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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）

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。