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实现F-CPU之间安全相关的DP主站与智能从站通讯
发布时间：2024年07月23日
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本章节介绍 DP 主站 F-CPU 的安全程序和一个智能从站 F-CPU 的安全程序之间通过主站与智能从站连接进行安全相关的通讯的组态和编程过程
1 概述
与在标准系统中一样，在S7 分布式安全系统中具有PROFIBUS 接口的安全CPU 之间可以进行安全相关的通信。通信通过两个安全应用程序块进行，即F_SENDDP 块用于发送数据，而F_RCVDP 块用于接收数据。这些块由用户在F-CPU 相应的安全程序中调用，可用于固定数量的BOOL 和INT 类型的数据进行安全传送。
2 安全相关的DP主站与智能从站通信
在本例程中，将CPU 319F-3PN/DP作为DP 主站，CPU 315F-2PNDP 作为智能 DP 从站设备。通过两个CPU的集成DP口进行安全相关的通信。
2.1 示例所使用的软硬件环境
- STEP7 V5.5 SP2
- STEP7 Distributed Safety V5.4 SP5
- CPU319F-3PN/DP V3.2 订货号6ES7 318-3FL01-0AB0
- CPU315F-2PN/DP V2.6订货号6ES7 315-2FH13-0AB0
测试目的：对于DP 主站和智能DP从站设备的F-CPU之间的安全相关的通讯，使用F应用程序块FB223“F_SENDDP”进行发送，用FB224“F_RCVDP”进行接收。使用它们以安全方式一次传送16个BOOL型数据和2个INT型数据。要注意的是必须在安全程序开始时调用F_RCVDP，F_SENDDP必须在安全程序结束时调用
| CPU319F | 传输类型 | CPU315F |
| 16 Bool 2 INT |  | 16 Bool 2 INT |
2.2 硬件配置
1) 点击“新建项目”输入项目名称，设置项目文件存储路径；点击”确定“，完成项目创建，如图2-1
图 2-1 创建项目
2) 插入 S7-300 站，将名字修改为：CPU315F-2PNDP-I-Device。如图2-2
图 2-2 插入站
3) 双击硬件组态配置界面，从右侧侧产品列表中找到CPU315F-2PNDP，拖入到项目中。如图2-3
图 2-3 硬件组态
4) 设置IP地址及工来以太网网络(通过以太网编程下载)，如图2-4
图 2-4 分配IP地址及网络
5) 分配 DP 地址及网络，如图2-5
图 2-5 设置DP
6) 工作模式：DP从站 注意：此时无F 组态页面，如图2-6
图 2-6 设置DP从站
7) 在设置CPU保护等级和激活安全程序选项，之后打开 F 参数页面，根据提示安全程序密码，本例中密码为：1111。如图2-7
图 2-7 激活安全程序
8) 设置安全程序密码，如图2-8
图 2-8 设置安全程序密码
9) CPU319F-3PN/DP 的配置过程类似前6步骤，区别在在DP 的工作模式要设置为DP主站，如图2-9
图 2-9 主站配置
10) 添加 DP 智能从站，如图2-10
图 2-10 添加DP从站
11) 双击DP从站后，进入DP从站属性页面，选择“连接”页面，点击“连接”，然后点击确定。如图2-11
图2-11 连接DP从站
12) 再次双击打开 DP从站，出现“ F 组态”页面。点击“NEW”添加组态数据，如图2-12
图 2-12 设置F组态数据
13) 设置MS组态数据：Mode：选择通讯类型，F-MS-S：从站发送主站接收。Address：分别设置主站与从站接口地址，编写时需要使用最后点击 OK或Apply以同样方法添加 F-MS-R:从站接收主站发送，如图2-13
图 2-13 设置参数
14) 添加成功后数据图示，点击“确定”，如图2-14
F-MS-R:从站接收主站发送
F-MS-S:从站发送主站接收
图2-14 添加数据后结果
15) 点击“保存和编译”。编译时需要输入安全程序密码。此例密码为：1111，如图2-15
图 2-15 保存和编译
16) 在将编译没有错误的程序，下载到PLC，如图2-16
图 2-16 下载
2.3 通讯编程及测试
1) 在插入“ F-FC”或F-FB。右键选择插入新对象—》功能或功能块或数据块，如图2-17
图 2-17 插入 F-FC
2) 在F-FC 功能设置页面。创建语言选择：F-LAD,点击“确定”，如图2-18
图 2-18 选择编程语言 F-LAD
3) 调用 FB224 数据接收功能块。照图填写。注意：F程序，必须先接收，再发送，即网络1为接收功能块，如图2-19
图 2-19 接收块程序
FB 224说明
| 输入参数 | |
| ACK_REI： | 1=发生通信错误后，对发送数据的重新集成确认 |
| SUBBO_00 -SUBBO_15 | 用于接收BOOL数据的安全值 |
| SUBI_00 — SUBI_01 | 用于接收INT数据的安全值 |
| DP_DP_ID | 唯一的F_SENDDP和F_RCVDP之间的关联值，确认发送和接收的对应关系 |
| TIMEOUT | 安全相关的通讯的监视时间 |
| LADDR | 接收地址区的起始地址，示例中是256 |
| 输出参数 | |
| ERROR： | 1=通信出错 |
| SUBS_ON | 1=使用替代值 |
| ACK_REQ： | 1=需要对发送数据的重新集成进行确认 |
| SENDMODE | 1= 具有F_SENDDP的F-CPU处于取消激活的安全模式中 |
| RD_BO_00-RD_BO_15 | 接收的BOOL数据 |
| RD_I_00 — RD_I_01 | 接收的INT数据 |
| RETVAL14/ RETVAL15 | SFC14/15的错误代码 |
| DIAG | 诊断信息 |
4) 调用 FB223 数据发送功能块。照图填写。注意：F程序，必须先接收，再发送，即网络1为接收功能块，如图2-20
图2-20 发送块程序
FB223 功能说明
| 输入参数 | |
| SD_BO_00 —SD_BO_15 | 用于接收BOOL数据的安全值 |
| SD_I_00 — SD_I_01 | 用于接收INT数据的安全值 |
| DP_DP_ID | 唯一的F_SENDDP和F_RCVDP之间的关联值，确认发送和接收的对应关系 |
| TIMEOUT | 安全相关的通讯的监视时间 |
| LADDR | 接收地址区的起始地址，示例中是512 |
| 输出参数 | |
| ERROR： | 1=通信出错 |
| SUBS_ON | 1=接收方输出故障安全值 |
| RETVAL14/ RETVAL15 | SFC14/15的错误代码 |
| DIAG | 诊断信息 |
5) 插入相应OB组织块，方法同插入功能一样，并下载到PLC，如图2-21
图 2-21 插入OB块
6) 打开安全程序页面，如图2-22
图 2-22 安全程序
7) 定义安全运行组，如图2-23
图 2-23 定义安全程序组
8) 安全认证签名，1.编译 2.符号代码 3.下载到PLC内，如图2-24
图 2-24 安全程序编译和下载
9) OB 35内调用 FC10,并将OB35下载到PLC，如图2-25
图 2-25 FC10调用
以上所有过程和程序
CPU319F与CPU315F均需要编写
10) 测试结果，如图2-26
图 2-26 正常通讯
11) 故障测试，包括CPU停机断线等故障，示例：CPU315F停机，如图2-27
图 2-27 CPU315F停机
12) 故障恢复。1.CPU上电 2. 请求重新建立连接 3. 设置连接触发位 4. 数据重新传送，如图2-28
图 2-28 重新建立连接
13) DP总线中断。恢复方法同上，如图2-29
图 2-29 DP总线中断
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