基于以太网的S7-300PLCS7单边编程通信的实现课案

1基于以太网的S7-300PLCS7单边编程通信的实现 (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S7-300PLC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ImplementationofS7UnilateralProgrammingCommunicationbetweenS7-300PLCSBasedonEthernetXIAOXiao-gang (SichuanInjetElectricCo.,Ltd,DeyangSichuan618000)Abstract：ThispaperintroducesthattheSiemensS7-300PLChardwareandthecommunicationnetworksareconfiguredinSTEP7programmingsoftwareandtheproceduresofusingunilateralprogramminginS7protocoltorealizeEthernetcommunicationviaanintegratedPNport.TheEthernetbasedcommunicationbetweenS7-300seriesPLCsbyunilateralprogrammingviaPNportisakindoftypicalmodesinSiemensdatacommunicationschemesforindustrialcontrol,ithasalreadybeenwidelyappliedtovariousautomationprojects.Keywords：SiemensS7-300seriesPLC;IntegratedPNinterface;S7protocol;Datacommunicationbyunilateralprogramming;IndustrialEthernet;Systemfunctionblock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S7-300PLC相互之间，或者S7-300PLC与S7-400PLC之间，或者S7-400PLC相互之间的数据通信。由多种协议组成的集合协议。2单边编程通信SIMATICS7-PNCPU包含一个集成的Profinet接口，该接口除了具有ProfinetI/O功能现基于以太网的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；2S7-3001/S7-3001/D3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。PLCS工工控机HOPralkinPH____________I____________________________________________________J-______________I5#装冒也阿即Elhernel_____i—-PraibisPWI■1111111'S7-300FrUHiflPH111ii(ii4*SB111L2#MtS7-300MOProltllKPN匙；1!3#灌置12#装置3#it4*n1IIiii1i1111i<i111i图1S7-300PLC间通过集成PN口的以太网通信该网络中，PLC柜内和1〜4#控制柜的S7-300PLC都是6ES7315-2EH14-0AB0，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1~4#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Wince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5PLC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S7-300PLC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，3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4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)右键单击SIMATIC300(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65NetPro-(网络)--C:\ProgramFiles\Siemens\Step7\s7prc?j\l]野网i&(N)钳⑹插入⑴PLC视圏(VJ选项〔P)囱口fW)超他%%f1鈕筑[厨|x欝血曲！也|MPIPROFIBUS(l)PROFIBUSSIMATIC300(1)jJJK本建to图6插入一个新连接SIMATIC300(1)⑺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。6b)本地ID设为1。c)接口选择CPU315-2PN/DP,PN-IO(R0/S2)。d)设置伙伴的IP地址192.168.0.3。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S7-300PLC。e)点击“地址详细信息”按钮。图8S7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。bCPU2,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。7图图10继续完成与1〜4#控制柜内的PLC的S7连接设置5.2对控制柜内S7-300PLC的硬件组态图9地址详细信息设置 (10)重复步骤(6)、(7)、(8)、(9),继续完成与1~4#控制柜内的PLC的S7连接设置。只強NetPro-网目〔网寤)--G'ProggmFjle5\Siemen5\Step7\s7proj\l]晋网語㈣需⑹?tA(nPLC视图CV)迤项⑹窗口(W)耕助厲11雅量厲11雅量圭色厨辭貼關！JK^ID(共型JK^ID(共型运垃翌J盒拦览址伙低圮址頓頓進鉴(1)[LB]j進或13Z.l&E.Z-.4進或连鲨逹BtheirnetTi)[1£]"7连鲨逹g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另外1〜4#控制柜的S7-300PLC的程序下载时，IP地址需要分别设为：192.168.0.3、86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S7-400PLC，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。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。ID(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DB1FB14ReadDataFromaRamateCPU*GET*EMENONDRNDRERRORSTATUS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。9D02FB15WriteDatatoaRemoteCPUENENOENDONDONEERRORSTATUS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