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S7-1200 与 S7-300 PNS7-400 PN UDP 通信 TIA 不同项目

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发布时间:2024年08月08日
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S7-1200 与 S7-300 PNS7-400 PN UDP 通信 TIA 不同项目

S7-1200 与 S7-300 PN/S7-400 PN UDP 通信 TIA 不同项目

S7-1200 与 S7-300 PN 口之间的以太网通信可以通过 UDP 协议来实现,使用的通信指令是在双方 CPU 调用通信-开放式用户通信TSEND_C,TRCV_C(1200支持,300不支持)或TCON,TDISCON,TUSEND,TURCV 指令来实现。通信方式为双边通信,因此 TUSEND 和 TURCV 必须成对出现。

此外对于伙伴是S7-400PN 也可以参考本文档。

硬件和软件需求及所完成的通信任务

测试软/硬件:

① S7-1214 DC/DC/DC V4.4

② S7-315-2PN/DP V2.6

③ STEP7 V16

所完成的通信任务:

① S7-1200 CPU将通讯数据区 DB4 块中的 10 个字节的数据发送到 S7-300 CPU的接收数据区 DB5 块中。

② S7-300 CPU将通讯数据区 DB5 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 侧硬件组态、编程和连接参数的配置

1.添加1200CPU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 1200,如图1所示。

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图1. 添加1200 CPU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” > “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,时钟字节定义在 MB0,如图2所示。

时钟位使用 M0.5,以 1Hz 的速率自动激活发送任务。

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图2. 启用系统字节与时钟字节

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 192.168.0.12 ,子网掩码为255.255.255.0,如图3所示。

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图3. 分配1200CPU IP 地址

3.在OB1调用“TSEND_C”通信指令

在 S7-1200 CPU 中调用发送通信指令,进入 “项目树” > “ 1200” > “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_C” 指令,创建连接,如图4所示。

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图4. 调用 TSEND_C 通信指令

参数说明:

输入接口参数:

REQ := %M0.5// 使用 1Hz 的时钟脉冲,上升沿激活发送任务;
CONT:= TRUE// 创建连接,默认TRUE;
CONNECT:=“_1200_Receive_DB".ConnectionData// UDP连接结构描述;
DATA := "Data".USEND// 发送数据区的数据;
ADDR:=“_1200_Receive_DB".ADDR_Send// UDP通讯伙伴的连接参数,包括对方IP地址及端口;

输出接口参数:

DONE:= %M10.1// 任务执行完成并且没有错误,该位置 1;
BUSY := %M10.2// 该位为 1,代表任务未完成,不能激活新任务;
ERROR := %M10.3// 通信过程中有错误发生,该位置 1;
STATUS:= %MW12// 有错误发生时,会显示错位信息号。

4.配置 S7-1200 的 “TSEND_C”连接参数

S7-1200 的 “TSEND_C”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5所示。

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图5. 配置 TSEND_C 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伙伴;
地址:输入未指定伙伴的IP地址;
连接类型:选择通信协议为 UDP;
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:此功能在UDP连接时,不能选择;
地址详细信息 :定义本地通信的端口号为:2000,伙伴端口为:2000;

5.创建并定义 S7-1200 的发送/接收数据区 DB4 块

通过“项目树”>“1200”>“程序块”>“添加新块”,选择“数据块” 创建 DB4 命名为“Data”。定义发送数据区USDED为 10 个字节的数组,接收数据区URCV为 10 个字节的数组,如图6所示。

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图6. 创建发送/接收数据区 DB 块

6.在OB1调用“TRCV_C”通信指令

进入 “项目树” > “1200” > “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_C” 指令,如图7所示。

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图7. 调用 TRCV_C 通信指令

参数说明:

输入接口参数:

REQ := %M20.0// 准备好接收数据 M20.0=TRUE;
CONT:= TRUE// 创建连接,默认TRUE;
CONNECT:=“_1200_Receive_DB".ConnectionData// UDP连接结构描述;
DATA := "Data".URCV// 接收数据区的数据;
ADDR:=“_1200_Receive_DB".ADDR_Send// UDP通讯伙伴的连接参数,包括对方IP地址及端口;

输出接口参数:

DONE:= %M20.1// 任务执行完成并且没有错误,该位置 1;
BUSY := %M20.2// 该位为 1,代表任务未完成,不能激活新任务;
ERROR := %M20.3// 通信过程中有错误发生,该位置 1;
STATUS:= %MW22// 有错误发生时,会显示错位信息号。

7.配置 S7-1200 的 “TRCV_C”连接参数

S7-1200 的 “TRCV_C”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8所示。

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图8. 配置 TRCV_C 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伙伴;
连接类型:选择通信协议为 UDP;
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:此功能在UDP连接时,不能选择;
地址详细信息 :定义本地通信的端口号为:2000。

1200CPU侧配置和编程完成,编译并存盘。

S7-300PN 侧硬件组态、编程和连接参数的配置

1.添加300CPU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 S7-300 CPU 添加到机架上,命名为 300PN,如图9所示。

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图9. 添加300 CPU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” > “300PN” > “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” 下时钟字节定义在 MB0,如图10所示。

时钟位使用 M0.5,以 1Hz 的速率自动激活发送任务。

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图10. 启动时钟存储器

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 192.168.0.3,子网掩码为255.255.255.0,如图11所示。

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图11. 分配300CPU IP 地址

3.在 S7-300 中调用“TCON”(300不支持TSEND_C和TRCV_C)通信指令

在S7-300 CPU 中调用通信指令,进入 “项目树” > “ 300PN” > “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12所示。

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图12. 调用 TCON 通信指令

4.配置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13所示。

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图13. 配置 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伙伴;
连接类型:选择通信协议为 UDP;
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:此功能在UDP连接时,不能选择;
地址详细信息 :定义本地通信的端口号为:2000。

5.创建并定义 S7-300 的发送/接收数据区和UDP 连接参数数据块 DB5 块

通过“项目树”>“300PN”>“程序块”>“添加新块”,选择“数据块” 创建 DB5 命名为“Data”。定义发送数据区USDED为 10 个字节的数组,接收数据区URCV为 10 个字节的数组;

定义UDP 连接参数数据,数据类型为“TADDR_PAR”,包含伙伴的IP地址和端口号信息(如对方1200 CPU 的 IP:192.168.0.12,端口号:2000)。如图14所示。

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图14. 创建发送/接收数据区和UDP 连接参数数据块DB 块

6.在 OB1 内调用“TUSEND” 通信指令

进入 “项目树” > “300PN” > “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 “TUSEND” 指令,配置接口参数,如图15所示。

图15. 调用 TUSEND 通信指令

参数说明:

输入接口参数:

REQ : = %M0.5// 使用 1Hz 的时钟脉冲,上升沿激活发送任务;
ID: = 1// 创建连接ID;
LEN:= 10// 发送数据长度;
DATA : = "Data".usend// 发送数据区的数据;
ADDR: = "Data".Param// UDP通讯伙伴的连接参数,包括对方IP地址及端口,使用指针寻址;

输出接口参数:

DONE:= %M20.1// 任务执行完成并且没有错误,该位置 1;
BUSY := %M20.2// 该位为 1,代表任务未完成,不能激活新任务;
ERROR := %M20.3// 通信过程中有错误发生,该位置 1;
STATUS:= %MW22// 有错误发生时,会显示错位信息号。

7.在 OB1 内调用“TURCV” 通信指令

进入 “项目树” > “300PN” > “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 “TURCV” 指令,配置接口参数,如图16所示。

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图16. 调用 TURCV 指令并配置接口参数

参数说明:

输入接口参数:

EN_R:= M30.0// 准备好接收数据 M30.0=TRUE;
ID:= 1// 连接号,使用的是 TCON 的连接参数中 ID号;
LEN:= 10// 接收数据长度为 10 个字节;
DATA: = "Data".urcv// 接收数据区的地址;
ADDR: = "Data".Param// UDP通讯伙伴的连接参数,包括对方IP地址及端口,使用指针寻址;

输出接口参数:

NDR:= %M30.1// 该位为 1,接收任务成功完成;
BUSY:= %M30.2// 该位为 1,代表任务未完成,不能激活新任务;
ERROR:= %M30.2// 通信过程中有错误发生,该位置 1;
STATUS:= %MW32// 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。

300CPU侧配置和编程完成,编译并存盘。

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17-18所示。

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图17 300侧数据

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图18. 1200侧数据

附加说明

如果通信异常,请参考以下附加说明文档。


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