6ES7952-1KY00-0AA0西門子6ES7952-1KY00-0AA0存儲卡
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西門子模塊6ES73340KE000AB0
![]() | 6ES7334-0KE00-0AB0 SIMATIC S7-300,模擬模塊 SM 334,電位隔離, 4 AE/2 AA,12Bit,0-10V f.Pt100 (Klimabereich-120-155 Grad) 和 10kOhm 測量范圍, 1x 20極 |
SIEMENS西門子上海朕鋅電氣設(shè)備有限公司
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工作 (同步)
1. 概述
在現(xiàn)場應(yīng)用中,很多儀表和設(shè)備僅支持Modbus RTU的通訊協(xié)議,第三方儀表可以做Modbus主站或從站,西門子的通訊模塊CP341 / CP441-2 通過Dongle(硬件狗)可以擴展該協(xié)議,S7-200 集成的口可以支持自由口通訊,通過指令庫也可以方便的實現(xiàn)Modbus RTU通訊。本文以S7-200作為Modbus 主站,CP341作為Modbus 從站,實現(xiàn)Modbus RTU通訊,闡述兩者在通訊方面的設(shè)置和注意事項。
2. 軟件環(huán)境
2.1 STEP7 V5.4 SP4
用于編寫 S7-300/400程序,此軟件需要從西門子購買,本文檔中的300的程序是使用Step7 V5.4 SP4的軟件編寫。
2.2 CP PTP Param V5.1 SP11
串行通訊模板的驅(qū)動程序,安裝此驅(qū)動后才能對PtP模板進行參數(shù)配置,并在Step7中集成通訊編程需要使用的功能塊。此驅(qū)動隨購買模板一起提供,也可以從以下的鏈接下載:27013524
2.3 CP PTP Modbus Slave V3.1 SP7
CP341或CP441-2用于Modbus從站時,需要安裝此驅(qū)動協(xié)議,但安裝之前必須先安裝PtP Driver,此驅(qū)動可以在購買Modbus Dongle時選擇購買,也可以從以下的鏈接下載:27774276
2.4 STEP7 Micro/WIN V4.0 SP6
用于S7-200編程的軟件,本文檔中的200的程序是使用Step7 Micro/win 的軟件編寫。此軟件可以從西門子下載中心免費下載,也可以從以下的鏈接下載。
http://www.ad.siemens.com.cn/download 自動化系統(tǒng)>>S7-200>>軟件,文檔編號S0002。
2.5 Toolbox_V32-STEP 7-Micro WIN 32 Instruction Library
S7-200實現(xiàn)Modbus RTU功能,可以使用Modbus的指令庫,要使用西門子的標準指令庫,必須先安裝指令庫的軟件包 Instruction Library,安裝后,可以在Step 7-Micro/WIN軟件的庫中找到Modbus相關(guān)的指令,該軟件包可以從以下的鏈接下載。http://www.ad.siemens.com.cn/download 自動化系統(tǒng)>>S7-200>>軟件,文檔編號S0010。
3. 硬件列表和接線
3.1 硬件列表
S7-300從站 | CPU315-2DP | 6ES7 315-2AG10-0AB0 |
CP341 RS422/485 | 6ES7 341-1CH01-0AE0 | |
Dongle | 6ES7 870-1AB01-0YA0 | |
PC 適配器(USB) | 6ES7 972-0CB20-0XA0 | |
S7-200主站 | CPU 224XP | 6ES7 214-2BD23-0XB0 |
表1 硬件設(shè)備
3.2 硬件接線
3.2.1 接口定義
S7-200的通訊口為RS485物理口(9針口),CP341是RS422/485的接口類型(15針口),兩種設(shè)備的接口引腳的示意圖如下所示,更詳細的信息可以參考CP341及S7-200通信接口的手冊。
圖1 S7-200 CPU通信口引腳定義
圖2 S7-300 CP341 RS422/485 通訊口引腳定義
3.2.2 接線示意圖
圖3 硬件結(jié)構(gòu)和接線示意圖
4. 組態(tài)設(shè)置和編程
4.1 S7-200做Modbus主站的設(shè)置
S7-200 CPU上的通信口在電氣上是標準的RS-485半雙工串行通信口,此串行字符通信的格式:1個起始位;7/8位數(shù)據(jù)位;1位奇/偶/無校驗;1停止位。通信波特率可以設(shè)置為1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600或112500,符合這些格式的串行通訊設(shè)備可以和S7-200進行自由口通訊,Modbus RTU指令庫就是使用自由口編程實現(xiàn)的。
4.1.1 Modbus RTU主站庫
使用Modbus 主站指令庫時需要注意的幾點:
- 需要S7-200的編程軟件是 Micro/WIN V4.0 SP5及以上版本;
- Modbus RTU 主站庫對CPU的版本有要求,CPU 的版本必須為 2.00 或者 2.01(即訂貨號為 6ES721*-***23-0BA*);
- Modbus主站可讀/寫的zui大數(shù)據(jù)量為120個字(指每一個 MBUS_MSG 指令);
- Modbus 主站庫支持Port0和Port1(從站庫只支持Port0口),本例中用Port0;
- 使用Modbus 庫時必須對庫存儲區(qū)進行分配,見下圖設(shè)置,而且分配的空間不能和程序中其它空間沖突,否則編譯調(diào)用會報錯。
圖4 庫存儲區(qū)設(shè)置
- Modbus主站庫支持的功能碼和地址對應(yīng)關(guān)系:
Modbus 地址 讀 / 寫 Modbus 從站須支持的功能 00001~09999 讀 功能1:讀輸出點 數(shù)字量輸出 寫 功能5:寫單個輸出點 功能15:寫多個輸出點 10001~19999 讀 功能2:讀輸入點 數(shù)字量輸入 30001~39999 讀 功能4:讀輸入寄存器 輸入寄存器 40001~49999 讀 功能3:讀保持寄存器 保持寄存器 寫 功能6:寫單個寄存器 功能16:寫多個寄存器 表2需要從站支持的功能
4.1.2 S7-200 Modbus主站編程
編程時,使用SM0.0調(diào)用MBUS_CTRL完成主站的參數(shù)初始化,詳細見下表,參數(shù)的說明也可以從子程序的局部變量表中找到。
圖5 Modbus RTU 主站初始化
圖中各參數(shù)含義如下
編號 | 符號/含義 | 說 明 |
a | EN / 使能 | 必須保證每一掃描周期都被使能(使用SM0.0)。 |
b | Mode / 模式 | 為1時使能為Modbus協(xié)議;為0時恢復(fù)為PPI協(xié)議。 |
c | Baud / 波特率 | 支持的通訊波特率為1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200。 |
d | Parity / 校驗 | 校驗方式選擇:0=無校驗;1=奇校驗,2=偶校驗。 |
e | Timeout / 超時 | 主站等待從站響應(yīng)的時間,以毫秒為單位,典型的設(shè)置值為 1000毫秒,允許設(shè)置的范圍為1-32767。這個值必須設(shè)置足夠大以保證從站有時間響應(yīng)。 |
f | Done / 完成位 | 初始化完成,此位會自動置1。 |
g | Error / 錯誤位 | 初始化錯誤代碼。 |
表3
調(diào)用 Modbus RTU 主站讀寫子程序MBUS_MSG,發(fā)送一個Modbus 請求。
圖6 調(diào)用Modbus RTU 主站讀寫子程序
圖中各參數(shù)含義如下
編號 | 符號/含義 | 說 明 |
a | EN / 使能 | 同一時刻只能有一個讀寫功能使能。 |
b | First / 讀寫請求位 | 每一個新的讀寫請求必須使用脈沖觸發(fā)。 |
c | Slave / 從站地址 | 可選擇的范圍1–247。 |
d | RW / 讀寫操作位 | 0=讀, 1=寫。 |
e | Addr / 讀寫從站的數(shù)據(jù)地址 | 選擇讀寫的數(shù)據(jù)類型: |
00001 至 0xxxx - 開關(guān)量輸出 | ||
10001 至 1xxxx - 開關(guān)量輸入 | ||
30001 至 3xxxx - 模擬量輸入 | ||
40001 至 4xxxx - 保持寄存器。 | ||
f | Count / 數(shù)據(jù)的個數(shù) | 通訊的數(shù)據(jù)個數(shù)(位或字的個數(shù))。 |
g | DaptPtr / 數(shù)據(jù)指針 | 如果是讀指令,讀回的數(shù)據(jù)放到這個數(shù)據(jù)區(qū)中; |
如果是寫指令,要寫出的數(shù)據(jù)放到這個數(shù)據(jù)區(qū)中。 | ||
h | Done / 完成位 | 讀寫功能完成位。 |
i | Error / 錯誤代碼 | 只有在Done位為1時,錯誤代碼才有效。 |
表4
從上圖中可見,S7-200作為Modbus RTU主站,波特率9.6Kb/s,偶校驗,連接從站的站地址是3,數(shù)據(jù)存儲區(qū)為VB2000開始的區(qū)域。
4.2 CP341 做Modbus 從站的硬件組態(tài)
4.2.1 硬件組態(tài)
圖7 S7-300側(cè)硬件組態(tài)
4.2.2 設(shè)置Modbus參數(shù)
圖8 消息楨字符結(jié)構(gòu)
按照上述操作設(shè)置參數(shù),從上圖可以看出,本例中的傳輸波特率9.6Kb/s,1位起始位,8位數(shù)據(jù)位,偶校驗位,1位停止位,從站站地址是3,主從通訊設(shè)備的字符幀格式和波特率等參數(shù)設(shè)置需要*。
圖9 RS422/485 接口組態(tài)
RS422/485接口只能一個有效,接口的選擇只需要組態(tài)而不需要在硬件上短接。
4.2.3 Modbus驅(qū)動的下載
當配置好Modbus通信的參數(shù)后,保存前需要向CP341下載Modbus Slave的驅(qū)動,一旦下載完成后無需再次下載。
需要注意的是,在下載驅(qū)動時(可以在無Dongle情況下下載),需要將CPU停機,然后下載,操作過程如下所示。
圖10 下載Dongle時,需要CPU停機
圖11 從站驅(qū)動下載后結(jié)果
4.2.4 CP341做Modbus從站的編程
從Step7 軟件下的EXAMPLE目錄中,找到項目名“zXX21_05_PtP_Com_MODSL”的項目,打開,然后將Modbus通訊模塊FB80傳遞到用戶項目中,打開路徑如下所示。
圖12 Modbus Slave 例程打開路徑
OB1中調(diào)用FB80編程如下:
圖13 FB80程序塊調(diào)用
CP卡初始化正常后,CP_START,CP_START_FM和CP_START_OK為1信號,否則CP_START_ERROR為1,同時可以從ERROR_NR察看錯誤信息,也可以在硬件組態(tài)中在線后的CP341的診斷緩沖區(qū)察看詳細的錯誤信息,錯誤信息對照和處理方式可以參考
《S7-300以用于PtP CP Modbus 協(xié)議RTU格式S7的可裝載驅(qū)動程序為從站》的手冊。
FB80的各參數(shù)含義如下
LADDR | 硬件組態(tài)中CP341的起始邏輯地址,本例中為256 |
START_TIMER | 初始化超時定時器,本例中為T120 |
START_TIME | 初始化定時器時間,本例中為5S |
OB_MASK | I/O訪問錯誤屏蔽位,本例中為True(I/O訪問錯誤已屏蔽) |
CP_START | FB初始化使能位,本例中為M0.0 |
CP_START_FM | CP_START 初始化的上升沿位,本例中為M0.1 |
CP_NDR | 從CP卡寫操作位,本例中為m0.2 |
CP_START_OK | 初始化完成且無錯誤,本例中為M0.3 |
CP_START_ERROR | 初始化完成,但有錯誤,本例中為M0.4 |
ERROR_NR | 錯誤號,本例中為MW2 |
ERROR_INFO | 錯誤信息,本例中為MW4 |
表5
5. 通訊測試
Modbus RTU格式通信協(xié)議是以主從的方式進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?,在傳輸?shù)倪^程中主站是主動方,即主站發(fā)送數(shù)據(jù)請求報文到從站,從站返回響應(yīng)報文。Modbus 系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換是通過功能碼來控制的,以下對現(xiàn)場常用的功能碼進行分類測試,關(guān)于功能碼的詳細信息請參考手冊。
5.1 FC01/05/15功能碼
CP341從站的通訊區(qū)域配置
圖14 FC01/05/15 參數(shù)組態(tài)界面
FC01、FC05、FC15對應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)為位輸出,數(shù)據(jù)的傳遞以位為單位,可以讀寫操作,用戶地址區(qū)為0xxxx,Modbus地址在信息傳遞中從0開始。如上圖,左邊為信息傳遞地址(地址區(qū)不能沖突),右邊對應(yīng)的是S7-300的數(shù)據(jù)區(qū)。例如左邊信息傳遞地址從0 ~ 7對應(yīng)用戶地址區(qū)為00001 ~ 00008,對應(yīng)S7-300的M10.0 ~ M10.7,并且以此為例說明FC01功能碼的通訊。
S7-200主站程序調(diào)用
圖15 功能碼FC01使用
S7-200主站,用功能碼FC01讀取從站8點數(shù)字量輸出,接收的數(shù)據(jù)存放在VB2000開始的區(qū)域,測試截圖結(jié)果如下。
圖16 FC01功能碼數(shù)據(jù)交換
5.2 FC02功能碼
CP341從站的通訊區(qū)域配置
圖17 FC02 參數(shù)組態(tài)界面
FC02對應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)為位輸出,數(shù)據(jù)的傳遞以位為單位,只讀操作,用戶地址區(qū)為1xxxx,Modbus地址在信息傳遞中從0開始,如上圖,左邊為信息傳遞地址(地址區(qū)不能沖突),右邊對應(yīng)的是S7-300的數(shù)據(jù)區(qū)。例如左邊信息傳遞地址從0 ~ 7對應(yīng)用戶地址區(qū)為10001 ~ 10008,對應(yīng)S7-300的M20.0 ~ M20.7,并且以此為例說明FC02功能碼的通訊。
S7-200主站程序調(diào)用
圖18 功能碼FC02使用
S7-200主站,用功能碼FC02讀取從站8點數(shù)字量輸入,接收的數(shù)據(jù)存放在VB2000開始的區(qū)域,測試截圖結(jié)果如下。
圖19 FC02功能碼數(shù)據(jù)交換
5.3 FC03/06/16 功能碼
CP341從站的通訊區(qū)域配置
圖20 FC03/06/16參數(shù)組態(tài)界面
FC03/06/16 對應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)為寄存器,數(shù)據(jù)的傳遞以字為單位,可以讀寫操作,用戶地址區(qū)為4xxxx,Modbus地址在信息傳遞中從0開始。如上圖,左邊為信息傳遞地址,右邊對應(yīng)的是S7-300的數(shù)據(jù)區(qū),左邊傳輸?shù)刂凡豢筛?,右邊只對?yīng)一個數(shù)據(jù)區(qū)。例如用戶地址
區(qū)為40001 ~ 40004,對應(yīng)S7-300數(shù)據(jù)區(qū)為DB1.DBW0 ~ DB1.DBW6,并且以此為例說明
FC03功能碼的通訊。
S7-200主站程序調(diào)用
圖21功能碼FC03使用
S7-200主站,用功能碼FC03讀取從站4個字寄存器,接收的數(shù)據(jù)存放在VB2000開始的區(qū)域,測試截圖結(jié)果如下。
圖22 FC03功能碼數(shù)據(jù)交換
5.4 FC04 功能碼
CP341從站的通訊區(qū)域配置
圖23 FC04參數(shù)組態(tài)界面
FC04對應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)為寄存器輸入,數(shù)據(jù)的傳遞也以字為單位,只讀操作,用戶地址區(qū)3xxxx,Modbus地址在信息傳送中從0開始。如上圖,左邊為信息傳遞地址,右邊對應(yīng)的是S7-300的數(shù)據(jù)區(qū),左邊傳輸?shù)刂凡豢筛?,右邊只對?yīng)一個數(shù)據(jù)區(qū)。例如用戶地址區(qū)為30001 ~ 30004,對應(yīng)S7-300數(shù)據(jù)區(qū)為DB1.DBW0 ~ DB1.DBW6,并且以此為例說明FC04功能碼的通訊。
S7-200主站程序調(diào)用
圖24功能碼FC04使用
S7-200主站,用功能碼FC04讀取從站4個字輸入寄存器,接收的數(shù)據(jù)存放在VB2000開始的區(qū)域,測試截圖結(jié)果如下。
圖25 FC04功能碼數(shù)據(jù)交換
5.5 Limits 欄
圖26 Limits 參數(shù)組態(tài)界面
對于寫功能碼FC05、06、15、16,可以禁用或限制訪問相關(guān)S7-300存儲區(qū),即使用這些功能碼時,S7-300存儲區(qū)需要在設(shè)定的zui小和zui大的范圍之間,如果訪問的區(qū)域超出這個范圍,則訪問會被拒絕,同時輸出報錯誤信息。
6. 總結(jié)
本文檔以S7-200為主站和CP341為從站簡單介紹了Modbus RTU通訊,關(guān)于通訊的組態(tài)設(shè)置,編程以及常用功能碼的使用,其具體的使用可以作為西門子串行通訊模塊與第三方的儀表、設(shè)備等進行串行通信的參考。
1 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 的方式進行通信。在S7-1200 CPU 中采用ISO on TCP和TCP這兩種協(xié)議進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,而是使用西門子提供的OPEN IE 的方式來實現(xiàn)。
本文主要介紹了如何實現(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實現(xiàn),也可以使用Open Communication Wizard工具(OPEN IE向?qū)В┑姆绞絹斫PEN 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)通過功能塊編程的方式來實現(xiàn)。
關(guān)于S7-1200和S7-300 OPEN IE通信的文檔可以登錄西門子自動化與驅(qū)動集團的下載中心,:http://www.ad.siemens.com.cn/download/ ,根據(jù)如表1提供的文檔編號搜索并下載相關(guān)文檔。
文檔編號 | 中文標題 |
A0426 | 西門子 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 | 如何實現(xiàn)兩個S7-1200 CPU之間的以太網(wǎng)通信 |
A0415 | 通過S7協(xié)議實現(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 | 使用西門子PLC集成的PN口實現(xiàn)S5 兼容通信使用入門 |
A0345 | 使用 Open Communication Wizard 建立開放式 ISO on TCP 通信 |
A0346 | 使用 Open Communication Wizard 建立開放式 UDP 通信 |
A0347 | 使用 Open Communication Wizard 建立開放式 TCP 通信 |
A0344 | S7-300和S7-400集成PN口的S7通信 |
A0334 | PN CPU/CP的開放式通訊-Open IE |
西門子模塊6ES73340KE000AB0
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
實驗的硬件設(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(帶以太網(wǎng)卡)
4、SCALANCE X216交換機,S7-1200、S7-300和PC通過交換機互連起來
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,請參見附件提供的例程 ”Sample_1 ( 50 KB ) ” 或參考下載中心文檔:《A0284 使用西門子PLC集成的PN口實現(xiàn)S5 兼容通信使用入門》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)建新項目
1、打開STEP 7 Basic 軟件并新建項目
在STEP 7 Basic 的 “Portal View”中選擇“Create new project”創(chuàng)建一個新項目,項目名稱為“GS_ISO”。
2、添加硬件并命名PLC
然后進入 “Project view”,在“Project tree” 下雙擊 “Add new device”,在對話框中選擇所使用的S7-1200 CPU(6ES7 212-1BD30-0XB0)添加到機架上,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之間切換的一個位,可以使用它去自動激活發(fā)送任務(wù)。
圖2 系統(tǒng)和時鐘存儲器
3、為 S7-1200 CPU的PROFINET 通信口分配以太網(wǎng)地址
在 “Device View”中點擊 CPU 上代表PROFINET 通信口的綠色小方塊,在下方會出現(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 parameter”中設(shè)置,如圖5所示。
連接參數(shù)說明:
End point | :選擇通信伙伴,這里選擇“unspecified” |
Address | :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,這個 ID 號在后面的編程里會用到 |
Connection data | :創(chuàng)建連接時,系統(tǒng)會自動生成本地的連接 DB 塊,所有的連 接數(shù)據(jù)都會存在這個 DB 塊中。 |
| :選擇本地 PLC_1作為主動連接,S7-300 CPU作為被動連接 |
Address details | :設(shè)定 TSAP 地址這里本地設(shè)置成“PLC_1”, TSAP ID自動為“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 parameter”中設(shè)置,可以根據(jù)需要自己為“TCON” 塊相應(yīng)的輸入輸出參數(shù)。好參數(shù)的塊,如圖6所示。其中M8.0作為啟動連接的觸發(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)建一個發(fā)送數(shù)據(jù)塊,通過 “Project tree > PLC_1 > Program blocks > Add new block”,選擇 “Data block” 創(chuàng)建 DB 塊,選擇尋址,點擊“OK”鍵,如圖7所示。
圖7 創(chuàng)建一個發(fā)送數(shù)據(jù)塊DB3
打開創(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”參數(shù)。使用M0.3( 2Hz 的時鐘脈沖)上升沿激活發(fā)送任務(wù),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)建一個接收數(shù)據(jù)塊DB4 ,如圖10所示。“TRCV”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
zui后,為了斷開通信鏈接,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,可以在項目編譯無錯誤后,直接下載到S7-1200 CPU中,并啟動CPU的運行。
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,通過該集成以太網(wǎng)接口組態(tài)ISO on TCP通信時,只能使用開放式通信的功能塊,這些的功能塊可以在STEP7 “ 通訊塊”的 “標準庫 ”中找到,如圖13所示。
圖13 S7-300 CPU通信指令庫
庫中提供了下列通信功能塊:
´> FB 65 "TCON",用于建立連接,連接時需要UDT65來提供參數(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、S5站點、PC站或者第三方設(shè)備
> FB 64 "TRCV" 用于從S7站點、S5站點、PC站或者第三方設(shè)備接收數(shù)據(jù)
要通過CPU 的 集成PN 接口實現(xiàn)開放的ISO on TCP通信,不能在Netpro網(wǎng)絡(luò)組態(tài)中直接建立連接,必須通過程序每個連接的參數(shù)。用于通信的FB標準功能塊,請參見附件提供的例程 ”Sample_1 ( 50 KB ) ” 或參考下載中心文檔《A0284 使用西門子PLC集成的PN口實現(xiàn)S5 兼容通信使用入門》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。
4.1創(chuàng)建新項目
1、打開STEP7,新建一個項目
2、在項目中插入一個SIMATIC 300的站
3、組態(tài)硬件,插入一個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,在CPU的“Cycle/Clock Memory”屬性頁中MB0為時鐘存儲器,在程序中可以使用M0.3(2Hz 的時鐘脈沖)去自動激活發(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)置時鐘存儲器字節(jié)
4.2編寫通信程序
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DB塊,塊號不限(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
首成一個FB塊(本例為FB400),在FB400靜態(tài)變量區(qū)建立一個結(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 表示有兩個前導(dǎo)字符 0xE0 (CPU31x-2PN/DP 或者 CPU319-3PN/DP規(guī)定)和 0x02(CPU槽號)
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*)。
3) REM_RACK_SLOT(BYTE)= B#16#0 不使用兩個前導(dǎo)符。
4) REM_TSAP (STRING16)= 遠程用戶定義的ASCII字符'PLC_1' (注意要與S7-1200側(cè)設(shè)置保持*)。
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*
2)DEV_ID:用于本PLC型號(注意不是通信對方)
DEV_ID = B#16#1本PLC型號為 IM151-8 PN/DP CPU
DEV_ID = B#16#2本PLC型號為CPU31x-2PN/DP或IM154-8 CPU
DEV_ID = B#16#3本PLC型號為CPU319-3PN/DP
DEV_ID = B#16#5本PLC型號為CPU41x-3PN/DP
3)ACTIVE: 主動或是被動建立連接,通信雙方必須一個主動,一個被動,本例中S7-300側(cè)為被動方。
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)于塊的使用請參考STEP7的在線幫助或相關(guān)文檔說明。
圖21
FB65 “TCON”,建立連接功能塊,如圖22所示。通過輸入?yún)?shù) "REQ"一個上升沿來建立連接。 “ID” 為連接ID,“CONNECT” 參數(shù)填寫用 UDT65 生成的變量, 連接建立后會一直保持,直到調(diào)用FB66 "TDISCON" 斷開連接、CPU停止或者斷電。其中CONNECT為通過UDT65生成的DB塊,即DB101, ID = 1。通過M8.0啟動作業(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TRUE, ID 填寫連接ID,”DATA” 填寫接收數(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)長度。本例中連接ID = 1。DB3作為接收數(shù)據(jù)塊,接收數(shù)據(jù)的字節(jié)長度為8,接收作業(yè)通過M8.1使能。
圖23
FB63 “TSEND”,發(fā)送功能塊,如圖24所示。連接ID = 1。DB3為發(fā)送數(shù)據(jù)塊,發(fā)送字節(jié)長度為8,發(fā)送作業(yè)通過M0.3觸發(fā)。"TSEND" 發(fā)送請求依靠輸入?yún)?shù)"REQ"的上升沿來實現(xiàn),如果“BUSY”位為true時不要觸發(fā)"REQ"。輸出參數(shù) "DONE", "ERROR" 和 "STATUS" 用于評估工作的情況。
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CPU的運行。
5 監(jiān)控通信結(jié)果
對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1,兩個站的“TCON” 被激活,建立兩個站之間的ISO on TCP連接。
連接正常建立后,即可以進行數(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個字節(jié)數(shù)據(jù)被發(fā)送到S7-300站的DB3中,同時,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
電源模塊
6ES7 407-0DA02-0AA0 電源模塊(4A)
6ES7 407-0KA02-0AA0 電源模塊(10A)
6ES7 407-0KR02-0AA0 電源模塊(10A)冗余
6ES7 407-0RA02-0AA0 電源模塊(20A)
6ES7 405-0DA02-0AA0 電源模塊(4A)
6ES7 405-0KA02-0AA0 電源模塊(10A)
6ES7 405-0RA01-0AA0 電源模塊(20A)
6ES7 971-0BA00 備用電池
CPU
6ES7 412-3HJ14-0AB0 CPU 412-3H; 512KB程序內(nèi)存/256KB數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 414-4HM14-0AB0 CPU 414-4H; 冗余熱備CPU 2.8 MB RAM
6ES7 417-4HT14-0AB0 CPU 417-4H; 冗余熱備CPU 30 MB RAM
6ES7 400-0HR00-4AB0 412H 系統(tǒng)套件包括 2 個CPU、1個H型*機架、2個電源、2個1M 存儲卡、4個
同步模塊、2根同步電纜,以及4個備用電池(PS407 10A)
6ES7 400-0HR50-4AB0 412H 系統(tǒng)套件包括 2 個CPU、1個H型*機架、2個電源、2個1M 存儲卡、4個
同步模塊、2根同步電纜,以及4個備用電池(PS405 10A)
6ES7 412-1XJ05-0AB0 CPU412-1,144KB程序內(nèi)存/144KB數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 412-2XJ05-0AB0 CPU412-2,256KB程序內(nèi)存/256KB數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 414-2XK05-0AB0 CPU414-2,512KB程序內(nèi)存/512KB數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 414-3XM05-0AB0 CPU414-3,1.4M程序內(nèi)存/1.4M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個IF模板插槽
6ES7 414-3EM05-0AB0 CPU414-3PN/DP 1.4M程序內(nèi)存/1.4M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個IF模板插槽
6ES7 416-2XN05-0AB0 CPU416-2,2.8M程序內(nèi)存/2.8M數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 416-3XR05-0AB0 CPU416-3,5.6M程序內(nèi)存/5.6M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個IF模板插槽
6ES7 416-3ER05-0AB0 CPU416-3PN/DP 5.6M程序內(nèi)存/5.6M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個IF模板插槽
6ES7 416-2FN05-0AB0 CPU416F-2,2.8M程序內(nèi)存/2.8M數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 416-3FR05-0AB0 CPU416F-3PN/DP,5.6M程序內(nèi)存/5.6M數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 417-4XT05-0AB0 CPU417-4,15M程序內(nèi)存/15M數(shù)據(jù)內(nèi)存
內(nèi)存卡
6ES7 955-2AL00-0AA0 2 X 2M字節(jié) RAM
6ES7 955-2AM00-0AA0 2 X 4M字節(jié) RAM
6ES7 952-0AF00-0AA0 64K字節(jié) RAM
6ES7 952-1AH00-0AA0 256K字節(jié) RAM
6ES7 952-1AK00-0AA0 1M字節(jié) RAM
6ES7 952-1AL00-0AA0 2M字節(jié) RAM
6ES7 952-1AM00-0AA0 4M字節(jié) RAM
6ES7 952-1AP00-0AA0 8M字節(jié) RAM
6ES7 952-1AS00-0AA0 16M字節(jié) RAM
6ES7 952-1AY00-0AA0 64M字節(jié) RAM
6ES7 952-0KF00-0AA0 64K字節(jié) FLASH EPROM
6ES7 952-0KH00-0AA0 256K字節(jié) FLASH EPROM
6ES7 952-1KK00-0AA0 1M字節(jié) FLASH EPROM
6ES7 952-1KL00-0AA0 2M字節(jié) FLASH EPROM
6ES7 952-1KM00-0AA0 4M字節(jié) FLASH EPROM
6ES7 952-1KP00-0AA0 8M字節(jié) FLASH EPROM
6ES7 952-1KS00-0AA0 16M字節(jié) FLASH EPROM
6ES7 952-1KT00-0AA0 32M字節(jié) FLASH EPROM
6ES7 952-1KY00-0AA0 64M字節(jié) FLASH EPROM
開關(guān)量輸入模板
6ES7 421-7BH01-0AB0 開關(guān)量輸入模塊(16點,24VDC)中斷
6ES7 421-1BL01-0AA0 開關(guān)量輸入模塊(32點,24VDC)
6ES7 421-1EL00-0AA0 開關(guān)量輸入模塊(32點,120VUC)
6ES7 421-1FH20-0AA0 開關(guān)量輸入模塊(16點,120/230VUC)
6ES7 421-7DH00-0AB0 開關(guān)量輸入模塊(16點,24V到60VUC)
開關(guān)量輸出模板
6ES7 422-1BH11-0AA0 開關(guān)量輸出模塊(16點,24VDC,2A)
6ES7 422-1BL00-0AA0 32點輸出,24VDC,0.5A
6ES7 422-7BL00-0AB0 32點輸出,24VDC,0.5A,中斷
6ES7 422-1FH00-0AA0 16點輸出,120/230VAC,2A
6ES7 422-1HH00-0AA0 16點輸出,繼電器,5A
模擬量模塊
6ES7 431-0HH00-0AB0 16路模擬輸入,13位
6ES7 431-1KF00-0AB0 8路模擬輸入,13位,隔離
6ES7 431-1KF10-0AB0 8路模擬輸入,14位,隔離,線性化
6ES7 431-1KF20-0AB0 8路模擬輸入,14位,隔離
6ES7 431-7QH00-0AB0 16路模擬輸入,16位,隔離
6ES7 431-7KF00-0AB0 8路模擬輸入,16位,隔離,熱電偶
6ES7 431-7KF10-0AB0 8路模擬輸入,16位,隔離,熱電阻
6ES7 432-1HF00-0AB0 8路模擬輸出,13位,隔離
功能模板
6ES7 450-1AP00-0AE0 FM450-1計數(shù)器模板
6ES7 451-3AL00-0AE0 FM451定位模板
6ES7 452-1AH00-0AE0 FM452電子凸輪控制器
6ES7 453-3AH00-0AE0 FM453定位模板
6ES7 455-0VS00-0AE0 FM455C閉環(huán)控制模塊
6ES7 455-1VS00-0AE0 FM455S閉環(huán)控制模塊
6DD1 607-0AA2 FM 458-1DP快速處理系統(tǒng)
6ES7 953-8LJ20-0AA0 用于FM458-1DP 基本模板 512KByte(MMC)
6ES7 953-8LL20-0AA0 用于FM458-1DP 基本模板 2MByte(MMC)
6ES7 953-8LM20-0AA0 用于FM458-1DP 基本模板 4MByte(MMC)
6DD1 607-0CA1 EXM 438-1 I/O擴展模板
6DD1 607-0EA0 EXM 448 通訊擴展模板
6DD1 607-0EA2 EXM 448-2 通訊擴展模板
6DD1 684-0GE0 SC64連接電纜
6DD1 684-0GD0 SC63連接電纜
6DD1 684-0GC0 SC62連接電纜
6DD1 681-0AE2 SB10端子模塊
6DD1 681-0AF4 SB60端子模塊
6DD1 681-0EB3 SB61端子模塊
6DD1 681-0AG2 SB70端子模塊
6DD1 681-0DH1 SB71端子模塊
6DD1 681-0AJ1 SU12端子模塊
6DD1 681-0GK0 SU13端子模塊
通訊模板
6ES7 440-1CS00-0YE0 CP440通訊處理器
6ES7 441-1AA04-0AE0 CP441-1通訊處理器
6ES7 441-2AA04-0AE0 CP441-2通訊處理器
6ES7 963-1AA00-0AA0 RS232C接口模板
6ES7 963-2AA00-0AA0 20mA接口模板
6ES7 963-3AA00-0AA0 RS422/485接口模板
6ES7 870-1AA01-0YA0 可裝載驅(qū)動 MODBUS RTU 主站
6ES7 870-1AB01-0YA0 可裝載驅(qū)動 MODBUS RTU 從站
6GK7 443-5FX02-0XE0 CP443-5基本型通訊處理器,支持Profibus-Fms協(xié)議
6GK7 443-5DX04-0XE0 CP443-5擴展型通訊處理器,支持Profibus-DP協(xié)議
6GK7 443-1EX11-0XE0 CP443-1 以太網(wǎng)通訊處理器
6GK7 443-1EX41-0XE0 CP443-1 高級以太網(wǎng)通訊處理器
附件
6ES7 960-1AA04-0XA0 冗余系統(tǒng)同步模板(新)近距離同步(10米以內(nèi))
6ES7 960-1AB04-0XA0 冗余系統(tǒng)同步模板(新)遠程同步模板(10米到10公里,用同長度的光纜)
6ES7 960-1AA04-5AA0 冗余系統(tǒng)光纖連接電纜(1米)(新)
6ES7 960-1AA04-5BA0 冗余系統(tǒng)光纖連接電纜(2米)(新)
6ES7 960-1AA04-5KA0 冗余系統(tǒng)光纖連接電纜(10米)(新)
6ES7 833-1CC01-0YA5 S7F系統(tǒng)可選軟件包
6ES7 833-1CC00-6YX0 F運行*
6ES7 197-1LA03-0XA0 Y-LINK
6ES7 492-1AL00-0AA0 前連接器
6ES7 400-1TA01-0AA0 主板(18槽)
6ES7 400-1JA01-0AA0 主板(9槽)
6ES7 400-1TA11-0AA0 主板(18槽)鋁板
6ES7 400-1JA11-0AA0 主板(9槽)鋁板
6ES7 401-2TA01-0AA0 CR2主板(18槽)
6ES7 400-2JA00-0AA0 UR2-H主板(18槽)
6ES7 400-2JA10-0AA0 UR2-H主板(18槽)鋁板
6ES7 403-1TA01-0AA0 ER1機架(18槽)
6ES7 403-1JA01-0AA0 ER2機架(9槽)
6ES7 403-1TA11-0AA0 ER1機架(18槽)鋁板
6ES7 403-1JA11-0AA0 ER2機架(9槽)鋁板
6ES7 460-0AA01-0AB0 IM460-0
6ES7 461-0AA01-0AA0 IM461-0
6ES7 468-1AH50-0AA0 連接電纜 (0.75米)
6ES7 468-1BB50-0AA0 連接電纜 (1.5米)
6ES7 461-0AA00-7AA0 終端器
6ES7 460-1BA01-0AB0 IM460-1
6ES7 461-1BA01-0AA0 IM461-1
6ES7 468-3AH50-0AA0 468-3連接電纜 (0.75米)
6ES7 468-3BB50-0AA0 468-3連接電纜 (1.5米)
6ES7 460-3AA01-0AB0 IM460-3
6ES7 461-3AA01-0AA0 IM461-3
6ES7 468-1BF00-0AA0 468-1連接電纜(5米)
6ES7 468-1CB00-0AA0 468-1連接電纜(10米)
6ES7 468-1CC50-0AA0 468-1連接電纜(25米)
6ES7 468-1CF00-0AA0 468-1連接電纜(50米)
6ES7 468-1DB00-0AA0 468-1連接電纜(100米)
6ES7 461-3AA00-7AA0 終端器
6ES7 463-2AA00-0AA0 IM463-2接口模塊
6ES7 964-2AA04-0AB0 IF-964 DP接口模塊