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S7-200 PLC與S7-300 PLC之間采用MPI通訊方式時,S7-200 PLC中不需要編寫任何與通訊有關的程序,只需要將要交換的數據整理到一個連續的V 存儲區當中即可,而S7-300 PLC中需要在組織塊OB1(或是定時中斷組織塊OB35)當中調用系統功能X_GET(SFC67)和X_PUT(SFC68),以實現S7-200 PLC與S7-300 PLC之間的通訊。調用SFC67和SFC68時VAR_ADDR參數填寫S7-200的數據地址區,由于S7-200的數據區為v區,這里需填寫 P#DB1.DBX×× BYTE n 對應的就是S7200 V存儲區當中VB××到VB(××+n)的數據區。例如交換的數據存在S7-200中VB50到VB59這10個字節當中,VAR_ADDR參數應為 P#DB1.DBX50.0 BYTE 10.
首先根據S7-300的硬件配置,在STEP7當中組態S7-300站并且下載,注意S7-200和S7-300出廠默認的MPI地址都是2,所以必須修改其中一個PLC的站地址,例子程序當中將S7-300 MPI地址設定為2,S7-200地址設定3,另外要分別將S7-300和S7-200的通訊速率設定一致,可設為9.6K,19.2K,187.5K三 種波特率,例子程序當中選用了19.2K的速率。
S7-200 PLC中通過系統塊定義自身的MPI地址和波特率,參考下圖:
圖1 S7-200 設置MPI地址
S7-300 PLC修改MPI地址可以參考下圖:
圖2 S7-300 設置MPI地址
例子程序在OB1當中調用數據讀寫功能塊:SFC67和SFC68,如下圖:
圖3 程序編寫
分別在STEP7 MicroWin32 和STEP7當中監視S7-200和S7-300 PLC當中的數據,數據監視界面如下:
圖4 S7-200監控結果
圖5 S7-300監控結果
通過CP5611,STEP7 MicroWin32, Set PG/PC Interface可以讀取S7200和S7300的站地址,如下圖:
圖6 CP5611診斷結果(站地址0為進行編程的計算機)
圖7 使用STEP7 MicroWin32診斷結果
1 雖然MPI的波特率可以達到12M,但是受到S7-200通信能力的限制,所以可設為9.6K,19.2K,187.5K三 種波特率。
2 如果PPI或者MPI的通信距離超過50m,需要加中
S7-300與S7-200通過EM277進行PROFIBUS DP通訊,需要在STEP7中進行S7-300站組態,在S7-200系統中不需要對通訊進行組態和編程,只需要將要進行通訊的數據整理存放在V 存儲區,并且S7-300組態EM277從站時設置正確的地址即可。
EM277的地址,在模塊本身上的撥碼設置分為X0(地址個位)和X10(地址十位);EM277是波特率自適應的,取決于S7-300的組態。
首先,在STEP 7項目里插入一個S7-300的站:
圖1 S7-300組態
選中STEP7的硬件組態窗口中的菜單 Option-install new GSD(GSD 文件下載:113652) ,導入SIEM089D.GSD文件,安裝EM277從站配置文件,如下圖:
圖2 安裝GSD
在SIMATIC文件夾中有EM277的GSD文件:
圖3 安裝GSD
導入GSD文件后,在右側的設備選擇列表中找到EM277從站,PROFIBUS DP-Additional Field Device-PLC-SIMATIC-EM277,并且根據通訊字節數,選擇一種配置,本例選擇8字節入/8字節出的方式,如下圖:
圖4 通信區域組態
確定S7-300硬件組態中所設置EM277的地址,如下圖紅框標注,為DP從站EM277的站地址。
圖5 組態DP通信地址
組態完系統的硬件配置后,將編譯下載到S7-300的PLC當中。
在S7-200側斷電的情況下,將EM277的撥位開關撥到與S7-300側硬件組態的設定值一致。
在S7-200中編寫程序將進行交換的數據存放在VB0-VB15,對應S7-300的PQB0-PQB7和PIB0-PIB7,打開 STEP7中的變量表和STEP7 MicroWin32的狀態表進行監控,它們的數據交換結果如下圖:
圖6 通信數據監控
圖7 通信數據監控
注意:VB0-VB7是S7-300寫到S7-200的數據,VB8-VB15是S7-300從S7-200讀取的值。EM277上撥位開 關的位置一定要和S7-300中組態的地址值一致。如果使用的S7-200通信區域不從VB0開始,則需要設置地址偏移,在S7-300硬件組態中雙擊 EM277,修改數值0為實際使用的數值即可,如下圖所示:
圖8 地址區域偏移設置
DP通信所需要傳輸的數據超過64字節怎么辦?
方法1:以64字節通信區為例,若超過最大配置。那么可以將通信區的第一個字節作為標志位,這樣需要在S7-200中分時或條件判斷,將數據放置或讀取通信區域。同理,在S7-300中也需要判斷標志位。
方法2:滿足擴展要求的前提下,同一個200PLC可以擴展多個EM277,具體可以參考本文中最大I/O擴展能力的要求,那么在同一個S7-300的項目里可以組態多個PROFIBUS從站。
方法1可以增大通信的數據量,但由于通過標志位來分時分次傳輸的,所以通信數據的刷新會比方法2慢;方法2通過擴展DP從站或者200PLC的通信端口來實現數據擴展的,但增加了成本,且需要考慮是否滿足擴展要求。
CP243-1 作為服務器端和S7-300/S7-400建立S7連接
本文講解一個實際的通信案例,S7-200組態為服務器端進行S7通訊,S7-300和S7-400將主動建立與S7-200的S7連接,S7-200將被動響應建立好的S7連接:
本例中, S7-200,S7-300 和 S7-400 各自用一個CPU 和一個通訊模板,其中CP243-1組態的第三、四個連接分別為服務器連接,與S7-300、S7-400進行S7通訊。具體操作步驟如下:
項目硬件組態和定義通信數據區
組態S7-200為服務器
組態S7-300/400為客戶端進行S7通訊
STEP7編寫PUT/GET程序
本例中使用的硬件配置如下:
網絡組態概覽圖如下:
在本例中, S7-200, S7-300 和 S7-400的下列區域定義為發送和接收緩沖區:
通過以太網向導將以太網模塊CP243-1配置為服務器,使用STEP 7 Micro/WIN中的向導進行通信的配置即可。在命令菜單中選擇工具--以太網向導。
第一步是對以太網通信的描述,點擊下一步開始以太網配置。
在此處選擇模塊的位置,CPU后的第一個模塊位置為0,往后依次類推;或者點擊讀取模塊搜尋在線的CP243-1模塊(且將該模塊的命令字節載入模塊命令字節向導屏幕)。點擊下一步;
選擇模塊相匹配的MLFB版本,如下圖所示:
在此處填寫IP地址和子網掩碼。本例中將IP地址設置為:140.80.0.60,點擊下一步;
下面的對話框將組態CP243-1進行S7連接的連接數量的設置。通過S7連接可以與通信伙伴進行讀寫數據操作,點擊“下一步”按鈕繼續進行S7連接組態。本例中CP243-1的第三、四個連接分別為服務器連接。
組態一個到S7-300的服務器連接:
本例中第三個S7連接將(S7-200)組態為服務器連接,帶CP343-1的S7-300站將作為客戶端用于服務器連接。 S7-200和S7-300的S7連接通過TSAP來定義。
注意:分別組態S7-200和S7-300時,本地和遠程的TSAP號是必須完全對應的。通常本地TSAP是默認的,所以在組態此步驟時,需要兩邊確認一下。
本地TSAP為12.00無法更改,遠程TSAP設置為10.04(這是在STEP7網絡組態得到的參數)。激活“接受所有連接請求”復選框,點擊“下一步”按鈕繼續組態。
組態一個到S7-400的服務器連接:
組態步驟同上,注意遠程TSAP的確定,需要與STEP7軟件中網絡組態里的屬性設置保持一致。
選擇CRC校驗,使用缺省的時間間隔30秒,點擊下一步按鈕。
填寫模塊所占用的V存儲區的起始地址。你也可以通過建議地址按鈕來獲得系統建議的V存儲區的起始地址, 點擊下一步按鈕。
點擊”完成”按鈕完成以太網向導設置。
之后功能塊ETHx_CTRL 和 ETHx_XFR將被創建,必須在STEP 7-MicroWIN的主循環塊MAIN (OB1)中調用這些功能塊。
功能塊ETHx_CTRL 用于建立通訊。編寫圖中的通訊程序,保存組態并下載到S7-200 CPU上。
注意:功能塊ETHx_XFR 僅在用于客戶端進行數據傳送時才被調用。
S7連接組態
本例中使用S7-300作為樣例建立S7連接,對于S7-400的組態步驟是一樣的。
在STEP7中打開S7-300項目文件,通過Options--Configure Network或者是相對應的圖標打開NetPro對話框。
在NetPro中選中S7-300站的CPU并通過菜單命令,Insert--New Connection添加一個新連接。
選擇連接伙伴為“unspecified”及連接類型為“S7 connection”。點擊“Apply”按鈕,之后S7連接的屬性對話框將打開。
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在“Address Details”對話框中,本地的TSAP通常選用默認,輸入通信伙伴的TSAP,本例中S7-200的TSAP為12.00。
注意:分別組態S7-200和S7-300時,本地和遠程的TSAP號是必須完全對應的。通常本地TSAP是默認的,所以在組態此步驟時,需要兩邊確認一下。
在NetPro中選中S7-300站,保存及編譯后下載到S7-300 中,此處注意需要下載網絡組態。
對于S7-400的組態步驟一樣,需要對應本地TSAP及伙伴S7-200的TSAP (例子中為13.00)。
接下來,在S7程序中調用功能塊,進行編程。
需要在S7-300程序中,調用功能塊FB14 “GET” 和 FB15 “PUT”。可以在Standard Library--Communication Blocks--Blocks下找到這些功能塊。
注意:
1. ID:為Netpro里組態S7連接屬性窗口中的Block paramters-Local ID。
2.ADDR_1為伙伴PLC的數據區域,由于通信伙伴是S7-200的V區,V區與S7-300的DB1地址相對應。
3.RD_1為本地PLC的數據接收區;SD_1為本地PLC的數據發送區。
如果通信無法建立,請查看“PUT”和“GET”指令的錯誤代碼,STATUS僅在一個周期內有效,需要在ERROR=1時捕捉錯誤狀態。如下圖所示:
對于FB14 “GET” 和 FB15 “PUT”的輸入參數'ID",也可通過鼠標右擊功能塊ID引腳,可以自動插入本地ID連接。如下圖所示:
如果使用S7-400必須調用功能塊SFB14 “GET” 和 SFB15 “PUT”?梢栽赟tandard Library--System Function Blocks--Blocks 找到這些功能塊.