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基于S7-300CPU的通信配置过程

SIMATIC S7- 300 CPU集成了 PROFINET 接口,该接口除了具备连接 PROFINET总线通信功能,同时还可用于标准的 TCP 通信。\” />

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概述

SIMATIC S7- 300 CPU集成了 PROFINET 接口,该接口除了具备连接 PROFINET总线通信功能,同时还可用于标准的 TCP 通信。

通过组态TCP连接及使用开放式通信专用功能块与其它设备建立TCP连接以实现通信。

本文以S7-300CPU作为TCP的服务器,PC机上运行的TCP&UDPDebug软件模拟第三方设备作为客户端;进行通信的配置过程。

自动化解决方案网络拓扑结构

如图1所示,300 PLC(192.168.0.1/24)与PC(192.168.0.2/24)进行OPEN IE TCP通信。300 PLC作为TCP通信连接的客户端。

http://news.vvfanli.com/wp-content/uploads/2022/03/20220315063535-623033b770aae.png

图1网络拓扑结构

硬件与软件需求

设备

数量

订货号

注释

PS307 120/230 VAC

1

6ES7307-1EA01-0AA0

负载电源模块

CPU 300

1

6ES7315-2EH14-0AB0

存储卡4MB

1

6ES7953-8LM11-0AA0

作为装载存储器

安装导轨

1

6ES7390-1AE80-0AA0

PC

1

表1硬件列表

设备

数量

订货号

注释

STEP 7 V5.5 SP4

1

6ES7810-4CC10-0YA5

Windows 7专业版SP1

64-bit Operating System

1

表2软件环境

组态配置分配 IP地址

通过如下的步骤配置PC的IP地址

步骤

操作

备注

1.

.

选择“开始>控制面板>网络和共享>本地连接>属性”打开Internet协议版本4(TCP/IPv4),

设置 PC 的 IP 地址。

http://news.vvfanli.com/wp-content/uploads/2022/03/20220315063536-623033b8a1e67.png

分配CPU模块的IP地址

步骤

操作

备注

1.

.

网线直接连接PC和CPU315。

连接两个设备到同一个以太网物理网上

2.

在 Engineer PC 上打开 STEP 7 V5.5。进入 SIMATIC Manager 主界面,展开菜单栏“PLC”,单击“Edit Ethernet Node”(编辑以太网节点)。

http://news.vvfanli.com/wp-content/uploads/2022/03/20220315063537-623033b963464.png

4.

弹出“Edit Ethernet Node”(编辑以太网节点)对话框,点击“Browse”。

http://news.vvfanli.com/wp-content/uploads/2022/03/20220315063537-623033b9cf681.png

3.

按照打印在CPU315模块上的 X2接口MAC地址来确定需要分配IP地址的设备,本案例为00-0E-8C-CD-B4-AA,选中此设备,点击“OK”。

http://news.vvfanli.com/wp-content/uploads/2022/03/20220315063538-623033baa9c9f.png

4.

在工作区“IP address”处输入IP地址192.168.0.1和“Subnet mask”处输入255.255.255.0,点击“Assign IP Configuration”。

http://news.vvfanli.com/wp-content/uploads/2022/03/20220315063539-623033bb7b65d.png

5.

操作成功后可显示 “The parameters were transferred successfully.”消息。

http://news.vvfanli.com/wp-content/uploads/2022/03/20220315063540-623033bc4d053.png

创建 PLC 项目

在 STEP7 V5.5中创建一个项目并插入CPU315 站。操作步骤如表3

步骤

操作

备注

1.

.

在 Engineer PC 上打开 STEP7 V5.5。在“File”菜单中选择“New…”选项。

http://news.vvfanli.com/wp-content/uploads/2022/03/20220315063541-623033bd1ece9.png

2.

在弹出的创建新项目窗口里输入项目名为“TCP_Server”,然后点击“OK”按钮。

http://news.vvfanli.com/wp-content/uploads/2022/03/20220315063541-623033bdbdf79.png

3.

.

在TCP_Client下点击右键“Insert New Object”,选择“SIMATIC 300 Station”。

http://news.vvfanli.com/wp-content/uploads/2022/03/20220315063542-623033be85766.png

4.

双击“Hardware”打开硬件组态。

http://news.vvfanli.com/wp-content/uploads/2022/03/20220315063543-623033bf80230.png

5.

插入 S7-300插槽。

http://news.vvfanli.com/wp-content/uploads/2022/03/20220315063544-623033c049a5e.png

插入S7-300 CPU,与实际PLC一致:6ES7 315-2EH14-0AB0 V3.2。

http://news.vvfanli.com/wp-content/uploads/2022/03/20220315063545-623033c162bc5.png

在弹出的“Properties-Ethernet interface PN-IO”对话框的“Parmeters”选项卡中为以太网接口添加,设置IP地址192.168.0.1和子网掩码255.255.255.0。

http://news.vvfanli.com/wp-content/uploads/2022/03/20220315063546-623033c29e5f9.png

点击“New…”新建子网。

http://news.vvfanli.com/wp-content/uploads/2022/03/20220315063547-623033c3ec82b.png

“New subnet Industrial Ethernet”对话框下 Name:Ethernet(1)。

http://news.vvfanli.com/wp-content/uploads/2022/03/20220315063548-623033c4cac0c.png

新建 Subnet 后,点击“OK”。

http://news.vvfanli.com/wp-content/uploads/2022/03/20220315063549-623033c5906be.png

点击“Save and Compile”按钮。编译保存硬件组态信息。

http://news.vvfanli.com/wp-content/uploads/2022/03/20220315063550-623033c65e31d.png

表3硬件组态

TCP通信向导组态

创建用于开放式TCP/IP通信的连接数据的向导(开放式通信向导)下载链接:

https://support.industry.siemens.com/cs/cn/en/view/98957840/zh

步骤

操作

备注

1.

开始菜单中选择“SIMATIC”—“Open Communication Wizard”。

http://news.vvfanli.com/wp-content/uploads/2022/03/20220315063551-623033c791bb3.png

2.

打开“Open Communication Wizard”。

http://news.vvfanli.com/wp-content/uploads/2022/03/20220315063552-623033c83a664.png

3.

选择 STEP 7 project。

ebce9cd6-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

4

选择 TCP_Server 项目。

ebf74334-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

5

选择 Block folder。

ec20049a-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

选择项目下的Blocks。

ec46918c-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

点击“Next”。

ec6da8d0-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

点击“OK”。

ec928e52-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

点击“Next”。

ecb9389a-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

选择“Connection type”—“TCP native”,

点击“Next”。

ecead422-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

选择“Communication parter B is not a S7-CPU(eg. a PC)”, 点击“Next”。

ed18622a-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

Connect name:“300_Server”。

ed43bea2-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

因为 S7 300作服务器,因此选择“Passive”。

ed6e8722-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

选择User interface:CPU 314/315/317/ET200pro(IM154-8 CPU)。

ed9a4024-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

Communication parter B的IP地址192.168.0.2,点击“Next”。

edc4899c-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

Communication parter A端口号:2000,点击“Next”。

edee5966-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

Communication parter A,数据块Name:DB1,点击“Next”。

ee119d9a-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

点击“Next”。

ee3eb136-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

点击“Finish”。

ee635176-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

点击“是”。

ee940dfc-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

表4 T_BLOCK编程

TCP通信编程

步骤

操作

备注

1.

查看 SIMATIC Manager—Blocks 下生成了 DB1。

eec099f8-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

2.

双击 OB1进入。

eee9adb6-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

3.

需要的功能块。

ef0aac00-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

4.

插入FB65 TCON

ef382112-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

5.

添加背景DB。

ef6720ac-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

7.

打开DB1,复制“OUCW_1”名称。

ef9383fe-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

8.

“CONNECT”引脚输入DB1. 粘贴“OUCW_1”。

efba36ac-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

9.

正确填写 FB65 引脚。

efcdc38e-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

10

添加 Bata Block。

efe6aa48-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

添加共享 DB11,作为发送数据区。

f00e6c4a-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

11

添加变量,类型为数组。

f0336c84-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

12

添加100个 BYTE 的数组变量。

f05959ee-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

13

添加 FB63,背景数据块为DB63,正确填写 FB63 引脚。

f06e7d6a-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

14

添加共享 DB12,作为接收数据区。

f08682fc-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

15

添加变量,类型为数组。

f0af365c-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

16

添加100个 BYTE 的数组变量。

f0c67452-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

17

添加 FB64,背景数据块为DB64,正确填写 FB64 引脚。

f0e0bb96-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

18

添加 FB66,背景数据块为DB66,正确填写 FB66 引脚。

f0fac8d8-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

表4 T_BLOCK编程

下载组态到站点

步骤

操作

备注

1.

返回 SIMATIC Manager 主界面。

f115ab1c-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

2.

下载项目到 PLC。

f1365a4c-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

3.

弹出的“Download”对话框,点击“Yes”。

f15b8470-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

TCP&UDPDebug组态

步骤

操作

备注

1.

桌面选择“TCP&UDPDebug”图标。

f17268ca-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

2.

双击进入“TCP&UDPDebug”界面。

f18d36e6-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

3.

右键“客户端模式”,点击“创建连接”。

f1b823a6-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

在弹出的创建连接对话框中填写目标IP:192.168.0.1;

端口:2000;本机端口:随机端口;点击“创建”按钮。

f1e8b58e-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

显示客户端模式(未连接状态)。

f20f3c68-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

TCP通信测试

步骤

操作

备注

1.

在SIMATIC Manager 中,Blocks 下插入变量表“Variable Table”。

f239b3c6-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

2.

添加变量。

f259d98a-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

3.

触发“TCON_REQ ”。

f282fd1a-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

M10.0 TCON_REQ显示为“true”。

f2b0a170-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

TCP&UDP测试工具,右键客户端模式下的 192.168.0.1:2000,点击“连接”。

f2d2a6b2-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

TCP&UDP测试工具,显示连接以建立。

f2f460e0-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

硬件组态,点击在线按钮。

f31fdd74-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

硬件组态在线后,双击CPU 315-2PN/DP。

f34479f4-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

进入CPU的 Module Information 对话框。

f36b2bee-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

进入“Communication”选项卡,可以看到“Open communication via Industrial Ethernet”下“Connection resources in use:”显示为:1。

f388f5e8-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

点击“Diagnostics…”,可以看到连接以建立。

f3a84d30-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

“TCP&UDPDebug”界面,接收区选择“十六进制”。

f3d1c35e-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

写入16进制数据“99 88 77 66 55 44 33 22 11 00”。

f3f861c6-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

触发“TSEND_REQ”,发送。

f41abbfe-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

TCP&UDP测试工具,接收区显示16进制数据“99 88 77 66 55 44 33 22 11 00”。

f440a378-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

在发送区写入16进制数据“00 11 22 33 44 55 66 77 88 99”,点击“发送”按钮。

f475168a-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

触发“TRCV_EN_R”,接收到 10个字节数据。

f49b774e-9f99-11ec-952b-dac502259ad0.png

审核编辑:郭婷

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