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S7-1500作智能设备和CP343-1通信

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  • 通信(通讯)
  • 参数设置
  • 硬件组态与安装
  • 使用操作
  • 智能设备
  • PROFIBUS通信
  • GSD
  • 通信
发布时间:2024年01月18日
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本章节介绍了智能设备的功能,将S7-300的CP343-1做为控制器,S7-1500 CPU作为智能 IO 设备(分两种情况:同一项目;不同项目:生成GSD文件方式),进行PROFINET智能设备功能的配置,以及用FC11(PNIO_SEND)/FC12(PNIO_RECV)进行数据交互示例。

S7-1500作为智能IO设备和CP343-1的 Profinet 通信(S7-300做控制器)

S7-1500 支持智能 IO 设备功能,故可使用 S7-1500 作为智能 IO 设备和 CP343-1 的 Profinet 通信。本例中将 S7-300 做为控制器,连接作为智能 IO 设备的S7-1500 CPU 实现 Profinet 通信;下面详细介绍使用方法。

硬件:

1) CPU 6ES7 513-1AL01-0AB0,V2.1

2) CPU 314C-2ptp,V2.6 + CP343-1,V3.0

软件:

1) Step7 V14

2) Step7 V5.5 SP3

CP343-1 的 PN 接口连接 S7-1500 的 PN 接口,这种方式可以分2种情况来操作,具体如下:

1) 第一种情况:CPU 1500 和 CPU 314C 使用 Step7 V14 编程,在一个项目中操作

2) 第二种情况:CPU 1500 使用 Step7 V14,而 CPU 314C 使用 Step7 V5.5

1. 第一种情况(同一项目中操作)

CPU 314C 作为 controller,1500 作为 IO device,使用 Step7 V14 在一个项目中操作,详细步骤如下。

1.1 使用 Step7 V14 创建 S7-300 站

使用 STEP7 V14 创建一个新项目,并通过“添加新设备”组态 S7-300 站 PLC_1,选择 CPU 314C-2 ptp, 添加 CP343-1 ,设置 IP 地址。如图 1 所示。

图 1 在新项目中插入 S7-300 站

在“操作模式”选项中确认 CP343-1 的操作模式。 如图 2 所示。

图 2 选择 CP343-1 操作模式

1.2 使用 Step7 V14 创建 S7-1500 站

使用 STEP7 V14 创建一个新项目,并通过“添加新设备”组态 S7-1500 站 PLC_2,选择 CPU1500 ;设置 IP 地址,并确认设备名称,本示例中设备名称是plc_2。如图 3 所示。

图 3 在新项目中插入 S7-1500 站

S7-1500 作为 IO 设备,需要将其操作模式设置为 IO 设备,并将 IO 设备分配给控制器 PLC_1 。如图 4 所示。

图 4 S7-1500 设置为 IO 设备

接着,在“智能设备通信”的“传输区”创建 IO 通信区,控制器的 QB2~6 共计5个字节传送到 IO 设备的 IB2~6 ;控制器的 IB2~6 共计5个字节读取来自 IO 设备的 QB2~6 。如图 5 所示。

图 5 创建 IO 通信区

1.3 硬件组态下载,检查设备名称和 IP 地址是否正确

分别将 PLC_1 站和 PLC_2 站下载到各自的 PLC 中。

将软件切换到“网络视图”,找到 PN/IE 总线,查看设备名称是否正确。如图 6、7 所示。

图 6 网络视图

图 7 确认设备名称和 IP 地址

1.4 S7-300 编程

本例中,CP343-1 作为 IO 控制器,需要在 OB1 中编程调用 PNIO_SEND 和 PNIO_RECV 进行数据读写。如图 8 所示。

图 8 CPU314C 中编程

CALL “PNIO_SEND”


CPLADDR
:=256
// CP 模板起始地址
MODE
:=0
// 工作模式:当CP343-1仅作为IO控制器或IO设备时,设为0;当CP343-1同时作为IO控制器和IO设备时,设为1
LEN
:=7
// 要发送的数据区长度;该长度始终是从数据区地址0开始计算
SEND
:=P#M100.0 BYTE 7
// 发送数据区
IOCS
:=P#M150.0 BYTE 10
// 每一用户数据字节传送一个状态位。长度信息取决于LEN参数中的长度。
以程序段1为例,共发送7个字节,每个字节需要1个比特位,所以共需要7位,即至少需要1字节。
DONE
:=%M0.0
// 为1时,无错误完成该作业
ERROR
:=%M0.1
// 为1时,有故障发生
STATUS
:=%MW2
// 状态代码
CHECK_IOCS
:=%M0.3
// 0: 所有IOCS均设置为GOOD
// 1: 至少一个IOCS设置为BAD

CALL “PNIO_RECV”


CPLADDR
:=256
// CP 模板起始地址
MODE
:=0
// 工作模式:当CP343-1仅作为IO控制器或IO设备时,设为0;当CP343-1同时作为IO控制器和IO设备时,设为1
LEN
:=7
// 要接收的数据区长度;该长度始终是从数据区地址0开始计算
RECV
:=P#M200.0 BYTE 7
// 发送数据区
IOPS
:=P#M250.0 BYTE 10
// 每一用户数据字节传送一个状态位。长度信息取决于LEN参数中的长度。
以程序段2为例,共接收7个字节,每个字节需要1个比特位,所以共需要7位,即至少需要1字节。
NDR
:=%M1.0
// 为1时,无错误完成该作业
ERROR
:=%M1.1
// 为1时,有故障发生
STATUS
:=%MW4
// 状态代码
CHECK_IOPS
:=%M1.2
// 0: 所有IOPS均设置为GOOD
// 1: 至少一个IOPS设置为BAD
ADD_INFO
:=%MW6
// 附加诊断信息;具体请查看指令帮助信息

1.5 通讯测试

检查无错误后,下载 S7-300 的程序,分别给两个站点新建监控表,添加通信数据区,监控。如图 9 所示。

图 9 通信测试

1.6 地址对应关系的说明

图 10 地址对应关系

从图中可以看到,当 CP343-1 作为控制器时,其传送的地址需从0开始的。地址对应排列关系以逻辑地址大小为序。地址如果出现间隔时,如例子中,没有组态的地址区 IB0~2(QB0~1) 及其对应的 MB100~101(MB200~201) 也将被传送。

2. 第二种情况(不在同一项目中操作)

不在一个项目中的操作,即:CPU314C 作为 controller 使用 Step7 V5.5 编程;1500 作为 IO device,使用 Step7 V14 编程,详细步骤如下。

2.1 使用 Step7 V14 创建 S7-1500 站

使用 STEP7 V14 创建一个新项目,并通过“添加新设备”组态 S7-1500 站 IO-device ,选择 1500;设置 IP 地址,并确认设备名称,本示例中设备名称是io_device。如图 11 所示。

图 11 在新项目中插入 S7-1500 站

S7-1500 作为 IO 设备,需要将其操作模式设置为 IO 设备。如图 12 所示。

图 12 S7-1500 设置为 IO 设备,并创建 IO 通信区

接着,在“智能设备通信”的“传输区”创建 IO 通信区,控制器将传输5个字节到 IO 设备的 IB2~6 ;IO 设备将 QB2~6 共计5个字节传送给控制器。

2.2 导出 IO 设备的 GSD 文件

编译该项目,在“智能设备通信”属性的下方,找到并点击“导出”按钮,根据提示将 GSD 文件导出(注意不要修改设备名称)。如图 13 所示。

图 13 导出 IO 设备的 GSD 文件

2.3 使用 Step7 V5.5 创建 S7-300 站

使用 STEP7 V5.5 创建一个新项目,并组态 CPU 314C-2 ptp, 添加 CP343-1 ,设置 IP 地址,并确认设备名称,本示例中设备名称是PN-IO。如图 14 所示。

图 14 在新项目中插入 S7-300 站

在 Step7 V5.5 的硬件组态界面,通过“选项”进入“安装 GSD 文件...”界面, 在源路径选择 IO-device 的 GSD 文件存放路径。如图 15 所示。

图 15 Step7 V5.5 安装 IO-device 的 GSD 文件

2.4 在 Step7 V5.5 中组态 IO-device

首先,需要给 CP343-1 插入 Profinet IO 总线,在 CP343-1 的“PN-IO”上鼠标右键,选择“插入 Profinet IO 系统”。如图 16 所示。

图 16 插入 Profinet IO 系统

然后,从硬件目录路径:PROFINET IO --> Preconfigured Stations --> CPU 1500 --> IO-device 拖拽到 PN 总线上。如图 17 所示。

图 17 组态 IO-device

2.5 硬件组态下载,检查设备名称和 IP 地址是否正确

分别将 S7-300 站和 S7-1500 站下载到各自的 PLC 中。

将 STEP7 V14 软件切换到“网络视图”,找到 PN/IE 总线,查看设备名称是否正确。如图 18、19 所示。

图 18 网络视图

图 19 确认设备名称和 IP 地址

2.6 S7-300 编程

本例中,CP343-1 作为 IO 控制器,需要在 OB1 中编程调用 PNIO_SEND 和 PNIO_RECV 进行数据读写。如图 20 所示。

图 20 CPU314C 中编程

CALL “PNIO_SEND”


CPLADDR
:=W#16#100
// CP 模板起始地址
MODE
:=B#16#0
// 工作模式:当CP343-1仅作为IO控制器或IO设备时,设为0;当CP343-1同时作为IO控制器和IO设备时,设为1
LEN
:=7
// 要发送的数据区长度;该长度始终是从数据区地址0开始计算
SEND
:=P#M100.0 BYTE 7
// 发送数据区
IOCS
:=P#M150.0 BYTE 10
// 每一用户数据字节传送一个状态位。长度信息取决于LEN参数中的长度。
以程序段1为例,共发送7个字节,每个字节需要1个比特位,所以共需要7位,即至少需要1字节。
DONE
:=%M0.0
// 为1时,无错误完成该作业
ERROR
:=%M0.1
// 为1时,有故障发生
STATUS
:=%MW2
// 状态代码
CHECK_IOCS
:=%M0.3
// 0: 所有IOCS均设置为GOOD
// 1: 至少一个IOCS设置为BAD

CALL “PNIO_RECV”


CPLADDR
:=W#16#100
// CP 模板起始地址
MODE
:=B#16#0
// 工作模式:当CP343-1仅作为IO控制器或IO设备时,设为0;当CP343-1同时作为IO控制器和IO设备时,设为1
LEN
:=7
// 要接收的数据区长度;该长度始终是从数据区地址0开始计算
RECV
:=P#M200.0 BYTE 7
// 发送数据区
IOPS
:=P#M250.0 BYTE 10
// 每一用户数据字节传送一个状态位。长度信息取决于LEN参数中的长度。
以程序段2为例,共接收7个字节,每个字节需要1个比特位,所以共需要7位,即至少需要1字节。
NDR
:=%M1.0
// 为1时,无错误完成该作业
ERROR
:=%M1.1
// 为1时,有故障发生
STATUS
:=%MW4
// 状态代码
CHECK_IOPS
:=%M1.2
// 0: 所有IOPS均设置为GOOD
// 1: 至少一个IOPS设置为BAD
ADD_INFO
:=%MW6
// 附加诊断信息;具体请查看指令帮助信息

2.7 通讯测试

检查无错误后,分别给两个站点新建监控表,添加通信数据区,监控。如图 21 所示。

图 21 通信测试

2.8 地址对应关系的说明

图 22 地址对应关系

从图中可以看到,当 CP343-1 作为控制器时,其传送的地址需从0开始的。地址对应排列关系以逻辑地址大小为序。地址如果出现间隔时,如例子中,没有组态的地址区 IB0~2(QB0~1) 及其对应的 MB100~101(MB200~201) 也将被传送。

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