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SIMATIC S7-1500系列 {{item.name}}

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S7-1500作智能设备和CP343-1通信

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SIMATIC S7-1500系列

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通信(通讯)
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智能设备
PROFIBUS通信
GSD
通信

发布时间：2024年01月18日

本章节介绍了智能设备的功能，将S7-300的CP343-1做为控制器，S7-1500 CPU作为智能 IO 设备（分两种情况：同一项目；不同项目：生成GSD文件方式），进行PROFINET智能设备功能的配置，以及用FC11（PNIO_SEND）/FC12(PNIO_RECV)进行数据交互示例。

S7-1500作为智能IO设备和CP343-1的 Profinet 通信（S7-300做控制器）

S7-1500 支持智能 IO 设备功能，故可使用 S7-1500 作为智能 IO 设备和 CP343-1 的 Profinet 通信。本例中将 S7-300 做为控制器，连接作为智能 IO 设备的S7-1500 CPU 实现 Profinet 通信；下面详细介绍使用方法。

硬件：

1) CPU 6ES7 513-1AL01-0AB0，V2.1

2) CPU 314C-2ptp，V2.6 + CP343-1,V3.0

软件：

1) Step7 V14

2) Step7 V5.5 SP3

CP343-1 的 PN 接口连接 S7-1500 的 PN 接口，这种方式可以分2种情况来操作，具体如下：

1) 第一种情况：CPU 1500 和 CPU 314C 使用 Step7 V14 编程，在一个项目中操作

2) 第二种情况：CPU 1500 使用 Step7 V14，而 CPU 314C 使用 Step7 V5.5

1. 第一种情况（同一项目中操作）

CPU 314C 作为 controller，1500 作为 IO device，使用 Step7 V14 在一个项目中操作，详细步骤如下。

1.1 使用 Step7 V14 创建 S7-300 站

使用 STEP7 V14 创建一个新项目，并通过“添加新设备”组态 S7-300 站 PLC_1，选择 CPU 314C-2 ptp, 添加 CP343-1 ，设置 IP 地址。如图 1 所示。

图 1 在新项目中插入 S7-300 站

在“操作模式”选项中确认 CP343-1 的操作模式。如图 2 所示。

图 2 选择 CP343-1 操作模式

1.2 使用 Step7 V14 创建 S7-1500 站

使用 STEP7 V14 创建一个新项目，并通过“添加新设备”组态 S7-1500 站 PLC_2，选择 CPU1500 ；设置 IP 地址，并确认设备名称，本示例中设备名称是plc_2。如图 3 所示。

图 3 在新项目中插入 S7-1500 站

S7-1500 作为 IO 设备，需要将其操作模式设置为 IO 设备，并将 IO 设备分配给控制器 PLC_1 。如图 4 所示。

图 4 S7-1500 设置为 IO 设备

接着，在“智能设备通信”的“传输区”创建 IO 通信区，控制器的 QB2~6 共计5个字节传送到 IO 设备的 IB2~6 ；控制器的 IB2~6 共计5个字节读取来自 IO 设备的 QB2~6 。如图 5 所示。

图 5 创建 IO 通信区

1.3 硬件组态下载，检查设备名称和 IP 地址是否正确

分别将 PLC_1 站和 PLC_2 站下载到各自的 PLC 中。

将软件切换到“网络视图”，找到 PN/IE 总线，查看设备名称是否正确。如图 6、7 所示。

图 6 网络视图

图 7 确认设备名称和 IP 地址

1.4 S7-300 编程

本例中，CP343-1 作为 IO 控制器，需要在 OB1 中编程调用 PNIO_SEND 和 PNIO_RECV 进行数据读写。如图 8 所示。

图 8 CPU314C 中编程

CALL “PNIO_SEND”
CPLADDR	：=256	// CP 模板起始地址
MODE	：=0	// 工作模式：当CP343-1仅作为IO控制器或IO设备时，设为0；当CP343-1同时作为IO控制器和IO设备时，设为1
LEN	：=7	// 要发送的数据区长度；该长度始终是从数据区地址0开始计算
SEND	：=P#M100.0 BYTE 7	// 发送数据区
IOCS	：=P#M150.0 BYTE 10	// 每一用户数据字节传送一个状态位。长度信息取决于LEN参数中的长度。以程序段1为例，共发送7个字节，每个字节需要1个比特位，所以共需要7位，即至少需要1字节。
DONE	：=%M0.0	// 为1时，无错误完成该作业
ERROR	：=%M0.1	// 为1时，有故障发生
STATUS	：=%MW2	// 状态代码
CHECK_IOCS	：=%M0.3	// 0: 所有IOCS均设置为GOOD // 1: 至少一个IOCS设置为BAD

CALL “PNIO_RECV”
CPLADDR	：=256	// CP 模板起始地址
MODE	：=0	// 工作模式：当CP343-1仅作为IO控制器或IO设备时，设为0；当CP343-1同时作为IO控制器和IO设备时，设为1
LEN	：=7	// 要接收的数据区长度；该长度始终是从数据区地址0开始计算
RECV	：=P#M200.0 BYTE 7	// 发送数据区
IOPS	：=P#M250.0 BYTE 10	// 每一用户数据字节传送一个状态位。长度信息取决于LEN参数中的长度。以程序段2为例，共接收7个字节，每个字节需要1个比特位，所以共需要7位，即至少需要1字节。
NDR	：=%M1.0	// 为1时，无错误完成该作业
ERROR	：=%M1.1	// 为1时，有故障发生
STATUS	：=%MW4	// 状态代码
CHECK_IOPS	：=%M1.2	// 0: 所有IOPS均设置为GOOD // 1: 至少一个IOPS设置为BAD
ADD_INFO	：=%MW6	// 附加诊断信息；具体请查看指令帮助信息

1.5 通讯测试

检查无错误后，下载 S7-300 的程序，分别给两个站点新建监控表，添加通信数据区，监控。如图 9 所示。

图 9 通信测试

1.6 地址对应关系的说明

图 10 地址对应关系

从图中可以看到，当 CP343-1 作为控制器时，其传送的地址需从0开始的。地址对应排列关系以逻辑地址大小为序。地址如果出现间隔时，如例子中，没有组态的地址区 IB0~2（QB0~1）及其对应的 MB100~101(MB200~201) 也将被传送。

2. 第二种情况（不在同一项目中操作）

不在一个项目中的操作，即：CPU314C 作为 controller 使用 Step7 V5.5 编程；1500 作为 IO device，使用 Step7 V14 编程，详细步骤如下。

2.1 使用 Step7 V14 创建 S7-1500 站

使用 STEP7 V14 创建一个新项目，并通过“添加新设备”组态 S7-1500 站 IO-device ，选择 1500；设置 IP 地址，并确认设备名称，本示例中设备名称是io_device。如图 11 所示。

图 11 在新项目中插入 S7-1500 站

S7-1500 作为 IO 设备，需要将其操作模式设置为 IO 设备。如图 12 所示。

图 12 S7-1500 设置为 IO 设备，并创建 IO 通信区

接着，在“智能设备通信”的“传输区”创建 IO 通信区，控制器将传输5个字节到 IO 设备的 IB2~6 ；IO 设备将 QB2~6 共计5个字节传送给控制器。

2.2 导出 IO 设备的 GSD 文件

编译该项目，在“智能设备通信”属性的下方，找到并点击“导出”按钮，根据提示将 GSD 文件导出（注意不要修改设备名称）。如图 13 所示。

图 13 导出 IO 设备的 GSD 文件

2.3 使用 Step7 V5.5 创建 S7-300 站

使用 STEP7 V5.5 创建一个新项目，并组态 CPU 314C-2 ptp, 添加 CP343-1 ，设置 IP 地址，并确认设备名称，本示例中设备名称是PN-IO。如图 14 所示。

图 14 在新项目中插入 S7-300 站

在 Step7 V5.5 的硬件组态界面，通过“选项”进入“安装 GSD 文件...”界面，在源路径选择 IO-device 的 GSD 文件存放路径。如图 15 所示。

图 15 Step7 V5.5 安装 IO-device 的 GSD 文件

2.4 在 Step7 V5.5 中组态 IO-device

首先，需要给 CP343-1 插入 Profinet IO 总线，在 CP343-1 的“PN-IO”上鼠标右键，选择“插入 Profinet IO 系统”。如图 16 所示。

图 16 插入 Profinet IO 系统

然后，从硬件目录路径：PROFINET IO --> Preconfigured Stations --> CPU 1500 --> IO-device 拖拽到 PN 总线上。如图 17 所示。

图 17 组态 IO-device

2.5 硬件组态下载，检查设备名称和 IP 地址是否正确

分别将 S7-300 站和 S7-1500 站下载到各自的 PLC 中。

将 STEP7 V14 软件切换到“网络视图”，找到 PN/IE 总线，查看设备名称是否正确。如图 18、19 所示。

图 18 网络视图

图 19 确认设备名称和 IP 地址

2.6 S7-300 编程

本例中，CP343-1 作为 IO 控制器，需要在 OB1 中编程调用 PNIO_SEND 和 PNIO_RECV 进行数据读写。如图 20 所示。

图 20 CPU314C 中编程

CALL “PNIO_SEND”
CPLADDR	：=W#16#100	// CP 模板起始地址
MODE	：=B#16#0	// 工作模式：当CP343-1仅作为IO控制器或IO设备时，设为0；当CP343-1同时作为IO控制器和IO设备时，设为1
LEN	：=7	// 要发送的数据区长度；该长度始终是从数据区地址0开始计算
SEND	：=P#M100.0 BYTE 7	// 发送数据区
IOCS	：=P#M150.0 BYTE 10	// 每一用户数据字节传送一个状态位。长度信息取决于LEN参数中的长度。以程序段1为例，共发送7个字节，每个字节需要1个比特位，所以共需要7位，即至少需要1字节。
DONE	：=%M0.0	// 为1时，无错误完成该作业
ERROR	：=%M0.1	// 为1时，有故障发生
STATUS	：=%MW2	// 状态代码
CHECK_IOCS	：=%M0.3	// 0: 所有IOCS均设置为GOOD // 1: 至少一个IOCS设置为BAD

CALL “PNIO_RECV”
CPLADDR	：=W#16#100	// CP 模板起始地址
MODE	：=B#16#0	// 工作模式：当CP343-1仅作为IO控制器或IO设备时，设为0；当CP343-1同时作为IO控制器和IO设备时，设为1
LEN	：=7	// 要接收的数据区长度；该长度始终是从数据区地址0开始计算
RECV	：=P#M200.0 BYTE 7	// 发送数据区
IOPS	：=P#M250.0 BYTE 10	// 每一用户数据字节传送一个状态位。长度信息取决于LEN参数中的长度。以程序段2为例，共接收7个字节，每个字节需要1个比特位，所以共需要7位，即至少需要1字节。
NDR	：=%M1.0	// 为1时，无错误完成该作业
ERROR	：=%M1.1	// 为1时，有故障发生
STATUS	：=%MW4	// 状态代码
CHECK_IOPS	：=%M1.2	// 0: 所有IOPS均设置为GOOD // 1: 至少一个IOPS设置为BAD
ADD_INFO	：=%MW6	// 附加诊断信息；具体请查看指令帮助信息