基于以太网的S7300PLCS7单边编程通信的实现汇编

1、基于以太网的 S7-300 PLC S7 单边编程通信的实现 肖晓刚 （四川英杰电气股份有限公司，四川德阳618000） 摘要：本文介绍了在 STEP7编程软件中组态西门子 S7-300 PLC 硬件和通信网络， 通过 集成 PN 口实现 S7 协议单边编程以太网通信的步骤。 S7-300 系列 PLC 之间基于以太网的 单边编程通信是西门子工控数据通信方案中的一种典型模式， 已被广泛地应用于各类自动化 工程中。 关键词 ：西门子 S7-300 系列 PLC；集成 PN 口；S7 协议；单边编程数据通信；工业以 太网；系统功能块 中图分类号： 文献标识码： B Implementation o

2、f S7 Unilateral Programming Communication between S7-300 PLCS Based on Ethernet XIAO Xiao-gang （Sichuan Injet Electric Co., Ltd, Deyang Sichuan 618000） Abstract ： This paper introduces that the Siemens S7-300 PLC hardware and the communication networks are configured in STEP7 programming software an

3、d the procedures of using unilateral programming in S7 protocol to realize Ethernet communication via an integrated PN port. The Ethernet based communication between S7-300 series PLCs by unilateral programming via PN port is a kind of typical modes in Siemens data communication schemes for industri

4、al control, it has already been widely applied to various automation projects. Keywords ： Siemens S7-300 series PLC; Integrated PN interface; S7 protocol; Data communication by unilateral programming; Industrial Ethernet; System function block 1引言 S7协议是西门子 S7系列 PLC 基于 MPI 、Profibus、Ethernet网络的一种优化通信

5、协议， 其优点是通信双方无论是在同一 MPI 总线上，同一 Profibus 总线上或同一工业以太网中， 都可通过 S7 协议建立通信连接，使用相同的编程方式进行数据交换而与采用任何总线或者 网络的类型无关。 S7通信主要用于 S7-300 PLC相互之间，或者 S7-300 PLC与 S7-400 PLC 之间，或者 S7-400PLC 相互之间的数据通信。 S7协议是西门子 S7 系列产品之间通讯使用的标准协议，它广泛应用于各种通讯服务。 例如： PG通讯、 OP通讯、 S7基本通讯、 S7通讯，路由等。 S7协议是由多种应用层协议组 成的，或者说 S7 协议是一个由多种协议组成的集合协议

6、。 2 单边编程通信 SIMATIC S7- PN CPU 包含一个集成的 Profinet 接口，该接口除了具有 Profinet I/O 功能 外，还可以实现基于以太网的 S7 通信。 S7 通信按组态方式可分为双边编程通信和单边编程通信两种，单边编程通信适用于以 下几种情况： （1）通信伙伴无法组态 S7 连接； （2）通信伙伴无法停机； 3）不希望在通信伙伴侧增加通讯组态和程序。 3 通信网络的构成 以下是曾经完成的一个工程项目，该项目的网络结构如图 1 所示。 图 1 S7-300 PLC 间通过集成 PN 口的以太网通信 该网络中， PLC 柜内和 14# 控制柜的 S7-300

7、PLC 都是 6ES7 315-2EH14-0AB0 ，自带两 个以太网口（即 PN 口）。每个控制柜内的 PLC 通过 Profibus-DP 通讯读取对应装置的负载 数据。 PLC 柜和 14#控制柜的 S7-300PLC 之间的数据通信采用的是基于工业以太网的S7 单边通信。工控机采用 Wincc 组态软件通过功能画面和数据库实现集中显示和监控。 4 工作原理简介 PLC 柜的 PLC 控制启动过程（包括 14#负载），控制柜的 PLC 控制运行过程。 PLC 柜内 PLC 通过 S7 单边通信读取控制柜的负载的电源、 运行及故障状态， 当控制柜的负载电 源投入并且控制柜无故障时， PL

8、C 柜才能启动对应的负载。 PLC 柜启动过程完毕后，交给 对应的控制柜运行。若控制柜的负载电源未投入或者控制柜有故障时， PLC 柜就不能启动 对应的负载。 5 PLC 硬件与数据通信组态 下面，对该项目单边编程数据通信的组态进行介绍。 5.1 对 PLC 柜内 S7-300 PLC 的硬件组态 （1） 打开 STEP7 编程软件，创建新项目并在项目中插入 S7-300 站点；打开硬件组态， 组态 S7-300站点；在硬件目录中，添加 S7-300 的机架。如图 2所示。 图 2 建新项目并建立 S7-300 站点 (2) 在硬件目录中，在机架的插槽 1 添加 S7-300 的电源模块。选择

9、使用的 CPU，并拖 拽到机架的插槽 2 上。如图 3 所示。 图 3 添加 S7-300 电源模块和 CPU (3) 设置“ MPI/DP ”接口：接口类型设为“ Profibus ”，地址设为 2，Profibus 网络的波特率设为 1.5Mbps。设置“ PN-IO ”接口： IP 地址为 192.168.0.2。 (4) 添加 I/O 模块到机架上；添加装置到 Profibus 网络上。如图 4 所示。 图 4 添加 I/O 模块到机架上；添加装置到 Profibus 网络上 (5) 从菜单栏的“选项”下的“组态网络”进入网络组态界面。如图 5 所示。 图 5 进入网络组态界面 (6)

10、 右键单击 SIMATIC 300(1) ，在弹出对话框中选择“插入新连接”命令，插入一个新 连接。如图 6 所示。 图 6 插入一个新连接 SIMATIC 300(1) (7) 如图 7 所示： a) 选择“未指定”连接伙伴； b) 连接类型选择“ S7连接”，单击“确定” ，弹出 S7连接属性对话框。 图 7 选择“ S7 连接”，以弹出 S7 连接属性对话框 (8) 如图 8“属性 -S7 连接”所示，对话框设置如下： a)选中建立主动连接。 b）本地 ID 设为 1。 c）接口选择 CPU315-2 PN/DP ，PN-IO （ RO/S2）。 d）设置伙伴的 IP 地址 192.16

11、8.0.3。注意：伙伴的 IP 地址必须与 （3） 步中设置“ PN-IO 接口时的 IP 地址设在同一网段，只是 IP 地址的最后一位数不能相同，因为每个 IP 地址都代表一个 S7-300 PLC 。 e）点击“地址详细信息”按钮。 图 8 S7 连接属性设置 （9） 地址详细信息对话框设置，如图 9 所示。 a）设置安装 CPU 的机架号为 0。 b）设置安装 CPU 的槽号为 2，对于 S7-300，CPU 只能安装在 2 号槽。 c）设置连接资源号为 3，对于 S7 单边编程连接，连接资源号只能是3。 图 9 地址详细信息设置 （10） 重复步骤 （6）、（7）、（8）、（9），继续

12、完成与 14#控制柜内的 PLC 的 S7 连接设置。 只需要将本地 ID 依次设为 2、 3、 4，伙伴的 IP 地址依次设为 192.168.0.4、 192.168.0.5 、 192.168.0.6。如图 10 所示。 图 10 继续完成与 14#控制柜内的 PLC 的 S7 连接设置 5.2 对控制柜内 S7-300 PLC 的硬件组态 该硬件组态的配置方法与 PLC 柜内的一样， 只是不需要在组态网络中进行 S7连接组态。 另外 14#控制柜的 S7-300 PLC 的程序下载时， IP 地址需要分别设为： 192.168.0.3 、 192.168.0.4、192.168.0.5

13、、 192.168.0.6。 6 通信编程 由于配置的是 S7单边编程通信，只需要在配置S7网络连接一方(即 PLC 柜侧)进行 通信编程，需要调用系统功能块 FB14、FB15。若配置 S7网络连接方为 S7-400 PLC ，则需 要调用系统功能块 SFB14、SFB15。注意！调用系统功能块通信方式不能和全局数据通信方 式混合使用。 其中，FB14 用于读取伙伴 CPU的数据， FB15用于写入伙伴 CPU 的数据。注意： FB14、 FB15 系统功能块的最大传输字节数为212Bytes 。 读取数据编程如图 11 所示。 (1) M1.0 上升沿启动一次读取作业。 (2) 本地 ID

14、，在硬件组态 5.1 (8)中设置。 (3) 指向伙伴 CPU 中要被读取的区域，此处为 DB5.DBX0.0 开始的连续 10 个字节。 (4) 指向本地 CPU 中要用于存放读取数据的区域，此处为 DB6.DBX0.0 开始的连续 10 个字节。 图 11 调用 FB14 读取伙伴 CPU 数据的通信编程 写入数据编程如图 12 所示。 ( 1) M1.1 上升沿启动一次写入作业。 (2) 本地 ID，在硬件组态 5.1 (8)中设置。 ( 3)指向伙伴 CPU 中要用于写入的数据区域，此处为 DB15.DBX0.0 开始的连续 10 个字节。 ( 4)指向本地 CPU 中要用于发送的数据区域，此处为 DB16.DBX0.0 开始的连续 10 个字节。 图 12 调用 FB15 写入伙伴 CPU 数据的通信编程 7 结束语 该项目投产以来，数据通信一直都很稳定，深受用户的青睐。采用基于以太网的S7 单 边通信，其编程方便，通信速