湖南 長沙 西門子 6ES7400-0HR02-4AB0 數(shù)字量輸入/輸出模塊
S7 協(xié)議是 SIEMENS S7系列產(chǎn)品之間通訊使用的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，其優(yōu)點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行數(shù)據(jù)交換而與使用何種總線或網(wǎng)絡(luò)無關(guān)。S7 通信按組態(tài)方式可分為單邊通信和雙邊通信，單邊通信通常應(yīng)用于以下情況：
本文檔簡要介紹在STEP7 V5.5環(huán)境下，S7-300 集成PN口的CPU基于工業(yè)以太網(wǎng)的S7單邊通信的組態(tài)步驟，用于實現(xiàn)與S7-300/400/1200/1500 CPU之間的S7 通信。
| 設(shè)備 | 數(shù)量 | 訂貨號 | 注釋 |
| CPU 315-2 PN/DP | 2 | 6ES7317-2EH14-0AB0 | V3.2 |
表 1主要硬件列表
| 設(shè)備 | 數(shù)量 | 訂貨號 | 注釋 |
| STEP 7 Professional V5.5 | 1 | 6ES7511-1AK00-0AB0 | V1.8 |
| CPU 1212C | 1 | 6ES7212-1AE40-0XB0 | V4.2 |
表 2軟件環(huán)境
2.1 通過如下的步驟配置編程電腦的IP地址:
選擇電腦的“ 控制面板 > 網(wǎng)絡(luò)和共享 > 本地連接>屬性”打開 Internet Protocol Version 4(TCP/IPv4)，設(shè)置PC的 IP 地址,本例中為192.168.0.131。
圖1.設(shè)置PC地址
2.2 在STEP7 中組態(tài)315-2PN/DP CPU，雙擊X2卡槽,再點擊屬性按鈕以設(shè)置IP地址。(具體步驟請參見文檔:CPU硬件組態(tài)入門)
圖2.S7-300硬件組態(tài)
圖3.PN-IO屬性
2.3 設(shè)置好IP地址后（本例中為192.168.0.1），點擊New按鈕添加一條子網(wǎng)Ethernet（1），如果已經(jīng)存在子網(wǎng)，也可選中該子網(wǎng)直接點OK按鈕即可。
圖4.添加IP地址和子網(wǎng)
2.4 點擊快捷菜單中的Configure Network按鈕進入Netpro視圖。
圖5.點擊Configure Network按鈕
2.5 在Netpro視圖的CPU上點右鍵選擇Insert New Connection添加新連接。
圖6.添加新連接
2.6 通訊伙伴選擇非指定（Unspecified），通訊類型選擇S7 connection。
圖7.選擇通信伙伴和通信類型
2.7 點擊OK后在彈出的屬性窗口中勾選單端組態(tài)（Establish an active connection），并填寫通信伙伴的IP地址，注意Local ID編號，本例保持默認(rèn)值1。點擊詳細(xì)按鈕。
圖8.S7連接屬性
2.8 在地址詳細(xì)信息對話框中填寫通信伙伴CPU的機架號和槽號，如通信伙伴是S7-300/400 CPU則槽號為2，如通信伙伴是S7-1200/1500 CPU則槽號為1。點擊OK。
圖9.S7地址詳細(xì)
2.9 選中CPU，先編譯再下載
圖10.編譯下載
注：如不熟悉下載方法，可參考如下鏈接：
http://www.ad.siemens.com.cn/productportal/Prods/published\Soft\Soft_3.5\Soft_3.5.html
2.10 下載完成后，可點擊“激活連接狀態(tài)”按鈕，查看連接狀態(tài)，如下圖所示，則表示組態(tài)的連接已經(jīng)成功建立。
圖11.連接已建立
2.11 如果出現(xiàn)如下圖所示的情況，則說明連接沒有建立，請檢查網(wǎng)線的連接、IP地址等。
圖12.連接未建立
3.1 組態(tài)連接建立成功后，需要調(diào)用通訊功能塊PUT和GET進行數(shù)據(jù)交換。S7-300用于通訊連接的功能塊位于標(biāo)準(zhǔn)庫中，如下圖所示：
圖13.PUT GET指令位置
3.2調(diào)用PUT指令，本例中本地S7-300 CPU將DB10.DBB0開始的10個字節(jié)寫入通信伙伴CPU 的DB11.DBB0開始的10個字節(jié)中。
圖14.PUT指令
| 參數(shù) | 說明 |
| REQ | 上升沿觸發(fā)，一次上升沿發(fā)送一次數(shù)據(jù) |
| ID | 連接ID（參看圖8） |
| ADDR_1 | 指向伙伴CPU接收地址區(qū)域 |
| SD_1 | 指向本地CPU發(fā)送地址區(qū)域 |
| DONE | 發(fā)送完成（上升沿） |
| ERROR | 有故障發(fā)生（上升沿） |
| STATUS | 故障代碼 |
表 3 PUT管腳說明
3.3調(diào)用GET指令，本例中將通信伙伴CPU的DB20.DBB0開始的10個字節(jié)讀入到本地S7-300 CPU的DB21.DBB0開始的10個字節(jié)中。
圖15.GET指令
| 參數(shù) | 說明 |
| REQ | 上升沿觸發(fā)，一次上升沿讀取一次數(shù)據(jù) |
| ID | 連接ID（參看圖8 |
| ADDR_1 | 指向伙伴CPU發(fā)送地址區(qū)域 |
| RD_1 | 指向本地CPU接收地址區(qū)域 |
| DONE | 接收完成（上升沿） |
| ERROR | 有故障發(fā)生（上升沿） |
| STATUS | 故障代碼 |
表 4 GET管腳說明
3.4 S7-300 CPU做S7通訊的客戶端時，伙伴CPU無需組態(tài)編程，準(zhǔn)備好相應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)即可，如本例中的DB10和DB20。如果伙伴方是S7-1200（固件版本V4.0以上）或是S7-1500 CPU，需要在CPU屬性的連接機制中勾選"允許來自遠(yuǎn)程對象的PUT/GET通信訪問"，如下圖所示：
S7單邊通信，僅需在客戶端側(cè)進行組態(tài)編程；服務(wù)器側(cè)CPU無需組態(tài)編程。
所以在編程組態(tài)和建立連接方面，S7-300PN口做客戶端，只需要在 S7-300CPU 側(cè)建立單邊連接，使用單邊編程方式 PUT，GET 指令進行通信。
服務(wù)器側(cè)：S7-1200/1500CPU注意事項
所完成的通信任務(wù)：
S7-300 集成PN口CPU 作為客戶端讀取 對方S7 CPU中 DB1 的數(shù)據(jù)到 S7-300 的 DB3 中。
S7-300 集成PN口CPU 作為客戶端將本地 DB4 中的數(shù)據(jù)寫到 對方 S7 CPU中 DB2 中。
項目創(chuàng)建環(huán)境：TIA V13 SP1
新建項目并完成硬件配置(具體步驟請參見文檔:CPU硬件組態(tài)入門)
圖1. 組態(tài)設(shè)置子網(wǎng)
網(wǎng)絡(luò)組態(tài)
打開 “Network View（網(wǎng)絡(luò)視圖）” 配置網(wǎng)絡(luò)，首先點中左上角的“Connections（網(wǎng)絡(luò)）”圖標(biāo)，選擇“S7 Connection（S7連接）”，然后選中300 CPU，右鍵選擇“Add new connection（添加新連接）”如圖所示。
圖2. 添加連接
然后在“Create new connection（連接）”窗口中，選擇“Unspecified”，然后點擊“Add”建立 S7 連接，如圖2.所示。
圖3.建立 S7 連接
“S7_Connection_1（S7_連接_1）”為建立的連接，選中連接，在屬性的“General(常規(guī))”條目中填寫對方設(shè)備的IP地址，如下圖4.所示。
圖4. 定義連接對方的 IP 地址
圖5. 定義通訊雙方的 TSAP 號
注意：
通信的對方設(shè)備為
圖6. 連接 ID 號
注意：此處的ID號，將在編程的PUt，GET塊中填寫（16進制）
配置完網(wǎng)絡(luò)連接，編譯保存并下載。
圖7. 通訊連接狀態(tài)
指令塊編程
在 OB1 中，從“Instruction（指令）” >“Communication（通信）” >“S7 Communication（S7通信）”下，調(diào)用Get、Put通信指令，創(chuàng)建接收和發(fā)送數(shù)據(jù)塊 DB3 和 DB4，定義成 101 個字節(jié)的數(shù)組，程序調(diào)用如下圖8.所示。
圖8. 程序調(diào)用功能
功能塊管腳說明：
| CALL “GET” | DB1 | //調(diào)用 GET，使用背景DB塊：DB1； |
| REQ | M10.0+P沿 | //上升沿觸發(fā)或使用系統(tǒng)時鐘 ； |
| ID | W#16#0001 | //連接號，要與連接配置中一致，創(chuàng)建連接時的連接號，如圖5.所示； |
| NDR | M30.0 | //為1時，接收到新數(shù)據(jù)； |
| ERROR | M30.1 | //為1時，有故障發(fā)生； |
| STATUS | MW32 | //狀態(tài)代碼； |
| ADDR_1 | P#DB1.DBX0.0 BYTE 10 | //從通信伙伴數(shù)據(jù)區(qū)讀取數(shù)據(jù)的地址； |
| RD_1 | P#DB3.DBX0.0 BYTE 10 | //本地接收數(shù)據(jù)地址； |
| CALL “PUT” | DB2 | //調(diào)用 PUT，使用背景DB塊：DB2； |
| REQ | M10.0+P沿 | //上升沿觸發(fā)或使用系統(tǒng)時鐘 ； |
| ID | W#16#0001 | //連接號，要與連接配置中一致，創(chuàng)建連接時的連接號，如圖5.所示； |
| DONE | M30.2 | // 為1時，發(fā)送完成； |
| ERROR | M30.3 | // 為1時，有故障發(fā)生； |
| STATUS | MW34 | // 狀態(tài)代碼； |
| ADDR_1 | P#DB2.DBX0.0 BYTE 10 | // 發(fā)送到通信伙伴數(shù)據(jù)區(qū)的地址； |
| SD_1 | P#DB4.DBX0.0 BYTE 10 | // 本地發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)。 |
監(jiān)控結(jié)果
通過在 S7-300 側(cè)編程進行 S7 通訊，實現(xiàn)兩個 CPU 之間數(shù)據(jù)交換，以S7-1200為例，結(jié)果如下圖。
圖9. 監(jiān)控結(jié)果
當(dāng)通信的對方CPU為S7-1200或S7-1500時，有如下步驟必須設(shè)置。
1. S7-1200，S7-1500用于通信存放數(shù)據(jù)的DB塊，必須設(shè)置為“非優(yōu)化”（即默認(rèn)的勾選取消掉）如圖10所示:
圖10. S7-1x00的數(shù)據(jù)塊非優(yōu)化設(shè)置
2. S7-1200CPU固件V4.0以上和S7-1500CPU，在CPU屬性--->保護--->連接機制中，
勾選“允許從遠(yuǎn)程伙伴...”，如圖11所示，
