一、 硬件組態(tài)
首先搭建一套測試設(shè)備，設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖如下：
2套S7-300系統(tǒng)由PS307電源、CPU314C-2DP、CPU314C-2PTP、CP343-1、CP343-1 IT、PC、CP5611、STEP7組成，PLC系統(tǒng)概貌如下圖：

如下將向您一步一步展示如何實(shí)現(xiàn)2套S7-300之間的以太網(wǎng)通訊：
第一步：打開SIMATIC Manager，根據(jù)我們系統(tǒng)的硬件組成，進(jìn)行系統(tǒng)的硬件組態(tài)，如圖：
插入2個S7300的站，進(jìn)行硬件組態(tài)：

 

分別組態(tài)2個系統(tǒng)的硬件模塊：

 

設(shè)置CP343-1、CP343-IT模塊的參數(shù)，建立一個以太網(wǎng)，MPI、IP地址：

 

二、 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)
組態(tài)完2套系統(tǒng)的硬件模塊后，分別進(jìn)行下載，然后點(diǎn)擊Network Configration按鈕，打開系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)窗口NetPro，選中CPU314，如下圖：

在窗口的左下部分點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，插入一個新的網(wǎng)絡(luò)鏈接，并設(shè)定鏈接類型為ISO-on-TCP connection 或 TCP connection或 UDP connection 或 ISO Transport connection，如下圖：

點(diǎn)擊OK后，彈出鏈接屬性窗口，使用該窗口的默認(rèn)值，并根據(jù)該對話框右側(cè)信息進(jìn)行后面程序的塊參數(shù)設(shè)定：

當(dāng)2套系統(tǒng)之間的鏈接建立完成后，用鼠標(biāo)選中圖標(biāo)中的CPU，分別進(jìn)行下載，這里略去CPU314C-2DP的下載圖示：

三、 程序編程
到此為止，系統(tǒng)的硬件組態(tài)和網(wǎng)絡(luò)配置已經(jīng)完成。下面進(jìn)行系統(tǒng)的軟件編制，在SIMATIC Manager界面中，分別在CPU314C-2PTP、CPU314C-2DP中插入OB35定時(shí)中斷程序塊和數(shù)據(jù)塊DB1，DB2，并在兩個OB35中調(diào)用FC5（AG_Send）和FC6（AG_Recv）程序塊，如下圖：

 

創(chuàng)建DB1、DB2數(shù)據(jù)塊，如下圖：

 

2套控制程序已經(jīng)編制完成，分別下載到CPU當(dāng)中，將CPU狀態(tài)切換至運(yùn)行狀態(tài)，就可以實(shí)現(xiàn)S7-300之間的以太網(wǎng)通訊了。

如下界面說明了將CPU314C-2DP 的DB1中的數(shù)據(jù)發(fā)送到CPU314C-2PTP 的DB2中的監(jiān)視界面：

a． 選擇Data View，切換到數(shù)據(jù)監(jiān)視狀態(tài)：

 

b． CPU314C-2DP 的DB1中發(fā)送出去的數(shù)據(jù)：

 

c． CPU314C-2PTP 的DB2中接收到的數(shù)據(jù)

1、MM440的DP通訊功能簡介
MM440變頻器既支持和主站的周期性數(shù)據(jù)通訊，也支持和主站的非周期性數(shù)據(jù)通訊，即S7-300可以使用功能塊SFC14/SFC15讀取和修改MM440參數(shù)值，調(diào)用一次可以讀取或者修改一個參數(shù)。同時(shí)也可以使用功能塊SFC58/SFC59或者SFB52/SFB53讀取和修改MM440參數(shù)值，一次最多可以讀取或者修改39個參數(shù)。

2、MM440周期性數(shù)據(jù)通訊的報(bào)文說明
MM440周期性數(shù)據(jù)通訊報(bào)文有效 數(shù)據(jù)區(qū)域由兩部分構(gòu)成，即PKW區(qū)（參數(shù)識別ID－數(shù)值區(qū)）和PZD區(qū)（過程數(shù)據(jù)），見表1。PKW區(qū)最多占用4個字，即PKE（參數(shù)標(biāo)識符值：占用一個字）、IND（參數(shù)的下標(biāo)：占用一個字）、PWE1和PWE2（參數(shù)數(shù)值：共占用兩個字）。S7-300使用功能塊SFC14/SFC15讀取和修改參數(shù)需要占用4個PKW，即調(diào)用一次功能塊可以修改一個參數(shù)。PKW區(qū)的說明見表2。下面分別介紹一下PKW區(qū)的四個字。

表1

 

表2

（1）第一個字PKE：參數(shù)識別標(biāo)識ID，見表3。

表3

參數(shù)識別標(biāo)記ID（PKE）總是一個16位的值，位0~10（PNU）包括所請求的參數(shù)號碼，位11（SPM）用于參數(shù)變更報(bào)告的觸發(fā)位，位12~15（AK）包括任務(wù)識別標(biāo)記ID（見表4）和應(yīng)答識別標(biāo)記ID（見表5）。

表4

 

表5

（2）第二個字IND：參數(shù)的下標(biāo)
完整的參數(shù)號碼是由基本參數(shù)號碼和下標(biāo)（PNU頁號）中的位12-15產(chǎn)生，見表6。因?yàn)镸M440參數(shù)號碼沒有超過4000，所以在讀取和修改參數(shù)號為2000到3999時(shí)位15-12中必須為1。

表6

（3）第三個字PWE1和第四個字PWE2：參數(shù)數(shù)值，見表7。
總是以雙字（32位）來傳送參數(shù)值（PWE）。在PPO報(bào)文中，僅一個參數(shù)值能被傳送。由PWE1（高位有效字：第三個字）和PWE2（低位有效字：第四個字）組成一個32位參數(shù)值。用PWE2（低位有效字：第四個字）傳送一個16位參數(shù)值，這種情況下，必須在PROFIBUS-DP主站中，設(shè)定PWE1（高位有效字：第三個字）為零。

表7

•  位0到15（PWE2）：用于16位參數(shù)的參數(shù)值或用于32位參數(shù)的低位部分。
•  位16到31（PWE1）：用于等于零的1位參數(shù)或用于32位參數(shù)的高位部分。

3、MM440非周期性數(shù)據(jù)通訊的報(bào)文說明
MM440支持非周期通訊方式，即擴(kuò)展的PROFIBUS DP（DPV1）功能，一次最多可以傳送240個字節(jié)，傳輸數(shù)據(jù)塊的內(nèi)容應(yīng)遵照 PROFIdrive Profile, version 4.0(with data block 47 (DS47))非周期參數(shù)通道結(jié)構(gòu)。它包括參數(shù)請求和參數(shù)應(yīng)答兩部分。

（1）參數(shù)請求包括請求標(biāo)題、參數(shù)地址和參數(shù)值，見表8。

項(xiàng)目	數(shù)據(jù)類型	數(shù)值	注釋
請求參考	無符號8 位數(shù)	0x01 … 0xFF	每一次新的請求主站改變“請求參考“，從站在其應(yīng)答時(shí)鏡像“請求參考“
請求ID	無符號8位數(shù)	0x01	讀請求
		0x02	寫請求
設(shè)備ID	無符號8位數(shù)	0x00 … 0xFF	對于多個驅(qū)動單元設(shè)定相應(yīng)設(shè)備ID
參數(shù)數(shù)量	無符號8位數(shù)	0x01 … 0x27	No.1…39，對于請求多個參數(shù)時(shí)的參數(shù)數(shù)量，=1為請求一個參數(shù)
屬性	無符號8位數(shù)	0x10	數(shù)值型
		0x20	描述型
		0x30	文本型（不可能）
元素?cái)?shù)量	無符號8位數(shù)	0x00	特定功能
		0x01 … 0x75	No. 1 … 117，數(shù)組數(shù)量
參數(shù)值	無符號16位數(shù)	0x0001 … 0xFFFF	No. 1 … 65535
下標(biāo)	無符號16位數(shù)	0x0001 … 0xFFFF	No. 1 … 65535
格式	無符號8位數(shù)	0x02	8位整形數(shù)
		0x03	16位整形數(shù)
		0x04	32位整形數(shù)
		0x05	無符號8位數(shù)
		0x06	無符號16位數(shù)
		0x07	無符號32位數(shù)
		0x08	浮點(diǎn)數(shù)
		Other values	見 PROFIdrive Profile
		0x40	0
		0x41	字節(jié)
		0x42	字
		0x43	雙字
		0x44	錯誤
數(shù)值號	無符號8位數(shù)	0x00 … 0xEA	0..234
數(shù)值	無符號16位數(shù)	0x0000 … 0x00FF	讀或?qū)懙膮?shù)值

表8

（2）參數(shù)應(yīng)答描述見表9：

錯誤值	含義	注釋
0X00	無效的參數(shù)號	獲取不存在的參數(shù)
0X01	參數(shù)值不能被改變	修改了一個不允許修改的參數(shù)
0X02	超出上下限	修改的數(shù)值超限
0X03	無效的下標(biāo)	獲取不存在的下標(biāo)
0X04	沒有數(shù)組	用下標(biāo)獲取不存在下標(biāo)的參數(shù)
0X05	數(shù)據(jù)類型不正確
0X06	無效的設(shè)定操作（參數(shù)只能設(shè)定為0）
0X07	描述的元素不能被修改	修改了不能被修改的元素
0X09	沒有描述的數(shù)據(jù)	獲取不存在的參數(shù)
0X0B	沒有操作權(quán)限
0X0F	下一個數(shù)組不存在	獲取下一個不存在的數(shù)組
0X11	變頻器運(yùn)行時(shí)不能執(zhí)行請求任務(wù)
0X14	無效數(shù)值
0X15	應(yīng)答長度太長	當(dāng)前的應(yīng)答長度超出最大傳輸長度
0X16	無效的參數(shù)地址
0X17	無效的數(shù)據(jù)格式
0X18	數(shù)據(jù)數(shù)量不一致
0X19	驅(qū)動裝置不存在
0X20	文字類型的參數(shù)不能被改變

表9

4、硬件組態(tài)和站地址設(shè)置
本例中主站選用的是CPU319F-3 PN/DP，版本為V2.6，從站MM440的DP地址為5，MM440的版本為V2.09，選擇的報(bào)文結(jié)構(gòu)是PPO1，即含有4個PKW和2個PZD，見圖1。也可以選擇其他報(bào)文類型，只要含有4個PKW就可以，見圖2。本例中PKW的地址范圍是256~263，PZD的地址范圍是264~267。

 
圖1                                                                                     圖2

5、周期性DP通訊讀取和修改參數(shù)例程
首先在主程序OB塊中調(diào)用SFC14（讀取參數(shù)）和SFC15（修改參數(shù)），功能塊中LADDR為W#16#100，實(shí)際就是PKW的起始地址，DB1.DBB 0開始的8個字節(jié)是讀到的值，DB1.DBB 24開始的8個字節(jié)是需要修改的參數(shù)值，見圖3。M20.0為使能位，同時(shí)需要建一個DB1塊。因?yàn)閰?shù)2000以下和2000以上的報(bào)文中IND不同，本文則以實(shí)例分別介紹如何讀取和修改MM440的單字、雙字和浮點(diǎn)數(shù)的三種參數(shù)類型。

圖3

修改和讀取2000以上參數(shù)方法：在下面的圖中上部紅色框中為實(shí)際修改后的值，由功能塊SFC14讀回來，下部紅色框中為希望修改參數(shù)值的報(bào)文。

（1） 單字：修改參數(shù)P2010[1]為6，見圖4。

修改參數(shù)請求報(bào)文
PKE=DB1.DBW 24=200A
IND=DB1.DBW 26=0180
PWE1=DB1.DBW 28=0000
PWE2=DB1.DBW 30=0006
實(shí)際應(yīng)答報(bào)文
PKE=DB1.DBW 0=100A
IND=DB1.DBW 2=0180
PWE1=DB1.DBW 4=0
PWE2=DB1.DBW 6=6

圖4

（2） 雙字：修改參數(shù)P2200[1]為1，見圖5。
修改參數(shù)請求報(bào)文
PKE=DB1.DBW 24=80C8
IND=DB1.DBW 26=0180
PWE1=DB1.DBW 28=0001
PWE2=DB1.DBW 30=0000

實(shí)際應(yīng)答報(bào)文
PKE=DB1.DBW 0=50C8
IND=DB1.DBW 2=0180
PWE1=DB1.DBW 4=0001
PWE2=DB1.DBW 6=0000

圖5

（3） 浮點(diǎn)數(shù)：修改參數(shù)P2240[1]為40.0，見圖6。

修改參數(shù)請求報(bào)文
PKE=DB1.DBW 24=80F0
IND=DB1.DBW 26=0180
PWE1+PWE2=DB1.DBD 28=40.0

實(shí)際應(yīng)答報(bào)文
PKE=DB1.DBW 0=50F0
IND=DB1.DBW 2=0180
PWE1+PWE2=DB1.DBD 4=40.0

圖6

修改和讀取2000以下參數(shù)方法：下面的圖中上部紅色框中為實(shí)際修改后的值，由功能塊SFC14讀回來，下部紅色框中為希望修改參數(shù)值的報(bào)文。

（1） 單字：修改參數(shù)P0701[0]為2，見圖7。

修改參數(shù)請求報(bào)文
PKE=DB1.DBW 24=72BD
IND=DB1.DBW 26=0000
PWE1=DB1.DBW 28=0000
PWE2=DB1.DBW 30=0002

實(shí)際應(yīng)答報(bào)文
PKE=DB1.DBW 0=42BD
IND=DB1.DBW 2=0000
PWE1=DB1.DBW 4=0000
PWE2=DB1.DBW 6=0002

圖7

（2） 雙字：修改參數(shù)P1020[0]為1，見圖8。

修改參數(shù)請求報(bào)文
PKE=DB1.DBW 24=83FC
IND=DB1.DBW 26=0000
PWE1=DB1.DBW 28=0001
PWE2=DB1.DBW 30=0000

實(shí)際應(yīng)答報(bào)文
PKE=DB1.DBW 0=53FC
IND=DB1.DBW 2=0000
PWE1=DB1.DBW 4=0001
PWE2=DB1.DBW 6=0000

圖8

（3） 浮點(diǎn)數(shù)：修改參數(shù)P1120[1]為40.0，見圖9。
修改參數(shù)請求報(bào)文
PKE=DB1.DBW 24=8460
IND=DB1.DBW 26=0100
PWE1+PWE2=DB1.DBD 28=40.0
實(shí)際應(yīng)答報(bào)文
PKE=DB1.DBW 0=5460
IND=DB1.DBW 2=0100
PWE1+PWE2=DB1.DBD 4=40.0

圖9

6、非周期DP通訊讀取和修改參數(shù)例程

方法一：使用SFB52/SFB53對MM440進(jìn)行非周期DP通訊讀取參數(shù)時(shí)必須要成對出現(xiàn)，即先發(fā)送讀請求塊SFB53，然后發(fā)送SFB52塊讀取參數(shù)；而修改參數(shù)只需要發(fā)送功能塊SFB53就可以。功能塊中ID的地址可以設(shè)置為PZD或者PKW的地址，也可以設(shè)置為診斷地址，本例中設(shè)為診斷地址W#16#1FFA；功能塊中INDEX必須為47；建議功能塊中LEN和RECORD的長度一致，或者RECORD的長度大于LEN的長度，只要小于240字節(jié)即可，見圖10。程序中先置M0.0為1發(fā)出讀請求，然后程序自動把M0.0復(fù)位為0；再置M0.1為1進(jìn)行讀取參數(shù)，M0.1也自動復(fù)位為0。

讀請求                                                                                     讀參數(shù)
                                                圖10

方法二：使用SFC58/SFC59對MM440進(jìn)行非周期DP通訊讀取參數(shù)必須要成對出現(xiàn)，即先發(fā)送讀請求塊SFC59，然后發(fā)送SFC58塊讀取參數(shù)；而修改參數(shù)只需要發(fā)送功能塊SFC59就可以。功能塊中LADDER的地址可以設(shè)置為PZD或者PKW的地址，也可以設(shè)置為診斷地址，本例中設(shè)為診斷地址W#16#1FFA；功能塊中IOID必須設(shè)置為B#16#54；功能塊中RECNUM必須為B#16#2F，即十進(jìn)制必須為47；程序中先置M2.0為1發(fā)出讀請求，然后程序自動把M2.0復(fù)位為0；再置M2.1為1進(jìn)行讀取參數(shù)，M2.1也自動復(fù)位為0，見圖11和圖12。

讀請求                                                                                         讀參數(shù)

                                                                圖11

 

圖12

（1）一次讀取參數(shù)P1120的三個下標(biāo)值和P1121的三個下標(biāo)值，報(bào)文結(jié)構(gòu)說明見圖13，其中DB1.DBB 2（驅(qū)動單元ID號碼）：可以取值為0或1或2。實(shí)際設(shè)置見圖14。

圖13

 

讀請求                                                                                     讀參數(shù)

圖14

（2）單字：修改參數(shù)P0701的三個下標(biāo)值均為9，主程序調(diào)用功能塊SFC59，見圖15，M3.1置后則自動復(fù)位為0。實(shí)際修改參數(shù)見圖16。STARTER軟件中參數(shù)P0701的三個下標(biāo)值均被修改為9，見圖17。

圖15

 

圖16

 

圖17

（3）雙字：把參數(shù)P2200的三個下標(biāo)值都修改為1，實(shí)際修改參數(shù)見圖18，STARTER軟件中參數(shù)被修改為1，見圖19。

圖18

 

圖19

（4）浮點(diǎn)數(shù)：把參數(shù)P1120的三個下標(biāo)修改為11.0/7.0/30.0，實(shí)際修改參數(shù)見圖20，STARTER軟件中參數(shù)被修改為11.0/7.0/30.0，見圖21。

圖20

 

圖21

說明

S7-300 以太網(wǎng)模塊在 Profinet 網(wǎng)絡(luò)中既可以作為控制器也可以作為設(shè)備，當(dāng) Profinet 連接中斷時(shí)，可以使用下面的方法來判斷。本文以 CP343-1 作為控制器為例，如圖1，兩個設(shè)備分別為ET200SP和ET200M。

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圖01

Profinet 通訊中現(xiàn)場設(shè)備作為數(shù)據(jù)的提供者，會向控制器發(fā)送數(shù)據(jù)到 I 區(qū)。在發(fā)送的 PN 的報(bào)文中，按照槽位的順序添加內(nèi)容，輸入模塊槽位：輸入數(shù)據(jù)+IOPS；輸出模塊槽位：IOCS。IOPS 表示 IO 數(shù)據(jù)的提供狀態(tài)（數(shù)據(jù)是好的還是壞的）；IOCS表示IO 數(shù)據(jù)的消費(fèi)狀態(tài)（Q 數(shù)據(jù)使用狀況）。如圖2，CP 的PN 通訊程序塊 FC11 "PNIO_SEND"和 FC12 "PNIO_RCIV" 提供了IOCS/IOPS 的輸出管腳，可以用于通訊狀態(tài)的評估。

圖02
IOCS/IOPS 的有效長度和通訊的數(shù)據(jù)長度有關(guān)，每個字節(jié)的輸入/輸出，對應(yīng)一位IOCS/IOPS 輸出。如圖3，ET200SP 站點(diǎn)，輸入地址0-7 8個字節(jié)，對應(yīng) IOPS 8位，即MB202；輸出地址0，一個字節(jié)，對應(yīng)IOCS 一位，即M200.0。

圖03
如圖4，ET200M 站點(diǎn)，輸入地址8 ，1個字節(jié)，對應(yīng) IOPS 1位，順序后延即M203.0；輸出地址1，一個字節(jié)，對應(yīng)IOCS 一位，順序后延即M200.1。

圖04
如圖5-6，如果現(xiàn)場設(shè)備只是發(fā)生故障，通訊沒有中斷，例如 ET200SP  AI模塊被拔出，只有相應(yīng)的 IOPS 位置位，即MB202。

圖05

圖06
如果此時(shí)現(xiàn)場設(shè)備和控制器的連接中斷，則現(xiàn)場設(shè)備相應(yīng)的所有 IOPS/IOCS 都會置位，如圖7。此時(shí)，ET200M IOPS/IOCS 位全部置位，ET200M 此時(shí)可能掉站。

圖07

注意！某些極端情況，例如 ET200SP 所有的IO 模塊都被拔出，IOPS/IOCS 也會全部置位，但是此時(shí)通訊連接并沒有中斷。因此要根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況來判斷。