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)
用于每個被連接的 HMI 設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 個資源中有 2 個預留給 PG/OP。此外，使用 S7-300 16 個連接，包括 OUC 和最多 80 個 web 通信連接。
3)	在 246 個資源中，所有通信類型都被考慮在內(nèi)，包括 OPC UA 和最大的 80 個 web 連接。
4)	在 S7-300 中，OUC、S7 和 web 通信的資源是分開管理的。

對于 CPU，每個通信連接都需要一個連接資源作為連接期間的管理要素。每個 CPU 都有特定數(shù)量的連接資源，它們被不同的通信服務占用 (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 進行擴展。在 S7/OP 通信中，CP 在 S7-300 CPU 中占用資源。在 CPU 中，多路復用資源被一個 CP 占用。如果沒有多路復用，連接將從 CPU 配額中 1:1 獲得。PG 連接總是占用 CPU 中的一個資源。
• 使用 S7-1500，CPU 為完整的自動化系統(tǒng)定義了有效的連接資源的上限。CPU 本身貢獻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 類型設置的上限。

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

當通信服務登錄時，CPU 連接資源按時間順序保留。

 為了避免對通信資源的占用，僅按時間順序?qū)Ω鞣N通信服務進行管理，對于某些服務，可以選擇保留連接資源。

 S7 和 OP 連接使用復合模式共享連接資源，這就是為什么圖 1 中的 CP2 的 3 個 S7 連接在表中沒有顯示出來的原因。對于 PG 連接，總是需要一個資源。當通過 CP 創(chuàng)建 S7 連接時，可以自動啟用多路復用。

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 S7 連接。其他 16 個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 CP，每個可以配置 16 個 S7 連接。
• 一個資源被 HMI 通信占用。
• 在 CP1 中，有 4 個資源被用于 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 和一個已組態(tài)的連接之間進行數(shù)據(jù)傳輸。在這里，通過背板總線可以最多有 16 個連接。

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 S7 連接。其他 16 個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 CP，每個可以配置 16 個 S7 連接。
• 使用 CP1，為 S7 通信占用了 3 個資源。
  

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

連接資源的占用時間取決于連接的設置方式。在 CPU 中占用一個連接資源

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

• 只要在 OPC UA 服務器的 CPU 和 OPC UA 客戶端之間有一個會話 (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)了一個連接，那么當硬件組態(tài)被下載到 CPU 時，連接資源就會被占用。在使用組態(tài)的連接進行數(shù)據(jù)傳輸之后，連接不會斷開連接。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)絡包括兩個子網(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 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于該站的保留和動態(tài)連接資源的信息。

• 多達 256 個特定的連接資源可供自動化系統(tǒng)使用:

• 182 個動態(tài)連接資源，其中 169 個仍然可用。已有13 個資源用于 S7 的通信。

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

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

還顯示了用于 PG、HMI 和 web 服務器通信的預留連接資源。不管有多少其他通信服務已經(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，以及當前在該站中所占用的自動建立的連接。

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

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

概述：

TM Count 2x24V，訂貨號： 6ES7550-1AA00-0AB0 是一個能夠提供雙通道計數(shù)、測量以及位置反饋功能的工藝模塊。

圖01. TM Count 2x24V 模塊視圖

工藝模塊 TM Count 2x24V 的主要屬性：

1. 支持的編碼器/信號類型：

• 24 V 增量編碼器；
• 具有方向信號的 24 V 脈沖編碼器；
• 不具有方向信號的 24 V 脈沖編碼器；
• 用于向上和向下計數(shù)脈沖的 24 V 脈沖編碼器；

1. 支持的技術功能：

• 高速計數(shù)
• 測量 (頻率, 速度, 脈沖周期)
• 作為運動控制的位置反饋

1. 集中式應用/分布式應用：

• 可以在 S7-1500 自動化系統(tǒng)中集中使用工藝模塊。
• 可以通過 ET 200MP 分布式 I/O 的接口模塊在分布式系統(tǒng)中使用工藝模塊，如在 S7-300/400 系統(tǒng)中的分布式運行或者在第三方系統(tǒng)中的分布式運行。

工藝模塊 TM Count 2x24V 的接線：

工藝模塊 TM Count 2x24V 可以接兩路 24V 脈沖信號編碼器，每個通道同時提供了三個數(shù)字量輸入和兩個數(shù)字量輸出信號，具體接線方式請參考圖02 和圖03。

圖02. TM Count 2x24V 端子分配

圖03. TM Count 2x24V 模塊的接線
在本例中，使用的是帶有方向信號的 24V 脈沖編碼器，所以將脈沖信號接到模塊的1號端子，將方向信號接到模塊的2號端子。 

計數(shù)功能概述：

計數(shù)是指對事件進行記錄和統(tǒng)計，工藝模塊的計數(shù)器 捕獲編碼器信號和脈沖，并對其進行相應的評估。可以使用編碼器或脈沖信號或通過用戶程序指定計數(shù)的方向。也可以通過數(shù)字量輸入控制計數(shù)過程。模塊內(nèi)置的比 較值功能可在定義的計數(shù)值處準確切換數(shù)字量輸出（不受用戶程序及 CPU 掃描周期的影響）。

計數(shù)功能組態(tài)實例：

    1. 本文中所使用的系統(tǒng)硬件及軟件信息：

名稱	訂貨號	版本
CPU 1511	6ES7511-1AK00-0AB0	FW V1.5
TM 2x24V	6ES7550-1AA00-0AB0	FW V1.0
STEP7 TIA Portal	6ES7822-1AA03-0YA5	V13

1. 硬件配置：

首先將項目切換到項目視圖，然后從左側(cè)的硬件目錄中找到：工藝模塊->計數(shù)->TM Count 2x24V, 并將計數(shù)模塊拖拽到設備機架上（圖04）；

圖04. TM Count 2x24V 硬件配置 01
在模板下方點擊屬性，進入模板的基本參數(shù)設置界面，將通道 0 的工作模式選擇為：通過工藝對象組態(tài)通道（圖05）；

圖05. TM Count 2x24V 硬件配置 02

1. 組態(tài)工藝對象：

硬件配置完成后需要組態(tài)計數(shù)器的工藝對象。首先從左側(cè)的項目樹中，選擇工藝對象下面的：插入新對象（圖06）；

圖06. 插入新對象
在插入新對象時選擇：計數(shù)和測量，并填入對象名稱（圖07）；

圖07. 選擇新對象類型
插 入對象后，在左側(cè)的項目樹下就能看到新建的計數(shù)器工藝對象，選擇這個計數(shù)器工藝對象，點擊“組態(tài)”即可在中間的工作區(qū)域看到工藝對象的參數(shù)配置界面。參數(shù)界面可以通過 狀態(tài)圖標反映出參數(shù)分配狀態(tài)：紅色圖標表示參數(shù)里包含錯誤或者不可用的參數(shù)；綠色圖標表示配置里面包含手動修改過得可用參數(shù)；藍色圖標表示系統(tǒng)默認可用的 配置參數(shù)（圖08）；

圖08. 組態(tài)工藝對象
在工藝對象的基本參數(shù)中，首先需要給這個計數(shù)器工藝對象分配一個硬件，也就是前面組態(tài)的高速計數(shù)模塊，并選擇相應的模塊通道，完成工藝對象與硬件的關聯(lián)（圖09）；

圖09. 為工藝對象分配硬件
在計數(shù)器輸入?yún)?shù)中選擇輸入信號的類型，可選擇的類型參見下表，在附加參數(shù)里面還可以選擇對脈沖的濾波和傳感器類型（圖10），可以支持的信號類型請參見表01

圖10. 選擇計數(shù)器工藝對象的信號類型
計數(shù)器工藝對象支持的信號類型：

圖例	名稱	信號類型
	增量編碼器（A、B 相差）	帶有 A 和 B 相位差信號的增量編碼器。
	增量編碼器（A、B、N）	帶有 A 和 B 相位差信號以及零信號 N 的增量編碼器。
	脈沖 (A) 和方向 (B)	帶有方向信號（信號 B）的脈沖編碼器（信號 A）。
	單相脈沖 (A)	不帶方向信號的脈沖編碼器（信號 A）?？梢酝ㄟ^控制接口指定計數(shù)方向。
	向上計數(shù) (A)，向下計數(shù) (B)	向上計數(shù)（信號 A）和向下計數(shù)（信號 B）的信號。

表01. 計數(shù)器工藝對象支持的信號類型

在計數(shù)器特性里面可以配置計數(shù)器的起始值，上下極限值和計數(shù)值到達極限時的狀態(tài)，以及門啟動時計數(shù)值的狀態(tài)。在本例中設置起始值為0，上下極限為+/-10000，設置當計數(shù)值到達極限時計數(shù)器將停止，并且將計數(shù)值重置為起始值，將門功能設置為繼續(xù)計數(shù)（圖11）。

圖11.  設置計數(shù)器的上下限及門功能

1. 組態(tài) DO 在計數(shù)值大于比較值時輸出：

該 計數(shù)模塊內(nèi)置了兩個比較器，可以將計數(shù)值與預設的比較值之間進行比較，在 DO 特性里面可以設置計數(shù)模塊本體的兩個數(shù)字量輸出根據(jù)比較器的狀態(tài)做相應的響應。在本例中，將 DQ0 設置為當計數(shù)值大于比較值且小于上限值時輸出，也就是當計數(shù)值大于1000且小于10000的時候，第一個數(shù)字量DQ 會輸出為 1 ，同時，比較器的狀態(tài)還可以在后面的程序塊輸出管腳的“CompResult”中顯示（圖12）。該參數(shù)界面還可以設置DO更多的響應特性，具體細節(jié)請參 見模板手冊。

圖12.  組態(tài) DO 在計數(shù)值大于比較值時輸出

1. 調(diào)試工藝對象：

計 數(shù)功能中必要的參數(shù)基本配置完畢，其他功能如數(shù)字量輸入/輸出，測量等，可根據(jù)實際需要來做一定的修改，具體功能和使用方法請參考功能手冊。接下來進入計 數(shù)功能的調(diào)試階段。計數(shù)工藝對象提供了一個可以調(diào)試的控制面板，在這個調(diào)試界面下可以進行計數(shù)器的基本操作和錯誤診斷。需要注意的是，使用調(diào)試界面前，需 要先在主程序中調(diào)用高速計數(shù)功能塊才能正常使用。
將主畫面切換到 OB1 編輯界面，從右側(cè)的指令列表里面找到工藝類->計數(shù)和測量，找到 High_Speed_Counter 功能塊并拖拽到程序段中，并在背景數(shù)據(jù)塊中選擇之前建立的計數(shù)器工藝對象（圖13）：

圖13. 在程序中調(diào)用功能塊
將項目存盤編譯并下載之后，可以通過項目樹或者功能塊的快捷圖標進入到工藝對象的調(diào)試功能（圖14）；

圖14. 在程序中調(diào)用功能塊
進 入調(diào)試界面后，首先點擊左上角的在線圖標切換到在線模式，在在線模式下首先要使能軟件門”SwGate”，然后觀察反饋的門狀態(tài)”StatusGate” 是否為 TRUE，如果為 TRUE 說明計數(shù)器已經(jīng)開始工作，這時候如果有外部脈沖信號的話，計數(shù)器將進行計數(shù)并將計數(shù)值反饋到”CountValue”處（圖15）。

圖15. 計數(shù)器工藝對象的調(diào)試界面

1. 故障診斷：
   可以通過項目樹或功能塊上的快捷圖標切換到診斷界面。在診斷界面可以看到錯誤的ID、描述和相關的狀態(tài)位（圖16）：

圖16. 計數(shù)器工藝對象的診斷界面

1. 編程：

如果調(diào)試面板沒有問題可以回到程序塊進行編程，程序塊的管腳及使用方法與之前的調(diào)試面板完全一致，所以非常方便的參考調(diào)試面板進行編程（圖17），工藝功能塊的部分主要參數(shù)及功能請參見表02。

圖17. 高速計數(shù)程序功能塊

計數(shù)器工藝功能的主要參數(shù)：

序號	名稱	功能
1	SwGate	軟件門：通過該控制位來控制計數(shù)器啟動和停止；
2	ErrorACK	錯誤應答：出現(xiàn)錯誤并處理錯誤后通過此控制位來復位故障狀態(tài)；
3	EventACK	事件應答：確認計數(shù)器事件狀態(tài)，如：計數(shù)值超限等；
4	SetCountValue	設置計數(shù)值：通過該控制位可以將當前計數(shù)值更改為其他值，注意：修改值需要寫到工藝對象靜態(tài)變量“NewCountValue”中；
5	StatusHW	工藝模塊狀態(tài)位： 模塊已組態(tài)并準備好運行， 模塊數(shù)據(jù)有效；
6	StatusGate	門狀態(tài)位：該狀態(tài)位反映了內(nèi)部門的實際狀態(tài)，只有改狀態(tài)為為"True"時，計數(shù)器才會工作；
7	StatusUp	增計數(shù)狀態(tài)位：表示當前計數(shù)方向為增計數(shù)；
8	StatusDown	減計數(shù)狀態(tài)位：表示當前計數(shù)方向為減計數(shù)；
9	PosOverflow	超上限狀態(tài)位：表示當前計數(shù)值已經(jīng)超過設定的計數(shù)值上限；
10	NegOverflow	超下限狀態(tài)位：表示當前計數(shù)值已經(jīng)超過設定的計數(shù)值下限；
11	Error	錯誤狀態(tài)位：表示當前計數(shù)工藝對象有錯誤；
12	ErrorID	錯誤代碼：顯示當前工藝對象錯誤的故障代碼；
13	CounterValue	計數(shù)值：計數(shù)器工藝對象的實際計數(shù)值；

表02. 計數(shù)器工藝功能的主要參數(shù)
    7. 通過用戶程序修改實際計數(shù)值：
在很多情況下都有可能需要人工修改一下當前的實際計數(shù)值，這需要首先將要修改的值傳送到工藝DB的新計數(shù)值"NewCountValue"中，然后置位功能塊輸入管腳“SetCountValue” 則新計數(shù)值生效（圖18）。具體步驟如下：
(1). 選中左面項目樹的"High_Speed_Couter"工藝對象；
(2). 展開下面的詳細視圖，則可以看到工藝DB中的所有變量；
(3). 找到"NewCountValue"變量，并將其拖拽到用戶程序的傳送指令輸出端；
(4). 將新的計數(shù)值傳送到"NewCountValue"；
(5). 置位功能塊輸入管腳“SetCountValue” ；
(6). 新的計數(shù)值生效。

圖18. 通過用戶程序修改實際計數(shù)值
    8. 通過用戶程序修改比較值：
同修改實際計數(shù)值的方法類似，用戶也可以通過用戶程序修改該組態(tài)里面預制的比較值（圖19），具體步驟如下：
(1). 選中左面項目樹的"High_Speed_Couter"工藝對象；
(2). 展開下面的詳細視圖，則可以看到工藝DB中的所有變量；
(3). 找到"NewReferenceValue0"變量，并將其拖拽到用戶程序中進行賦值；
(4). 找到"SetReferenceValue0"變量，并將其拖拽到用戶程序中進行置位，就可以將剛剛修改的新比較值寫到計數(shù)器模塊中。

圖19. 通過用戶程序修改比較值
    9. 查看工藝對象 DB 中的所有變量
上 述查找工藝對象變量的方法適用于 STEP 7 TIA Protal V13 以上版本，之前的版本可以通過鼠標右鍵點擊工藝對象名稱，選則最下面的"打開 DB 編輯器" ，這樣可以通過數(shù)據(jù)視圖顯示工藝對象 DB 里面的所有變量，使用變量的時候可以在用戶程序中直接敲入相應的變量名即可（圖20）。

圖20. 查看工藝對象 DB 中的所有變量

文章聲明：

本文僅針對 TM 2x24V 工藝模塊的計數(shù)功能進行簡單的描述，目的是為了能夠讓第一次接觸該模塊的用戶能夠快速的了解一些基本功能，本文無法替代 TM 2x24V 工藝模塊的相關硬件手冊和功能手冊。更多關于該模塊的功能和使用信息請通過條目號 59193105 和 59709820 下載硬件和功能手冊