西门子S7-1200与S7-300-PLC的以太网TCP-及ISO-on-TCP通信

1 概述概述 1 1 S7 1200 的的 PROFINET 通信口通信口 S7 1200 CPU 本体上集成了一个 PROFINET 通信口 支持以太网和基于 TCP IP 的通信 标准 使用这个通信口可以实现 S7 1200 CPU 与编程设备的通信 与 hmi 触摸屏的通信 以及与其它 CPU 之间的通信 这个 PROFINET 物理接口是支持 10 100Mb s 的 RJ45 口 支持电缆交叉自适应 因此一个标准的或是交叉的以太网线都可以用于这个接口 1 2 S7 1200 支持的协议和最大的连接资源支持的协议和最大的连接资源 S7 1200 CPU 的 PROFINET 通信口支持以下通信协议及服务 TCP ISO on TCP RCF 1006 S7 通信 服务器端 通信口所支持的最大通信连接数 S7 1200 CPU PROFINET 通信口所支持的最大通信连接数如下 3 个连接用于 HMI 触摸屏 与 CPU 的通信 1 个连接用于编程设备 PG 与 CPU 的通信 8 个连接用于 Open IE TCP ISO on TCP 的编程通信 使用 T block 指令来实现 3 个连接用于 S7 通信的服务器端连接 可以实现与 S7 200 S7 300 以及 S7 400 的以 太网 S7 通信 S7 1200 CPU 可以同时支持以上 15 个通信连接 这些连接数是固定不变的 不能自定义 TCP Transport Connection Protocol TCP 是由 RFC 793 描述的标准协议 可以在通信对象间建立稳定 安全的服务连接 如果 数据用 TCP 协议来传输 传输的形式是数据流 没有传输长度及信息帧的起始 结束信息 在以数据流的方式传输时接收方不知道一 条信息的结束和下一条信息的开始 因此 发送 方必须确定信息的结构让接收方能够识别 在多数情况下 TCP 应用了 IP Internet protocol 也就是 TCP IP 协议 它位于 ISO OSI 参考模型的第四层 协议的特点 与硬件绑定的高效通信协议 适合传输中等到大量的数据 PLC 1 Program blocks Main 主程序中 从右侧窗口 Instructions Extended Instructions Communications 下调用 TSEND C 指令 并选择 Single Instance 生成背景 DB 块 然后单击指令块下方的 下箭 头 使指令展开显示所有接口参数 然后 创建并定义发送数据区 DB 块 通过 Project tree PLC 1 Program blocks Add new block 选择 Data block 创建 DB 块 选择绝对寻址 点击 OK 键 定义 发送数据区为 100 个字节的数组 根据所使用的参数创建符号表 如图 1 所示 配置连接参数 如图 2 所示 配置块接口参数 如图 3 所示 图 1 创建所使用参数的符号表图 PLC tag 图 2 配置连接参数 图 3 配置 TSEND C 块参数 调用 TRCV 通信指令并配置块参数如图 6 47 所示 因为与发送使用的是同一连接 所以使用的是不带连接的发送指令 TRCV 连接 ID 使用 的也是 TSEND C 中的 Connection ID 号 如图 4 所示 图 4 配置 T RCV 块参数 2 2 S7 300 CPU 的的 ISO on TCP 通信的组态编程通信的组态编程 使用 STEP 7 软件新建一个项目并进行硬件组态 创建完新项目 在项目的窗口下 右键菜单里 选择 Insert New Object SIMATIC 300 Station 插入一个 S7 300 站 为了编程方便 我们使用时钟脉冲激活通信任务 在 CPU 的 Properties Cycle Clock Memory 中设置 如图 5 所示 图 5 设置时钟脉冲 每一个时钟位都按照不同的周期 频率在 和 之间切换变化 见表 1 表 1 时钟位频率 位 周期 S 201 Jun10 80 50 40 20 1 频率 Hz 0 50 6251Jan 25202 Mai510 配置以太网模块 进入 HW Config 中 组态所使用的 CPU 及 CP343 1 模板 并新建以态网 Ethernet 1 配置 CP343 1 模板 IP 地址为 192 168 0 2 子网掩码为 255 255 255 0 如图 6 所示 配置完硬件组态及属性 编译存盘并下载所有硬件组态 图 6 S7 300 硬件配置 网络组态 打开 NetPro 配置网络 选中 CPU 在连接列表里建立新的连接并选择连接对象和通信 协议 如图 7 所示 图 7 创建新的连接并选择 ISO on TCP 协议 这时会跳出通用信息 如图 8 所示 图 8 通用信息 然后 进入 Addresses 配置通信双方的 IP 地址及 TSAP 地址 如图 9 所示 图 9 配置通信的 IP 地址及 TSAP 地址 配置完连接并编译存盘后 将网络组态下载到 CPU300 中 软件编程 在 OB1 中 从 Libraries SIMATIC NET CP CP300 下 调用 FC5 AG SEND FC6 AG RECV 通信指令 创建接收数据区为 DB2 定义成 100 个字节的数组 CALL AG RECV 调用 FC6 ID 1 连接号 要与连接配置列表中一致 见图 8 LADDR W 16 100 CP 的地址 要与配置中一致 见图 8 RECV P DB2 DBX 0 0 BYTE 100 接收数据区 NDR M10 0 为 1 时 接收到新数据 ERROR M10 1 为 1 时 有故障发生 STATUS MW12 状态代码 LEN MW14 接收到的实际数据长度 CALL AG SEND 调用 FC5 ACT M0 2 为 时 激活发送任务 ID 1 连接号 要与连接配置中一致 LADDR W 16 100 CP 的地址 要与配置中一致 SEND IB0 发送数据区 LEN 1 发送数据的长度 DONE M10 2 为 1 时 发送完成 ERROR M10 3 为 1 时 有故障发生 STATUS MW16 状态代码 2 3 监控通信结果监控通信结果 下载 S7 1200 和 S7 300 中的所有组态及程序 监控通信结果 如图 10 图 11 所示 在 S7 1200 CPU 中向 DB3 中写入数据 11 22 33 则在 S7 300 中的 DB2 块收到 数据也为 11 22 33 在 S7 300 CPU 中 将 2 1111 1111 写入 IB0 则在 S7 1200 CPU 中 QB0 中收到的数据 也为 2 1111 1111 图 10 S7 1200 监控表 图 11 S7 300 变量表 3 TCP 通信通信 使用 TCP 协议通信 除了连接参数的定义不同 通信双方的其它组态及编程与前面的 ISO on TCP 协议通信完全相同 S7 1200 CPU 中 使用 TCP 协议与 S7 300 通信时 PLC 1 的连接参数 如图 12 所示 通信伙伴 S7 300 的连接参数 如图 13 所示 图 12 S7 1200 的 TCP 连接参数的配置 图 13 S7 300 的 TCP 连接参数的配置 1 1 概述概述 1 11 1 S7 1200S7 1200 的的 PROFINETPROFINET 通信口通信口 S7 1200 CPU 本体上集成了一个 PROFINET 通信口 支持以太网和基于 TCP IP 的通信标准 使用这个通信口可以实现 S7 1200 CPU 与编程设备的通信 与 hmi 触摸屏的通信 以及与其它 CPU 之间的通信 这个 PROFINET 物理接口是 支持 10 100Mb s 的 RJ45 口 支持电缆交叉自适应 因此一个标准的或是交叉 的以太网线都可以用于这个接口 1 21 2 S7 1200S7 1200 支持的协议和最大的连接资源支持的协议和最大的连接资源 S7 1200 CPU 的 PROFINET 通信口支持以下通信协议及服务 TCP ISO on TCP RCF 1006 S7 通信 服务器端 通信口所支持的最大通信连接数 S7 1200 CPU PROFINET 通信口所支持的最大通信连接数如下 3 个连接用于 HMI 触摸屏 与 CPU 的通信 1 个连接用于编程设备 PG 与 CPU 的通信 8 个连接用于 Open IE TCP ISO on TCP 的编程通信 使用 T block 指 令来实现 3 个连接用于 S7 通信的服务器端连接 可以实现与 S7 200 S7 300 以及 S7 400 的以太网 S7 通信 S7 1200 CPU 可以同时支持以上 15 个通信连接 这些连接数是固定不变的 不 能自定义 TCP Transport Connection Protocol TCP 是由 RFC 793 描述的标准协议 可以在通信对象间建立稳定 安全的服务 连接 如果数据用 TCP 协议来传输 传输的形式是数据流 没有传输长度及信 息帧的起始 结束信息 在以数据流的方式传输时接收方不知道一 条信息的结 束和下一条信息的开始 因此 发送方必须确定信息的结构让接收方能够识别 在多数情况下 TCP 应用了 IP Internet protocol 也就是 TCP IP 协议 它 位于 ISO OSI 参考模型的第四层 协议的特点 与硬件绑定的高效通信协议 适合传输中等到大量的数据 PLC 1 Program blocks Main 主程序中 从右侧窗口 Instructions Extended Instructions Communications 下调用 TSEND C 指令 并选择 Single Instance 生成背景 DB 块 然后单击指令块下方的 下箭头 使指令展开显示所有接口参数 然后 创建并定义发送数据区 DB 块 通过 Project tree PLC 1 Program blocks Add new block 选择 Data block 创建 DB 块 选择绝对寻址 点 击 OK 键 定义发送数据区为 100 个字节的数组 根据所使用的参数创建符号表 如图 1 所示 配置连接参数 如图 2 所示 配置块接口参数 如图 3 所示 图 1 创建所使用参数的符号表图 PLC tag 图 2 配置连接参数 图 3 配置 TSEND C 块参数 调用 TRCV 通信指令并配置块参数如图 6 47 所示 因为与发送使用的是同一连接 所以使用的是不带连接的发送指令 TRCV 连接 ID 使用的也是 TSEND C 中的 Connection ID 号 如图 4 所示 图 4 配置 T RCV 块参数 2 22 2 S7 300S7 300 CPUCPU 的的 ISOISO onon TCPTCP 通信的组态编程通信的组态编程 使用 STEP 7 软件新建一个项目并进行硬件组态 创建完新项目 在项目的窗口下 右键菜单里 选择 Insert New Object SIMATIC 300 Station 插入一个 S7 300 站 为了编程方便 我们使用时钟脉冲激活通信任务 在 CPU 的 Properties Cycle Clock Memory 中设置 如图 5 所示 图 5 设置时钟脉冲 每一个时