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                S7-200 SMART CPU與S7-1500進行S7通信
                2020/11/30 21:20:11

                S7-200 SMART CPU與S7-1500進行S7通信

                S7通信是S7系列PLC基于MPI、PROFIBUS、ETHERNET網絡的一種優化的通信協議,主要用于S7-300/400PLC之間的通信。
                經過測試發現S7-1500與S7-200 SMART PLC 之間的S7通信也是可以成功的,S7-1500側編程調用PUT/GET指令或者S7-200 SMART側編程調用PUT/GET指令都是可以的。

                注意:
                1.S7-200 SMART CPU 與S7-1500 之間的S7通信未經西門子官方測試,本文檔僅供客戶測試使用,使用該種通信方式所產生的任何危險需要有客戶自己承擔!
                2.S7-200 SMARTPLC V2.0 版本才開始支持PUT/GET通信,V1.0版本的CPU需要升級固件后方可支持PUT/GET。
                3.本文只介紹了S7-1500側調用PUT/GET指令編程方式(S7-200 SMART CPU作為服務器方,無需編程),未介紹S7-200 SMART側編程調用PUT/GET方式。

                硬件和軟件需求及所完成的通信任務

                本文以采用1個CPU1518-4 PN/DP(6ES7 518-4AP00-0AB0),1個S7-200 SMART PLC為例,介紹它們之間的S7通信。
                硬件:
                ① S7-1500 CPU
                ② S7-200 SMART CPU (固件V2.5)
                ③ PC (帶以太網卡)
                ④ TP以太網電纜
                軟件:
                ① TIA STEP7 V16
                ② STEP 7 Micro/WIN SMART V2.5
                所完成的通信任務:
                ① S7-1500 將通信數據區 DB3 中的200 個字節發送到 S7-200 SMART的VB 數據區。
                ② S7-1500 讀取 S7-200 SMART中的VB數據區存儲到S7-1500 的數據區DB4中的200個字節 。

                S7-1500側硬件組態和網絡組態

                1. 使用TIA V16 軟件新建一個項目,添加1個S7-1500站點并為其分配網絡和IP地址 ,如圖1.所示。


                圖1. TIA 軟件中添加S7-1500站點

                2. 在OB1中調用PUT/GET指令塊

              1. 通過右邊指令樹的“通信”—“S7通信”,直接將PUT/GET指令塊拖入OB1中,
              2. 通過點擊"PUT/GET"指令塊右上角的藍色圖標開始組態連接。


              3. 圖2.S7-1500 調用指令塊并添加新連接

                3.在指令塊下方的“屬性"對話框設置“連接參數”(以PUT指令塊為例):

              4. 選擇"未指定",TIA軟件會自動創建一個連接(例中:“S7_連接_1”),自動分配連接ID,并自動將該ID號關聯至“PUT”功能塊的ID管腳(例中:W#16#100)
              5. 務必確認該連接1500側“主動建立連接”勾選
              6. 手動設置伙伴IP地址(例中:192.168.0.20),如圖3所示。


              7. 圖3.選擇未指定連接

                4.設置TSAP地址

                指令塊組態完畢,打開“網絡視圖”-“連接”選項卡,可以看到TIA自動創建的連接,打開連其接屬性后,需要為新創建的連接伙伴設置TSAP,設置方法如圖4。

              8. 注意:S7-200 SMART 側的TSAP 只能設置為03.00 或者03.01 。

              9. 圖4. 設置連接伙伴方TSAP地址

                TIA軟件程序編程

                1. 創建通信數據DB塊

                創建S7-1500 側發送數據塊DB3(接收區數據塊DB4類似),數據塊的屬性中需要取消勾選DB塊屬性"優化的塊訪問"。
              10. A.數據塊DB3,定義為300個字節的數組
              11. B.選中DB3,右鍵“屬性”取消“優化的塊訪問”


              12. 圖5.創建數據塊并取消優化訪問

                2.完善指令塊設置

                發送數據塊與接收數據塊創建完成后,即可在OB1中調用PUT/GET指令,進行S7通信.(通過"PUT"指令塊,已經組態連接,如果針對同一設備需要使用GET指令,可以直接使用"PUT"指令的連接ID,例中:W#16#100)如圖6示。


                圖6.調用PUT/GET指令

                表1.PUT 指令參數說明

                CALL “PUT”

                , %DB1

                //調用 PUT,使用背景DB塊:DB1

                REQ

                :=%M0.0

                //上升沿觸發程序塊的調用

                ID

                :=W#16#0100

                //連接號,要與連接配置中一致,創建連接時的連接號

                DONE

                :=%M0.1

                // 為1時,發送完成

                ERROR

                :=%M0.2

                // 為1時,有故障發生

                STATUS

                :=%MW2

                // 狀態代碼

                ADDR_1

                :=P#DB1.DBX0.0 BYTE 200

                // 發送到通信伙伴數據區的地址,對應S7-200 SMART VB0-VB199(果要訪問S7-200 SMART的V區,該位置只能寫DB1)

                SD_1

                :=P#DB3.DBX0.0 BYTE 200

                // 本地(S7-1500)發送數據區 ,可以是任意DB塊

                表2.GET指令參數說明

                CALL “GET”

                , %DB2

                //調用 GET,使用背景DB塊:DB2

                REQ

                :=%M1.0

                //上升沿觸發程序塊的調用

                ID

                :=W#16#0100

                //連接號,要與連接配置中一致,創建連接時的連接號

                NDR

                :=%M1.1

                //為1時,接收到新數據

                ERROR

                :=%M1.2

                //為1時,有故障發生

                STATUS

                :=%MW6

                //狀態代碼

                ADDR_1

                :=P#DB1.DBX200.0 BYTE 200

                //從通信伙伴數據區讀取數據的地址,對應S7-200 SMART VB200-VB399(如果要訪問S7-200 SMART的V區,該位置只能寫DB1)

                RD_1

                :=P#DB4.DBX0.0 BYTE 200

                //本地(S7-1500)接收數據區 ,可以是任意DB塊

                綜合以上步驟,已經完成了S7-1500 硬件和軟件部分的編程,下載只需要將程序下載到S7-1500 PLC 即可。

                狀態監控

                1.連接狀態監控

                S7連接成功的建立是調用PUT/GET指令的基礎,S7連接成功建立后,方能正確執行PUT/GET指令。
                在TIA 軟件的網絡視圖中,將軟件切換到在線模式,可以監控S7連接狀態,如圖7所示。

                圖7.監控S7連接狀態
              13. 選擇“網絡視圖”,切換到“在線”模式
              14. 如果S7連接圖標為綠色,則表示連接建立成功,若圖標為紅色,則表示連接建立失敗
              15. 2.通信數據監控

                S7連接成功建立后,S7-1500 觸發PUT/GET指令,通過TIA 軟件監控表和STEP 7 Micro/WIN SMART 軟件的狀態表,可以監控數據通信是否正常。
                上例中,將S7-1500的DB3里 DBB0-DBB199的200個字節傳送至S7-200 SMART 的VB0-VB199開始的200個字節。


                圖8.S7-1500發送數據

                上例中,將S7-200 SMART 的VB200-VB399開始的200個字節傳送至S7-1500的DB4里 DBB0-DBB199的200個字節。


                圖9.S7-1500接收數據

                注意:S7-200 SMART中V區對應于DB1,即在PUT指令中使用的通信伙伴數據區ADDR_1=P#DB1.DBX0.0 BYTE 200在S7-200 SMAR中對于為VB0~VB199。
                本文檔中S7-200 SMART 做S7通訊的服務器,占用S7-200 SMART PLC 的服務器連接資源,S7-200 SMART PLC 本身不需要編寫通訊程序。

                S7-1500 與S7-200 SMART S7 通訊的另外一種方法是S7-200 SAMRT PLC做客服端,S7-1500做服務器。該方式需要S7-200 SMART調用PUT/GET指令,S7-1500側不需要編寫通訊程序(需要勾選“允許來自遠程對象的PUT/GET通信訪問”(參數路徑:S7-1500 CPU 屬性-防護與安全-連接機制,如圖10所示。))。 該方式比較簡單,本文檔不做介紹。


                圖10.設置連接機制

                獲取錯誤代碼

                用戶在實際調試過程中,并非一次成功,通過網絡視圖在線可以監控連接狀態,但是具體的錯誤原因并不清楚,此時,根據功能塊的錯誤代碼分析錯誤原因就顯得十分有效。
                如下圖所示,當通信不正常時,指令塊本身也會故障,可以通過指令塊右側的“ERROR”和“STATUS”兩個變量獲取最新的錯誤代碼。


                圖11.監控S7連接狀態

                具體錯誤代碼如下圖所示,或者用戶直接選中PUT指令塊,按下鍵盤的F1按鍵,打開TIA的幫助自行查看。


                圖12.PUT/GET 錯誤代碼
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