S7-300 和 S7-1500 的連接資源

連接資源	CPU 1516-3 PN/DP 1)	CPU 317-2 PN/DP2)
資源 (總數(shù))	256	32
資源 (預(yù)留)	10 (PG/HMI/Web)	2 (PG/OP)
用于 S7 和 HMI 可用資源數(shù)	246 3)	30
用于 OUC (開放的用戶通信) 可用資源數(shù)		16
通過本體集成接口最大資源數(shù)	128	32 4)
用于每個(gè)被連接的 HMI 設(shè)備最大的連接資源數(shù)量	3	1

1)	其中包括 S7-300/S7-1500 的 web 通信連接，以及 S7-1500 的 OPC UA 連接。
2)	S7 通信的 32 個(gè)資源中有 2 個(gè)預(yù)留給 PG/OP。此外，使用 S7-300 16 個(gè)連接，包括 OUC 和最多 80 個(gè) web 通信連接。
3)	在 246 個(gè)資源中，所有通信類型都被考慮在內(nèi)，包括 OPC UA 和最大的 80 個(gè) web 連接。
4)	在 S7-300 中，OUC、S7 和 web 通信的資源是分開管理的。

對(duì)于 CPU，每個(gè)通信連接都需要一個(gè)連接資源作為連接期間的管理要素。每個(gè) CPU 都有特定數(shù)量的連接資源，它們被不同的通信服務(wù)占用 (PG/OP、S7 通信、OUC)。

•  使用 S7-300，CPU 確定合理的連接資源的數(shù)量。連接的最大資源數(shù)量可以通過添加的 CP 進(jìn)行擴(kuò)展。在 S7/OP 通信中，CP 在 S7-300 CPU 中占用資源。在 CPU 中，多路復(fù)用資源被一個(gè) CP 占用。如果沒有多路復(fù)用，連接將從 CPU 配額中 1:1 獲得。PG 連接總是占用 CPU 中的一個(gè)資源。
• 使用 S7-1500，CPU 為完整的自動(dòng)化系統(tǒng)定義了有效的連接資源的上限。CPU 本身貢獻(xiàn)了這些連接資源的一部分。更多的資源來自 CP 和 CM。無論添加的 CP 和 CM 的數(shù)量如何，連接資源的總數(shù)量不能超過 CPU 類型設(shè)置的上限。

這三個(gè)示例基于 CPU 317-2 PN/DP (訂貨號(hào)：6ES7317-2EK14-0AB0) 和 CPU 1516-3 PN/DP (訂貨號(hào)：6ES7516-3AN01-0AB0)。

示例 1:  用 S7-300 組態(tài)連接

圖 1

1) 2) 3) 4)

用 CP2 的 S7 連接 用 CP1 的 OUC (開放的用戶通信)  PROFINET 連接 HMI 連接

當(dāng)通信服務(wù)登錄時(shí)，CPU 連接資源按時(shí)間順序保留。

 為了避免對(duì)通信資源的占用，僅按時(shí)間順序?qū)Ω鞣N通信服務(wù)進(jìn)行管理，對(duì)于某些服務(wù)，可以選擇保留連接資源。

 S7 和 OP 連接使用復(fù)合模式共享連接資源，這就是為什么圖 1 中的 CP2 的 3 個(gè) S7 連接在表中沒有顯示出來的原因。對(duì)于 PG 連接，總是需要一個(gè)資源。當(dāng)通過 CP 創(chuàng)建 S7 連接時(shí)，可以自動(dòng)啟用多路復(fù)用。

示例 1 顯示了創(chuàng)建連接所需的可用資源和所需的資源。

•  通過CPU，可以配置最多 16 個(gè) S7 連接。其他 16 個(gè)資源是為其他通信類型提供的，但并不是真正保留的。
• 另外，通過兩個(gè) CP，每個(gè)可以配置 16 個(gè) S7 連接。
• 一個(gè)資源被 HMI 通信占用。
• 在 CP1 中，有 4 個(gè)資源被用于 OUC。
  

組態(tài)	已占用資源	資源類型	剩余的 S7 通信資源	剩余的 OUC 資源
CPU 317-2 PN/DP	2	其他	32 - 3	16
	1	操作面板
CP1 (CP 343-1)	4	OUC	16	16 - 4
CP2 (CP 343-1)	0	S7 通信	16	16

使用通信指令 "AG_SEND" 和 "AG_RCV"，可以在 CP 和一個(gè)已組態(tài)的連接之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在這里，通過背板總線可以最多有 16 個(gè)連接。

示例 2: 用 S7-300 組態(tài)連接和非組態(tài)連接

1) 2) 3)

使用 CP2 非組態(tài)的 S7 連接 使用 CP1 組態(tài)的 S7 連接 PROFINET 連接

示例 2 表中顯示了創(chuàng)建連接所需的可用資源和所需的資源。

• 通過 CPU，可以配置最多 16 個(gè) S7 連接。其他 16 個(gè)資源是為更多的通信類型提供的，但并不是真正保留的。
•  通過兩個(gè) CP，每個(gè)可以配置 16 個(gè) S7 連接。
• 使用 CP1，為 S7 通信占用了 3 個(gè)資源。
  

組態(tài)	已占用資源	資源類型	剩余的 S7 通信資源	剩余的 OUC 資源
CPU 317-2 PN/DP	4	Other	32 - 4	16
CP1 (CP 343-1)	3	S7 communication	16 - 3	16
CP2 (CP 343-1)	0	S7 communication	16	16

示例 3: 用 S7-1500 組態(tài)，非組態(tài)和程序化連接

連接資源的占用時(shí)間取決于連接的設(shè)置方式。在 CPU 中占用一個(gè)連接資源

• 一旦在 STEP 7 (TIA Portal) 軟件中將 PG 在線與一個(gè) CPU 連接起來。
• 只要在瀏覽器中打開 CPU 的 web 服務(wù)器。

• 只要在 OPC UA 服務(wù)器的 CPU 和 OPC UA 客戶端之間有一個(gè)會(huì)話 (無組態(tài)的連接)。

• 只要在 CPU 的用戶程序中調(diào)用建立連接 (TSEND_C/TRCV_C 或 TCON) 的指令，或者通過這些塊 (編程的連接) 建立連接。

如果已經(jīng)在 STEP7(TIA Portal) 中組態(tài)了一個(gè)連接，那么當(dāng)硬件組態(tài)被下載到 CPU 時(shí)，連接資源就會(huì)被占用。在使用組態(tài)的連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸之后，連接不會(huì)斷開連接。連接資源仍然被永久占用。要再次釋放連接資源，您必須刪除 STEP7(TIA Portal) 中的組態(tài)連接，并將修改后的組態(tài)下載到 CPU 中。

下面的網(wǎng)絡(luò)包括兩個(gè)子網(wǎng) "PN/IE_1" (用 CPU 1516-3 PN/DP) 和  "PN/IE_2" (用 CM 1542_1) 和它們組態(tài)的 S7 連接。在子網(wǎng) "PN/IE_1" 中組態(tài)了兩個(gè) HMI 連接。

在 CPU 1516-3 PN/DP 的 “屬性” 中，在 “連接資源” 下的區(qū)域?qū)Ш街?，將顯示 CPU 的保留和可用的連接資源。

特定站的連接資源的列提供關(guān)于該站的保留和動(dòng)態(tài)連接資源的信息。

• 多達(dá) 256 個(gè)特定的連接資源可供自動(dòng)化系統(tǒng)使用:

• 182 個(gè)動(dòng)態(tài)連接資源，其中 169 個(gè)仍然可用。已有13 個(gè)資源用于 S7 的通信。

特定模塊的連接資源的列提供了關(guān)于如何在一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的 CPU、CP 和 CM 中占用資源的信息。

• CPU 提供最多 128 個(gè)連接資源。
• 這些資源中有 6 個(gè)已經(jīng)用于 S7 通信，還有 122 個(gè)仍然可用。
• CM 提供了 64 個(gè)資源，其中 7 個(gè)已經(jīng)使用了。

還顯示了用于 PG、HMI 和 web 服務(wù)器通信的預(yù)留連接資源。不管有多少其他通信服務(wù)已經(jīng)占用了連接資源，與 PG 之間的在線連接總是可能的。
  

• PG 通信
• HMI 通信
• S7 通信
• 開放的用戶通信
• Web 通信
• 其他通信 (OPCUA, 例如)

注意
在線視圖顯示了自動(dòng)化系統(tǒng)中所有已被占用的連接資源，包括帶有編程的連接資源的列，以及當(dāng)前在該站中所占用的自動(dòng)建立的連接。

更多信息
在下面的 STEP 7 (TIA Portal)手冊(cè)中提供了更多的信息 Display of the connection resources.

生成環(huán)境
這個(gè) FAQ 中的截圖是由 STEP 7(TIA Portal) V14 創(chuàng)建的。

描述

可以 使用組態(tài)控制功能來設(shè)置S7-1500控制器或者ET200MP的組態(tài)，即可以組態(tài)一個(gè)最大的硬件組態(tài)配置下載至 PLC 中，然后在程序中通過控制數(shù)據(jù)記錄的方式，使該設(shè)備可在缺少模塊或者更改模塊排列順序的情況下繼續(xù)運(yùn)行。如果以后更新了缺失的模塊，則無需重新組態(tài)，也無 需重新加載硬件組態(tài)。組態(tài)控制功能為用戶提供了靈活性，只要實(shí)際組態(tài)不超過設(shè)定的最大組態(tài)，就可以通過使用控制數(shù)據(jù)記錄196進(jìn)行控制，以指定所需的組 態(tài)。

S7-1500中 央機(jī)架實(shí)現(xiàn)組態(tài)控制功能

對(duì)于 S7-1500中央機(jī)架實(shí)現(xiàn)組態(tài)控制的要求：

STEP7 Professional V13 或更高版本

CPU S7-1500 固 件版本 V1.5 或更高版本

首先在 TIA 博 途中組態(tài) S7-1500 的 最大硬件配置。即目前存在的和以后更新硬件所使用的模塊，都包含于此硬件組態(tài)中。本例中，共組態(tài)了 10 個(gè)插槽，槽號(hào)為 0 至 9，模塊依次為 PS25W 24VDC 電源，S7-1516CPU，兩個(gè) DI16/DQ16 X24VDC模塊，PS25W 24VDC電源，TM Count 2X24V計(jì)數(shù)模板，DI 16X24VDC 模 塊，DQ 16X24VDC模塊，AI 8XU/IRTD/TC 模 擬量輸入模板，AQ 8XU/I HS 模 擬量輸出模板。

實(shí)際安裝的硬件依次為：S7-1516CPU，AI 8XU/IRTD/TC 模擬量輸入模板，AQ 8XU/I HS 模擬量輸出模板，TM Count 2X24V 計(jì) 數(shù)模板，PS25W 24VDC 電 源，DI 16X24VDC 模 塊，DQ 16X24VDC 模 塊。即最大硬件組態(tài)和實(shí)際硬件組態(tài)對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖01 所示：

圖01. 最大硬件組態(tài)與實(shí)際組態(tài)的對(duì)應(yīng)關(guān)系

然 后需要啟用 PLC 的 組態(tài)控制功能，在硬件組態(tài) CPU 的 屬性中，按照菜單命令“屬性”->“常規(guī)”->“組態(tài)控制”下，激活“允許通過用戶程序重新組態(tài)設(shè)備”選項(xiàng)，如圖 02 所示：

圖02. 激活組態(tài)控制功能

接 下來創(chuàng)建一個(gè)共享數(shù)據(jù)塊，用來存儲(chǔ)將要傳送的數(shù)據(jù)記錄。并在啟動(dòng)組織塊（本例為 OB100）中對(duì)數(shù)據(jù)塊賦值，作用是描述 實(shí)際安裝的模塊與最大組態(tài)之間的關(guān)系，規(guī)則如下表所示：

字節(jié)	含義	數(shù)值	說明
0	數(shù)據(jù)記錄長(zhǎng)度	4+ 插 槽數(shù)	數(shù)據(jù)記錄頭
1	數(shù)據(jù)記錄 ID	196
2	版本	4
3	版本	0
4	對(duì)最大組態(tài)中插槽0 中的模板進(jìn)行分配	硬件組態(tài)插槽 0 中的模板所對(duì)應(yīng)的實(shí)際插槽號(hào)	如果模板僅在硬件 組態(tài)中存在，而實(shí) 際中不存在，則數(shù)值為 B#16#FF
5	對(duì)最大組態(tài)中插槽1 中的模板進(jìn)行分配	硬件組態(tài)插槽 1 中的模板所對(duì)應(yīng)的實(shí)際插槽號(hào)
. .	. .	. .
4+插 槽數(shù)	對(duì)最大組態(tài)中最大插槽編號(hào)的模板進(jìn)行分配	硬件組態(tài)中最大插槽編號(hào)的模板對(duì)應(yīng)實(shí)際中的插槽號(hào)

表01. 數(shù)據(jù)記錄含義

說 明：

前 四個(gè)字節(jié)為標(biāo)頭，第一個(gè)字節(jié)為塊長(zhǎng)度（4+ 插 槽數(shù)），第二個(gè)字節(jié)為塊 ID（數(shù) 據(jù)記錄號(hào) 196），第三 個(gè)和第四個(gè)字節(jié)為版本（S7-1500 對(duì) 應(yīng)為 4 和 0）。

從 第五個(gè)字節(jié)開始，按照槽號(hào)由低到高的順序，依次描述最大硬件組態(tài)中的模塊在實(shí)際組態(tài)中的位置，組態(tài)中的模塊在實(shí)際中不存在時(shí)，向數(shù)據(jù)塊中寫入“B#16#FF”。按照以上規(guī)則在共享數(shù)據(jù) 塊中建立一個(gè)結(jié)構(gòu)，包含有 14 個(gè) 字節(jié)的數(shù)據(jù)，如圖 03 所 示：

圖03. 建立數(shù)據(jù)塊

必 須在啟動(dòng)組織塊（本例中為 OB100） 調(diào)用“WRREC”指令傳 送創(chuàng)建的數(shù)據(jù)記錄。在右側(cè)的指令欄中，按照順序“擴(kuò)展指令”-〉“分布式I/O”下找到“WRREC”指令。如果未能在啟動(dòng) OB（本例為 OB100）中傳輸有效的控制數(shù)據(jù)記錄， 則 CPU 會(huì)從啟動(dòng)模 式返回到停止模式。因此，需要“WRREC”指令執(zhí)行完才能退出啟動(dòng)組織 塊，本例中以功能塊“WRREC”的完成信號(hào)“Done”為循環(huán)指令的結(jié)束條件，保證能夠 完成數(shù)據(jù)記錄的傳輸。

對(duì) 于S7-1500 CPU，使用硬件標(biāo)識(shí)符 33（作為“WRREC” 指令的“ID”的參數(shù)）寫 入數(shù)據(jù)記錄，程序如圖 04 所 示，其中，參數(shù)“WRREC_DONE”、 “WRREC_BUSY” 等是在組織塊的接口參數(shù)中定義的臨時(shí)變量：

圖04. 在啟動(dòng)組織塊中寫入數(shù)據(jù)記錄

編 譯和下載程序至 S7-1500 CPU 中， 啟動(dòng)后，S7-1500 CPU 就 可以正確識(shí)別中央機(jī)架上現(xiàn)有的模板并啟動(dòng)。

注意：

對(duì)于在線顯示以及診斷緩沖區(qū)的顯示，都以硬件組 態(tài)中的最大組態(tài)顯示，而不是實(shí)際的組態(tài)。

實(shí)現(xiàn) S7-1500 中央機(jī)架的組態(tài)控制 時(shí)，不能有通信處理器 CP/CM（包 括點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信模板）。

系統(tǒng)電源模塊（PS）也遵從組態(tài)控制，但是不建議對(duì)插槽 0 的系統(tǒng)電源模塊進(jìn)行組態(tài)控制。

ET200MP 實(shí)現(xiàn)組態(tài)控制功能

固件版本 V2.0 以上的 IM155-5 PN ST 接口模板 或 IM155-5 PN HF 接 口模板支持組態(tài)控制功能。

首先在 TIA 博途中組態(tài)最大硬件配置，即以 后所能使用到模板都包含在這個(gè)組態(tài)中。本例中控制器為315-2PN DPCPU。ET200 MP 分布式 I/O 中共組態(tài)了 11 個(gè)模板，分別位于插槽 0~10 中，模 塊依次為 PS25W 24VDC 電 源，IM 155-5 PN ST 接 口模板，TM Count 2X24V 計(jì) 數(shù)模板，AI 8XU/IRTD/TC 模 擬量輸入模板，AQ 8XU/I HS 模 擬量輸出模板，DI 16X24VDC 模 塊，DQ 16X24VDC 模 塊，PS25W 24VDC 電 源，兩個(gè) DI16/DQ16 x 24VDC 模 塊，CM PTP RS422/485 通 信模板。

實(shí)際安裝的硬件依次為：PS25W 24VDC 電源，IM 155-5 PN ST 接口模 板，AI 8XU/IRTD/TC 模 擬量輸入模板，AQ 8XU/I HS 模 擬量輸出模板，TM Count 2X24V 計(jì) 數(shù)模板，DI 16X24VDC 模 塊，DQ 16X24VDC 模 塊，CM PTP RS422/485 通 信模板。即最大硬件組態(tài)和實(shí)際硬件組態(tài)對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖05 所示：

圖05. 最 大硬件組態(tài)與實(shí)際組態(tài)中的對(duì)應(yīng)關(guān)系

然后啟用組態(tài)控制功能，選擇 ET200MP 接口模板的“屬性” -〉“常規(guī)”-〉“模塊參數(shù)”->“常規(guī)”中，啟用“允許通過用戶程序重新組態(tài)設(shè)備”功能，如圖06 所示：

 圖06. 激活組態(tài)控制 功能
然后新建一個(gè)共享數(shù)據(jù)塊，用來存儲(chǔ)要傳送的數(shù)據(jù)記錄，數(shù)據(jù)記錄中的 數(shù)據(jù)規(guī)則如表02 所 示：

字節(jié)	含義	數(shù)值	說明
0	數(shù)據(jù)記錄長(zhǎng)度	4+ 插 槽數(shù) -1	數(shù)據(jù)記錄頭，“-1” 是因?yàn)閿?shù)據(jù)記錄中不需要對(duì)接口模板作任何配置
1	數(shù)據(jù)記錄 ID	196
2	版本	3
3	版本	0
4	對(duì)最大組態(tài)中插槽0 中的模板進(jìn)行分配	硬件組態(tài)插槽 0 中的模板所對(duì)應(yīng)的實(shí)際插槽號(hào)	如果模板僅在硬件組態(tài)中存在，而實(shí)際中不存在，則數(shù)值為 B#16#7F
5	對(duì)最大組態(tài)中插槽2 中的模板進(jìn)行分配	硬件組態(tài)插槽 2 中的模板所對(duì)應(yīng)的實(shí)際插槽號(hào)
. .	. .	. .
4+ 插 槽數(shù) -1	對(duì)最大組態(tài)中最大插槽編號(hào)的模板進(jìn)行分配	硬件組態(tài)中最大插槽編號(hào)的模板對(duì)應(yīng)實(shí)際中的插槽號(hào)

表02. 數(shù)據(jù)記錄含義

說明：

前 四個(gè)字節(jié)為標(biāo)頭，第一個(gè)字節(jié)為塊長(zhǎng)度（4+ 插 槽數(shù) -1，這是因?yàn)榻涌谀０宀恍枰魅魏尾僮?，所以?shù)據(jù)記錄中沒有接口模板的描述），第二個(gè)字節(jié)為塊 ID（數(shù)據(jù)記錄號(hào) 196），第三個(gè)和第四個(gè)字節(jié)為版本（IM 155-5 PN 接口模板對(duì)應(yīng)為 3 和 0）。

從 第五個(gè)字節(jié)開始，按照槽號(hào)由低到高的順序，依次描述最大硬件組態(tài)中的模塊在實(shí)際組態(tài)中的位置，組態(tài)中的模塊在實(shí)際中不存在時(shí)，向數(shù)據(jù)塊中寫入“B#16#7F”。接口模板不需要作任何設(shè) 置。按照以上規(guī)則在共享數(shù)據(jù)塊中建立一個(gè)結(jié)構(gòu)，包含有14 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，如圖07 所示：

圖07. 建立數(shù)據(jù)塊

在 OB1 中調(diào)用“WRREC”指令傳送創(chuàng)建的數(shù)據(jù)記錄。在右 側(cè)的指令欄中，按照順序“擴(kuò)展指令”-〉“分布式I/O”下找到“WRREC”指令。在S7-300/400 作為控制器時(shí)，使用ET200MP 接口模塊的診斷地址作為“WRREC”指令接口參數(shù)“ID”的實(shí)參。當(dāng)控制器為 S7-1500 時(shí)，使用 ET200MP 接口模板的名稱為“IO_device_2[Head]”所對(duì) 應(yīng)的硬件標(biāo)識(shí)符作為“WRREC”指令接口參數(shù)“ID”的實(shí)參。程序如圖08 和圖09 所示，其中，參數(shù)“WRREC_DONE”、“WRREC_BUSY”等是在位存儲(chǔ)區(qū)中定 義的變量：

圖08. 315CPU 中將實(shí)際的配置對(duì) 應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄寫入數(shù)據(jù)塊

圖09. 315CPU 調(diào) 用“WRREC”寫入數(shù)據(jù) 記錄 本例中的控制器為 S7-315CPU，使用 ET200MP 接口模板的診斷地址“2042”，即“DW#16#7FA”作為功能塊“WRREC” 指令“ID”參數(shù)的實(shí)參。

編譯和下載程序至 S7-300CPU 中，對(duì) ET200MP 分配好設(shè)備名稱后，使能“WRREC_Req”激活傳送數(shù)據(jù)記錄功能 塊，即可正確訪問 ET200MP 分 布式 I/O。

下載

提供了項(xiàng)目例程的下載，點(diǎn)擊下載項(xiàng)目例程 ( 2386 KB ) （2415KB）。

更多信息

更多關(guān)于組態(tài)控制功能的信息，可參考“SIMATIC S7-1500 自動(dòng)化 系統(tǒng)”手冊(cè)，條目：59191792，“SIMATIC ET 200MP IM 155-5 PN HF 接口模塊”手冊(cè)，條目：89261636，“SIMATIC ET 200MP IM155-5 PN ST 接 口模塊”手冊(cè)，條目：59193106。

創(chuàng)建環(huán)境

本文檔中的圖片和例子程序是在 TIA 博 途 V13 的環(huán)境下創(chuàng) 建的。