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S7-300 集成PN口作客戶端與S7-300/400/1200/1500的 S7 單邊通信（STEP7）

S7 協議是 SIEMENS S7系列產品之間通訊使用的標準協議，其優點是通信雙方無論是在同一 MPI 總線上、同一 PROFIBUS 總線上或同一工業以太網中，都可通過 S7 協議建立通信連接，使用相同的編程方式進行數據交換而與使用何種總線或網絡無關。S7 通信按組態方式可分為單邊通信和雙邊通信，單邊通信通常應用于以下情況：

• 通信伙伴無法組態 S7 連接
• 通信伙伴不允許停機
• 不希望在通訊伙伴側增加通信組態和程序

本文檔簡要介紹在STEP7 V5.5環境下，S7-300 集成PN口的CPU基于工業以太網的S7單邊通信的組態步驟，用于實現與S7-300/400/1200/1500 CPU之間的S7 通信。

1、硬件與軟件條件

表 1主要硬件列表

表 2軟件環境

2、組態配置

2.1 通過如下的步驟配置編程電腦的IP地址:

選擇電腦的“ 控制面板 > 網絡和共享 > 本地連接>屬性”打開 Internet Protocol Version 4(TCP/IPv4)，設置PC的 IP 地址,本例中為192.168.0.131。

圖1.設置PC地址

2.2 在STEP7 中組態315-2PN/DP CPU，雙擊X2卡槽,再點擊屬性按鈕以設置IP地址。(具體步驟請參見文檔:CPU硬件組態入門)

圖2.S7-300硬件組態

圖3.PN-IO屬性

2.3 設置好IP地址后（本例中為192.168.0.1），點擊New按鈕添加一條子網Ethernet（1），如果已經存在子網，也可選中該子網直接點OK按鈕即可。

圖4.添加IP地址和子網

2.4 點擊快捷菜單中的Configure Network按鈕進入Netpro視圖。

圖5.點擊Configure Network按鈕

2.5 在Netpro視圖的CPU上點右鍵選擇Insert New Connection添加新連接。

圖6.添加新連接

2.6 通訊伙伴選擇非指定（Unspecified），通訊類型選擇S7 connection。

圖7.選擇通信伙伴和通信類型

2.7 點擊OK后在彈出的屬性窗口中勾選單端組態（Establish an active connection），并填寫通信伙伴的IP地址，注意Local ID編號，本例保持默認值1。點擊詳細按鈕。

圖8.S7連接屬性

2.8 在地址詳細信息對話框中填寫通信伙伴CPU的機架號和槽號，如通信伙伴是S7-300/400 CPU則槽號為2，如通信伙伴是S7-1200/1500 CPU則槽號為1。點擊OK。

圖9.S7地址詳細

2.9 選中CPU，先編譯再下載

圖10.編譯下載

注：如不熟悉下載方法，可參考如下鏈接：

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

2.10 下載完成后，可點擊“激活連接狀態”按鈕，查看連接狀態，如下圖所示，則表示組態的連接已經成功建立。

圖11.連接已建立

2.11 如果出現如下圖所示的情況，則說明連接沒有建立，請檢查網線的連接、IP地址等。

圖12.連接未建立

3、編寫PLC程序，調用通訊塊

3.1 組態連接建立成功后，需要調用通訊功能塊PUT和GET進行數據交換。S7-300用于通訊連接的功能塊位于標準庫中，如下圖所示：

圖13.PUT GET指令位置

3.2調用PUT指令，本例中本地S7-300 CPU將DB10.DBB0開始的10個字節寫入通信伙伴CPU 的DB11.DBB0開始的10個字節中。

圖14.PUT指令

表 3 PUT管腳說明

3.3調用GET指令，本例中將通信伙伴CPU的DB20.DBB0開始的10個字節讀入到本地S7-300 CPU的DB21.DBB0開始的10個字節中。

圖15.GET指令

表 4 GET管腳說明

3.4 S7-300 CPU做S7通訊的客戶端時，伙伴CPU無需組態編程，準備好相應的數據區即可，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屬性的連接機制中勾選"允許來自遠程對象的PUT/GET通信訪問"，如下圖所示：

S7-300/400與S7-200SMART之間的以太網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S7-300/400通過集成的PN口或CP343-1/CP443-1與S7-200 SMART PLC 之間的S7通信也是可以成功的， 但是需要S7-300/400側編程調用PUT/GET指令。

注意：
1.S7-200 SMART CPU 與S7-300/400 CPU 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. S7-300/400若采用CP通信時，則需要采用Standard或Advanced類型通信模塊，CP343-1 Lean模塊不支持。 
4.本文僅介紹S7-300集成PN口與S7-200 SMART CPU S7通信。

S7通信介紹

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。
S7-300/400通過以太網接口與S7-200 SMART PLC 之間的S7通訊經過測試是可以成功的，但是需要S7-300/400側編程調用PUT/GET指令，見表1所示。
表 1 PUT和GET ：

S7-300/400根據使用通信接口（集成的PN口或CP343-1/CP443-1）不同，調用的功能塊來源也不同。
通信接口為S7-300 集成PN接口時，需要使用Standard Library中PUT/GET指令，如圖1所示。

圖1 S7-300PN接口需采用Standard Library

通信接口為S7-300 CP通信模塊時，需要使用SIMATIC_NET_CP 庫中PUT/GET指令，如圖2所示。
 
圖2 S7-300 CP模塊接口需采用SIMATIC_NET_CP庫

S7-400 CPU不區分通信接口，需要使用System Function Blocks 中的SFB14/SFB15指令塊，如圖3所示。
 
圖3 S7-400 需采用SFB程序塊

硬件及網絡組態

本文以采用1個315-2PN/DP，1個S7-200 SMART PLC為例，介紹它們之間的S7通信。 
在STEP7中創建一個新項目，項目名稱為S7-300-SMART。插入1個S7-300站，在硬件組態中插入CPU 315-2 PN/DP。如圖4所示。 

圖4 STEP7 項目中插入S7-300站點

設置CPU 315-2PN/DP的IP地址：192.168.0.1，如圖5所示。硬件組態完成后，即可下載該組態。 

圖5 設置CPU PN IP地址

打開“NetPro”設置網絡參數，選中CPU 315-2PN/DP，在連接列表中建立新的連接。步驟如圖6所示。 

圖6 NetPro組態視圖中插入新連接

選擇 Unspecified  站點，選擇通訊協議 S7 connection，點擊 Apply，如圖7所示。 

圖7 組態新連接

在彈出的S7 connection屬性對話框中，勾選 Establish an active connection,設置Partner address:192.168.0.2(S7-200 SMART PLC IP 地址)，如圖8所示。 

圖8 設置S7連接參數
點擊 "Address Details" ，再彈出來的對話框設置 Partner 的 Slot 為1，如圖9所示。點擊 OK即可關閉該對話框。 

圖9 設置“address details”參數

網絡組態創建完成后，需要編譯，如圖10所示。 

圖10 保存并編譯連接

網絡組態編譯無錯，鼠標先點擊 CPU 315-2PN/DP ,然后點擊下載按鈕下載網絡組態，步驟如圖11所示。 

圖 11 下載組態連接

程序編程

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，將要讀取的區域的相關指針(ADDR_i)發送到伙伴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的接收區(RD_i)中。必須要確保通過參數ADDR_i和RD_i定義的區域在長度和數據類型方面 要相互匹配。
通過狀態參數NDR數值為1來指示此作業已完成。只有在前一個作業已經完成之后，才能重新激活讀作業。遠程CPU可以處于RUN或STOP工作狀態。如果 正在讀取數據時發生訪問故障，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域(ADDR_i)的指針和數據(SD_i)發送到伙伴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，并返回一個執行確認。必須要確保通過參數ADDR_i和SD_i定義的區域在編號、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，通過狀態參數DONE來指示，其數值為1。只有在最后一個作業完成之后，才能再次激活寫作業。遠程 CPU可以處于RUN或STOP模式。如果正在寫入數據時發生訪問故障，或如果執行檢查過程中出錯，則出錯和警告信息將通過ERROR和STATUS輸出 表示。
打開SIMATIC 315 PN-1的OB1，在OB1中依次調用FB14，FB15如圖12、圖13所示：

圖12 FB14調用
表2.FB14參數說明 ：

圖13 FB15調用
表3.FB15參數說明 ：

注意：

S7-200 SMART PLC 不需要編程。 S7-200 SMART 中的V存儲區在S7-300/400 PLC 編程中以DB1數據塊的形式體現。

S7-300和S7-200的以太網S7通信（Step7）

S7-300與S7-200通信，300既可以做客戶端，也可以做服務器。

 S7-300作服務器，S7-200作客戶端

當S7-300作服務器，S7-200作客戶端時，在200側編程，300無需組態編程。

 S7-300作客戶端，S7-200作服務器

當S7-300作客戶端，S7-200作服務器時，在300側組態編程，200側也需要向導設置。

 系列視頻：S7-200跟我學/跟我做

客戶端與服務器定義請參看：服務器Server和客戶端Client有什么區別？

S7-200 PLC本體沒有以太網口，需要通過以太網模塊CP243-1來擴展以太網通信，且一個S7-200PLC只能擴展一個CP243-1。

CP243-1最多8個以太網S7控制器通信，每個連接既可以是服務器連接也可以是客戶機連接。

一個客戶端（Client）可以包含1－32個數據傳輸操作，一個讀寫操作最多可以傳輸212個字節。如果CP243-1作為服務器運行，每個讀操作可以傳送222個字節。

S7-300做服務器，S7-200作為客戶端

S7-200以太網向導配置

可以把S7-200的以太網模塊CP243-1配置為CLIENT，使用STEP 7 Micro/WIN中的向導進行通信的配置即可。在命令菜單中選擇工具--以太網向導。

圖1 打開以太網向導 
第一步是對以太網通信的描述，點擊下一步開始以太網配置。

圖2 向導介紹
在此處選擇模塊的位置，CPU后的第一個模塊位置為0，往后依次類推；或者在線的情況下，點擊讀取模塊搜尋CP243-1模塊（在線讀取將該模塊的命令字節載入模塊命令字節向導屏幕）。點擊下一步；

圖3 讀取模塊 
選擇模塊相匹配的MLFB版本，本例中的CP243-1模塊型號為6GK7243-1EX01-0XE0，如下圖所示：

圖4 模塊版本選擇 
在此處填寫IP地址和子網掩碼。點擊下一步；

圖5 地址設置 
下面的對話框將組態CP243-1進行S7連接的連接數量的設置，通過S7連接可以與通信伙伴進行讀寫數據操作。點擊“下一步”按鈕繼續進行S7連接組態。

圖6 模塊占用地址設置
選擇此為客戶機連接，遠程屬性TSAP （Transport Service Access Point）填寫為03.02，輸入S7-300側的IP地址。點擊數據傳輸按鈕進入數據交換的定義。 
注意：如果連接遠程對象是 S7-300，TSAP為03.02；如果連接遠程對象是 S7-400，TSAP為03.0x，其中x為CPU模塊的槽位，可以從S7-400 站的硬件組態中找出PLC的槽號。

圖7 連接設置 
選擇"數據傳輸"標記，并單擊"新傳輸"按鈕，進行配置：選擇是讀取數據還是寫入數據，填寫通訊數據的字節個數，填寫發送數據區和接收數據區的起始地址。
本例中為從S7-300的MB200開始讀取8個字節到VB1000開始的8個字節的區域中；從S7-200的VB2000開始的8個字節寫到S7-300的QB0開始的8個字節的區域中，點擊確認按鈕： 
注意： 本地PLC中的地址必須是V內存字節地址，遠程對象中的地址必須代表字節地址。當您為S7-300/ S7-400設備輸入遠程地址時，若是數據塊請使用DBx.DBBy格式。

 
圖8 數據區域設置 
選擇CRC校驗,使用缺省的時間間隔30秒,點擊下一步按鈕。

圖9 使用CRC 
填寫模塊所占用的V存儲區的起始地址。你也可以通過“建議地址”按鈕來獲得系統建議的V存儲區的起始地址, 點擊下一步按鈕。

圖10 配置存儲區

S7-200側編程

完成以太網向導配置后需要在程序中調用以太網向導所生成的ETHx_CTRL和ETH0_XFR, 然后，將整個項目下載到作客戶端的S7-200 CPU上。
1. 調用向導生成的子程序，實現數據傳輸
對于S7-200的同一個連接的多個數據傳輸，不能同時激活，必須分時調用。下面的程序就是用前一個數據傳輸的完成位去激活下一個數據傳輸，如圖11.圖12.圖13. 所示

圖11 S7-200程序段1


圖12 S7-200程序段2

圖13 S7-200程序段3

如果通信未建立成功，可以對應查詢子程序的錯誤代碼。

S7-300作客戶端，S7-200作服務器

S7-200以太網向導設置

通過以太網向導將以太網模塊CP243-1配置為服務器，使用STEP 7 Micro/WIN中的向導進行通信的配置即可。在命令菜單中選擇工具--以太網向導。

第一步是對以太網通信的描述，點擊下一步開始以太網配置。

在此處選擇模塊的位置，CPU后的第一個模塊位置為0，往后依次類推；或者點擊讀取模塊搜尋在線的CP243-1模塊（且將該模塊的命令字節載入模塊命令字節向導屏幕）。點擊下一步；

選擇模塊相匹配的MLFB版本，如下圖所示：

在此處填寫IP地址和子網掩碼。本例中將IP地址設置為：140.80.0.60，點擊下一步；

下面的對話框將組態CP243-1進行S7連接的連接數量的設置。通過S7連接可以與通信伙伴進行讀寫數據操作，點擊“下一步”按鈕繼續進行S7連接組態。本例中CP243-1的第三、四個連接分別為服務器連接。

組態一個到S7-300的服務器連接：
S7-200和S7-300的S7連接通過TSAP來定義。
注意：分別組態S7-200和S7-300時，本地和遠程的TSAP號是必須完全對應的。通常本地TSAP是默認的，所以在組態此步驟時，需要兩邊確認一下。

本地TSAP為12.00無法更改，遠程TSAP設置為10.04（這是在STEP7網絡組態得到的參數）。激活“接受所有連接請求”復選框，點擊“下一步”按鈕繼續組態。

選擇CRC校驗,使用缺省的時間間隔30秒，點擊下一步按鈕。

填寫模塊所占用的V存儲區的起始地址。你也可以通過建議地址按鈕來獲得系統建議的V存儲區的起始地址, 點擊下一步按鈕。

點擊”完成”按鈕完成以太網向導設置。


之后功能塊ETHx_CTRL 和 ETHx_XFR將被創建，必須在STEP 7-MicroWIN的主循環塊MAIN (OB1)中調用這些功能塊。
功能塊ETHx_CTRL 用于建立通訊。編寫圖中的通訊程序，保存組態并下載到S7-200 CPU上。

注意：功能塊ETHx_XFR 僅在用于客戶端進行數據傳送時才被調用。

S7-300側組態

本例中使用S7-300作為樣例建立S7連接，對于S7-400的組態步驟是一樣的。
在STEP7中打開S7-300項目文件，通過Options--Configure Network或者是相對應的圖標打開NetPro對話框。

在NetPro中選中S7-300站的CPU并通過菜單命令，Insert--New Connection添加一個新連接。

選擇連接伙伴為“unspecified”及連接類型為“S7 connection”。點擊“Apply”按鈕，之后S7連接的屬性對話框將打開。

由于S7連接是由S7-300創建，因此在S7連接的屬性對話框中須激活“Establish an active connection“復選框。輸入通信伙伴CP243-1的IP地址，之后點擊“Address Details”按鈕。

在“Address Details”對話框中，本地的TSAP通常選用默認，輸入通信伙伴的TSAP，本例中S7-200的TSAP為12.00。
注意：分別組態S7-200和S7-300時，本地和遠程的TSAP號是必須完全對應的。通常本地TSAP是默認的，所以在組態此步驟時，需要兩邊確認一下。

在NetPro中選中S7-300站，保存及編譯后下載到S7-300 中，此處注意需要下載網絡組態。

接下來，在S7程序中調用功能塊，進行編程。

STEP7編寫PUT/GET程序

需要在S7-300程序中，調用功能塊FB14 “GET” 和 FB15 “PUT”。可以在Standard Library--Communication Blocks--Blocks下找到這些功能塊。
注意：
1. ID：為Netpro里組態S7連接屬性窗口中的Block paramters-Local ID。
2.ADDR_1為伙伴PLC的數據區域，由于通信伙伴是S7-200的V區，V區與S7-300的DB1地址相對應。
3.RD_1為本地PLC的數據接收區；SD_1為本地PLC的數據發送區。

如果通信無法建立，請查看“PUT”和“GET”指令的錯誤代碼，STATUS僅在一個周期內有效，需要在ERROR=1時捕捉錯誤狀態。如下圖所示：

對于FB14 “GET” 和 FB15 “PUT”的輸入參數'ID"，也可通過鼠標右擊功能塊ID引腳，可以自動插入本地ID連接。如下圖所示：