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S7-1200 CPU 与 S7-300 CP ISO on TCP 通信（S7-1200 作为客户端，S7-300 使用 TIA PORTAL）
发布时间：2024年08月08日
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S7-1200 CPU 与 S7-300 CP ISO on TCP 通信（S7-1200 作为客户端，S7-300 使用 TIA PORTAL）
S7-1200 CPU 与S7-300 CP ISO on TCP通信（S7-1200作为客户端，S7-300使用TIA PORTAL）
S7-1200 CPU 与S7-300之间通过ISO on TCP 通信，需要在双方都建立连接，连接对象选择“Unspecified”。
所完成的通信任务为：
① S7-1200将DB3里的100个字节发送到S7-300的DB4中
② S7-300将DB3里的10个字节发送到S7-1200的DB4中
硬件和软件需求及所完成的通信任务
硬件：
① S7-1200 CPU/S7-300 CPU+CP343-1
② PC（带以太网卡）
③ TP电缆
软件：
STEP7 V11 or Higher
S7-1200 组态
1. 打开 STEP7 V11 软件并新建项目
在 STEP7 V11的 “Portal View” 中选择 “Create new project” 创建一个新项目
2. 添加硬件并命名PLC
然后进入 “Project view”，在“Project tree” 下双击 “Add new device”，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 “Project tree” > “PLC_1” > “Device configuration” 中，选中 CPU ，然后在下面的属性窗口中，“Properties” > “System and clock memory” 下，将系统位定义在MB1，时钟位定义在MB0，如图2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2. 系统位与时钟位
3. 为 PROFINET 通信口分配以太网地址
在 “Device View”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 “Ethernet addresses” 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
S7-1200 编程
１．在 PLC_1 的 OB1 中调用“TCON” 通信指令
① 在第一个 CPU 中调用发送通信指令，进入 “Project tree” > “ PLC_1” > “Program blocks” > “OB1” 主程序中，从右侧窗口 “Instructions” > “Communications” > “OPEN User Communications”下调用 “TCON” 指令，创建连接，如图4所示。
图4. 调用“TCON”通信指令
② 创建DB2 分配连接参数，见图5所示
图5. 创建连接数据块 DB2(Con_DB)
③ 定义PLC_1的 “TCON”连接参数
PLC_1 的 TCON 指令的连接参数需要在指令下方的属性窗口“Properties”> “Configuration”>“Connection parameter”中设置，如图6所示。
图6. 定义 TCON 连接参数
连接参数说明：
| End point | ：可以通过点击选择按钮选择伙伴 CPU ：PLC3 |
| Connection type | ：选择通信协议为 ISO on TCP |
| Connection ID | ：连接的地址 ID 号，这个 ID 号在后面的编程里会用到 |
| Connection data | ：创建连接时，生成的Con_DB块。见图2所示 |
| Active connection setup | ：选择本地 PLC_1作为主动连接 |
| Address details | ：定义通信伙伴方的端口号为：2000；如果选用的是 ISO on TCP 协议，则需要设定的TSAP 地址（ASCII 形式），本地 PLC_1可以设置成“PLC1”，伙伴方 Unspecified 可以设置成“PLC3”。 |
2．定义 PLC_1 的“TSEND”发送通信块接口参数
① 调用 “TSEND” 在OB1内调用 发送100个字节数据到PLC2中
进入 “Project tree” > “ PLC_1” > “Program blocks” > “OB1” 主程序中，从右侧窗口 “Instructions” > “Communications” > “OPEN User Communications”下调用 “TSEND” 指令，如图7所示。
图7. 调用 TSEND
② 创建并定义PLC_1的发送数据区 DB 块。
通过“Project tree”>“PLC_1”>“Program blocks”>“Add new block”，选择“Data block” 创建 DB 块，选择绝对寻址，点击“OK”键，定义发送数据区为 100个字节的数组，如图8~9所示。
图8. 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9. 定义发送数据区为字节类型的数组 图 PLC1_TSENDC_DATA
③ 定义 PLC_1 的“TSEND”发送通信块接口参数，如图10所示。
图10. 定义 TSEND 接口参数
参数说明：
输入接口参数：
| REQ | ：= M0.3 | //使用 2Hz 的时钟脉冲，上升沿激活发送任务 |
| ID | ：= 1 | //创建连接ID |
| LEN | ：= 100 | //发送数据长度 |
| DATA | ：= P#DB3.DBX0.0 BYTE 100 | //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 | ：= M300.0 | //任务执行完成并且没有错误，该位置 1 |
| BUSY | ：= M300.1 | //该位为 1，代表任务未完成，不能激活新任务 |
| ERROR | ：= M300.2 | //通信过程中有错误发生，该位置 1 |
| STATUS | ：= MW302 | //有错误发生时，会显示错位信息号 |
3．在 PLC_1 的OB1中调用接收指令T_RCV 并配置基本参数
为了实现 PLC_1 接收来自 PLC_2 的数据，则在 PLC_1 中调用接收指令T_RCV 并配置基本参数。
① 调用 “TRCV” 在OB1内调用
进入 “Project tree” > “ PLC_1” > “Program blocks” > “OB1” 主程序中，从右侧窗口 “Instructions” > “Communications” > “OPEN User Communications”下调用 “TRCV” 指令，配置接口参数，如图11所示。
图11. 调用 TRCV 指令并配置接口参数
参数说明：
输入接口参数：
| EN_R | ：= TRUE | // 准备好接收数据 |
| ID | ：= 1 | // 连接号，使用的是 TCON 的连接参数中 ID号 |
| LEN | ：= 8 | // 接收数据长度为 10 个字节 |
| DATA | ：= P#DB5.DBX0.0 BYTE 10 | // 接收数据区的地址 |
输出接口参数：
| NDR | ：= M310.0 | // 该位为 1，接收任务成功完成 |
| BUSY | ：= M310.1 | // 该位为 1，代表任务未完成，不能激活新任务 |
| ERROR | ：= M310.2 | // 通信过程中有错误发生，该位置 1 |
| STATUS | ：= MW312 | // 有错误发生时，会显示错误信息号 |
| RCVD_LEN | ：= MW314 | // 实际接收数据的字节数 |
② 创建并定义PLC_1的接收数据区 DB 块。
通过“Project tree”>“PLC_1”>“Program blocks”>“Add new block”，选择“Data block” 创建 DB 块，选择绝对寻址，点击“OK”键，定义接收数据区为 100个字节的数组，如图12~13所示。
图12. 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13 定义接收数据区为字节类型的数组
S7-300 组态
1. 使用 STEP7 V11 软件添加新设备并命名PLC3
然后进入 “Project view”，在“Project tree” 下双击 “Add new device”，在对话框中选择所使用的S7-300 CPU添加到机架上，命名为 PLC3，如图14所示。
图14. 添加新设备
2. 使用 STEP7 V11 软件配制硬件组态
进入 “PLC3”，在“Project tree” 下双击 “Device configuration”，在对话框中选择所使用的S7-300 CP通讯卡添加到机架上，如图15所示。
图15. 组态CP卡
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 “Project tree” > “PLC3” > “Device configuration” 中，选中 CPU ，然后在下面的属性窗口中，“Properties” > “clock memory” 下时钟位定义在MB0，如图16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16. 系统位与时钟位
3. 为 PROFINET 通信口分配以太网地址
在 “Device View”中点击 CP设备 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 “Ethernet addresses” 下分配IP 地址为 192.168.0.3 ，子网掩码为255.255.255.0，如图17所示。
图17. 分配IP 地址
4. 创建 CPU的逻辑网络连接
在项目树 “Project tree”>“Devices & Networks” >“Networks view” 视图下，创建两个设备的连接。用鼠标点中 PLC_3 上 CP343-1的PROFINET通信口的绿色小方框，然后拖拽出一条线，到另外一个PLC_1 上的PROFINET通信口上，松开鼠标，连接就建立起来了，如图18所示。
图18. 建立两个 CPU的逻辑连接
5. 网络组态
打开 “Network View” 配置网络，选中 CPU，然后选中 “Connnection” 在连接列表里建立新的连接并选择连接对象和通信协议，如图19所示。
图19. 创建新的连接并选择 ISO-on-TCP 协议
点击确定，配置详细连接参数如IP 地址及TSAP号, 如图20所示。
图20. 详细通讯参数
配置完连接并编译存盘后。
S7-300 编程
1. 软件编程
在OB1中，从“Instruction”>“Communication processor”>“Simatic NET CP”下，调用AG_SEND、AG_RECV通信指令。创建发送和接收数据块 DB3和DB4，定义成100个字节的数组。 如图21~22
图21. 调用AG_SEND
图22. 调用AG_RECV
| CALL “AG_SEND” | //调用AG_SEND | |
| ACT | ：=%M0.2 | //为１时，激活发送任务 |
| ID | ：=1 | //连接号，要与连接配置中一致 |
| LADDR | ：=W#16#100 | //CP的地址，要与配置中一致见图3 |
| SEND | ：=P#DB3.DBX0.0 BYTE 10 | //发送数据区 |
| LEN | ：=10 | //发送数据的长度 |
| DONE | ：=%M10.0 | //为1时，发送完成 |
| ERROR | ：=%M10.2 | //为1时，有故障发生 |
| STATUS | ：=%MW12 | //状态代码 |
| CALL “ AG_RECV” | //调用AG_RECV | |
| ID | ：=1 | //连接号，要与连接配置列表中一致， |
| LADDR | ：=W#16#100 | //CP的地址，要与配置中一致，见图3 |
| RECV | ：=P#DB4.DBX 0.0 BYTE 100 | //接收数据区 |
| NDR | ：=%M20.0 | //为1时，接收到新数据 |
| ERROR | ：=%M20.1 | //为1时，有故障发生 |
| STATUS | ：=%MW22 | //状态代码 |
| LEN | ：=%MW24 | //接收到的实际数据长度 |
注意：AG_SEND/AG_RECV 管用 LADDER定义为 CP卡硬件地址，参考图15
监控通信结果
下载S7-1200和S7-300中的所有组态及程序，监控通信结果，如图23所示。
在S7-1200 CPU中向DB3中写入数据：“1”、“2”、“3”....，则在S7-300中的DB4块收到数据也为“1”、“2”、“3”...。
在S7-300 CPU中向DB3中写入数据：“10”、“20”、“30”....，则在S7-1200中的DB4块收到数据也为“10”、“20”、“30”...。
图23. 监控表
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