西門子S7-1200與S7-300PLC的以太網(wǎng)TCP及ISOonTCP通信要點(diǎn)

1、1. 概述1.1 S7-1200 的 PROFINET 通信口S7-1200 CPU 本體上集成了一個 PROFINET 通信口，支持以太網(wǎng)和基于 TCP/IP的通信標(biāo) 準(zhǔn)。使用這個通信口可以實(shí)現(xiàn) S7-1200 CPU與編程設(shè)備的通信，與 hmi觸摸屏的通信，以 及與其它CPU之間的通信。這個PROFINET物理接口是支持 10/100Mb/s的RJ45 口，支 持電纜交叉自適應(yīng)，因此一個標(biāo)準(zhǔn)的或是交叉的以太網(wǎng)線都可以用于這個接口。1.2 S7-1200支持的協(xié)議和最大的連接資源S7-1200 CPU 的PROFINET通信口支持以下通信協(xié)議及服務(wù)? TCP? ISO on TCP ( RC

2、F 1006 )? S7通信(服務(wù)器端)通信口所支持的最大通信連接數(shù)S7-1200 CPU PROFINET 通信口所支持的最大通信連接數(shù)如下：? 3個連接用于HMI (觸摸屏)與CPU的通信? 1個連接用于編程設(shè)備(PG)與CPU的通信? 8個連接用于 Open IE ( TCP, ISO on TCP)的編程通信，使用 T-block指令來實(shí)現(xiàn)? 3個連接用于S7通信的服務(wù)器端連接，可以實(shí)現(xiàn)與S7-200，S7-300以及S7-400的以太網(wǎng)S7通信S7-1200 CPU可以同時支持以上 15個通信連接，這些連接數(shù)是固定不變的，不能自定義。TCP( Tran sport Connectio

3、n Protocol)TCP是由RFC 793描述的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，可以在通信對象間建立穩(wěn)定、安全的服務(wù)連接。如果 數(shù)據(jù)用TCP協(xié)議來傳輸，傳輸?shù)男问绞菙?shù)據(jù)流，沒有傳輸長度及信息幀的起始、結(jié)束信息。 在以數(shù)據(jù)流的方式傳輸時接收方不知道一條信息的結(jié)束和下一條信息的開始。因此，發(fā)送方必須確定信息的結(jié)構(gòu)讓接收方能夠識別。在多數(shù)情況下 TCP應(yīng)用了 IP (Internetprotocol)，也就是“TCP/IP協(xié)議”它位于ISO-OSI參考模型的第四層。協(xié)議的特點(diǎn)：?與硬件綁定的高效通信協(xié)議?適合傳輸中等到大量的數(shù)據(jù)(<=8192 bytes)?為大多數(shù)設(shè)備應(yīng)用提供-錯誤恢復(fù)-流控制-可靠性? 一個

4、基于連接的協(xié)議?可以靈活的與支持 TCP協(xié)議的第三方設(shè)備通信?具有路由兼容性?只可使用靜態(tài)數(shù)據(jù)長度?有確認(rèn)機(jī)制?使用端口號進(jìn)行應(yīng)用尋址?大多數(shù)應(yīng)用協(xié)議，如 TELNET、FTP都使用TCP?使用SEND/RECEIVE編程接口進(jìn)行數(shù)據(jù)管理需要編程來實(shí)現(xiàn)1.3硬件需求和軟件需求硬件： S7-1200 CPU S7-300 CPU + CP343-1 （支持 S7 Client） PC （帶以太網(wǎng)卡） TP以太網(wǎng)電纜軟件： STEP 7 Basic V10.5 STEP 7 V5.42. ISO on TCP 通信S7-1200 CPU與S7-300/400 之間通過ISO on TCP通信，需要

5、在雙方都建立連接，連接對象選擇 “ Un specified?！八瓿傻耐ㄐ湃蝿?wù)為： S7-1200將DB3里的100個字節(jié)發(fā)送到 S7-300的DB2中 S7-300將輸入數(shù)據(jù)IB0發(fā)送給S7-1200的輸出數(shù)據(jù)區(qū) QB0。2.1 S7-1200 CPU的組態(tài)編程組態(tài)編程過程與 S7-1200 CPU之間的通信基本相似 （見6.3 ），這里簡單描述一下步驟： 使用STEP 7 Basic V10.5 軟件新建一個項(xiàng)目在 STEP 7 Basic 的 “ Portal View 中選擇 “Create new project 創(chuàng)建一個新項(xiàng)目 添加新設(shè)備然后進(jìn)入“ Project view，&q

6、uot;在“ Project tree下雙擊“Add new device ；在對話框中選擇所使用 的S7-1200 CPU添加到機(jī)架上，命名為plc_1。 為PROFINET通信口分配以太網(wǎng)地址在“Device View 中點(diǎn)擊 CPU上代表PROFINET通信口的綠色小方塊，在下方會出現(xiàn)PROFINET 接口的屬性，在 “ Ethernet addresses 下分配 ”IP 地址為 ，子網(wǎng)掩 碼為 。 在S7-1200 CPU中調(diào)用“TSEND_CB信指令并配置連接參數(shù)和塊參數(shù)在主程序中調(diào)用發(fā)送通信指令，進(jìn)入“ Project tree

7、” > “ PLC_1” > “ Program blocks ” > “ Main”主程序中，從右側(cè)窗口“Instructions ” > “Extended Instructions” > “Communica下調(diào)用“ TSENDJ指令，并選擇“ Single Instanee生成背景DB塊。然后單擊指令塊下方的下箭頭”，使指令展開顯示所有接口參數(shù)。然后，創(chuàng)建并定義發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)DB塊。通過“ Project tree ” > “ PLC_1” > “ Programblocks ” > “ Add new blQcl選擇”“ Data bloc

8、k創(chuàng)建"DB塊，選擇絕對尋址，點(diǎn)擊“ 0鍵，定義發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)為100個字節(jié)的數(shù)組。根據(jù)所使用的參數(shù)創(chuàng)建符號表，如圖1所示。配置連接參數(shù)，如圖 2所示。配置塊接口參數(shù)，如圖 3所示。PLC tag芟iNameData t pw-ddressretain Cominnt2Hz_cloclEouldjllllpUt_b ,-tr 'JEJtw%IB0T_C_COIdFBool%MI 0 0斗TSEMLC_DC'IJEBool%LII0 15TSENDC.BUSiBool%MI0 26rsEHr<_ErppEool%M10 3了T'5EMC<_ST-TUS%

9、MW128'I1 utput_b /teOE ；te%OEOgar3TRC _l IDFEool珀 hl 10410-4jTP.Cv,EU5YEool%UI0 511-£11TFC_ERROREool%LII0 512TRCv,FC/D_LEI IIMint%MW1 En<uTPX-,STATU5Word%MW14圖1創(chuàng)建所使用參數(shù)的符號表圖PLC tagConnectionGeneralPartnerEnd pointLOCdl送擇匾n仗佯 為“未定InterfaceCPU 1214C DODODC IE(ROH1； SubnetAddressConnection t

10、ype(1協(xié)議16入通信伙伴IP地址Connection IDConnection dat«FL< 1 Conn*cti'M C'E通信擁連接ID易連接數(shù)援D8的符號名Eitflbhjh fl<Trvc corintoan應(yīng)擇PLC 1為主功連接方謖養(yǎng)噬借収方的TSAP地址Addiess detailsTSAP (ASCII)TSAP IDfLClfLC：50 4C4$ ,150 4C4J S：Local 1SAPT5AP圖2配置連接參數(shù)，連接“ ID使用” > “SIMATIC 300Network 1:CommentDB1TSENDjtIFNEN

11、O%M0 3_2Hz_dock"-REQDONEi T5ENDC.DONE-TRUE -CONT100-LENBUSYd -TSENDC_.BUSY"%D02%M10 3'PLjC 1ERRORT -TSENDC_.ERROR-Connection MTCONNECT%MW12PDB3 DBXO OtaTSENDCBYTE 100 JDATASTATUS-%M10.QT_C_C0MR"-COM RST圖3配置TSEND_C塊參數(shù) 調(diào)用“TRCV通信指令并配置塊參數(shù)如圖6 47所示。因?yàn)榕c發(fā)送使用的是同一連接，所以使用的是不帶連接的發(fā)送指令的也是“ TSEN

12、D_C中的“ Conn ection ID號，如圖4所示。 Network 2:CoinrrK-ntTECVENENOEN_R IDNDR1 -TRCV_NDR-LENBUSY%M10.54 TRCV_SU5Y'DATAERROR%M10.64 TRCV.ERROR'STATUS%MW14-"TRCV-STATUS"RCVDJFN%MW16 _TRCV RCVDLEN,bTRUE -1 -1HOutpul_byteOd,%DB5T-RCV-D礦為了編程方便，我們使用時鐘脈沖激活通信任務(wù)，在Memory "中設(shè)置，如圖5所示。CPU 的 “ Prop

13、erties Y “Cycle/Clock圖5設(shè)置時鐘脈沖圖5設(shè)置時鐘脈沖每一個時鐘位都按照不同的周期/頻率在0和1之間切換變化，見表每一個時鐘位都按照不同的周期/頻率在0和1之間切換變化，見表1。位76543210周期（S）201.Jun0.20.1頻率（Hz）0.50.6251Jan 25202. Mai510表1 ：時鐘位頻率表1 :時鐘位頻率配置以太網(wǎng)模塊進(jìn)入“ HW Config”中，組態(tài)所使用的 CPU及“ CP3431”模板。并新建以態(tài)網(wǎng) Ethernet （1）, 配置“CP3431 ”模板IP地址為：，子網(wǎng)掩碼為： 255.255.2

14、55.0 。如圖6所示。 配置完硬件組態(tài)及屬性，編譯存盤并下載所有硬件組態(tài)。圖6 S7-300硬件配置 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)打開 “NetPro”配置網(wǎng)絡(luò)，選中CPU,在連接列表里建立新的連接并選擇連接對象和通信協(xié)議，如圖7所示。圖7創(chuàng)建新的連接并選擇ISO-on-TCP協(xié)議這時會跳出通用信息，如圖8所示。Properties - ISO-on-TCP connectionGeneral llnfomationAddresses | Options | Overview| Status InfoimationOKCancelHelo圖8通用信息然后，進(jìn)入“Addresses配置通信雙方的IP地址及TSAP

15、地址，如圖9所示。圖9配置通信的IP地址及TSAP地址配置完連接并編譯存盤后，將網(wǎng)絡(luò)組態(tài)下載到CPU300中。 軟件編程FC6在 0B1 中，從 “Libraries ” > “SIMATIC_NET_CP> “CP3下配調(diào)用 FC5（ AG_SEND）、（AG_RECV）通信指令。創(chuàng)建接收數(shù)據(jù)區(qū)為DB2，定義成100個字節(jié)的數(shù)組。CALL “ AG_RECV 調(diào)用/ FC6ID : =1 /連接號，要與連接配置列表中一致，見圖8LADDR : =W#16#100 /CP的地址，要與配置中一致，見圖8RECV : =P#DB2.DBX 0.0 BYTE 100 /接收數(shù)據(jù)區(qū)NDR

16、: =M10.0 /為1時，接收到新數(shù)據(jù)ERROR : =M10.1 /為1時，有故障發(fā)生STATUS : =MW12 / 狀態(tài)代碼LEN : =MW14 /接收到的實(shí)際數(shù)據(jù)長度CALL “ AG_SEND”調(diào)用 FC5ACT : =M0.2 /為1時，激活發(fā)送任務(wù)ID : =1 /連接號，要與連接配置中一致LADDR : =W#16#100 /CP的地址，要與配置中一致SEND : =IB0 /發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)LEN : =1 /發(fā)送數(shù)據(jù)的長度DONE : =M10.2 /為1時，發(fā)送完成ERROR : =M10.3 /為1時，有故障發(fā)生STATUS : =MW16 / 狀態(tài)代碼2.3監(jiān)控通信結(jié)果

17、下載S7-1200和S7-300中的所有組態(tài)及程序，監(jiān)控通信結(jié)果，如圖10、圖11所示。在S7-1200 CPU中向DB3中寫入數(shù)據(jù)：“ 11、 “22、 “33；則在 S7-300中的DB2塊收到數(shù)據(jù)也為“ 11、“ 22、“ 33。在S7-300 CPU中，將 “2#1111_111T寫入IB0，則在 S7-1200 CPU中QB0中收到的數(shù)據(jù) 也為 “ 2#1111_1111”。鬼璨斜兎鞏F F印鬥穿1i.ddreiDi$pljyMonitorI l. dlue"Data_bhckDE&v DECigned1 1 D V2_IR 11DEY ILT 1.J'Da

18、ta_No :l _1 * Static_lDEE2 DEC_:ign*d3?扌IZ_JAOutpbjteG*Bin1 1 1 l_1 1 1 1圖10 S7-1200 監(jiān)控表vat 1 ©CPU300-1200 ISO on TCPSIMATIC 300(1)CPU 314C-2 D叭SJP Ifall-AddressDi. splaf formatStatus val/u電Modify value1DB2. DEB0DEC112DB乙 DEB1DEC225DBA DBB2DEC334IB0Bin2#1111 1111-亠-，亠.圖11 S7-300 變量表3. TCP通信使用TC

19、P協(xié)議通信，除了連接參數(shù)的定義不同， 通信雙方的其它組態(tài)及編程與前面的ISO onTCP協(xié)議通信完全相同。S7-1200 CPU中，使用 TCP協(xié)議與S7-300通信時，PLC_1的連接參數(shù)，如圖12所示。通信伙伴S7-300的連接參數(shù)，如圖13所示。ConnectionGeneralLocbIPiitnflr.二InterlaceSubnetAddressConrierttOn 10ConvectronAddrr detailsPort (decirriai)Umpecifiedt ： 14C poDCfDGPL< 1 twin*Eon (>£ f jublnh

20、71;ctm conntdionS3 Fort圖12 S7-1200 的TCP連接參數(shù)的配置I *1ia«tfr*TCPE publish jctrve comedKni殳遺通信端口號Pjrtner圖13 S7-300 的TCP連接參數(shù)的配置圖13 S7-300 的TCP連接參數(shù)的配置1. 概述1.1 S7-1200 的 PROFINET!信口S7-1200 CPU本體上集成了一個 PROFINET通信口，支持以太網(wǎng)和基于 TCP/IP 的通信標(biāo)準(zhǔn)。使用這個通信口可以實(shí)現(xiàn) S7-1200 CPU與編程設(shè)備的通信，與hmi 觸摸屏的通信，以及與其它 CPU之間的通信。這個PROFINE

21、T物理接口是支持 10/100Mb/s的RJ45 口，支持電纜交叉自適應(yīng)，因此一個標(biāo)準(zhǔn)的或是交叉的以太 網(wǎng)線都可以用于這個接口。1.2 S7-1200支持的協(xié)議和最大的連接資源S7-1200 CPU的PROFINET通信口支持以下通信協(xié)議及服務(wù)? TCP? ISO on TCP （ RCF 1006 ）? S7通信（服務(wù)器端）通信口所支持的最大通信連接數(shù)S7-1200 CPU PROFINET通信口所支持的最大通信連接數(shù)如下：? 3個連接用于HMI （觸摸屏）與CPU的通信? 1個連接用于編程設(shè)備(PG與CPU的通信? 8 個連接用于 Open IE ( TCP, ISO on TCP) 的編

22、程通信，使用 T-block 指令 來實(shí)現(xiàn)? 3個連接用于S7通信的服務(wù)器端連接，可以實(shí)現(xiàn)與 S7-200, S7-300以及S7-400 的以太網(wǎng) S7 通信S7-1200 CPU可以同時支持以上15個通信連接，這些連接數(shù)是固定不變的，不 能自定義。TCP( Transport Connection ProtocolTCP 是由 RFC 793 描述的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，可以在通信對象間建立穩(wěn)定、安全的服務(wù) 連接。如果數(shù)據(jù)用 TCP 協(xié)議來傳輸，傳輸?shù)男问绞菙?shù)據(jù)流，沒有傳輸長度及信 息幀的起始、結(jié)束信息。在以數(shù)據(jù)流的方式傳輸時接收方不知道一 條信息的結(jié) 束和下一條信息的開始。 因此，發(fā)送方必須確定信息

23、的結(jié)構(gòu)讓接收方能夠識別 。在多數(shù)情況下TCP應(yīng)用了 IP (Internet protocol)，也就是“TCP/IP協(xié)議” 它位 于 ISO-OSI 參考模型的第四層。協(xié)議的特點(diǎn)：? 與硬件綁定的高效通信協(xié)議? 適合傳輸中等到大量的數(shù)據(jù) (<=8192 bytes)? 為大多數(shù)設(shè)備應(yīng)用提供-錯誤恢復(fù)-流控制-可靠性? 一個基于連接的協(xié)議? 可以靈活的與支持 TCP 協(xié)議的第三方設(shè)備通信? 具有路由兼容性? 只可使用靜態(tài)數(shù)據(jù)長度? 有確認(rèn)機(jī)制? 使用端口號進(jìn)行應(yīng)用尋址?大多數(shù)應(yīng)用協(xié)議，如 TELNET FTP都使用TCP?使用SEND/RECEIVE編程接口進(jìn)行數(shù)據(jù)管理需要編程來實(shí)現(xiàn)1.

24、3 硬件需求和軟件需求硬件： S7-1200 CPU S7-300 CPU + CP343-1 (支持 S7 Client ) PC (帶以太網(wǎng)卡) TP 以太網(wǎng)電纜軟件： STEP 7 Basic V10.5 STEP 7 V5.42. ISO on TCP 通信S7-1200 CPU與S7-300/400之間通過ISO on TCP通信，需要在雙方都建立連 接，連接對象選擇“ Unspecified ”。所完成的通信任務(wù)為： S7-1200將DB3里的100個字節(jié)發(fā)送到 S7-300的DB2中 S7-300將輸入數(shù)據(jù)IB0發(fā)送給S7-1200的輸出數(shù)據(jù)區(qū)QB02.1 S7-1200 CPU

25、的組態(tài)編程組態(tài)編程過程與 S7-1200 CPU之間的通信基本相似 （見6.3），這里簡單描述 一下步驟： 使用STEP 7 Basic V10.5軟件新建一個項(xiàng)目在 STEP 7 Basic 的 “ Portal View中選擇“Create new project建一個新項(xiàng)目 添加新設(shè)備然后進(jìn)入 “Project view,在 “Project treeF雙擊 “Add new device, ”在對話框中選 擇所使用的S7-1200 CPU添加到機(jī)架上，命名為plc_1。 為PROFINET通信口分配以太網(wǎng)地址在“Device View中點(diǎn)擊 CPU上代表PROFINET通信口的綠色小方

26、塊，在下方 會出現(xiàn) PROFINET 接口的屬性，在 “Ethernetaddresses下分配IP地址為 ，子網(wǎng)掩碼為 255.255.255.Q 在S7-1200 CPU中調(diào)用“TSEND_C通信指令并配置連接參數(shù)和塊參數(shù)在主程序中調(diào)用發(fā)送通信指令，進(jìn)入“Projecttree ”“PLC_1 >“Program blocks ” > “ Mai 芒程序中，從右側(cè)窗口 “In structio ns”“Exte ndedInstructions” > “Communic下調(diào)用”“TSEND_C指令，并選擇 “Single Instanee生成背景DB塊。然后單擊指令塊下方的 下箭頭”，使指令展開顯示所有接口參 數(shù)。然后，創(chuàng)建并定義發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)DB塊。通過“Projecttree ” >PLC_1 > “Programblocks ” > “Add new blo,選'擇 “Data block創(chuàng)建 DB塊，選擇絕對