湖南 長沙 西門子 6ES7461-0AA00-7AA0 詳細使用說明
只有 STEP7 版本 V5.1 SP2 以上并且只有特定 S7-400 CPU 可以支持 DP 從站。 如果要合并S7-400 CPU為DP 從站到DP 主站的項目中，需要 S7-400 CPU 的 GSD 文件。GSD 文件可以從條目ID 25331800 下載。
注意
如果將 CPU 連接到同一 STEP7 項目中的 S7 站，請按照條目ID ID 6518822。在該示例中，僅描述了作為 DP 從站的 S7-300 與 S7-400 (DP 主站)的連接，然而，該步驟同將S7-400 組態(tài)為 DP 從站一樣。
說明
下面步驟解釋如何將 S7-400 CPU 配置為 DP 從站連接到外部的 DP 主站或其他項目中 DP 的主站。
在S7-400 CPU項目中組態(tài)（DP 從站）
圖.1
3. 組態(tài)DP從站的輸入/輸出條目
圖. 2
4. 將 從站設置為DP主站和相同的波特率和總線行規(guī)。
注意
總線行規(guī)“DP”適用于大多數的 DP 總線配置。對某些總線布局，需要特殊的參數。在這些情況下，可以使用“標準”或“用戶自定義”總線行規(guī)。
圖. 3
5. 將配置下載到 S7-400 CPU
DP主站項目中組態(tài)Configuration in the project of the DP master
| DP 主站 | DP S從站 | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 類型 | 長度 | 一致性 | 類型 | 長度 | 一致性 |
| 輸出 | 7 words | Total length | 輸入 | 7 words | Total length |
| 輸出 | 10 words | Unit | 輸入 | 10 words | Unit |
| 輸入 | 2 words | Total length | 輸出 | 2 words | Total length |
| 輸入 | 4 words | Unit | 輸出 | 4 words | Unit |
表 1
1. S7通信簡介
S7通信是S7系列PLC基于MPI、PROFIBUS、ETHERNET網絡的一種優(yōu)化的通信協(xié)議，主要用于S7300/400PLC之間的通信。SIMATIC S7- PN CPU包含一個集成的 PROFINET 接口，該接口除了具有 PROFINET I/O功能，還可以進行基于以太網的S7通信。SIMATIC S7- PN CPU支持無確認數據交換、確認數據交換和單邊訪問功能。功能塊的調用如圖1、圖2所示。
| 塊 S7-400 | 塊 S7-300 | 描述 | 簡要描述 |
| SFB 8 | FB 8 | 用于發(fā)送 | 無確認的快速數據交換，發(fā)送數據后無對方接收確認。 |
| SFB 9 | FB 9 | 用于接收 | |
| SFB 12 | FB 12 | 用于發(fā)送 | 確認數據交換，發(fā)送數據后有對方接收確認。 |
| SFB 13 | FB 13 | 用于接收 | |
| SFB 14 | FB 14 | 讀數據 | 單邊編程讀訪問。 |
| SFB 15 | FB 15 | 寫數據 | 單邊編程寫訪問。 |
表1
圖1
圖2
要通過 S7-PN CPU 的 集成PROFINET 接口實現(xiàn)S7 通信，需要在硬件組態(tài)中建立連接。
2. 硬件及網絡組態(tài)
CPU采用兩個315-2PN/DP，使用以太網進行通信。
在STEP7中創(chuàng)建一個新項目，項目名稱為PN S7。插入兩個S7-300站，在硬件組態(tài)中，分別插入CPU 315-2 PN/DP。如圖3所示。
圖3
新建以太網，打開“NetPro”設置網絡參數，選中CPU，在連接列表中建立新的連接。如圖4所示。
圖4
然后雙擊該連接，設置連接屬性。在“General”屬性中塊參數ID = 1，這個參數即是下面程序中的參數“ID”。在SIMATIC 315PN-1中激活“Establish an active connection”，作為Client端，SIMATIC 315PN-2作為Server 端。
3. 軟件編程
3.1. 無確認數據交換
SFB/FB 8 "USEND" 向類型為“URCV”的遠程伙伴SFB/FB發(fā)送數據。執(zhí)行發(fā)送過程而不需要和SFB/FB伙伴進行協(xié)調。也就是說，在進行數據傳送時不需要伙伴SFB/FB進行確認。
S7-300：在REQ的上升沿處發(fā)送數據。在REQ的每個上升沿處傳送參數R_ID、
ID和SD_1。在每個作業(yè)結束之后，可以給R_ID、ID和SD_1參數分配新數值。
S7-400：在控制輸入REQ的上升沿處發(fā)送數據。通過參數SD_1到SD_4來指向要
發(fā)送的數據，但并非都需要用到所有四個發(fā)送參數。
然而，必須確保參數SD_1到SD_4/SD_1和RD_1到RD_4/RD_1 (在相應通訊伙
伴SFB/FB "URCV" 上)所定義的區(qū)域在以下幾個方面保持一致：
? ®編號
? ®長度
? ®數據類型
參數R_ID必須在兩個SFB中完全相同。如果傳送成功完成，則通過狀態(tài)參數DONE來表示，此時其邏輯數值為1。
SFB/FB 9 "URCV" 從類型為“USEND”的遠程伙伴SFB/FB中異步接收數據，并
把接收到的數據復制到組態(tài)的接收區(qū)域內。
當程序塊準備好接收數據時，EN_R輸入處的邏輯值為1。可以通過EN_R=0來取
消一個已激活的作業(yè)。
S7-300：在EN_R的每個上升沿處應用參數R_ID、ID和RD_1。在每個作業(yè)結束
之后，可以給R_ID、ID和RD_1參數分配新數值。
S7-400：通過參數RD_1到RD_4來指向接收數據區(qū)。
必須確保參數RD_i/RD_1和SD_i/SD_1 (在相應通訊伙伴SFB/FB "USEND"
上)所定義的區(qū)域在以下幾個方面保持一致：
?® 編號
? ®長度
? ®數據類型。
通過NDR狀態(tài)參數邏輯數值為1來指示已經成功完成復制處理過程。參數R_ID必須在兩個SFB/FB上完全相同。
打開SIMATIC 315PN-1的OB1，在OB1中依次調用FB8，F(xiàn)B9如圖5、圖6所示：
圖5
程序中的參數說明見表2
| 參數 | 描述 | 數據類型 | 存儲區(qū) | 描述 |
| REQ | INPUT | BOOL | I、Q、M、D、L | 上升沿觸發(fā)工作 |
| ID | INPUT | WORD | M、D、常數 | 連接ID |
| R_ID | INPUT | DWORD | I、Q、M、D、L、常數 | 連接號，相同連接號的功能塊互相對應發(fā)送/接收數據 |
| DONE | OUTPUT | BOOL | I、Q、M、D、L | 為1時，發(fā)送完成 |
| ERROR | OUTPUT | BOOL | I、Q、M、D、L | 為1時，有故障發(fā)生 |
| STATUS | OUTPUT | WORD | I、Q、M、D、L | 狀態(tài)代碼 |
| S7-300： SD_1 S7-400： SD_i (1 ≤ i ≤ 4) | IN_OUT | ANY | M、D、T、Z I、Q、M、D、T、C | 發(fā)送數據區(qū) |
表2 FB8參數說明
圖6
程序中的參數說明見表3
| 參數 | 參數 | 數據類型 | 存儲區(qū) | 描述 |
| EN_R | INPUT | BOOL | I、Q、M、D、L、常數 | 為1時，準備接收 |
| ID | INPUT | WORD | M、D、常數 | 連接ID |
| R_ID | INPUT | DWORD | I、Q、M、D、L、常數 | 連接號，相同連接號的功能塊互相對應發(fā)送/接收數據 |
| NDR | OUTPUT | BOOL | I、Q、M、D、L | 為1時，接收完成 |
| ERROR | OUTPUT | BOOL | I、Q、M、D、L | 為1時，有故障發(fā)生 |
| STATUS | OUTPUT | WORD | I、Q、M、D、L | 狀態(tài)代碼 |
| S7-300： RD_1 S7-400： RD_i (1 ≤ i ≤ 4) | IN_OUT | ANY | M、D、T、Z I、Q、M、D、T、Z | 接收數據區(qū) |
表3 FB9參數說明
同樣，在SIMATIC 315PN-2的OB1中，調用FB8/FB9。通信雙方的“R_ID”均設為0。將SIMATIC 315PN-1的MB100-MB109賦值B#16#02，在SIMATIC 315PN-2中，將FB9的“EN_R”置1，然后在SIMATIC 315PN-1中，將FB8中“REQ”設置上升沿信號，此時SIMATIC 315PN-2的MB110-MB119接收到B#16#02。如圖7所示。
圖7
同理，將SIMATIC 315PN-2 的MB100-MB109賦值為B#16#03，SIMATIC 315PN-1的MB110-MB119接收到B#16#03。如圖8所示。
圖8
3.2. 確認數據交換
SFB/FB 12 "BSEND" 向類型為“BRCV”的遠程伙伴SFB/FB發(fā)送數據。通過這種
類型的數據傳送，更多的數據可以在通訊伙伴之間傳輸，超過任何其它用于組態(tài)的
S7連接的通訊SFB/FB所能傳輸的數據量，通過集成PN口的S7-400和S7-300是65534字節(jié)。
要發(fā)送的數據區(qū)是分段的。各個分段單獨發(fā)送給通訊伙伴。通訊伙伴在接收到最后
一個分段時對此分段進行確認，該過程與相應SFB/FB "BRCV" 的調用無關。在調用塊之后，當在控制輸入REQ上有上升沿時，發(fā)送作業(yè)被激活。發(fā)送用戶存儲區(qū)中的數據與處理用戶程序是異步執(zhí)行的。
由SD_1指定起始地址和要發(fā)送數據的最大長度?？梢酝ㄟ^LEN來確定數據域的作業(yè)指定長度。在這種情況下，LEN替換SD_1的長度區(qū)域。參數R_ID必須在相應的兩個SFB/FB上完全相同。如果在控制輸入R處有上升沿，則當前數據傳送將被取消。如果傳送成功完成，則通過將狀態(tài)參數DONE的數值設置為1來進行指示。如果狀態(tài)參數DONE或ERROR的數值為1，則在前一個發(fā)送處理結束之前，不能處理新的發(fā)送作業(yè)。
SFB/FB 13 "BRCV" 接收來自類型為“BSEND”的遠程伙伴SFB/FB的數據。在收
到每個數據段后，向伙伴SFB/FB發(fā)送一個確認幀，同時更新LEN參數。在塊調用完畢，并且在控制輸入EN_R數值為1之后，塊準備接收數據?？梢酝ㄟ^EN_R=0來取消一個已激活的作業(yè)。
由RD_1指定起始地址和接收區(qū)的最大長度。由LEN指示已接收數據域的長度。
從用戶存儲區(qū)中接收數據與處理用戶程序是異步執(zhí)行的。參數R_ID必須在相應的兩個SFB/FB上完全相同。通過狀態(tài)參數NDR的數值為1來指示所有數據段的無錯接收。接收到的數據保持不變，直到通過EN_R=1來重新調用SFB/FB 13為止。如果在數據的異步接收期間調用塊，則將引發(fā)一個警告，該警告通過STATUS參數輸出；如果當控制輸入EN_R數值為0時進行調用，則接收將被終止，并且SFB/FB將返回到它的初始狀態(tài)。
打開SIMATIC 315PN-1的OB1，在OB1中依次調用FB12，F(xiàn)B13如圖9、圖10所示：
圖9
程序中的參數說明見表4
| 參數 | 描述 | 數據類型 | 存儲區(qū) | 描述 |
| REQ | INPUT | BOOL | I、Q、M、D、L | 上升沿觸發(fā)工作 |
| R | INPUT | BOOL | I、Q、M、D、L、常數 | 復位，終止數據交換 |
| ID | INPUT | WORD | M、D、常數 | 連接ID |
| R_ID | INPUT | DWORD | I、Q、M、D、L、常數 | 連接號，相同連接號的功能塊互相對應發(fā)送/接收數據 |
| DONE | OUTPUT | BOOL | I、Q、M、D、L | 為1時，發(fā)送完成 |
| ERROR | OUTPUT | BOOL | I、Q、M、D、L | 為1時，有故障發(fā)生 |
| STATUS | OUTPUT | WORD | I、Q、M、D、L | 狀態(tài)代碼 |
| SD_1 | IN_OUT | ANY | S7-300：M、DS7-400：I、Q、M、D、T、Z | 發(fā)送數據區(qū) |
| LEN | IN_OUT | WORD | I、Q、M、D、L | 發(fā)送數據的長度 |
表4 FB12參數說明
圖10
程序中的參數說明見表5
| 參數 | 描述 | 數據類型 | 存儲區(qū) | 描述 |
| EN_R | INPUT | BOOL | I、Q、M、D、L、常數 | 為1時，準備接收 |
| ID | INPUT | WORD | M、D、常數 | 連接ID |
| R_ID | INPUT | DWORD | I、Q、M、D、L、常數 | 連接號，相同連接號的功能塊互相對應發(fā)送/接收數據 |
| NDR | OUTPUT | BOOL | I、Q、M、D、L | 為1時，接收完成 |
| ERROR | OUTPUT | BOOL | I、Q、M、D、L | 為1時，有故障發(fā)生 |
| STATUS | OUTPUT | WORD | I、Q、M、D、L | 狀態(tài)代碼 |
| RD_1 | IN_OUT | ANY | S7-300：M、DS7-400：I、 Q、M、D、T、C | 接收數據區(qū) |
| LEN | IN_OUT | WORD | I、Q、M、D、L | 接收到的數據長度 |
表5 FB13參數說明
同樣，在SIMATIC 315PN-2的OB1中，調用FB12/FB13。通信雙方的R_ID設為0，LEN設為10，將SIMATIC 315PN-1的MB120-MB129賦值B#16#04，在SIMATIC 315PN-2中，將FB13的“EN_R”置1，然后在SIMATIC 315PN-1中，將FB12中“REQ”設置上升沿信號，此時SIMATIC 315PN-2的MB130-MB139接收到B#16#04。如圖11所示。
圖11
同理，將SIMATIC 315PN-2 的MB120-MB129賦值為B#16#05，SIMATIC 315PN-1的MB130-MB139接收到B#16#05。如圖12所示。
圖12
3.3. 單邊訪問
可以通過SFB/FB 14 "GET"，從遠程CPU中讀取數據。
S7-300：在REQ的上升沿處讀取數據。在REQ的每個上升沿處傳送參數ID、ADDR_1和RD_1。在每個作業(yè)結束之后，可以分配新數值給ID、ADDR_1和RD_1參數。
S7-400：在控制輸入REQ的上升沿處啟動SFB。在此過程中，將要讀取的區(qū)域的相關指針(ADDR_i)發(fā)送到伙伴CPU。遠程伙伴返回此數據。在下一個SFB/FB調用處，已接收的數據被復制到組態(tài)的接收區(qū)(RD_i)中。必須要確保通過參數ADDR_i和RD_i定義的區(qū)域在長度和數據類型方面要相互匹配。
通過狀態(tài)參數NDR數值為1來指示此作業(yè)已完成。只有在前一個作業(yè)已經完成之后，才能重新激活讀作業(yè)。遠程CPU可以處于RUN或STOP工作狀態(tài)。如果正在讀取數據時發(fā)生訪問故障，或如果數據類型檢查過程中出錯，則出錯和警告信息將通過ERROR和STATUS輸出表示。
通過使用SFB/FB 15 "PUT"，可以將數據寫入到遠程CPU。
S7-300：在REQ的上升沿處發(fā)送數據。在REQ的每個上升沿處傳送參數ID、ADDR_1和SD_1。在每個作業(yè)結束之后，可以給ID、ADDR_1和SD_1參數分配新數值。
S7-400：在控制輸入REQ的上升沿處啟動SFB。在此過程中，將指向要寫入數據的區(qū)域(ADDR_i)的指針和數據(SD_i)發(fā)送到伙伴CPU。 遠程伙伴將所需要的數據保存在隨數據一起提供的地址下面，并返回一個執(zhí)行確認。必須要確保通過參數ADDR_i和SD_i定義的區(qū)域在編號、長度和數據類型方面相互匹配。
如果沒有產生任何錯誤，則在下一個SFB/FB調用時，通過狀態(tài)參數DONE來指示，其數值為1。只有在最后一個作業(yè)完成之后，才能再次激活寫作業(yè)。遠程CPU可以處于RUN或STOP模式。如果正在寫入數據時發(fā)生訪問故障，或如果執(zhí)行檢查過程中出錯，則出錯和警告信息將通過ERROR和STATUS輸出表示。
打開SIMATIC 315PN-1的OB1，在OB1中依次調用FB14，F(xiàn)B15如圖13、圖14所示：
圖13
| 參數 | 描述 | 數據類型 | 存儲區(qū) | 描述 |
| REQ | INPUT | BOOL | I、Q、M、D、L | 上升沿觸發(fā)調用功能塊 |
| ID | INPUT | WORD | M、D、常數 | 地址參數ID |
| ERROR | OUTPUT | BOOL | I、Q、M、D、L | 接收到新數據 |
| STATUS | OUTPUT | WORD | I、Q、M、D、L | 故障代碼 |
| S7-300： ADDR_1 S7-400： ADDR_i (1 ≤ i ≤ 4) | IN_OUT | ANY | M、D I、Q、M、D、 T、C | 從通信對方的數據地址中讀取數據 |
| S7-300： RD_1 S7-400： RD_i (1 ≤ i ≤ 4) | IN_OUT | ANY | S7-300：M、D S7-400 I、Q、 M、D、T、C | 本站接收數據地址 |
表6 FB14參數說明
圖14
| 參數 | 描述 | 數據類型 | 存儲區(qū) | 描述 |
| REQ | INPUT | BOOL | I、Q、M、D、L | 上升沿觸發(fā)調用功能塊 |
| ID | INPUT | WORD | M、D、常數 | 地址參數 |
| DONE | OUTPUT | BOOL | I、Q、M、D、L | 為1時，發(fā)送完成 |
| ERROR | OUTPUT | BOOL | I、Q、M、D、L | 為1時，有故障發(fā)生 |
| STATUS | OUTPUT | WORD | I、Q、M、D、L | 故障代碼 |
| S7-300： ADDR_1 S7-400： ADDR_i (1 ≤ i ≤ 4) | IN_OUT | ANY | M、D I、Q、M、D、 T、C | 通信對方的數據接收地址 |
| S7-300： SD_1 S7-400： SD_i (1 ≤ i ≤ 4) | IN_OUT | ANY | S7-300：M、D S7-400 I、Q、 M、D、T、C | 本站發(fā)送數據地址 |
表7 FB15參數說明
同樣，在SIMATIC 315PN-2的OB1中，調用FB14/FB15。將SIMATIC 315PN-2的MB140-MB149賦值B#16#06，在SIMATIC 315PN-1中，將FB14的“REQ”置上升沿信號，此時SIMATIC 315PN-1的MB150-MB159接收到B#16#06。如圖15所示。
圖15
將SIMATIC 315PN-1的MB140-MB149賦值B#16#08，在SIMATIC 315PN-2中，將FB14的“REQ”置上升沿信號，此時SIMATIC 315PN-2的MB150-MB159接收到B#16#08。如圖16所示。
圖16
將SIMATIC 315PN-1的MB170-MB179賦值B#16#07，將FB15的“REQ”置上升沿信號，此時SIMATIC 315PN-2的MB160-MB169接收到B#16#07。如圖17所示。
圖17
將SIMATIC 315PN-2的MB170-MB179賦值B#16#11，將FB15的“REQ”置上升沿信號，此時SIMATIC 315PN-1的MB160-MB169接收到B#16#11。如圖18所示。
圖18
4. 常見問題
? ®兩個S7-300PN CPU之間建立S7連接可有哪些通信方式？
答：可以有確認連接、非確認連接、單邊通信
? ®使用FB8/9時，數據已發(fā)送，程序塊沒有錯誤顯示，但是沒收到任何數據？
答：發(fā)送區(qū)與接收緩沖區(qū)長度不一致。
? ®使用FB12/13時，發(fā)送區(qū)與接收緩沖區(qū)長度是否必須一致？
答：發(fā)送區(qū)的大小只要不超過接收緩沖區(qū)就可以。
? ®FB12發(fā)送數據時，發(fā)送數據的長度由哪個參數決定?
答：發(fā)送長度由LEN決定。但發(fā)送數據的起始地址和最大長度由SD_1決定
I)在安裝有WINCC的計算機上安裝CP5612通訊板卡。
II) 使用STEP7編程軟件能夠通過MPI正常連接PLC。
STEP7設置MPI通訊。新建一個MPI網絡用來通訊，設置MPI網絡的地址和波特率，其在隨后的設置中需要匹配。重點步驟參考圖3-1：
其中，Interface中的參數Networked(已連網)必須設置為Yes。
圖3-1
如果 STEP 7 版本的硬件目錄中沒有 CP 5612，則可選擇 CP 5611 A2 或 CP 5611進行組態(tài)。CP 5612 向下兼容之前版本的組態(tài)。
進入操作系統(tǒng)下的控制面板，雙擊Set PG/PC Interface圖標。
在Access Point of the Application:的下拉列表中選擇S7ONLINE ( STEP7 )；然后在Interface Parameter Assignment :的列表中，選擇CP5611.MPI.1；確認后在Access Point of the Application:的下拉列表中顯示：
S7ONLINE ( STEP7 ) à CP5611.MPI.1，如圖3-2所示：
圖3-2
設置CP卡的通訊參數,點擊Properties…按鈕，彈出Properties-屬性對話框，設置參數。
重要的參數如圖3-3所示：
Address:
CP卡的地址（MPI地址必須唯一，建議設置為0）
Transmission Rate:
MPI網絡的傳輸速率（默認為187.5Kbps）必須修改和實際連接PLC的MPI端口的傳輸速率相同；
Highest Station Address:
MPI網絡的最高站地址（必須和PLC的MPI網絡參數設置相同）
圖3-3
診斷MPI網絡，點擊Diagnostic…按鈕，進入診斷對話框。如下圖所示：點擊Test按鈕后，顯示OK表示CP卡工作正常。點擊Read按鈕后，將顯示所有接入MPI網絡中的設備的站地址。如果只能讀到CP卡自己的站地址，此時，需要檢查MPI網絡和硬件連接設置，只有成功讀取到CPU的站點地址，才能進行以下的步驟，否則不可能建立WinCC通訊。
打開WINCC工程在Tag Management-->SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE->MPI
右鍵單擊MPI，在彈出菜單中點擊“系統(tǒng)參數”，如圖3-5所示：
圖3-5
彈出System Parameter-MPI對話框，選擇Unit標簽，
設置Logic device name（邏輯設備名稱）：S7ONLINE，如圖3-6所示。
圖3-6
添加驅動連接，設置參數。打開WINCC工程在Tag Management-->SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE->MPI，右鍵單擊MPI，在下拉菜單中，點擊“新建連接”，如圖3-7所示：
在握手圖標后面輸入連接的名稱。
圖3-7
在連接名稱上右鍵點擊“連接參數”，如圖3-8所示：
圖3-8
彈出Connection Parameter-MPI屬性對話框。
圖3-9
重要的參數如下所示：
Station Address：MPI端口地址，必須與圖3-1中地址相同；
Rack Number：CPU所處機架號，除特殊復雜使用的情況下，一般填入0；
Slot Number：CPU所處的槽號；
注意：
如果使用S7-300的PLC，則Slot Number的參數為2；
如果是S7-400的PLC，則要根據STEP7項目中的Hardware軟件查看CPU插在第幾號槽內，不能根據經驗和物理安裝位置來隨便填寫，可能的參數為2、3、4（主要是依據電源的大小來決定）否則通訊不能建立。
最后點擊確認，則通訊參數的設置已完成。
