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S7-1200 CPU 与 S7-300 PNS7-400 PN TCP 通信(S7-1200 作为服务器)

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发布时间:2024年08月08日
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S7-1200 CPU 与 S7-300 PNS7-400 PN TCP通信(S7-1200作为服务器)

S7-1200 CPU 与 S7-300 PN/S7-400 PN TCP 通信(S7-1200 作为服务器)

S7-1200 与 S7-300 PN 口之间的以太网通信可以通过 TCP 协议来实现,使用的通信指令是在双方 CPU 调用 T-block (TSEND_C,TRCV_C,TCON,TDISCON,TSEND,TRCV) 指令来实现。通信方式为双边通信,因此 TSEND 和 TRCV 必须成对出现。

此外本文也可以作为S7-1200 与 S7-400 PN 之间的 TCP 通信文档。

硬件和软件需求及所完成的通信任务

所需条件:

① S7-1200(CPU1215C DC/DC/DC,固件版本V4.4)/S7-300(集成PN口)
② TIA STEP7 V16,STEP7 V5.6

所完成的通信任务:

① S7-1200 CPU将通讯数据区 DB3 块中的 10 个字节的数据发送到 S7-300 CPU的接收数据区 DB2 块中。
② S7-300 CPU将通讯数据区 DB1 块中的 10 个字节的数据发送到 S7-1200 CPU的接收数据区 DB4 块中。

S7-1200与S7-300(集成PN口)之间 TCP 通讯,可以分3种情况来操作,具体如下:

  1. 第一种情况:S7-1200与S7-300(集成PN口)在一个项目中操作(TIA STEP7 V16)
  2. 第二种情况:S7-1200与S7-300(集成PN口)不在一个项目中的操作(两个TIA STEP7 V16项目)
  3. 第三种情况:S7-1200与S7-300(集成PN口)不在一个项目中的操作(S7-1200在TIA STEP7 V16项目中,S7-300在STEP7 V5.6项目中)

一. 第一种情况(S7-1200与S7-300在同一项目中操作)

使用 STEP 7 V16 在同一个项目中,新建一个S7-1200站点,一个S7-300站点,然后做 TCP 通讯。

1.1 S7-1200 侧和S7-300PN 侧通信的编程,连接参数及通信参数的配置

1. 使用 STEP7 V16 软件新建一个项目并完成硬件配置

在 STEP7 V16的 “Portal 视图” 中选择 “创建新项目” 创建一个新项目。

2.添加硬件并命名PLC

然后进入 “项目视图”,在“项目树” 下双击 “添加新设备”,在对话框中选择所使用的 S7-1200 CPU 添加到机架上,命名为 PLC_1,如图1所示。

图1. 添加新设备

为了编程方便,使用 CPU 属性中定义的时钟位,定义方法如下:
在 “项目树” > “PLC_1” > “设备组态” 中,选中 CPU ,然后在下面的属性窗口中,“属性” > “系统和时钟存储器” 下,将系统位定义在 MB1,时钟位定义在 MB0,如图2所示。
系统位我们主要使用M1.0;时钟位主要使用 M0.3,它是以 2Hz 的速率在 0 和 1 之间切换的一个位,可以使用它去自动激活发送任务。

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图2. 系统位与时钟位

3. 为 PROFINET 通信口分配以太网地址

在 “设备视图”中点击 CPU 上代表 PROFINET 通信口的绿色小方块,在下方会出现 PROFINET 接口的属性,在 “以太网地址” 下分配 IP 地址为 192.168.0.1 ,子网掩码为255.255.255.0,如图3所示。

图3. 分配IP 地址

4.使用 STEP7 V16 软件添加新设备并命名 PLC_2

与PLC_1在同一个项目中,在“项目树” 下双击 “添加新设备”,在对话框中选择所使用的 S7-300 CPU 添加到机架上,命名为 PLC_2,如图4所示。

图4. 添加新设备

为了编程方便,使用 CPU 属性中定义的时钟位,定义方法如下:
在 “项目树” > “PLC_2” > “设备组态” 中,选中 CPU ,然后在下面的属性窗口中,“属性” > “时钟存储器” 下时钟位定义在 MB0,如图5所示。
时钟位我们主要使用 M0.3,它是以 2Hz 的速率在 0 和 1 之间切换的一个位,可以使用它去自动激活发送任务。

图5. 时钟存储位

5. 为 PROFINET 通信口分配以太网地址

在 “设备视图”中点击 CPU 上代表 PROFINET 通信口的绿色小方块,在下方会出现 PROFINET 接口的属性,在 “以太网地址” 下分配 IP 地址为 192.168.0.2,子网掩码为255.255.255.0,如图6所示。

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图6. 分配IP 地址

6. 创建 CPU的逻辑网络连接

在项目树 “项目树”>“设备和网络” >“网络视图” 视图下,创建两个设备的连接。用鼠标点中 S7-1200 上的PROFINET通信口的绿色小方框,然后拖拽出一条线,到另外一个 S7-300 上的PROFINET通信口上,松开鼠标,PN/IE_1的子网连接就建立起来了,如图7所示。

图7. 建立两个 CPU的逻辑连接

1.2在 S7-1200 中调用并配置“TCON”、“TSEND”、“TRCV” 通信指令

1.在 S7-1200 的 OB1 中调用“TCON” 通信指令

① 在S7-1200 CPU 中调用发送通信指令,进入 “项目树” > “ PLC_1” > “程序块” > “OB1” 主程序中,从右侧窗口 “指令” > “通信” > “开放式用户通信”下调用 “TCON” 指令,创建连接,如图8所示。

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图8. 调用“TCON”通信指令

注意: S7-300必须等S7-1200先准备好(触发S7-1200的TCON)后,才可以触发TCON。

② 定义 S7-1200 的 “TCON”连接参数

S7-1200 的 “TCON”指令的连接参数需要在指令下方的属性窗口“属性”> “组态”>“连接参数”中设置,如图9所示。

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图9. 定义 TCON 连接参数

连接参数说明:

端点:可以通过点击选择按钮选择伙伴CPU为“PLC_2,CPU315-2PN/DP” ;
连接类型:选择通信协议为 TCP;
连接 ID :连接的地址 ID 号,这个 ID 号在后面的编程里会用到;
连接数据:点击新建自动生成该数据块,如PLC_1_Connection_DB和PLC_2_Connection_DB;
主动建立连接:选择伙伴 S7-300 作为主动连接;
地址详细信息:定义通信本地的端口号为:2000。

2.定义 S7-1200 的“TSEND”发送通信块接口参数

① 调用 “TSEND” 在OB1内调用,发送10个字节数据到 S7-300PN 中
进入 “项目树” > “ PLC_1” > “程序块” > “OB1” 主程序中,从右侧窗口 “指令” > “通信” > “开放式用户通信”下调用 “TSEND” 指令,如图10所示。

图10. 调用 TSEND

② 创建并定义S7-1200的发送数据区 DB 块。
通过“项目树”>“PLC_1”>“程序块”>“添加新块”,选择“数据块” 创建 DB 块,在DB块的“属性->常规->属性”中,取消勾选“优化的块访问”,点击“确定”键,定义发送数据区为 10个字节的数组,如图11及图12所示。

图11. 创建发送数据区 DB 块

注意:对于双边编程通信的 CPU ,如果通信数据区使用 DB 块,既可以将 DB 块定义成符号寻址,也可以定义成绝对寻址。使用指针寻址方式,必须创建绝对寻址的 DB 块。

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图12. 定义发送数据区为字节类型的数组

③ 定义S7-1200 的“TSEND”发送通信块接口参数,如图13所示。

图13. 定义 TSEND 接口参数

参数说明:

输入接口参数:

REQ :在上升沿启动发送作业
ID :引用由“TCON”建立的连接
LEN:要通过作业发送的最大字节数
DATA :发送数据区的数据,使用指针寻址时,DB块要选用绝对寻址

输出接口参数:

DONE:任务执行完成并且没有错误,该位置 1
BUSY :该位为 1,代表任务未完成,不能激活新任务
ERROR :通信过程中有错误发生,该位置 1
STATUS:有错误发生时,会显示错位信息号

3.在 S7-1200 的OB1中调用接收指令TRCV 并配置基本参数

为了实现 S7-1200 接收来自 S7-300PN 的数据,则在 S7-1200 中调用接收指令TRCV 并配置基本参数。

① 创建并定义S7-1200的接收数据区 DB 块。

通过“项目树”>“PLC_1”>“程序块”>“添加新块”,选择“数据块” 创建 DB 块,在DB块的“属性->常规->属性”中,取消勾选“优化的块访问”,点击“确定”键,定义接收数据区为 10个字节的数组,如图14及图15所示。

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图14. 创建接收数据区 DB 块

注意:对于双边编程通信的 CPU ,如果通信数据区使用 DB 块,既可以将 DB 块定义成符号寻址,也可以定义成绝对寻址。使用指针寻址方式,必须创建绝对寻址的 DB 块。

图15. 定义接收数据区为字节类型的数组

② 调用 “TRCV” 在OB1内调用

进入 “项目树” > “ PLC_1” > “程序块” > “OB1” 主程序中,从右侧窗口 “指令” > “通信” > “开放式用户通信”下调用 “TRCV” 指令,配置接口参数,如图16所示。

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图16. 调用 TRCV 指令并配置接口参数

参数说明:

输入接口参数:

EN_R:启用接收功能
ID:指向使用“TCON”建立的连接的引用
LEN:接收数据长度
ADHOC:TCP协议选项是否使用Ad-hoc模式
DATA:接收数据区的地址

输出接口参数:

NDR:该位为 1,接收任务成功完成
BUSY:该位为 1,代表任务未完成,不能激活新任务
ERROR:通信过程中有错误发生,该位置 1
STATUS:有错误发生时,会显示错误信息号
RCVD_LEN :实际接收数据的字节数

注意:ADHOC设置为 TRUE 可以接收变长数据。

1.3在 S7-300 中调用并配置“TCON”、“TSEND”、“TRCV” 通信指令

1.在 S7-300 的 OB1 中调用“TCON” 通信指令

① 在 S7-300 CPU 中调用发送通信指令,进入 “项目树” > “PLC_2” > “程序块” > “OB1” 主程序中,从右侧窗口 “指令” > “通讯” > “开放式用户通信”下调用 “TCON” 指令,创建连接,如图17所示。

图17. 调用 TCON 通信指令

② 定义 S7-300 的 “TCON”连接参数

S7-300 的 “TCON”指令的连接参数需要在指令下方的属性窗口“属性”> “组态”>“连接参数中”中设置,如图18所示。

图18. 定义 TCON 连接参数

连接参数说明:

端点:可以通过点击选择按钮选择“PLC_1”;
连接类型:选择通信协议为 TCP;
连接 ID :连接的地址 ID 号,这个 ID 号在后面的编程里会用到;
连接数据选择之前已建立的数据块(如图9所示)PLC_2_Connection_DB和PLC_1_Connection_DB;
主动建立连接:选择本地 S7-300 作为主动连接;
地址详细信息:定义伙伴的端口号为:2000。

2.定义 S7-300 的“TSEND”发送通信块接口参数

①创建并定义 S7-300 的发送数据区 DB1 块

通过“项目树”>“PLC_2”>“程序块”>“添加新块”,选择“数据块” 创建 DB1 块,点击“确定”键,定义发送数据区为 10个字节的数组,如图19所示,结果如图20所示。

图19. 创建发送数据区 DB 块

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图20. 定义发送数据区为字节类型的数组

②调用 “TSEND” 在OB1内调用 发送 10 个字节数据到 S7-1200 中
进入 “项目树” > “PLC_2” > “程序块” > “OB1 ” 主程序中,从右侧窗口 “指令” > “通讯” > “开放式用户通信”下调用 “TSEND” 指令,配置接口参数,如图21所示。

图21. 调用 TSEND 指令并配置接口参数

参数说明:

输入接口参数:

REQ :在上升沿启动发送作业
ID:引用由“TCON”建立的连接
LEN:要通过作业发送的最大字节数
DATA :发送数据区的数据,使用指针寻址时,DB块要选用绝对寻址

输出接口参数:

DONE:任务执行完成并且没有错误,该位置 1
BUSY :该位为 1,代表任务未完成,不能激活新任务
ERROR :通信过程中有错误发生,该位置 1
STATUS:有错误发生时,会显示错位信息号

3.在 S7-300 的OB1中调用接收指令TRCV并配置参数

①创建并定义 S7-300 的接收数据区 DB2 块。

通过“项目树”>“PLC_2”>“程序块”>“添加新块”,选择“数据块” 创建 DB2 块,点击“确定”键,定义接收数据区为 10 个字节的数组,如图22所示,结果如图23所示。

图22. 创建接收数据区 DB2 块

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图23. 定义接收数据区为字节类型的数组

② 将 “TRCV” 在OB1内调用

进入 “项目树” > “PLC_2” > “程序块” > “OB1 ” 主程序中,从右侧窗口 “指令” > “通讯” > “开放式用户通信”下调用 “TRCV” 指令,配置接口参数,如图24所示。

图24. 调用 TRCV 指令并配置接口参数

参数说明:

输入接口参数:

EN_R:启用接收功能
ID:指向使用“TCON”建立的连接的引用
LEN:接收数据长度
DATA:接收数据区的地址

输出接口参数:

NDR:该位为 1,接收任务成功完成
BUSY:该位为 1,代表任务未完成,不能激活新任务
ERROR:通信过程中有错误发生,该位置 1
STATUS:有错误发生时,会显示错误信息号
RCVD_LEN :实际接收数据的字节数

配置完连接并编译存盘。

1.4 下载硬件组态及程序并监控通信结果

下载两个 CPU 中的所有硬件组态及程序,实现两个 CPU 之间数据交换,监控结果如图25所示。

图25. 监控结果

二. 第二种情况(S7-1200与S7-300不在同一个TIA项目中操作)

使用 STEP 7 V16 在一个项目中,新建一个S7-1200站点,在另一个项目中,新建一个S7-300站点,然后做 TCP 通讯。

2.1 S7-1200 侧通信的编程,连接参数及通信参数的配置

1. 使用 STEP7 V16 软件新建一个项目并完成硬件配置

在 STEP7 V16的 “Portal 视图” 中选择 “创建新项目” 创建一个新项目。

2.添加硬件并命名PLC

然后进入 “项目视图”,在“项目树” 下双击 “添加新设备”,在对话框中选择所使用的 S7-1200 CPU 添加到机架上,命名为 PLC_1,如图26所示。

图26. 添加新设备

为了编程方便,使用 CPU 属性中定义的时钟位,定义方法如下:
在 “项目树” > “PLC_1” > “设备组态” 中,选中 CPU ,然后在下面的属性窗口中,“属性” > “系统和时钟存储器” 下,将系统位定义在 MB1,时钟位定义在 MB0,如图27所示。

系统位我们主要使用M1.0;时钟位主要使用 M0.3,它是以 2Hz 的速率在 0 和 1 之间切换的一个位,可以使用它去自动激活发送任务。

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图27. 系统位与时钟位

3. 为 PROFINET 通信口分配以太网地址

在 “设备视图”中点击 CPU 上代表PROFINET 通信口的绿色小方块,在下方会出现PROFINET 接口的属性,在 “以太网地址” 下分配IP 地址为 192.168.0.1 ,子网掩码为255.255.255.0,如图28所示。

图28. 分配IP 地址

2.2在 S7-1200 中调用并配置“TCON”、“TSEND”、“TRCV” 通信指令

1.在 S7-1200 的 OB1 中调用“TCON” 通信指令

① 在S7-1200 CPU 中调用发送通信指令,进入 “项目树” > “ PLC_1” > “程序块” > “OB1” 主程序中,从右侧窗口 “指令” > “通信” > “开放式用户通信”下调用 “TCON” 指令,创建连接,如图29所示。

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图29. 调用“TCON”通信指令

注意: S7-300必须等S7-1200先准备好(触发S7-1200的TCON)后,才可以触发TCON。

② 定义 S7-1200 的 “TCON”连接参数

S7-1200 的 “TCON”指令的连接参数需要在指令下方的属性窗口“属性”> “组态”>“连接参数”中设置,如图30所示。

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图30. 定义 TCON 连接参数

连接参数说明:

端点:可以通过点击选择按钮选择伙伴CPU为“未指定” ;
连接类型:选择通信协议为 TCP;
连接 ID :连接的地址 ID 号,这个 ID 号在后面的编程里会用到;
连接数据:点击新建自动生成该数据块,如PLC_1_Connection_DB;
主动建立连接:选择伙伴“未指定”( 本例中为S7-300) 作为主动连接;
地址详细信息:定义通信本地的端口号为:2000。

2.定义 S7-1200 的“TSEND”发送通信块接口参数

① 调用 “TSEND” 在OB1内调用 发送10个字节数据到 S7-300PN 中
进入 “项目树” > “ PLC_1” > “程序块” > “OB1” 主程序中,从右侧窗口 “指令” > “通信” > “开放式用户通信”下调用 “TSEND” 指令,如图31所示。

图31. 调用 TSEND

② 创建并定义S7-1200的发送数据区 DB 块。

通过“项目树”>“PLC_1”>“程序块”>“添加新块”,选择“数据块” 创建 DB 块,在DB块的“属性->常规->属性”中,取消勾选“优化的块访问”,点击“确定”键,定义发送数据区为 10个字节的数组,如图32及图33所示。

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图32. 创建发送数据区 DB 块

注意:对于双边编程通信的 CPU ,如果通信数据区使用 DB 块,既可以将 DB 块定义成符号寻址,也可以定义成绝对寻址。使用指针寻址方式,必须创建绝对寻址的 DB 块。

图33. 定义发送数据区为字节类型的数组

③ 定义S7-1200 的“TSEND”发送通信块接口参数,如图34所示。

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图34. 定义 TSEND 接口参数

参数说明:

输入接口参数:

REQ :在上升沿启动发送作业
ID :引用由“TCON”建立的连接
LEN:要通过作业发送的最大字节数
DATA :发送数据区的数据,使用指针寻址时,DB块要选用绝对寻址

输出接口参数:

DONE:任务执行完成并且没有错误,该位置 1
BUSY :该位为 1,代表任务未完成,不能激活新任务
ERROR :通信过程中有错误发生,该位置 1
STATUS:有错误发生时,会显示错位信息号

3.在 S7-1200 的OB1中调用接收指令TRCV 并配置基本参数

为了实现 S7-1200 接收来自 S7-300PN 的数据,则在 S7-1200 中调用接收指令TRCV 并配置基本参数。

① 创建并定义S7-1200的接收数据区 DB 块。

通过“项目树”>“PLC_1”>“程序块”>“添加新块”,选择“数据块” 创建 DB 块,在DB块的“属性->常规->属性”中,取消勾选“优化的块访问”,点击“确定”键,定义接收数据区为 10个字节的数组,如图35及图36所示。

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图35. 创建接收数据区 DB 块

注意:对于双边编程通信的 CPU ,如果通信数据区使用 DB 块,既可以将 DB 块定义成符号寻址,也可以定义成绝对寻址。使用指针寻址方式,必须创建绝对寻址的 DB 块。

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图36. 定义接收数据区为字节类型的数组

② 调用 “TRCV” 在OB1内调用

进入 “项目树” > “ PLC_1” > “程序块” > “OB1” 主程序中,从右侧窗口 “指令” > “通信” > “开放式用户通信”下调用 “TRCV” 指令,配置接口参数,如图37所示。

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图37. 调用 TRCV 指令并配置接口参数

参数说明:

输入接口参数:

EN_R:启用接收功能
ID:指向使用“TCON”建立的连接的引用
LEN:接收数据长度
ADHOC:TCP协议选项是否使用Ad-hoc模式
DATA:接收数据区的地址

输出接口参数:

NDR:该位为 1,接收任务成功完成
BUSY:该位为 1,代表任务未完成,不能激活新任务
ERROR:通信过程中有错误发生,该位置 1
STATUS:有错误发生时,会显示错误信息号
RCVD_LEN :实际接收数据的字节数

注意:ADHOC设置为 TRUE 可以接收变长数据。

2.3 S7-300PN 侧通信的编程,连接参数及通信参数的配置

1.使用 STEP7 V16 软件新建项目,添加新设备并命名 PLC_2

再次打开STEP7 V16,在 STEP7 V16的 “Portal 视图” 中选择 “创建新项目” 创建一个新项目。然后进入 “项目视图”,在“项目树” 下双击 “添加新设备”,在对话框中选择所使用的 S7-300 CPU 添加到机架上,命名为 PLC_2,如图38所示。

图38. 添加新设备

为了编程方便,使用 CPU 属性中定义的时钟位,定义方法如下:
在 “项目树” > “PLC_2” > “设备组态” 中,选中 CPU ,然后在下面的属性窗口中,“属性” > “时钟存储器” 下时钟位定义在 MB0,如图39所示。
时钟位我们主要使用 M0.3,它是以 2Hz 的速率在 0 和 1 之间切换的一个位,可以使用它去自动激活发送任务。

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图39. 时钟存储位

2. 为 PROFINET 通信口分配以太网地址

在 “设备视图”中点击 CPU 上代表PROFINET 通信口的绿色小方块,在下方会出现PROFINET 接口的属性,在 “以太网地址” 下分配IP 地址为 192.168.0.2 ,子网掩码为255.255.255.0,图40所示。

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图40. 分配IP 地址

2.4 在 S7-300 中调用并配置“TCON”、“TSEND”、“TRCV” 通信指令

1.在 S7-300 的 OB1 中调用“TCON” 通信指令

① 在 S7-300 CPU 中调用发送通信指令,进入 “项目树” > “PLC_2” > “程序块” > “OB1” 主程序中,从右侧窗口 “指令” > “通讯” > “开放式用户通信”下调用 “TCON” 指令,创建连接,如图41所示。

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图41. 调用 TCON 通信指令

② 定义 S7-300 的 “TCON”连接参数

S7-300 的 “TCON”指令的连接参数需要在指令下方的属性窗口“属性”> “组态”>“连接参数中”中设置,如图42所示。

A screenshot of a computer

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图42. 定义 TCON 连接参数

连接参数说明:

端点:可以通过点击选择按钮选择“未指定”;
连接类型:选择通信协议为 TCP;
连接 ID :连接的地址 ID 号,这个 ID 号在后面的编程里会用到;
连接数据:点击新建自动生成该数据块;
主动建立连接:选择本地 S7-300 作为主动连接;
地址详细信息:定义伙伴的端口号为:2000。

注意:伙伴端口号是因为服务器(S7-1200)设置为2000,所以这里设置为2000。

2.定义 S7-300 的“TSEND”发送通信块接口参数

①创建并定义 S7-300 的发送数据区 DB1 块

通过“项目树”>“PLC_2”>“程序块”>“添加新块”,选择“数据块” 创建 DB1 块,点击“确定”键,定义发送数据区为 10个字节的数组,如图43所示,结果如图44所示。

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图43. 创建发送数据区 DB 块

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图44. 定义发送数据区为字节类型的数组

②调用 “TSEND” 在OB1内调用 发送 10 个字节数据到 S7-1200 中
进入 “项目树” > “PLC_2” > “程序块” > “OB1 ” 主程序中,从右侧窗口 “指令” > “通讯” > “开放式用户通信”下调用 “TSEND” 指令,配置接口参数,如图45所示。

A screenshot of a computer

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图45. 调用 TSEND 指令并配置接口参数

参数说明:

输入接口参数:

REQ :在上升沿启动发送作业
ID:引用由“TCON”建立的连接
LEN:要通过作业发送的最大字节数
DATA :发送数据区的数据,使用指针寻址时,DB块要选用绝对寻址

输出接口参数:

DONE:任务执行完成并且没有错误,该位置 1
BUSY :该位为 1,代表任务未完成,不能激活新任务
ERROR :通信过程中有错误发生,该位置 1
STATUS:有错误发生时,会显示错位信息号

3.定义 S7-300 的OB1中调用接收指令TRCV 并配置基本参数

①创建并定义 S7-300 的接收数据区 DB2 块。

通过“项目树”>“PLC_2”>“程序块”>“添加新块”,选择“数据块” 创建 DB2 块,点击“确定”键,定义接收数据区为 10 个字节的数组,如图46所示,结果如图47所示。

A screenshot of a computer

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图46. 创建接收数据区 DB2 块

A screenshot of a computer

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图47. 定义接收数据区为字节类型的数组

② 将 “TRCV” 在OB1内调用

进入 “项目树” > “PLC_2” > “程序块” > “OB1 ” 主程序中,从右侧窗口 “指令” > “通讯” > “开放式用户通信”下调用 “TRCV” 指令,配置接口参数,如图48所示。

A diagram of a computer

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图48. 调用 TRCV 指令并配置接口参数

参数说明:

输入接口参数:

EN_R:启用接收功能
ID:指向使用“TCON”建立的连接的引用
LEN:接收数据长度
DATA:接收数据区的地址

输出接口参数:

NDR:该位为 1,接收任务成功完成
BUSY:该位为 1,代表任务未完成,不能激活新任务
ERROR:通信过程中有错误发生,该位置 1
STATUS:有错误发生时,会显示错误信息号
RCVD_LEN :实际接收数据的字节数

配置完连接并编译存盘。

2.5 下载硬件组态及程序并监控通信结果

下载两个 CPU 中的所有硬件组态及程序,实现两个 CPU 之间数据交换,监控结果如图49所示。

A screenshot of a computer

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图49. 监控结果

三. 第三种情况(S7-1200在TIA项目中,S7-300在STEP7项目中)

使用 STEP 7 V16 在一个项目中,新建一个S7-1200站点,使用STEP7 V5.6在一个项目中,新建一个S7-300站点,然后做 TCP 通讯。

3.1 S7-1200 侧通信的编程,连接参数及通信参数的配置

1. 使用 STEP7 V16 软件新建一个项目并完成硬件配置

在 STEP7 V16的 “Portal 视图” 中选择 “创建新项目” 创建一个新项目。

2.添加硬件并命名PLC

然后进入 “项目视图”,在“项目树” 下双击 “添加新设备”,在对话框中选择所使用的 S7-1200 CPU 添加到机架上,命名为 PLC_1,如图50所示。

图50. 添加新设备

为了编程方便,使用 CPU 属性中定义的时钟位,定义方法如下:
在 “项目树” > “S7-1200” > “设备组态” 中,选中 CPU ,然后在下面的属性窗口中,“属性” > “系统和时钟存储器” 下,将系统位定义在 MB1,时钟位定义在 MB0,如图51所示。

系统位我们主要使用M1.0;时钟位主要使用 M0.3,它是以 2Hz 的速率在 0 和 1 之间切换的一个位,可以使用它去自动激活发送任务。

A screenshot of a computer

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图51. 系统位与时钟位

3. 为 PROFINET 通信口分配以太网地址

在 “设备视图”中点击 CPU 上代表PROFINET 通信口的绿色小方块,在下方会出现PROFINET 接口的属性,在 “以太网地址” 下分配IP 地址为 192.168.0.2 ,子网掩码为255.255.255.0,如图52所示。

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图52. 分配IP 地址

3.2在 S7-1200 中调用并配置“TCON”、“TSEND”、“TRCV” 通信指令

1.在 S7-1200 的 OB1 中调用“TCON” 通信指令

① 在S7-1200 CPU 中调用发送通信指令,进入 “项目树” > “ PLC_1” > “程序块” > “OB1” 主程序中,从右侧窗口 “指令” > “通信” > “开放式用户通信”下调用 “TCON” 指令,创建连接,如图53所示。

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图53. 调用“TCON”通信指令

注意: S7-300必须等S7-1200先准备好(触发S7-1200的TCON)后,才可以触发TCON。

② 定义 S7-1200 的 “TCON”连接参数

S7-1200 的 “TCON”指令的连接参数需要在指令下方的属性窗口“属性”> “组态”>“连接参数”中设置,如图54所示。

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图54. 定义 TCON 连接参数

连接参数说明:

端点
:可以通过点击选择按钮选择伙伴CPU为“未指定” ;
连接类型
:选择通信协议为 TCP;
连接 ID
:连接的地址 ID 号,这个 ID 号在后面的编程里会用到;
连接数据
:点击新建自动生成该数据块,如PLC_1_Connection_DB;
主动建立连接
:选择伙伴“未指定”( 本例中为S7-300) 作为主动连接;
地址详细信息
:定义通信本地的端口号为:2000。

2.定义 S7-1200 的“TSEND”发送通信块接口参数

① 调用 “TSEND” 在OB1内调用 发送10个字节数据到 S7-300PN 中
进入 “项目树” > “ PLC_1” > “程序块” > “OB1” 主程序中,从右侧窗口 “指令” > “通信” > “开放式用户通信”下调用 “TSEND” 指令,如图55所示。

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图55. 调用 TSEND

② 创建并定义S7-1200的发送数据区 DB 块。

通过“项目树”>“PLC_1”>“程序块”>“添加新块”,选择“数据块” 创建 DB 块,在DB块的“属性->常规->属性”中,取消勾选“优化的块访问”,点击“确定”键,定义发送数据区为 10个字节的数组,如图56及图57所示。

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图56. 创建发送数据区 DB 块

注意:对于双边编程通信的 CPU ,如果通信数据区使用 DB 块,既可以将 DB 块定义成符号寻址,也可以定义成绝对寻址。使用指针寻址方式,必须创建绝对寻址的 DB 块。

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图57. 定义发送数据区为字节类型的数组

③ 定义S7-1200 的“TSEND”发送通信块接口参数,如图58所示。

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图58. 定义 TSEND 接口参数

参数说明:

输入接口参数:

REQ :在上升沿启动发送作业
ID :引用由“TCON”建立的连接
LEN:要通过作业发送的最大字节数
DATA :发送数据区的数据,使用指针寻址时,DB块要选用绝对寻址

输出接口参数:

DONE:任务执行完成并且没有错误,该位置 1
BUSY :该位为 1,代表任务未完成,不能激活新任务
ERROR :通信过程中有错误发生,该位置 1
STATUS:有错误发生时,会显示错位信息号

3.在 S7-1200 的OB1中调用接收指令TRCV 并配置基本参数

为了实现 S7-1200 接收来自 S7-300PN 的数据,则在 S7-1200 中调用接收指令TRCV 并配置基本参数。

① 创建并定义S7-1200的接收数据区 DB 块。

通过“项目树”>“PLC_1”>“程序块”>“添加新块”,选择“数据块” 创建 DB 块,在DB块的“属性->常规->属性”中,取消勾选“优化的块访问”,点击“确定”键,定义接收数据区为 10个字节的数组,如图59及图60所示。

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图59. 创建接收数据区 DB 块

注意:对于双边编程通信的 CPU ,如果通信数据区使用 DB 块,既可以将 DB 块定义成符号寻址,也可以定义成绝对寻址。使用指针寻址方式,必须创建绝对寻址的 DB 块。

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图60. 定义接收数据区为字节类型的数组

② 调用 “TRCV” 在OB1内调用

进入 “项目树” > “ PLC_1” > “程序块” > “OB1” 主程序中,从右侧窗口 “指令” > “通信” > “开放式用户通信”下调用 “TRCV” 指令,配置接口参数,如图61所示。

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图61. 调用 TRCV 指令并配置接口参数

参数说明:

输入接口参数:

EN_R:启用接收功能
ID:指向使用“TCON”建立的连接的引用
LEN:接收数据长度
ADHOC:TCP协议选项是否使用Ad-hoc模式
DATA:接收数据区的地址

输出接口参数:

NDR:该位为 1,接收任务成功完成
BUSY:该位为 1,代表任务未完成,不能激活新任务
ERROR:通信过程中有错误发生,该位置 1
STATUS:有错误发生时,会显示错误信息号
RCVD_LEN :实际接收数据的字节数

注意:ADHOC设置为 TRUE 可以接收变长数据。

3.3 S7-300PN 侧通信的编程,连接参数及通信参数的配置

1.创建PLC项目

在 STEP7 V5.6中创建一个项目并插入CPU315-2PN/DP站。操作步骤如下:

(1) 在 PC 上打开 STEP7 V5.6,在 “File” 菜单中选择 “New…” 选项,如图62所示。

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图62. 新建项目

(2) 在弹出的创建新项目窗口里输入项目名为“TCP_Server”,然后点击“OK”按钮,如图63所示。

图63. 输入项目名称

(3) 在TCP_Server下点击右键“Insert New Object”,选择“SIMATIC 300 Station”,如图64所示。

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图64. 插入300站点

(4) 双击“Hardware”打开硬件组态,如图65所示。

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图65. 硬件组态

(5) 插入 S7-300 插槽,如图66所示。

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图66. 插入 S7-300 插槽

(6) 插入S7-300 CPU,与实际PLC一致: 6ES7 315-2EH14-0AB0 V3.2,如图67所示。

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图67. 插入 S7-300 CPU

(7) 在弹出的“Properties-Ethernet interface PN-IO”对话框的“Parmeters”选项卡中为以太网接口添加,设置IP地址192.168.0.1和子网掩码255.255.255.0 ,如图68所示。

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图68. 设置IP地址和子网掩码

(8)点击“New...”新建子网,如图69所示。

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图69. 新建子网

(9) “New subnet Industrial Ethernet”对话框下 Name:Ethernet(1),如图70所示。

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图70. 子网名称

(10) 新建 Subnet 后,点击“OK”,如图71所示。

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图71. 确认子网

(11)点击“Save and Compile”按钮。编译保存硬件组态信息,如图72所示。

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图72. 保存并编译硬件组态

2.TCP通信向导组态

创建用于开放式 TCP/IP 通信的连接数据的向导 (开放式通信向导)下载链接

(1) 开始菜单中选择“SIMATIC”—“Open Communication Wizard”,如图73所示。

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图73. 选择TCP通信向导

(2) 打开“Open Communication Wizard”,如图74所示。

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图74. 打开TCP通信向导

(3) 选择 STEP 7 project,如图75所示。

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图75. 选择 STEP 7 project

(4) 选择 TCP_Server 项目,如图76所示。

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图76. 选择项目

(5) 选择 Block folder,如图77所示。

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图77. 选择 Block folder

(6) 选择项目下的Blocks,如图78所示。

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图78. 选择 Blocks

(7) 点击“Next”,如图79所示。

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图79. 点击下一步

(8) 点击“OK”,如图80所示。

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图80. 点击确认

(9) 点击“Next”,如图81所示。

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图81. 点击下一步

(10) 选择“Connection type”—“TCP native”, 点击“Next”,如图82所示。

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图82. 选择TCP通信

(11) Connect name:“300_Client”。因为 S7 300 作客户端,因此选择“Active”,如图83所示。

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图83. 配置本地连接

(12) 选择User interface:CPU 314/315/317/ET200pro(IM154-8 CPU),如图84所示。

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图84. 选择接口

(13) Communication parter B 的IP地址192.168.0.2,点击“Next”,如图85所示。

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图85. 配置伙伴方连接

(14) Communication parter B 端口号:2000,点击“Next”,如图86所示。

注意:端口号是因为服务器(S7-1200)设置为2000,所以这里设置为2000。

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图86. 配置端口

(15) Communication parter A,数据块Name:DB10,点击“Next”,如图87所示。

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图87. 配置数据块

(16) 点击“Next”,如图88所示。

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图88. 点击下一步

(17) 点击“Finish”,如图89所示。

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图89. 点击完成

(18) 点击“是”,如图90所示。

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图90. 点击确认

3.TCP通信编程

(1) 查看 SIMATIC Manager—Blocks 下生成了 DB10,如图91所示。

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图91. 查看Blocks

(2) 双击 OB1进入,如图92所示。

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图92. 点击OB1

(3) 需要的功能块,如图93所示。

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图93. 查找功能块

(4) 插入 FB65 TCON,如图94所示

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图94. 插入FB65

(5) 添加背景DB,如图95所示。

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图95. 添加背景DB

(6) 打开DB10,复制“OUCW_1”名称,如图96所示。

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图96. 复制变量名称

(7) “CONNECT”引脚输入DB10,粘贴“OUCW_1”,如图97所示。

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图97. 连接参数

(8) 正确填写 FB65 引脚,如图98所示。

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图98. 调用FB65

(9) 添加 Bata Block,如图99所示。

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图99. 添加数据块

(10) 添加共享 DB1,作为发送数据区,如图100所示。

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图100. 定义发送数据块

(11) 添加变量,类型为数组,如图101所示。

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图101. 修改数据类型

(12) 添加10个 BYTE 的数组变量,如图102所示。

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图102. 定义变量

(13)在S7-300项目的Hardware中,右键点击CPU,选择Object Properties->Cycle/Clock Memory,勾选“Clock memory”,输入Memory byte,如图103所示。

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图103 使用时钟存储器

(14) 添加 FB63,背景数据块为DB63,正确填写 FB63 引脚,其中REQ使用时钟存储器M30.3,以2Hz的速率在0和1之间切换的一个位,如图104所示。

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图104. 调用FB63

(15) 添加共享 DB2,作为接收数据区,如图105所示。

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图105. 定义接收数据块

(16) 添加变量,类型为数组。添加10个 BYTE 的数组变量,如图106所示。

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图106. 定义变量

(17) 添加 FB64,背景数据块为DB64,正确填写 FB64 引脚,如图107所示。

A computer circuit diagram with text

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图107. 调用FB64

3.4 下载硬件组态及程序并监控通信结果

1. TCP通信结果

(1) 写入16进制数据“11 13 15 17 19 12 14 16 18 20”,如图108所示。

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图108.CPU315-2PN/DP 写入数据

(2) 触发“TSEND_REQ”,发送10个字节数据给S7-1200;触发“TRCV_EN_R”,接收到S7-1200发送过来的 10 个字节数据,如图109所示。

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图109.通信结果

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