S7-300/400 通过全局数据包通信

S7-300/400 通过全局数据包通信

1 全局数据包通信简介

对于PLC之间的数据交换，只关心数据的发送区和接收区，全局数据包的通信方式是在配PLC硬件的过程中，组态所要通信PLC站之间的发送区和接收区，不需要任何程序处理，这种通信方式只适合S7-300/300/400 PLC之间相互通信。

下面将以举例的方式介绍全局数据包通信，使用的软硬件如下：

所需硬件：CPU315-2DP，CPU416-2DP

所需软件：STEP7 V5.2 SP1

注意: TIA软件平台不再支持全局数据包通信方式

2 全局数据包的配置

1）首先打开编程软件STEP7，建立一个新项目如MPI_GD，在此项目下插入两个站STATION1/CPU416-2DP， STATION2/CPU315-2DP，分别组态硬件，插入CPU，配置MPI的站号和通信速率，在本例中MPI的站号分别设置为2号站和4号站，通信速率为187.5Kbit/S 。

这些工作完成以后，可以组态数据的发送区和接收区。点击项目名MPI_GD后出现STATION1，STATION2和MPI网，点击MPI，再点击菜单“Options”－>

“Define Global Date”进入组态画面如图1、2：

图1进入全局数据组态界面

图2 全局数据组态界面

2) 插入所有需要通信的PLC站CPU

双击GD ID右边的CPU栏选择需要通信PLC站的CPU。CPU栏总共有15列，这就意味者最多有15个CPU能够参与通信。在每个CPU栏底下填上数据的发送区和接收区，例如：CPU416-2DP的发送区为DB1.DBB0~DB1.DBB21，可以填写为DB1.DBB0：22  ，然后在菜单“edit”选择“Sender”作为发送区。                                                                                                      

CPU315-2DP的接收区为DB1.DBB0~21，可以填写为DB1.DBB0：22。编译存盘后，把组态数据分别下载到CPU中，这样数据就可以相互交换了。发送接收数据区的设置参考图3：

图3 设置通信区

地址区可以为DB，M，I，Q，区，长度S7-300最大为22个字节，S7-400最大为54个字节。发送区与接收区应一致，所以在上例中通信区最大为22个字节。

3 多个CPU通信

了解多个CPU通信首先要了解GD ID，编译以后，每行通信区都会有GD ID号，

可以参考图3为

A：全局数据包的循环数，每一循环数表示和一个CPU通信，例如两个S7-300CPU通信，发送与接收是一个循环，S7-400中三个CPU之间的发送与接收是一个循环，

循环数与CPU有关，S7-300CPU 最多为 4个，所以最多和4个CPU通信。S7-400CPU414-2DP最多为 8个，S7-400CPU416-2DP最多为 16个。

B：全局数据包的个数。表示一个循环有几个全局数据包，例如两个S7站相互通信

一个循环有两个数据包。如图4所示：

图4 一个循环两个数据包

C：一个数据包里的数据区数

可以参考图5： CPU315-2DP 发送4组数据到CPU416-2DP，4个数据区是一个数据包。从上面可以知道一个数据包最大为22个字节，在这种情况下每个额外的数据区占用两个字节，所以数据量最大为16个字节。

图5 一个数据包里的数据区数

对于A,B,C的介绍只是用于优化数据的接收区和发送区，减少CPU的通信负载，简单应用可以不用考虑这些，GD ID编译后自动生成。

4 通信的诊断

在多个CPU通信时，有时通信会中断，是什么原因造成通信中断？我们编译完成后，在菜单“View”中点击“Scan Rates”和“GD Status”可以扫描系数和状态字。如图6所示：

图6 通信诊断

S R： 扫描频率系数。如图6 SR1.1 为225，表示发送更新时间为225×CPU循环时间。范围为1～255。通信中断的问题往往设置扫描时间过快。可改大一些。

GDS：每包数据的状态字（双字）。可根据状态字编写相应的错误处理程序，结构如下：

第一位：发送区域长度错误。

第二位：发送区数据块不存在。

第四位：全局数据包丢失。

第五位：全局数据包语法错误。

第六位：全局数据包数据对象丢失。

第七位：发送区与接收区数据对象长度不一致。

第八位：接收区长度错误。

第九位：接收区数据块不存在。

第十二位：发送方从新启动。

第三十二位：接收区接收到新数据。

GST：所有GDS 相“OR”的结果

如果编程者使用CP5511/5611编程卡可以首先诊断一下连线是否可靠，如上例中S7-300 MPI地址是2，S7-400MPI地址是4，用CP卡连接到MPI网上（PROFIBUS接头必须有编程口）可以直接读出2,4号站，在“控制面板 ” ->  “PG/PC interface”      ->“ Diagnostics”->“read”读出所以网上站号，如图7所示：

图7 使用网卡诊断站号

0号站位CP5611站号，如果没有读出2，4号站，说明连线有问题或MPI网传输速率不一致，可以把问题具体化。

5 事件触发的数据传送

如果需要控制数据的发送与接收，在某一事件，某一时刻，接收和发送所需要的数据，这时将用到事件触发的数据传送。这种通信方式通过调用CPU的系统功能SFC60 (GD_SND)，SFC61(GD_RCV)来完成的，而且只有S7-400CPU支持，并且必须设置CPU的SR（扫描频率）为0，可参考图8全局数据的组态画面：

图8 在S7-400CPU侧的SR为0

与上面作法相同编译存盘后下载到相应的CPU中，然后在S7-400侧中调用SFC60/61控制接收与发送。

所需硬件：CPU315-2DP，CPU416-2DP。

所需软件：STEP7 V5.2 SP1

CIRCLE_ID，BLOCK_ID参考GD A。B。C。

例子中M1.1为1时CPU416接收CPU315的数据MB20~MB29放到MB40～MB49中，M1.0为1时CPU416发送数据MB60~MB69到CPU315MB60～MB69中

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