CP342-5与SIMATIC NET OPC 服务器的通讯

1. 基本信息

1.1 CP342-5简介
CP342-5 是西门子S7-300PLC使用的PROFIBUS通讯处理器,它可以作为S7编程接口、连接西门子人机界面的接口、PROFIBUS 主站、PROFIBUS 从站。
一套S7-300 CPU中最多可以同时使用4块CP342-5模块，每块CP342-5能够支持16个S7 Connection，16个S5-Compatible Connection。当CP342-5处在No DP模式下工作时，最多同时支持32个通讯连接，而处在DP Slave或DP Master模式下时，最多同时支持28个通讯连接。CP342-5 作为PROFIBUS DP主站时，最多连接 124个从站，和每个从站最多可以交换244个输入字节（Input）和244个输出字节（Output），与所有从站总共最多交换2160个输入字节和2160个输出字节。CP342-5 作为从站时，与主站最多能够交换240个输入字节和240个输出字节。CP342-5 可以最多连接16个操作面板（OP）以及最多创建16个S7 Connnection。
如果只是用CP342-5连接上位机软件或操作面板（OP），这时通讯采用的是S7协议，那么建议选择No DP模式，并且不需要调用FC1（DP_SEND）和FC2（DP_RECV）功能块，它们只是在CP342-5做PROFIBUS DP主站或者从站时才使用。
CP342-5可以进行PROFIBUS通讯，可以点击General标签页，如图1中PORFIBUS的属性按钮，创建一个新的PROFIBUS网络或选择连接到某一个已经存在的PROFIBUS网络上，这样页面中的Networked状态就为Yes了，并分配一个PROFIBUS站地址，再进一步设置PROFIBUS网络的属性，如图2，可以选择通讯速率和采用DP协议或Standard协议方式，CP342-5不支持PROFIBUS FMS协议。
CP342-5 的MPI地址不能与CPU的MPI地址冲突，也不能和CP342-5连接其他的西门子设备通讯口的MPI地址冲突（CPU317以上以及带PN口的 CPU不需要为CP342-5分配MPI地址，在图1中不会有设置MPI地址的选项）。

General 标签页:

图1

Operating Mode标签页：

图2

No DP方式下：可以用CP342-5通讯口进行S7编程或进行PROFIBUS的FDL连接，连接人机界面。
DP Master方式下：CP342-5除了作为网络中的PROFIBUS主站之外，也可用于S7编程、FDL连接和连接人机界面。
DP Slave方式下：CP342-5除了作为网络中的从站之外，如果选择了 The module is an active node on the PROFIBUS subnet 选择框，那么CP 342-5也可用于S7编程、FDL连接和连接人机界面（只能作服务器，不能做客户端），否则CP342-5只能作为从站使用。

1.2 SIMATIC NET PC 软件简介
SIMATIC NET 是西门子在工业控制层面上提供给您的一个开放的，多元的通讯系统。它意味着您能将工业现场的PLC、主机、工作站和个人电脑联网通讯，为了适应自动化工程中的种类多样性，SIMATIC NET 推出了多种不同的通讯网络以因地制宜，这些通讯网络符合德国或国际标准，他们包括：

> 工业以太网> AS-I> PROFIBUS> PROFIBUS-PA> SIMATIC NET 系统包括：> 传输介质，网络配件和相应的传输设备> 协议和服务> 连接PLC 和电脑到LAN 网上的通讯处理器（CP 模块）

1.3 用于PROFIBUS的先进PC组态
先进PC组态是随SIMATIC NET V6.0以上提供的。Advanced PC Configuration代表一个PC站的全新、简单、一致和经济的调试和诊断解决方案。它可以取代以前的PC组态工具COM L S7和COM PROFIBUS PC EDITION。 通过使用NCM PC V5.1+SP2或以上和STEP 7 V5.1+SP2或更高版本，一台PC 可以和在SIMATIC S7中一样进行组态，并通过网络装入。这里提到两种组态工具NCM PC，STEP 7，区别如下：

> NCM PC：
NCM PC 是随SIMATIC NET 软件光盘提供，它可以创建PC项目和打开STEP 7项
目。但NCM PC组态软件不能编辑STEP 7中的S7程序块。
> STEP 7:
完整版本STEP 7软件的安装是包含NCM PC的，在STEP 7硬件组态环境中即可配置
PC站。

2. 系统兼容性

2.1 STEP7与Microsoft Windows操作系统的兼容性
参见链接：8250891

2.2 SIMATIC NET与Microsoft Windows的兼容性
参见链接：9859007

2.3 SIMATIC软件包同Microsoft Windows操作系统以及STEP7 V5.4兼容性
参见链接：22645302

3. 实验环境

3.1软件环境
Windows XP Professional SP2
SIMATIC NET PC Software V6.4
STEP7 Professional 2006 SR5 (V5.4+SP4)

3.2 硬件环境
CP5611 6GK1561-1AA01
CPU317-2DP 6ES7317-2AJ10-0AB0
CP342-5 6ES7342-5DA02-0XE0
Profibus 电缆 6XV1830-0EH10
DP连接器 6ES7972-0BB50-0XA0

4.主从通讯模式

4.1配置PC STATION

1. 打开Station Configration Editor，分别在第一插槽插入OPC Server，第三槽插入 CP5611卡，如图3。

图3

2. 配置CP5611 PROFIBUS参数，如站地址和波特率等。这里我们将CP5611地址设置为3，波特率为1.5M，实际参数设定以用户应用为准。点击“ok”确认每一步设定后，完成CP5611的添加，如图4。

图4

3. 更改Station Name，本例中取名为“OPC”。

4.2 在STEP7中组态 PC Station

1. 新建一个项目，通过菜单 Insert >Station >Simatic PC Station 插入一个PC 站，注意站名要更改成Station Configuration Editor 中所命名的Station Name ，即命名为“OPC”，如图5。

图5

2. 打开硬件组态窗口，组态与所安装的SIMATIC NET 软件版本相一致的硬件，插槽结构与在Station Configuration Editor组态的PC 站一致；并设置CP5611为DP主站编译并保存，如图6。

图6

3. 组态CP342-5作为PROFIBUS 从站，编译下载，如图7。

图7

4. 将组态好的CP342-5连接到CP5611的网络，并分配输入输出地址区，如图8。

图8

5. 编译完成后，打开控制面板，打开“Set PG/PC Interface”窗口，选择“PC internal(local)”，如图9。

图9

6. 下载完毕后，查看Station Configuration Editor的正确状态，如图10。

图10

7. 打开菜单Start >Simatic > Simatic Net >Configuation console检查CP5611工作模式及插槽号，可以看到CP5611的模式已从“PG mode”切换到“Configuration mode”，插槽号（Index）也自动指向3，如图11所示。

图11

8. 在OB1调用FC1“DP_SEND” 、FC2“DP_RECV”，如图12，输入输出数据长度要与主站分配长度一致。

图12

4.3 OPC Scout测试通讯

1. 打开菜单Start >Simatic > Simatic Net >OPC Scout，点击“OPC.Simatic.NET”，添加一个组，为此组取名为“CP342-5 DP”，如图13、图14。

图13

图14

2. 双击生成的连接组“CP342-5 DP”打开OPC-Navigator，选择“DP”协议，自动显示已组态的CP5611，点击“Slave002”可以看到通讯的I/O区，通讯区最大长度和组态分配的长度一致，如下图15，图16点击“→”将条目移送到右侧窗口，点击“OK”，如通讯正常，则在如图17，“Quality”一栏中显示为“good”。

图15

图16

图17

3. OPC Scout和CPU侧对输出区赋值，查看相应输入区状态，查看结果如图18，图19，可以看到通讯正常。

图18

图19

注意：
1. OPC Scout 没有打开时，CP342-5 BUSF灯一直闪烁。
2. CP342-5和主站的通讯一旦中断，所有输入地址区数值清零。
3. CP342-5做从站，通讯数据区输入输出最大各240 字节。
4. 通讯区域仅限于FC1“DP_SEND” 、FC2“DP_RECV”中所定义的区域。

5. S7通讯模式

5.1 组态S7连接

1. 在刚才已生成项目中，打开NetPro，在OPC Server的连接表的第一行右键选择“Insert New Connection”或Insert >New Connection插入个新的连接，如图20。

图20

2. 连接伙伴选择项目中已存在的CPU，连接类型选择S7连接，如图21，如果连接对象不在同一项目，选择“Unspecified”。

图21

3. 点击菜单“Apply”编辑连接属性，如图22。

图22

4. 如果通讯对象选择“Unspecified”“Partner”地址填写通讯方CP342-5的地址，如图23。选择“Address Details..”，手动设置TASP为“03,02”，如图24。

图23

图24

注意：TASP连接号“03”，表示单边连接，只需要在客户端一侧下载组态信息，服务器一侧不需要下载组态。“02”表示2号槽，这里必须是CPU槽号。

5. 编译无误后，按步骤下载PC STATION，完成后如图25。由于组态的是单边连接，CP342-5作为服务器，不会生成连接组态信息，因此不需要下载连接组态。

图25

5.2 OPC Scout测试通讯

1. 按照上面步骤打开OPC Scout 软件，创建一个组，命名“CP342-5 S7”。
2. 双击生成的连接组“CP342-5 S7”打开OPC-Navigator，选择“S7”协议，自动显示已组态的S7 connection_1，点击“objects”显示所有通讯数据区，以I/M/Q/DB为例创建通讯数据，如下图26，点击“→”将条目移送到右侧窗口，点击“OK”，如通讯正常，则在如图27 中“Quality”一栏中显示为“good”。

图26

图27

3. OPC Scout和CPU侧对输出区赋值，查看相应输入区状态，查看结果如图28，图29，可以看到通讯正常。

图28

图29

注意：
1. 所有CPU内部地址可以自由访问，而且地址区不需要连贯。
2. 即使通讯中断，CPU接受到的数据可以保持。
3. CP5611 S7连接资源有限制，最大支持8个。如果超过8个S7连接，考虑使用CP5613。
4. CP342-5 组态为主站或从站，BF灯会一直闪烁，但是不会影响通讯。

6. FDL通讯模式

6.1组态FDL连接

1. 在刚才已生成的项目中分别更改CP342-5和PC STATION的“BUS Profile”属性为“Standard”，如图30，31。

图30

图31

2. 打开NetPro，在OPC Server的连接表的第一行右键选择“Insert New Connection”或Insert >New Connection插入个新的连接，如图32。

图32

3. 连接伙伴选择项目中已存在的CPU，连接类型选择FDL连接，如图33，如果连接伙伴不在同一项目，选择“Unspecified”。

图33

4. 点击“Apply”编辑连接属性，如图34，系统会自动在服务器和客户端生成组态信息。

图34

5. 如果通讯对象选择“Unspecified”，“PROFIBUS address”远程地址填写通讯方CP342-5的地址，手动分配LASP号，“Remote”参数必须和CP342-5设置的一致（远程CP342-5同样需要组态FDL连接，通讯双方“Remote”和“Local”参数需要交叉对应）如图35。

图35

6. 编译无误后，按步骤下载PC STATION，完成后如图36。CP342-5同样也需要下载连接组态。

图36

6.2编程
1. FDL通讯需要在OB1调用FC5“AG_SEND”， FC6“AG_RECV”，如图37。

图37

2. FDL通讯模式下，CP模板可以发送接受的最大数据量是240字节；调用FC5“AG_SEND”，需要手动定以发送长度。
3. FC5“AG_SEND”，FC6“AG_RECV”定义的数据区必须足够大（最大240个字节）。

6.3 OPC Scout测试通讯

1. 按照上面步骤打开OPC Scout 软件，创建一个组，命名“CP342-5 FDL”。
2. 双击生成的连接组“CP342-5 FDL”打开OPC-Navigator，选择“FDL”协议，自动显示已组态的FDL connection_1，点击“objects”显示所有通讯数据，“send”表示发送区，对应CPU 侧FC6“AG_RECEIVE” 定义数据区；“receive”表示接收区，对应FC5“AG_SEND”定义数据区，如下图38，点击“→”将条目移送到右侧窗口，点击“OK”，如通讯正常，则在如图39 中“Quality”一栏中显示为“good”。

图38

图39

注意：发送区导入后，“Quality”一栏中显示状态为“bad”，必须手动赋值，“Quality”一栏中显示才会变为“good”。

3. 双击“New definition”，可以自由定义区域，如图40。

图40

4. 数据区长度不可以超过240字节，如图41，如果超出240字节，会生成错误如图42。

图41

图42

5. 在OPC Scout中和CPU侧对输出区赋值，查看相应输入区状态，如图43，44，可以看到通讯正常。

图43

图44

注意：
1. 即使通讯中断，CPU接受到的数据可以保持。
2. 通讯区仅限于FC5“AG_SEND”， FC6“AG_RECV”定义的数据区。
3. FC6“AG_RECV”定义的数据区长度不能小于OPC Scout 自由定义的发送数据长度，否则程序会报图45错误；同时OPC Scout 输出一旦修改参数，则报图46提示，“Quality”变为“bad”。只有修改程序增大接收区才可以消除错误。

图45

图46

4. CP5611支持最多100个FDL连接。

7. 总结
例程中的注意事项可参考每一步骤中的红色字体部分。本例是以通过CP342-5与CP5611建一个连接为例，仅为说明其通讯功能的可行性，不能作为配置方案。

关键词
CP342-5，OPC SIMEATIC NET，应用

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