S7-1500與CP343-1之間的TCP通信(TIA)配置過程

1.概述

SIMATIC S7- 1500 CPU集成了PROFINET接口，該接口除了具備連接PROFINET總線通信功能，同時還可用于標準的TCP通信。通過組態TCP連接或使用開放式通信專用功能塊與其它設備建立TCP連接以實現通信。本文介紹了S7-1500 CPU與S7-300通信處理器CP 343-1進行TCP通信的配置過程（包括同一個項目中的指定對象和非指定對象）。

2.自動化解決方案

2.1網絡拓撲結構

如圖1所示，S7-1500 PLC（192.168.0.1/24）與S7-300 CPU通過CP 343-1（192.168.0.2/24）進行TCP通信。

圖1網絡拓撲結構

2.2硬件與軟件需求

表1硬件列表

表2軟件環境

3.組態配置

3.1分配IP地址

通過如下的步驟配置PC的IP地址

步驟	操作	備注
1. .	選擇“開始>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。

分配CPU模塊的IP地址（指定對象）

步驟	操作	備注
1. .	用網線將CPU 1511-1、CP343-1和PG分別連接到X208交換機上	將設備連接到同一個以太網物理網上
2.	在Engineer PC上打開TIA V13。進入項目視圖，展開項目樹下的“在線訪問”，選擇實際使用的物理網卡，雙擊“更新可訪問的設備”。
3.	按照打印在CP1511-1模塊上的X1接口MAC地址來確定需要分配IP地址的設備，本案例為00-1B-1B-13-92-E6，展開“可訪問設備[00-1B-1B-13-92-E6]”,雙擊“在線和診斷”。
4.	在工作區選擇“功能”下的“分配IP地址”，輸入IP地址192.168.0.1和子網掩碼255.255.255.0，點擊“分配IP地址”,操作成功后可在巡視窗口信息頁面看到 “參數已成功傳送”消息。
5.	類似操作為CP343-1分配IP地址192.168.0.2和子網掩碼255.255.255.0

3.2創建PLC項目

在STEP7 V13中創建一個項目并插入CPU1511-1和CPU 317站。指定對象操作步驟如表3

步驟	操作	備注
1. .	在Engineer PC上打開TIA V13。在“項目”菜單中選擇“新建（N）…”選項。
2.	在彈出的創建新項目窗口里輸入項目名為“1500_TCP”， 然后點擊“創建”按鈕。
3. .	在項目樹1500_TCP下點擊“添加新設備”。
4.	輸入設備名稱PLC_1并 組態控制器，SIMATIC S7-1500下的CPU1511-1 PN,選擇實際使用CPU的訂貨號以及版本號，本案例使用的是6ES7511-1AK00-0AB0 V1.7，點擊“確認”后進入設備視圖。
5.	在工作區的設備視圖下雙擊CPU1511-1接口可打開位于巡視窗口下的屬性頁，選擇“常規”下方的“以太網地址”，為以太網接口添加子網PN/IE_1，設置IP地址192.168.0.1和子網掩碼255.255.255.0。
6.	重復步驟3~5，插入315 PLC和CP343-1，將以太網接口連接到步驟5建立的子網PN/IE_1.分配IP地址192.168.0.2和子網掩碼255.255.255.0；

表3指定對象硬件組態

非指定對象操作步驟如表4

步驟	操作	備注
1.	1500項目組態參考指定對象添加，步驟1~5
2.	重復1500PLC添加項目步驟3~5，插入315 PLC和CP343-1，在工作區的設備視圖下雙擊CP343-1 接口可打開位于巡視窗口下的屬性頁，選擇“常規”下方的“以太網地址”，為以太網接口新添加子網PN/IE_2，設置IP地址192.168.0.2和子網掩碼255.255.255.0。

表4 非指定對象硬件組態

3.3TCP通信編程

指定對象TCP通訊編程

步驟	操作	備注
1.	在項目樹下雙擊“設備和網絡”，進入工作區圖形窗口選擇“網絡視圖”，點擊連接圖標，選擇“TCP連接”，單擊CPU1511?以太網接口，將拖拽出的虛線連接至CP343-1以太網接口雙擊建立“TCP_連接_1”；
2.	在項目樹下PLC_1程序塊中添加新塊，類型選擇全局DB，創建發送數據區DB1，并定義10個字節的數組為發送區。（數據區大小根據實際應用定義）
3.	繼續添加全局DB，創建接收數據區DB2，并定義10個字節的數組為接收區。（數據區大小根據實際應用定義）
4.	打開OB1，將指令TRCV_C拖拽至OB1的程序段1，根據提示操作添加背景數據塊“TRCV_C_DB”。
5.	在巡視窗口下選擇“屬性”，“組態”中的“連接參數”： 接口選擇CPU實際使用的以太網接口； 組態模式選擇“使用組態的連接” 連接類型選擇“TCP” 連接數據在點擊按鈕彈出的選擇連接對話框中選擇“TCP_連接_1”，將自動加載本地ID，以及通信伙伴的信息； 如果1500 CPU作為TCP連接服務器端，則在伙伴側選擇“主動建立連接”；如果1500 CPU作為客戶端，則在本地側選擇“主動建立連接”，本例程設計為1500CPU作為TCP客戶端； 本地端口設為2000，表示CPU 1511用端口號2000發送數據到服務器； 伙伴端口即服務器端CP343-1使用的端口此處設為2000，表示CP343-1將偵聽來自端口2000的TCP數據；
6.	選擇“屬性”頁下“組態”中“塊參數”： EN_R設置為TRUE，保持接收； CONT = 1，保持連接； 確認CONNECT指針指向"PLC_1_Receive_DB" 將步驟1中預定義的接收DB數組作為起始地址；
7.	將指令TSEND拖拽至OB1的程序段2中，根據提示操作添加背景數據塊“TSEND_DB”， 填寫TRCV參數： 設置“Tag_1”（%M0.0）作為REQ觸發信號，上升沿有效； ID參數為TRCV_C創建連接時系統自動生成的連接ID號（見步驟5），此處為256； LEN參數此處設置為接收10個字節。 DATA參數使用步驟2中預定義的發送DB數組“發送數據區.SendBuff”。
8.	參照步驟2和3，在PLC_2下添加發送數據區DB2，并定義10個字節的數組為發送區。（數據區大小根據實際應用定義），添加接收數據區DB3，并定義10個字節的數組為接收區。（數據區大小根據實際應用定義）
9.	雙擊項目樹下“設備和網絡”進入網絡視圖； 拉開列表區，選擇“連接”頁面； 雙擊本地站點為“PLC_2”的連接； 查看巡視窗口下“屬性”頁面->“常規”->“本地ID” 記錄塊參數，此處ID為1，LADDR為16#100
10	打開PLC_2下程序塊中的OB1，在右側“指令”任務卡->通信->通信處理器->Simatic NET CP下，將“AG_SEND”指令拖拽至程序段1;	ID及LADDR參數值見步驟9，其余參數設置如下 ACT：start(M0.0) SEND:P#DB2.DBX0.0 BYTE 10 LEN: 10 DONE：send_done(M0.1) ERROR:send_error(M0.2) STATUS:send_status(MW2)
11	類似步驟10，將指令“AG_RECV”拖拽至操作程序段2；	ID及LADDR參數值見步驟9，其余參數設置如下 RECV:P#DB3.DBX0.0 BYTE 10 NDR：recv_ndr(M0.3) ERROR:recv_error(M0.4) STATUS:recv_status(MW4) LEN:recv_len(MW6)

表5 指定對象TCP通信編程

非指定對象TCP通訊編程

步驟	操作	備注
1.	參考指定建立連接步驟2~6，在配置第5步連接參數伙伴選擇未指定對象，設置IP地址：192.168.0.2，伙伴端口號2000；
2.	參照指定建立連接步驟2和3，在PLC_2下添加發送數據區DB2，并定義10個字節的數組為發送區。（數據區大小根據實際應用定義），添加接收數據區DB3，并定義10個字節的數組為接收區。（數據區大小根據實際應用定義）
3.	雙擊項目樹下“設備和網絡”進入網絡視圖； 點擊連接圖標，選擇“TCP連接”，右擊300PLC下拉菜單選擇添加新連接； 選擇非指定對象，因為300作為服務器，所以不勾選主動建立連接
4.	打開PLC_2下程序塊中的OB1，在右側“指令”任務卡->通信->通信處理器->Simatic NET CP下，將“AG_SEND”指令拖拽至程序段1;	ID及LADDR參數值見步驟9，其余參數設置如下 ACT：start(M0.0) SEND:P#DB2.DBX0.0 BYTE 10 LEN: 10 DONE：send_done(M0.1) ERROR:send_error(M0.2) STATUS:send_status(MW2)
5.	類似步驟10，將指令“AG_RECV”拖拽至操作程序段2；	ID及LADDR參數值見步驟9，其余參數設置如下 RECV:P#DB3.DBX0.0 BYTE 10 NDR：recv_ndr(M0.3) ERROR:recv_error(M0.4) STATUS:recv_status(MW4) LEN:recv_len(MW6)

表6 非指定對象TCP通信編程

3.4下載組態到站點

如圖2所示，在項目樹中選中PLC_1，點擊工具欄中的下載圖標，彈出下載對話框如圖3所示。

圖2下載站點配置

下載對話框設置

a.PG/PC接口的類型下拉框中選擇PN/IE

b.PG/PC接口下拉框中選擇連接CPU的實際以太網卡

c.接口/子網的連接下拉框選擇CPU連接的子網PN/IE_1

d.點擊“開始搜索”按鈕，搜索網絡連接的兼容設備

e.在兼容設備列表中選擇搜索出的設備CPU1511-1 PN

f.點擊“下載”按鈕，按照提示完成站點下載

圖3下載對話框

參看以上步驟下載PLC_2到CPU315中

4.TCP通信測試

在PLC_1和PLC_2各建立一個監視變量表并進入監視狀態如圖4所示，將PLC_1發送器數據設為全16#01，PLC_2發送器數據設為全16#02；

PLC_1下M0.0從0→1→0，點擊項目樹下設備和網絡在工作列表區下查看連接是否建立，如圖5所示表示連接已建立，在巡視窗口診斷頁面連接信息中能查到更多關于連接的詳細信息。

圖4創建監視變量表

圖5檢測連接狀態

審核編輯：劉清