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        S7-1500作為智能IO設備和CP343-1的 Profinet 通信(S7-300做控制器)
        2020/12/15 20:35:05

        S7-1500作為智能IO設備和CP343-1的 Profinet 通信(S7-300做控制器)

        S7-1500 支持智能 IO 設備功能,故可使用 S7-1500 作為智能 IO 設備和 CP343-1 的 Profinet 通信。本例中將 S7-300 做為控制器,連接作為智能 IO 設備的S7-1500 CPU 實(shí)現 Profinet 通信;下面詳細介紹使用方法。

        硬件:

        1. CPU 6ES7 513-1AL01-0AB0,V2.1
        2. CPU 314C-2ptp,V2.6 + CP343-1,V3.0

        軟件:

        1. Step7 V14
        2. Step7 V5.5 SP3

        CP343-1 的 PN 接口連接 S7-1500 的 PN 接口,這種方式可以分2種情況來(lái)操作,具體如下:

        1.第一種情況:CPU 1500 和 CPU 314C 使用 Step7 V14 編程,在一個(gè)項目中操作

        2.第二種情況:CPU 1500 使用 Step7 V14,而 CPU 314C 使用 Step7 V5.5

        1. 第一種情況(同一項目中操作)

        CPU 314C 作為 controller,1500 作為 IO device,使用 Step7 V14 在一個(gè)項目中操作,詳細步驟如下。

        1.1 使用 Step7 V14 創(chuàng )建 S7-300 站

        使用 STEP7 V14 創(chuàng )建一個(gè)新項目,并通過(guò)“添加新設備”組態(tài) S7-300 站 PLC_1,選擇 CPU 314C-2 ptp, 添加 CP343-1 ,設置 IP 地址。如圖 1 所示。

        圖 1 在新項目中插入 S7-300 站

        在“操作模式”選項中確認 CP343-1 的操作模式。 如圖 2 所示。

        圖 2 選擇 CP343-1 操作模式

        1.2 使用 Step7 V14 創(chuàng )建 S7-1500 站

        使用 STEP7 V14 創(chuàng )建一個(gè)新項目,并通過(guò)“添加新設備”組態(tài) S7-1500 站 PLC_2,選擇 CPU1500 ;設置 IP 地址,并確認設備名稱(chēng),本示例中設備名稱(chēng)是plc_2。如圖 3 所示。

        圖 3 在新項目中插入 S7-1500 站

        S7-1500 作為 IO 設備,需要將其操作模式設置為 IO 設備,并將 IO 設備分配給控制器 PLC_1 。如圖 4 所示。

        圖 4 S7-1500 設置為 IO 設備

        接著(zhù),在“智能設備通信”的“傳輸區”創(chuàng )建 IO 通信區,控制器的 QB2~6 共計5個(gè)字節傳送到 IO 設備的 IB2~6 ;控制器的 IB2~6 共計5個(gè)字節讀取來(lái)自 IO 設備的 QB2~6 。如圖 5 所示。

        圖 5 創(chuàng )建 IO 通信區

        1.3 硬件組態(tài)下載,檢查設備名稱(chēng)和 IP 地址是否正確

        分別將 PLC_1 站和 PLC_2 站下載到各自的 PLC 中。

        將軟件切換到“網(wǎng)絡(luò )視圖”,找到 PN/IE 總線(xiàn),查看設備名稱(chēng)是否正確。如圖 6、7 所示。

        圖 6 網(wǎng)絡(luò )視圖

        圖 7 確認設備名稱(chēng)和 IP 地址

        1.4 S7-300 編程

        本例中,CP343-1 作為 IO 控制器,需要在 OB1 中編程調用 PNIO_SEND 和 PNIO_RECV 進(jìn)行數據讀寫(xiě)。如圖 8 所示。

        圖 8 CPU314C 中編程

        CALL “PNIO_SEND”    
        CPLADDR :=256 // CP 模板起始地址
        MODE :=0 // 工作模式:當CP343-1僅作為IO控制器或IO設備時(shí),設為0;當CP343-1同時(shí)作為IO控制器和IO設備時(shí),設為1
        LEN :=7 // 要發(fā)送的數據區長(cháng)度;該長(cháng)度始終是從數據區地址0開(kāi)始計算
        SEND :=P#M100.0 BYTE 7 // 發(fā)送數據區
        IOCS :=P#M150.0 BYTE 10

        // 每一用戶(hù)數據字節傳送一個(gè)狀態(tài)位。長(cháng)度信息取決于LEN參數中的長(cháng)度。

        以程序段1為例,共發(fā)送7個(gè)字節,每個(gè)字節需要1個(gè)比特位,所以共需要7位,即至少需要1字節。

        DONE :=%M0.0 // 為1時(shí),無(wú)錯誤完成該作業(yè)
        ERROR :=%M0.1 // 為1時(shí),有故障發(fā)生
        STATUS :=%MW2 // 狀態(tài)代碼
        CHECK_IOCS :=%M0.3

        // 0: 所有IOCS均設置為GOOD
        // 1: 至少一個(gè)IOCS設置為BAD

         

        CALL “PNIO_RECV”    
        CPLADDR :=256 // CP 模板起始地址
        MODE :=0 // 工作模式:當CP343-1僅作為IO控制器或IO設備時(shí),設為0;當CP343-1同時(shí)作為IO控制器和IO設備時(shí),設為1
        LEN :=7 // 要接收的數據區長(cháng)度;該長(cháng)度始終是從數據區地址0開(kāi)始計算
        RECV :=P#M200.0 BYTE 7 // 發(fā)送數據區
        IOPS :=P#M250.0 BYTE 10

        // 每一用戶(hù)數據字節傳送一個(gè)狀態(tài)位。長(cháng)度信息取決于LEN參數中的長(cháng)度。

        以程序段2為例,共接收7個(gè)字節,每個(gè)字節需要1個(gè)比特位,所以共需要7位,即至少需要1字節。

        NDR :=%M1.0 // 為1時(shí),無(wú)錯誤完成該作業(yè)
        ERROR :=%M1.1 // 為1時(shí),有故障發(fā)生
        STATUS :=%MW4 // 狀態(tài)代碼
        CHECK_IOPS :=%M1.2

        // 0: 所有IOPS均設置為GOOD
        // 1: 至少一個(gè)IOPS設置為BAD

        ADD_INFO :=%MW6 // 附加診斷信息;具體請查看指令幫助信息

        1.5 通訊測試

        檢查無(wú)錯誤后,下載 S7-300 的程序,分別給兩個(gè)站點(diǎn)新建監控表,添加通信數據區,監控。如圖 9 所示。

        圖 9 通信測試

        1.6 地址對應關(guān)系的說(shuō)明

        圖 10 地址對應關(guān)系

        從圖中可以看到,當 CP343-1 作為控制器時(shí),其傳送的地址需從0開(kāi)始的。地址對應排列關(guān)系以邏輯地址大小為序。地址如果出現間隔時(shí),如例子中,沒(méi)有組態(tài)的地址區 IB0~2(QB0~1) 及其對應的 MB100~101(MB200~201) 也將被傳送。

        2. 第二種情況(不在同一項目中操作)

        不在一個(gè)項目中的操作,即:CPU314C 作為 controller 使用 Step7 V5.5 編程;1500 作為 IO device,使用 Step7 V14 編程,詳細步驟如下。

        2.1 使用 Step7 V14 創(chuàng )建 S7-1500 站

        使用 STEP7 V14 創(chuàng )建一個(gè)新項目,并通過(guò)“添加新設備”組態(tài) S7-1500 站 IO-device ,選擇 1500;設置 IP 地址,并確認設備名稱(chēng),本示例中設備名稱(chēng)是io_device。如圖 11 所示。

        圖 11 在新項目中插入 S7-1500 站

        S7-1500 作為 IO 設備,需要將其操作模式設置為 IO 設備。如圖 12 所示。

        圖 12 S7-1500 設置為 IO 設備,并創(chuàng )建 IO 通信區

        接著(zhù),在“智能設備通信”的“傳輸區”創(chuàng )建 IO 通信區,控制器將傳輸5個(gè)字節到 IO 設備的 IB2~6 ;IO 設備將 QB2~6 共計5個(gè)字節傳送給控制器。

        2.2 導出 IO 設備的 GSD 文件

        編譯該項目,在“智能設備通信”屬性的下方,找到并點(diǎn)擊“導出”按鈕,根據提示將 GSD 文件導出(注意不要修改設備名稱(chēng))。如圖 13 所示。

        圖 13 導出 IO 設備的 GSD 文件

        2.3 使用 Step7 V5.5 創(chuàng )建 S7-300 站

        使用 STEP7 V5.5 創(chuàng )建一個(gè)新項目,并組態(tài) CPU 314C-2 ptp, 添加 CP343-1 ,設置 IP 地址,并確認設備名稱(chēng),本示例中設備名稱(chēng)是PN-IO。如圖 14 所示。

        圖 14 在新項目中插入 S7-300 站

        在 Step7 V5.5 的硬件組態(tài)界面,通過(guò)“選項”進(jìn)入“安裝 GSD 文件...”界面, 在源路徑選擇 IO-device 的 GSD 文件存放路徑。如圖 15 所示。

        圖 15 Step7 V5.5 安裝 IO-device 的 GSD 文件

        2.4 在 Step7 V5.5 中組態(tài) IO-device

        首先,需要給 CP343-1 插入 Profinet IO 總線(xiàn),在 CP343-1 的“PN-IO”上鼠標右鍵,選擇“插入 Profinet IO 系統”。如圖 16 所示。

        圖 16 插入 Profinet IO 系統

        然后,從硬件目錄路徑:PROFINET IO --> Preconfigured Stations --> CPU 1500 --> IO-device 拖拽到 PN 總線(xiàn)上。如圖 17 所示。

        圖 17 組態(tài) IO-device

        2.5 硬件組態(tài)下載,檢查設備名稱(chēng)和 IP 地址是否正確

        分別將 S7-300 站和 S7-1500 站下載到各自的 PLC 中。

        將 STEP7 V14 軟件切換到“網(wǎng)絡(luò )視圖”,找到 PN/IE 總線(xiàn),查看設備名稱(chēng)是否正確。如圖 18、19 所示。

        圖 18 網(wǎng)絡(luò )視圖

        圖 19 確認設備名稱(chēng)和 IP 地址

        2.6 S7-300 編程

        本例中,CP343-1 作為 IO 控制器,需要在 OB1 中編程調用 PNIO_SEND 和 PNIO_RECV 進(jìn)行數據讀寫(xiě)。如圖 20 所示。

        圖 20 CPU314C 中編程

        CALL “PNIO_SEND”    
        CPLADDR :=W#16#100 // CP 模板起始地址
        MODE :=B#16#0 // 工作模式:當CP343-1僅作為IO控制器或IO設備時(shí),設為0;當CP343-1同時(shí)作為IO控制器和IO設備時(shí),設為1
        LEN :=7 // 要發(fā)送的數據區長(cháng)度;該長(cháng)度始終是從數據區地址0開(kāi)始計算
        SEND :=P#M100.0 BYTE 7 // 發(fā)送數據區
        IOCS :=P#M150.0 BYTE 10

        // 每一用戶(hù)數據字節傳送一個(gè)狀態(tài)位。長(cháng)度信息取決于LEN參數中的長(cháng)度。

        以程序段1為例,共發(fā)送7個(gè)字節,每個(gè)字節需要1個(gè)比特位,所以共需要7位,即至少需要1字節。

        DONE :=%M0.0 // 為1時(shí),無(wú)錯誤完成該作業(yè)
        ERROR :=%M0.1 // 為1時(shí),有故障發(fā)生
        STATUS :=%MW2 // 狀態(tài)代碼
        CHECK_IOCS :=%M0.3

        // 0: 所有IOCS均設置為GOOD
        // 1: 至少一個(gè)IOCS設置為BAD

         

        CALL “PNIO_RECV”    
        CPLADDR :=W#16#100 // CP 模板起始地址
        MODE :=B#16#0 // 工作模式:當CP343-1僅作為IO控制器或IO設備時(shí),設為0;當CP343-1同時(shí)作為IO控制器和IO設備時(shí),設為1
        LEN :=7 // 要接收的數據區長(cháng)度;該長(cháng)度始終是從數據區地址0開(kāi)始計算
        RECV :=P#M200.0 BYTE 7 // 發(fā)送數據區
        IOPS :=P#M250.0 BYTE 10

        // 每一用戶(hù)數據字節傳送一個(gè)狀態(tài)位。長(cháng)度信息取決于LEN參數中的長(cháng)度。

        以程序段2為例,共接收7個(gè)字節,每個(gè)字節需要1個(gè)比特位,所以共需要7位,即至少需要1字節。

        NDR :=%M1.0 // 為1時(shí),無(wú)錯誤完成該作業(yè)
        ERROR :=%M1.1 // 為1時(shí),有故障發(fā)生
        STATUS :=%MW4 // 狀態(tài)代碼
        CHECK_IOPS :=%M1.2

        // 0: 所有IOPS均設置為GOOD
        // 1: 至少一個(gè)IOPS設置為BAD

        ADD_INFO :=%MW6 // 附加診斷信息;具體請查看指令幫助信息

         

        2.7 通訊測試

        檢查無(wú)錯誤后,分別給兩個(gè)站點(diǎn)新建監控表,添加通信數據區,監控。如圖 21 所示。

        圖 21 通信測試

        2.8 地址對應關(guān)系的說(shuō)明

        圖 22 地址對應關(guān)系

        從圖中可以看到,當 CP343-1 作為控制器時(shí),其傳送的地址需從0開(kāi)始的。地址對應排列關(guān)系以邏輯地址大小為序。地址如果出現間隔時(shí),如例子中,沒(méi)有組態(tài)的地址區 IB0~2(QB0~1) 及其對應的 MB100~101(MB200~201) 也將被傳送。

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