”接口：接口類型設(shè)為“ Profibus ”，地址設(shè)為 2，Profibus 網(wǎng)絡(luò)的波 特率設(shè)為 1.5Mbps。設(shè)置“ PN-IO ”接口： IP 地址為 2。(4)添加 I/O 模塊到機(jī)架上；添加裝置到 Profibus 網(wǎng)絡(luò)上。如圖 4 所示。圖 4 添加 I/O 模塊到機(jī)架上；添加裝置到 Profibus 網(wǎng)絡(luò)上(5)從菜單欄的“選項(xiàng)”下的“組態(tài)網(wǎng)絡(luò)”進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)組態(tài)界面。如圖5 所示。圖 5 進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)組態(tài)界面(6) 右鍵單擊 SIMATIC 300(1) ，在彈出對話框中選擇“插入新連接”命令，插入一個新 連接。如圖 6 所示。圖 6 插入一個新

10、連接 SIMATIC 300(1)(7)如圖 7 所示：a) 選擇“未指定”連接伙伴；b) 連接類型選擇“ S7 連接”，單擊“確定”，彈出 S7 連接屬性對話框。圖 7 選擇“ S7 連接”，以彈出 S7 連接屬性對話框(8)如圖 8“屬性 -S7 連接”所示，對話框設(shè)置如下：a) 選中建立主動連接。b) 本地 ID 設(shè)為 1。c) 接口選擇 CPU315-2 PN/DP，PN-IO( RO/S2)。d) 設(shè)置伙伴的 IP 地址。注意：伙伴的 IP 地址必須與(3)步中設(shè)置“ PN-IO ”接口時 的 IP 地址設(shè)在同一網(wǎng)段，只是 IP 地址的最后一位數(shù)不能相同，因?yàn)槊總€ IP 地址 都代表

11、一個 S7-300PLC。e）點(diǎn)擊“地址詳細(xì)信息”按鈕。圖 8 S7 連接屬性設(shè)置（9）地址詳細(xì)信息對話框設(shè)置，如圖9 所示。a）設(shè)置安裝 CPU 的機(jī)架號為 0。b） 設(shè)置安裝 CPU 的槽號為 2,對于 S7-300，CPU 只能安裝在 2 號槽。c） 設(shè)置連接資源號為 3,對于 S7 單邊編程連接，連接資源號只能是3。圖 9 地址詳細(xì)信息設(shè)置（10）重復(fù)步驟（6）、（7）、（8）、（ 9），繼續(xù)完成與 14#控制柜內(nèi)的 PLC 的 S7 連接設(shè)置。 只需要將本地 ID 依次設(shè)為 2、3、4，伙伴的 IP 地址依次設(shè)為、。如圖 10 所示。圖 10 繼續(xù)完成與 14#控制柜內(nèi)的 PLC 的

12、 S7 連接設(shè)置5.2 對控制柜內(nèi) S7-300 PLC 的硬件組態(tài)該硬件組態(tài)的配置方法與 PLC 柜內(nèi)的一樣，只是不需要在組態(tài)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行S7 連接組態(tài)。另外 14#控制柜的 S7-300 PLC 的程序下載時，IP 地址需要分別設(shè)為：、192.168.0.4、。6 通信編程由于配置的是 S7 單邊編程通信，只需要在配置S7 網(wǎng)絡(luò)連接一方（即 PLC 柜側(cè)）進(jìn)行通信編程，需要調(diào)用系統(tǒng)功能塊FB14、FB15。若配置 S7 網(wǎng)絡(luò)連接方為 S7-400 PLC，則需要調(diào)用系統(tǒng)功能塊 SFB14、SFB15。注意！調(diào)用系統(tǒng)功能塊通信方式不能和全局?jǐn)?shù)據(jù)通信方 式混合使用。其中，F(xiàn)B14 用于讀取伙伴

13、CPU 的數(shù)據(jù)，F(xiàn)B15 用于寫入伙伴 CPU 的數(shù)據(jù)。注意：FB14、 FB15系統(tǒng)功能塊的最大傳輸字節(jié)數(shù)為212Bytes。讀取數(shù)據(jù)編程如圖 11 所示。（1）M1.0 上升沿啟動一次讀取作業(yè)。（2）本地 ID，在硬件組態(tài) 5.1 （8）中設(shè)置。（3）指向伙伴 CPU 中要被讀取的區(qū)域，此處為 DB5.DBX0.0 開始的連續(xù) 10 個字節(jié)。（4）指向本地 CPU 中要用于存放讀取數(shù)據(jù)的區(qū)域，此處為 DB6.DBX0.0 開始的連續(xù)10 個字節(jié)。圖 11 調(diào)用 FB14 讀取伙伴 CPU 數(shù)據(jù)的通信編程寫入數(shù)據(jù)編程如圖 12 所示。（1）M1.1 上升沿啟動一次寫入作業(yè)。（2）本地 ID，在硬件組態(tài) 5.1 （8）中設(shè)置。（3）指向伙伴 CPU 中要用于寫入的數(shù)據(jù)區(qū)域，此處為 DB15.DBX0.0 開始的連續(xù) 10 個字節(jié)。（4）指向本地 CPU 中要用于發(fā)送的數(shù)據(jù)區(qū)域，此處為 DB16.DBX0.0 開始的連續(xù) 10 個字節(jié)。圖 12 調(diào)用 FB15 寫入伙伴 CPU 數(shù)據(jù)的通信編程7 結(jié)束語該項(xiàng)目投產(chǎn)以來，數(shù)據(jù)通信一直都很穩(wěn)定，深受用戶的青睞。采用基于以太網(wǎng)的S7 單邊通信，其編程方便，通