湖南   西门子   6ES7326-2BF01-0AB0   技术参考  

S7-300 集成PN口作客户端与S7-300/400/1200/1500的 S7 单边通信（STEP7）

S7 协议是 SIEMENS S7系列产品之间通讯使用的标准协议，其优点是通信双方无论是在同一 MPI 总线上、同一 PROFIBUS 总线上或同一工业以太网中，都可通过 S7 协议建立通信连接，使用相同的编程方式进行数据交换而与使用何种总线或网络无关。S7 通信按组态方式可分为单边通信和双边通信，单边通信通常应用于以下情况：

• 通信伙伴无法组态 S7 连接
• 通信伙伴不允许停机
• 不希望在通讯伙伴侧增加通信组态和程序

本文档简要介绍在STEP7 V5.5环境下，S7-300 集成PN口的CPU基于工业以太网的S7单边通信的组态步骤，用于实现与S7-300/400/1200/1500 CPU之间的S7 通信。

1、硬件与软件条件

表 1主要硬件列表

表 2软件环境

2、组态配置

2.1 通过如下的步骤配置编程电脑的IP地址:

选择电脑的“ 控制面板 > 网络和共享 > 本地连接>属性”打开 Internet Protocol Version 4(TCP/IPv4)，设置PC的 IP 地址,本例中为192.168.0.131。

图1.设置PC地址

2.2 在STEP7 中组态315-2PN/DP CPU，双击X2卡槽,再点击属性按钮以设置IP地址。(具体步骤请参见文档:CPU硬件组态入门)

图2.S7-300硬件组态

图3.PN-IO属性

2.3 设置好IP地址后（本例中为192.168.0.1），点击New按钮添加一条子网Ethernet（1），如果已经存在子网，也可选中该子网直接点OK按钮即可。

图4.添加IP地址和子网

2.4 点击快捷菜单中的Configure Network按钮进入Netpro视图。

图5.点击Configure Network按钮

2.5 在Netpro视图的CPU上点右键选择Insert New Connection添加新连接。

图6.添加新连接

2.6 通讯伙伴选择非指定（Unspecified），通讯类型选择S7 connection。

图7.选择通信伙伴和通信类型

2.7 点击OK后在弹出的属性窗口中勾选单端组态（Establish an active connection），并填写通信伙伴的IP地址，注意Local ID编号，本例保持默认值1。点击详细按钮。

图8.S7连接属性

2.8 在地址详细信息对话框中填写通信伙伴CPU的机架号和槽号，如通信伙伴是S7-300/400 CPU则槽号为2，如通信伙伴是S7-1200/1500 CPU则槽号为1。点击OK。

图9.S7地址详细

2.9 选中CPU，先编译再下载

图10.编译下载

注：如不熟悉下载方法，可参考如下链接：

http://www.ad.siemens.com.cn/productportal/Prods/published\Soft\Soft_3.5\Soft_3.5.html

2.10 下载完成后，可点击“激活连接状态”按钮，查看连接状态，如下图所示，则表示组态的连接已经成功建立。

图11.连接已建立

2.11 如果出现如下图所示的情况，则说明连接没有建立，请检查网线的连接、IP地址等。

图12.连接未建立

3、编写PLC程序，调用通讯块

3.1 组态连接建立成功后，需要调用通讯功能块PUT和GET进行数据交换。S7-300用于通讯连接的功能块位于标准库中，如下图所示：

图13.PUT GET指令位置

3.2调用PUT指令，本例中本地S7-300 CPU将DB10.DBB0开始的10个字节写入通信伙伴CPU 的DB11.DBB0开始的10个字节中。

图14.PUT指令

表 3 PUT管脚说明

3.3调用GET指令，本例中将通信伙伴CPU的DB20.DBB0开始的10个字节读入到本地S7-300 CPU的DB21.DBB0开始的10个字节中。

图15.GET指令

表 4 GET管脚说明

3.4 S7-300 CPU做S7通讯的客户端时，伙伴CPU无需组态编程，准备好相应的数据区即可，如本例中的DB10和DB20。如果伙伴方是S7-1200（固件版本V4.0以上）或是S7-1500 CPU，需要在CPU属性的连接机制中勾选"允许来自远程对象的PUT/GET通信访问"，如下图所示：

S7-300/400与S7-200SMART之间的以太网S7通信

S7通信是S7系列PLC基于MPI、PROFIBUS、ETHERNET网络的一种优化的通信协议，主要用于S7-300/400PLC之间的通信。
经过测试发现S7-300/400通过集成的PN口或CP343-1/CP443-1与S7-200 SMART PLC 之间的S7通信也是可以成功的， 但是需要S7-300/400侧编程调用PUT/GET指令。

注意：
1.S7-200 SMART CPU 与S7-300/400 CPU 之间的S7通信未经西门子官方测试，本文档仅供客户测试使用，使用该种通信方式所产生的任何危险需要有客户自己承担！
2.S7-200 SMARTPLC V2.0 版本才开始支持PUT/GET通信，V1.0版本的CPU需要升级固件后方可支持PUT/GET。
3. S7-300/400若采用CP通信时，则需要采用Standard或Advanced类型通信模块，CP343-1 Lean模块不支持。 
4.本文仅介绍S7-300集成PN口与S7-200 SMART CPU S7通信。

S7通信介绍

S7通信是S7系列PLC基于MPI、PROFIBUS、ETHERNET网络的一种优化的通信协议，主要用于S7-300/400PLC之间的通信。
S7-300/400通过以太网接口与S7-200 SMART PLC 之间的S7通讯经过测试是可以成功的，但是需要S7-300/400侧编程调用PUT/GET指令，见表1所示。
表 1 PUT和GET ：

S7-300/400根据使用通信接口（集成的PN口或CP343-1/CP443-1）不同，调用的功能块来源也不同。
通信接口为S7-300 集成PN接口时，需要使用Standard Library中PUT/GET指令，如图1所示。

图1 S7-300PN接口需采用Standard Library

通信接口为S7-300 CP通信模块时，需要使用SIMATIC_NET_CP 库中PUT/GET指令，如图2所示。
 
图2 S7-300 CP模块接口需采用SIMATIC_NET_CP库

S7-400 CPU不区分通信接口，需要使用System Function Blocks 中的SFB14/SFB15指令块，如图3所示。
 
图3 S7-400 需采用SFB程序块

硬件及网络组态

本文以采用1个315-2PN/DP，1个S7-200 SMART PLC为例，介绍它们之间的S7通信。 
在STEP7中创建一个新项目，项目名称为S7-300-SMART。插入1个S7-300站，在硬件组态中插入CPU 315-2 PN/DP。如图4所示。 

图4 STEP7 项目中插入S7-300站点

设置CPU 315-2PN/DP的IP地址：192.168.0.1，如图5所示。硬件组态完成后，即可下载该组态。 

图5 设置CPU PN IP地址

打开“NetPro”设置网络参数，选中CPU 315-2PN/DP，在连接列表中建立新的连接。步骤如图6所示。 

图6 NetPro组态视图中插入新连接

选择 Unspecified  站点，选择通讯协议 S7 connection，点击 Apply，如图7所示。 

图7 组态新连接

在弹出的S7 connection属性对话框中，勾选 Establish an active connection,设置Partner address:192.168.0.2(S7-200 SMART PLC IP 地址)，如图8所示。 

图8 设置S7连接参数
点击 "Address Details" ，再弹出来的对话框设置 Partner 的 Slot 为1，如图9所示。点击 OK即可关闭该对话框。 

图9 设置“address details”参数

网络组态创建完成后，需要编译，如图10所示。 

图10 保存并编译连接

网络组态编译无错，鼠标先点击 CPU 315-2PN/DP ,然后点击下载按钮下载网络组态，步骤如图11所示。 

图 11 下载组态连接

程序编程

可以通过SFB/FB 14 "GET"，从远程CPU中读取数据。
S7-300：在REQ的上升沿处读取数据。在REQ的每个上升沿处传送参数ID、ADDR_1和RD_1。在每个作业结束之后，可以分配新数值给ID、ADDR_1和RD_1参数。
S7-400：在控制输入REQ的上升沿处启动SFB。在此过程中，将要读取的区域的相关指针(ADDR_i)发送到伙伴CPU。远程伙伴返回此数据。在 下一个SFB/FB调用处，已接收的数据被复制到组态的接收区(RD_i)中。必须要确保通过参数ADDR_i和RD_i定义的区域在长度和数据类型方面 要相互匹配。
通过状态参数NDR数值为1来指示此作业已完成。只有在前一个作业已经完成之后，才能重新激活读作业。远程CPU可以处于RUN或STOP工作状态。如果 正在读取数据时发生访问故障，或如果数据类型检查过程中出错，则出错和警告信息将通过ERROR和STATUS输出表示。

通过使用SFB/FB 15 "PUT"，可以将数据写入到远程CPU。
S7-300：在REQ的上升沿处发送数据。在REQ的每个上升沿处传送参数ID、ADDR_1和SD_1。在每个作业结束之后，可以给ID、ADDR_1和SD_1参数分配新数值。
S7-400：在控制输入REQ的上升沿处启动SFB。在此过程中，将指向要写入数据的区域(ADDR_i)的指针和数据(SD_i)发送到伙伴CPU。 远程伙伴将所需要的数据保存在随数据一起提供的地址下面，并返回一个执行确认。必须要确保通过参数ADDR_i和SD_i定义的区域在编号、长度和数据类 型方面相互匹配。
如果没有产生任何错误，则在下一个SFB/FB调用时，通过状态参数DONE来指示，其数值为1。只有在最后一个作业完成之后，才能再次激活写作业。远程 CPU可以处于RUN或STOP模式。如果正在写入数据时发生访问故障，或如果执行检查过程中出错，则出错和警告信息将通过ERROR和STATUS输出 表示。
打开SIMATIC 315 PN-1的OB1，在OB1中依次调用FB14，FB15如图12、图13所示：

图12 FB14调用
表2.FB14参数说明 ：

图13 FB15调用
表3.FB15参数说明 ：

注意：

S7-200 SMART PLC 不需要编程。 S7-200 SMART 中的V存储区在S7-300/400 PLC 编程中以DB1数据块的形式体现。

S7-300和S7-200的以太网S7通信（Step7）

S7-300与S7-200通信，300既可以做客户端，也可以做服务器。

 S7-300作服务器，S7-200作客户端

当S7-300作服务器，S7-200作客户端时，在200侧编程，300无需组态编程。

 S7-300作客户端，S7-200作服务器

当S7-300作客户端，S7-200作服务器时，在300侧组态编程，200侧也需要向导设置。

 系列视频：S7-200跟我学/跟我做

客户端与服务器定义请参看：服务器Server和客户端Client有什么区别？

S7-200 PLC本体没有以太网口，需要通过以太网模块CP243-1来扩展以太网通信，且一个S7-200PLC只能扩展一个CP243-1。

CP243-1最多8个以太网S7控制器通信，每个连接既可以是服务器连接也可以是客户机连接。

一个客户端（Client）可以包含1－32个数据传输操作，一个读写操作最多可以传输212个字节。如果CP243-1作为服务器运行，每个读操作可以传送222个字节。

S7-300做服务器，S7-200作为客户端

S7-200以太网向导配置

可以把S7-200的以太网模块CP243-1配置为CLIENT，使用STEP 7 Micro/WIN中的向导进行通信的配置即可。在命令菜单中选择工具--以太网向导。

图1 打开以太网向导 
第一步是对以太网通信的描述，点击下一步开始以太网配置。

图2 向导介绍
在此处选择模块的位置，CPU后的第一个模块位置为0，往后依次类推；或者在线的情况下，点击读取模块搜寻CP243-1模块（在线读取将该模块的命令字节载入模块命令字节向导屏幕）。点击下一步；

图3 读取模块 
选择模块相匹配的MLFB版本，本例中的CP243-1模块型号为6GK7243-1EX01-0XE0，如下图所示：

图4 模块版本选择 
在此处填写IP地址和子网掩码。点击下一步；

图5 地址设置 
下面的对话框将组态CP243-1进行S7连接的连接数量的设置，通过S7连接可以与通信伙伴进行读写数据操作。点击“下一步”按钮继续进行S7连接组态。

图6 模块占用地址设置
选择此为客户机连接，远程属性TSAP （Transport Service Access Point）填写为03.02，输入S7-300侧的IP地址。点击数据传输按钮进入数据交换的定义。 
注意：如果连接远程对象是 S7-300，TSAP为03.02；如果连接远程对象是 S7-400，TSAP为03.0x，其中x为CPU模块的槽位，可以从S7-400 站的硬件组态中找出PLC的槽号。

图7 连接设置 
选择"数据传输"标记，并单击"新传输"按钮，进行配置：选择是读取数据还是写入数据，填写通讯数据的字节个数，填写发送数据区和接收数据区的起始地址。
本例中为从S7-300的MB200开始读取8个字节到VB1000开始的8个字节的区域中；从S7-200的VB2000开始的8个字节写到S7-300的QB0开始的8个字节的区域中，点击确认按钮： 
注意： 本地PLC中的地址必须是V内存字节地址，远程对象中的地址必须代表字节地址。当您为S7-300/ S7-400设备输入远程地址时，若是数据块请使用DBx.DBBy格式。

 
图8 数据区域设置 
选择CRC校验,使用缺省的时间间隔30秒,点击下一步按钮。

图9 使用CRC 
填写模块所占用的V存储区的起始地址。你也可以通过“建议地址”按钮来获得系统建议的V存储区的起始地址, 点击下一步按钮。

图10 配置存储区

S7-200侧编程

完成以太网向导配置后需要在程序中调用以太网向导所生成的ETHx_CTRL和ETH0_XFR, 然后，将整个项目下载到作客户端的S7-200 CPU上。
1. 调用向导生成的子程序，实现数据传输
对于S7-200的同一个连接的多个数据传输，不能同时激活，必须分时调用。下面的程序就是用前一个数据传输的完成位去激活下一个数据传输，如图11.图12.图13. 所示

图11 S7-200程序段1


图12 S7-200程序段2

图13 S7-200程序段3

如果通信未建立成功，可以对应查询子程序的错误代码。

S7-300作客户端，S7-200作服务器

S7-200以太网向导设置

通过以太网向导将以太网模块CP243-1配置为服务器，使用STEP 7 Micro/WIN中的向导进行通信的配置即可。在命令菜单中选择工具--以太网向导。

第一步是对以太网通信的描述，点击下一步开始以太网配置。

在此处选择模块的位置，CPU后的第一个模块位置为0，往后依次类推；或者点击读取模块搜寻在线的CP243-1模块（且将该模块的命令字节载入模块命令字节向导屏幕）。点击下一步；

选择模块相匹配的MLFB版本，如下图所示：

在此处填写IP地址和子网掩码。本例中将IP地址设置为：140.80.0.60，点击下一步；

下面的对话框将组态CP243-1进行S7连接的连接数量的设置。通过S7连接可以与通信伙伴进行读写数据操作，点击“下一步”按钮继续进行S7连接组态。本例中CP243-1的第三、四个连接分别为服务器连接。

组态一个到S7-300的服务器连接：
S7-200和S7-300的S7连接通过TSAP来定义。
注意：分别组态S7-200和S7-300时，本地和远程的TSAP号是必须完全对应的。通常本地TSAP是默认的，所以在组态此步骤时，需要两边确认一下。

本地TSAP为12.00无法更改，远程TSAP设置为10.04（这是在STEP7网络组态得到的参数）。激活“接受所有连接请求”复选框，点击“下一步”按钮继续组态。

选择CRC校验,使用缺省的时间间隔30秒，点击下一步按钮。

填写模块所占用的V存储区的起始地址。你也可以通过建议地址按钮来获得系统建议的V存储区的起始地址, 点击下一步按钮。

点击”完成”按钮完成以太网向导设置。


之后功能块ETHx_CTRL 和 ETHx_XFR将被创建，必须在STEP 7-MicroWIN的主循环块MAIN (OB1)中调用这些功能块。
功能块ETHx_CTRL 用于建立通讯。编写图中的通讯程序，保存组态并下载到S7-200 CPU上。

注意：功能块ETHx_XFR 仅在用于客户端进行数据传送时才被调用。

S7-300侧组态

本例中使用S7-300作为样例建立S7连接，对于S7-400的组态步骤是一样的。
在STEP7中打开S7-300项目文件，通过Options--Configure Network或者是相对应的图标打开NetPro对话框。

在NetPro中选中S7-300站的CPU并通过菜单命令，Insert--New Connection添加一个新连接。

选择连接伙伴为“unspecified”及连接类型为“S7 connection”。点击“Apply”按钮，之后S7连接的属性对话框将打开。

由于S7连接是由S7-300创建，因此在S7连接的属性对话框中须激活“Establish an active connection“复选框。输入通信伙伴CP243-1的IP地址，之后点击“Address Details”按钮。

在“Address Details”对话框中，本地的TSAP通常选用默认，输入通信伙伴的TSAP，本例中S7-200的TSAP为12.00。
注意：分别组态S7-200和S7-300时，本地和远程的TSAP号是必须完全对应的。通常本地TSAP是默认的，所以在组态此步骤时，需要两边确认一下。

在NetPro中选中S7-300站，保存及编译后下载到S7-300 中，此处注意需要下载网络组态。

接下来，在S7程序中调用功能块，进行编程。

STEP7编写PUT/GET程序

需要在S7-300程序中，调用功能块FB14 “GET” 和 FB15 “PUT”。可以在Standard Library--Communication Blocks--Blocks下找到这些功能块。
注意：
1. ID：为Netpro里组态S7连接属性窗口中的Block bters-Local ID。
2.ADDR_1为伙伴PLC的数据区域，由于通信伙伴是S7-200的V区，V区与S7-300的DB1地址相对应。
3.RD_1为本地PLC的数据接收区；SD_1为本地PLC的数据发送区。

如果通信无法建立，请查看“PUT”和“GET”指令的错误代码，STATUS仅在一个周期内有效，需要在ERROR=1时捕捉错误状态。如下图所示：

对于FB14 “GET” 和 FB15 “PUT”的输入参数'ID"，也可通过鼠标右击功能块ID引脚，可以自动插入本地ID连接。如下图所示：