基于以太網(wǎng)的S7-300PLCS7單邊編程通信的實(shí)現(xiàn)

1、基于以太網(wǎng)的S7-300PLCS7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S7-300PLC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：BImplementationofS7UnilateralProgrammingCommunicationb

2、etweenS7-300PLCSBasedonEthernetXIAOXiao-gang(SichuanInjetElectricCo.,Ltd,DeyangSichuan618000)Abstract:ThispaperintroducesthattheSiemensS7-300PLChardwareandthecommunicationnetworksareconfiguredinSTEP7programmingsoftwareandtheproceduresofusingunilateralprogramminginS7protocoltorealizeEthernetcommunica

3、tionviaanintegratedPNport.TheEthernetbasedcommunicationbetweenS7-300seriesPLCsbyunilateralprogrammingviaPNportisakindoftypicalmodesinSiemensdatacommunicationschemesforindustrialcontrol,ithasalreadybeenwidelyappliedtovariousautomationprojects.Keywords:SiemensS7-300seriesPLC;IntegratedPNinterface;S7pr

4、otocol;Datacommunicationbyunilateralprogramming;IndustrialEthernet;Systemfunctionblock1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S7-300PLC相互之間，或者S7-300PLC與S7-400PLC之間，或者S7-400PLC相互之間的數(shù)據(jù)通信。S7

5、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、OP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SIMATICS7-PNCPU包含一個集成的Profinet接口，該接口除了具有ProfinetI/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1所示。以下是曾經(jīng)完成的一個

6、工程項(xiàng)目，該項(xiàng)目的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖PLCS工控機(jī)IPr(jf«xj5-0PEWernel圖1S7-300PLC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S7-300PLC者B是6ES7315-2EH14-0AB0,自帶兩個以太網(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。P

7、LC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。對PLC柜內(nèi)S7-300PLC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

8、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電源模塊和CPU(3)設(shè)置“MPI/DP”接口：接口類型設(shè)為“Pro巾bus”，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192.168.0.2o(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SIMATIC300(1),在彈出對話框中選擇“插入新連接”命

9、令，插入一個新連接。如圖6所示。NetPro-I®目(網(wǎng)箔)-C:ProgramFilesSiemensStep7s7prc?jl野網(wǎng)治(N)編羯回插入?yún)nPLC視圖CV選項(xiàng)(PSQfW)幫助。孰昌立0曲展的d!”MPI一PROFIBUS(l)PROFIBUS|_TIsiMATIC300(1)圖6插入一個新連接SIMATIC300(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I

10、D設(shè)為1。c）接口選擇CPU315-2PN/DP,PN-IO（RO/S2）。d）設(shè)置伙伴的IP地址192.168.0.3。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地址都代表一個S7-300PLC。e）點(diǎn)擊“地址詳細(xì)信息”按鈕。圖8s7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）、（

11、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,伙彳的IP地址依次設(shè)為192.168.0.4、192.168.0.5、192.168.0.6。如圖10所示。盥NetPro-項(xiàng)目f網(wǎng)閽-CAPrcgramFile$SiensStspAs7projl譬閑靜(N)蝴插入PLC視圖M選項(xiàng)(P)窗口網(wǎng)幫助(H)匹嗝冬覆目立也|幽尊於南蟹！N?匕的幽1伙伴支送工作橫或消于咫啜范>(1)LIE.EthexnetijlEj,Ethirnit(iyt'lEZ:EttiemetlEjPS-10j19216.8.d2j，黏168.0.3?：-!：1：1

12、92.b19Z.Lt：.：.4w-iop-1比五蒲：Q3raPio專要:i百匯宣WTie復(fù)*的又；圖10繼續(xù)完成與14#控制柜內(nèi)的PLC的S7連接設(shè)置5.2對控制柜內(nèi)S7-300PLC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S7-300PLC的程序下載時，IP地址需要分別設(shè)為：192.168.0.3、本爛：:i盤空工爛丟二土把w址Tkn苦王.a基域W192.168.0.4、192.168.0.5、192.168.0.6。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

13、統(tǒng)功能塊FB14、FB15。若配置S7網(wǎng)絡(luò)連接方為S7-400PLC,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。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

14、節(jié)。DB1FB14ReadDataFromab-IDADDRdRD10.0BYTE10-DB6,DBX口.0BYTE10-RenateCPUGET*ENONDRERRORSTATUS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。M1.1上升沿啟動一次寫入作業(yè)。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)。D02FB15WriteData十。ENODONEERRORSTATUS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