S7-1200和CP343-1的Profinet通信方法

CP343-1(6GK7343-1EX30-0XE0) 或 CP343-1 Advanced(6GK7343-1GX30/1GX31-0XE0) 或 CP343-1 Lean(6GK7343-1CX10-0XE0) 支持 I Device 模式，故可使用 CP343-1 作為智能 IO 設備和 S7-1200 做 Profinet 通信。本例中將 S7-1200 做為控制器，連接作為智能 IO 設備的 CP343-1 實現 Profinet 通信；下面詳細介紹使用方法。

硬件：

CPU 1217C DC/DC/DC，V4.4

CPU 314C-2 PN/DP，V3.3 + CP343-1 Standard(6GK7343-1EX30-0XE0) ，V3.0

軟件：

TIA Step7 V17

Step7 V5.6 SP2

CP343-1 的 PN 接口連接 S7-1200 的 PN 接口，這種方式可以分 3 種情況來操作，具體如下：

第一種情況：S7-1200 與 CP343-1 在一個項目中操作(TIA STEP7 V17)

第二種情況：S7-1200 與 CP343-1 不在一個項目中的操作(兩個 TIA STEP7 V17 項目)

第三種情況：S7-1200 與 CP343-1 不在一個項目中的操作( S7-1200 在TIA STEP7 V17 項目中，CP343-1 在 STEP7 V5.6 項目中)

1. 第一種情況（S7-1200 與 CP343-1 在同一 TIA 項目中）

CPU1217C 作為 IO 控制器，CP343-1 作為 IO 設備，使用 TIA Step7 V17 在一個項目中操作，詳細步驟如下。

1-1 使用 Step7 V17 創建 S7-1200 站

使用 STEP7 V17 創建一個新項目，并通過“添加新設備”組態 S7-1200 站 PLC_1，選擇 CPU 1217C，添加子網并設置 IP 地址，確認設備名稱，本示例中 S7-1200 設備名稱是 plc_1。如圖 1 所示。

圖 1 在新項目中插入 S7-1200 站

組態 S7-1200PLC 后，默認為 IO 控制器模式，無需設置。如圖 2 所示。

圖 2 S7-1200的操作模式

1-2 使用 Step7 V17 創建 S7-300 站

使用 STEP7 V17 創建一個新項目，并通過“添加新設備”組態 S7-300 站 PLC_2，選擇 CPU314C-2 PN/DP V3.3 和 CP343-1 V3.0；對 CP343-1 分配子網并設置 IP 地址，并確認設備名稱，本示例中 CP343-1 設備名稱是 plc_2.cp343-1_1 。如圖 3 所示。

圖 3 在新項目中插入 S7-300 和 CP343-1

CP343-1 作為 IO 設備，需要將其操作模式設置為 IO 設備，將 IO 設備分配給控制器 PLC_1。

在“智能設備通信”的“傳輸區”創建 IO 通信區，控制器的 QB2~7 共計 6 個字節傳送到 IO 設備的接收塊中偏移量數據 0~5 ；控制器的 IB2~7 共計 6 個字節讀取 IO 設備的發送塊中偏移量數據 0~5 ，如圖 4 所示。

圖 4 設置 CP343-1 為 IO 設備和智能設備通信傳輸區域

之后分別將 PLC_1 站和 PLC_2 站硬件組態編譯下載到各自的 PLC 中。

1-3 S7-300 編程

本例中，CP343-1 作為 智能 IO 設備，要在 OB1 中編程調用 PNIO_SEND 和 PNIO_RECV 進行數據讀寫。如圖 5 所示。

圖 5 CPU314C-2 PN/DP 中編程

指令管腳參數說明：

CALL “PNIO_SEND”		//調用 PNIO_SEND
CPLADDR	：=W#16#100	// CP 模板 IO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，設為 0；當 CP343-1 同時作為 IO 控制器和 IO 設備時，設為 1
LEN	：=6	// 要發送的數據區長度；該長度始終是從數據區地址0開始計算
SEND	：=P#M100.0 BYTE 6	// 發送數據區
IOCS	：=P#M120.0 BYTE 1	// 每一用戶數據字節傳送一個狀態位。長度信息取決于 LEN 參數中的長度。 以程序段 1 為例，共發送 6 個字節，每個字節需要 1 個位，所以共需要 6 位，即至少需要 1 字節。
DONE	：=%M130.0	// 為 1 時，無錯誤完成該作業
ERROR	：=%M130.1	// 為 1 時，有故障發生
STATUS	：=%MW132	// 狀態代碼
CHECK_IOCS	：=%M130.2	// 0: 所有 IOCS 均設置為 GOOD // 1: 至少一個 IOCS 設置為 BAD

CALL “PNIO_RECV”		//調用 PNIO_RECV
CPLADDR	：=W#16#100	// CP 模板 IO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，設為 0；當 CP343-1 同時作為 IO 控制器和 IO 設備時，設為 1
LEN	：=6	// 要接收的數據區長度；該長度始終是從數據區地址 0 開始計算
RECV	：=P#M200.0 BYTE 6	// 發送數據區
IOPS	：=P#M220.0 BYTE 1	// 每一用戶數據字節傳送一個狀態位。長度信息取決于 LEN 參數中的長度。 以程序段 2 為例，共接收 6 個字節，每個字節需要 1 個位，所以共需要 6 位，即至少需要 1 字節。
NDR	：=%M230.0	// 為 1 時，無錯誤完成該作業
ERROR	：=%M230.1	// 為 1 時，有故障發生
STATUS	：=%MW232	// 狀態代碼
CHECK_IOPS	：=%M230.2	// 0: 所有 IOPS 均設置為 GOOD // 1: 至少一個 IOPS 設置為 BAD
ADD_INFO	：=%MW234	// 附加診斷信息；具體請查看指令幫助信息

注意：CPLADDR 是 CP343-1 的 IO 地址的起始地址，如圖 6 所示。指令中使用 W#16#100，即 256。

圖 6 CP343-1 地址

1-4 通訊測試

檢查無錯誤后，下載 S7-300 的程序，分別給兩個站點新建監控表，添加通信數據區，監控。如圖 9 所示。

圖 7 通信測試

1-6 地址對應關系的說明

圖 8 地址對應關系

從圖中可以看到，當 CP343-1 作智能 IO 設備時，傳輸區塊中的偏移量默認從 0 開始，無法修改。地址對應排列關系以邏輯地址大小為序。

2. 第二種情況（ S7-1200 與 CP343-1 在不同TIA項目中）

在不同項目中的操作，即：1217C 作為 IO 控制器，CP343-1 作為 IO 設備在兩個 TIA 項目操作，詳細步驟如下。

2-1 使用 Step7 V17 創建 S7-300 站

S7-300 站點創建和第一種情況-->1-2 使用 Step7 V17 創建 S7-300 站章節內容相同，不再贅述。

2-2 配置智能設備通信傳輸區并導出GSD 文件

CP343-1 作為 IO 設備，需要將其操作模式設置為 IO 設備，將 IO 設備分配選擇未分配。在“智能設備通信”的“傳輸區”創建 IO 通信區，IO 數據長度分別為6個字節，如圖 9 所示。

圖 9 設置 CP343-1為 IO 設備和智能設備通信傳輸區域

編譯該項目，在“智能設備通信”屬性的下方，找到并點擊“導出”按鈕，根據提示將 GSD 文件自由選擇路徑導出（注意不要修改設備名稱）。如圖 10、11 所示。

圖 10 導出 CP343-1的 GSD 文件

圖 11 導出 CP343-1 的 GSD 文件

2-3 使用 Step7 V17 創建 S7-1200 站

S7-1200 站點創建和第一種情況-->1-1 使用 Step7 V17 創建 S7-1200 站章節內容相同，不再贅述。

在 TIA 內導入 CP343-1 的 GSD 文件，路徑為“選項”-->“管理通用站描述文件（GSD）”。在源路徑選擇 IO-device 的 GSD 文件存放路徑，選擇并安裝 GSD 文件。如圖 12、13 所示。

圖 12 TIA 內安裝 GSD 文件

圖 13 選擇并安裝 GSD 文件

2-4 在S7-1200 中組態 IO-device

在網絡視圖內，硬件目錄中找到導入的 CP343-1 ，然后拖拽到網絡視圖內。點擊 CP343-1 網口拖拽到 CPU 1217C 網口上，將 CP343-1 分配給IO 控制器 CPU 1217C 。如圖 14 所示。

圖 14 IO 控制器項目內組態 IO 設備

在網絡視圖內，雙擊 CP343-1 查看 IO 地址分配情況。如圖 15 所示。

圖 15 IO 設備的 IO 地址分配情況

2-5 硬件組態下載，檢查設備名稱和 IP 地址是否正確

分別將 S7-300 站和 S7-1200 站下載到各自的 PLC 中。

將 TIA 軟件轉至在線狀態，在網絡視圖查看站點通信狀況。若在線站點顯示，則表示通信正常。如圖 16 所示。

圖 16 TIA 在線查看網絡狀態

2-6 S7-300 編程

S7-300 編程 和第一種情況-->1-3 S7-300 編程 章節內容相同，不再贅述。

2-7 通訊測試

檢查無錯誤后，分別給兩個站點新建監控表，添加通信數據區，監控。如圖 17 所示。

圖 17 通信測試

2-8 地址對應關系的說明

當 CP343-1 作智能 IO 設備時，傳輸區塊中的偏移量默認從 0 開始，無法修改。在 IO 控制器 S7-1200 PLC 側導入 GSD 文件后， IO 設備對應主站的 IO 地址可在網絡視圖內雙擊 IO 設備查看。如圖 15 所示。

本例中，IO 設備傳輸區對應 IO 控制器 IB68~IB73 和 QB68~QB73。對應關系為：

S7-1200 PLC 的 IB68~IB73 <---> S7-300 PLC 的 MB100~MB105；

S7-1200 PLC 的 QB68~QB73 <--->S7-300 PLC的 MB200~MB205。

3. 第三種情況（S7-1200 在 TIA 項目中，CP343-1 在 Step7 項目）

1217C 作為 IO 控制器，使用 Step7 V17 編程；CP343-1 作為 IO 設備 使用 Step7 V5.6 編程，詳細步驟如下。

3-1 使用 Step7 V5.6 創建 S7-300 站

使用 STEP7 V5.6 創建一個新項目，并組態 CPU 314C-2 PN/DP, 添加 CP343-1 ，設置 IP 地址并添加子網，并確認設備名稱，本示例中設備名稱是 PN-IO 。如圖 18 所示。

圖 18 在新項目中插入 S7-300 站

3-2 配置智能設備通信傳輸區并導出 GSD 文件

CP343-1 作為 IO 設備需設置 IO 設備模式。在 PN-IO 中，選擇 I-Device 頁，勾選 I-device mode，并在“智能設備通信”的“傳輸區”創建 IO 通信區，IO 數據長度分別為 6 個字節，如圖 19、20、21 所示。

圖 19 設置 CP343-1 為 IO 設備和智能設備通信傳輸輸出區域

圖 20 設置 CP343-1 為 IO 設備和智能設備通信傳輸輸入區域

圖 21 智能設備通信傳輸區域配置完成

CP343-1 智能設備傳輸區域配置完畢后，生成并導出 GSD 文件。如圖 22 所示。

圖 22 生成 CP343-1 的 GSD 文件

生成 GSD 文件后，點擊導出并選擇目標路徑，如圖 23 所示。

圖 23 導出 CP343-1 的 GSD 文件

3-3 使用 Step7 V17 創建 S7-1200 站

S7-1200 站點創建及 GSD 導入方法和第二種情況-->2-3 使用 Step7 V17 創建 S7-1200 站 章節內容相同，不再贅述。

3-4 在S7-1200 中組態 IO-device

在網絡視圖內，硬件目錄中找到導入的 CP343-1，然后拖拽到網絡視圖內。點擊 CP343-1 網口拖拽到 CPU 1217C 網口上，將 CP343-1 分配給 IO 控制器 CPU 1217C。如圖 24 所示。

圖 24 IO 控制器項目內組態 IO 設備

在網絡視圖內，雙擊 CP343-1 查看 IO 地址分配情況。如圖 25 所示。

圖 25 IO 設備的IO地址分配情況

3-5 硬件組態下載，檢查設備名稱和 IP 地址是否正確

分別將 S7-300 站和 S7-1200 站下載到各自的 PLC 中。

將 TIA 軟件轉至在線狀態，在網絡視圖查看站點通信狀況。若在線站點顯示，則表示通信正常。如圖 26 所示。

圖 26 TIA 在線查看網絡狀態

3-6 S7-300 編程

本例中，CP343-1 作為 智能 IO 設備，要在 OB1 中編程調用 PNIO_SEND 和 PNIO_RECV 進行數據讀寫。如圖 27 所示。

圖 27 CPU314C-2 PN/DP 中編程

指令管腳參數說明：

CALL “PNIO_SEND”		//調用 PNIO_SEND
CPLADDR	：=W#16#100	// CP 模板 IO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，設為0；當 CP343-1 同時作為 IO 控制器和 IO 設備時，設為 1
LEN	：=6	// 要發送的數據區長度；該長度始終是從數據區地址0開始計算
SEND	：=P#M100.0 BYTE 6	// 發送數據區
IOCS	：=P#M120.0 BYTE 1	// 每一用戶數據字節傳送一個狀態位。長度信息取決于LEN 參數中的長度。 以程序段 1 為例，共發送 6 個字節，每個字節需要 1 個位，所以共需要 6 位，即至少需要 1 字節。
DONE	：=%M130.0	// 為 1 時，無錯誤完成該作業
ERROR	：=%M130.1	// 為 1 時，有故障發生
STATUS	：=%MW132	// 狀態代碼
CHECK_IOCS	：=%M130.2	// 0: 所有 IOCS 均設置為 GOOD // 1: 至少一個 IOCS 設置為 BAD

CALL “PNIO_RECV”		//調用 PNIO_RECV
CPLADDR	：=W#16#100	// CP 模板 IO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，設為0；當 CP343-1 同時作為 IO 控制器和 IO 設備時，設為 1
LEN	：=6	// 要接收的數據區長度；該長度始終是從數據區地址 0 開始計算
RECV	：=P#M200.0 BYTE 6	// 發送數據區
IOPS	：=P#M220.0 BYTE 1	// 每一用戶數據字節傳送一個狀態位。長度信息取決于LEN 參數中的長度。 以程序段2為例，共接收 6 個字節，每個字節需要 1 個位，所以共需要 6 位，即至少需要 1 字節。
NDR	：=%M230.0	// 為 1 時，無錯誤完成該作業
ERROR	：=%M230.1	// 為 1 時，有故障發生
STATUS	：=%MW232	// 狀態代碼
CHECK_IOPS	：=%M230.2	// 0: 所有 IOPS 均設置為 GOOD // 1: 至少一個 IOPS 設置為 BAD
ADD_INFO	：=%MW234	// 附加診斷信息；具體請查看指令幫助信息

注意：CPLADDR是 CP343-1 的 IO 地址的起始地址，如圖 28 所示。指令中使用 W#16#100，即256。

圖 28 CP343-1 起始地址

3-7 通訊測試

檢查無錯誤后，分別給兩個站點新建監控表，添加通信數據區，監控。如圖 28 所示。

圖 29 通信測試

3-8 地址對應關系的說明

當 CP343-1 作智能 IO 設備時，傳輸區塊中的偏移量默認從 0 開始，無法修改。在 IO 控制器 S7-1200 PLC 側導入 GSD 文件后， IO 設備對應主站的 IO 地址可在網絡視圖內雙擊 IO 設備查看。如圖25 所示。

本例中， IO 設備傳輸區對應 IO 控制器 IB68~IB73 和 QB68~QB73 。對應關系為：

S7-1200 PLC 的 IB68~IB73 <--->S7-300 PLC 的 MB100~MB105；

S7-1200 PLC 的 QB68~QB73 <---> S7-300 PLC 的 MB200~MB205。

審核編輯：湯梓紅