西門子CPU 317-2PN/DP

說明
為了通過在NetPro中組態(tài)的TCP連接傳送數(shù)據(jù)到S7-300，必須在S7程序中調(diào)用如下功能：

• FC5 "AG_SEND" 發(fā)送數(shù)據(jù)
• FC6  "AG_RECV" 接收數(shù)據(jù)

通過TCP協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸是采用數(shù)據(jù)流的方式，沒有傳送任何關(guān)于消息長度或起始的任何信息，發(fā)送程序填充數(shù)據(jù)到TCP連接，數(shù)據(jù)通過TCP協(xié)議以字節(jié)為單位以透明數(shù)據(jù)流來傳送。

接收程序必須評估數(shù)據(jù)流來確定在數(shù)據(jù)流中消息的起止。

發(fā)送方定義可被接收方解釋的消息結(jié)構(gòu)，消息結(jié)構(gòu)包含用戶數(shù)據(jù)，本例中為ASCII字符和后的控制字符(比如回車)，后的控制字符標(biāo)志著消息的結(jié)束。

S7程序說明
本例子程序說明了一個S7-300 站通過TCP協(xié)議如何接收可變消息長度的數(shù)據(jù)，功能塊FB103 "AG_RECV_TCP_xVAR"實(shí)現(xiàn)此功能。

FB103 "AG_RECV_TCP_xVAR" 內(nèi)部調(diào)用了FC6 "AG_RECV"以便通過TCP協(xié)議來接收可變消息長度的數(shù)據(jù)。

FB103 "AG_RECV_TCP_xVAR"功能塊對于時間做了優(yōu)化，可在一個OB循環(huán)中接收可變字節(jié)數(shù)的數(shù)據(jù)，特別是包含了把ASCII 字符作為消息結(jié)束標(biāo)志，可根據(jù)需要調(diào)整FC6 "AG_RECV"在一個OB1循環(huán)周期中接收的大字節(jié)數(shù)。

概述

• CPU具有大容量程序存儲器，可用于要求很高的應(yīng)用
• 能滿足標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床、特殊機(jī)床以及車間應(yīng)用的多任務(wù)自動化系統(tǒng)
• 在具有集中式和分布式I/O的生產(chǎn)線上作為集中式控制器使用
• 對二進(jìn)制和浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算具有較高的處理能力
• 在基于組件的自動化中實(shí)現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)(PROFINET)
• PROFINET 代理，用于基于部件的自動化（CBA）中的 PROFIBUS DP 智能設(shè)備
• PROFINET I/O 控制器，用于在 PROFINET 上操作分布式 I/O
• 用于 2 端口交換機(jī)的 PROFINET 接口
• 組合 MPI/PROFIBUS DP-主/從接口
• 用于大量的 I/O 擴(kuò)展
• 用于建立分布式 I/O 結(jié)構(gòu)
• 在PROFIBUS上實(shí)現(xiàn)等時模式
• 可以選用SIMATIC工程工具

CPU 運(yùn)行需要 SIMATIC 微存儲卡(MMC)

功能

• 口令保護(hù);
  用戶程序使用密碼保護(hù)，可防止非法訪問。
• 診斷緩沖;
  診斷緩沖區(qū)中可存儲后 500 條錯誤和中斷事件，其中的 100 條事件可以長期存儲。
• 免維護(hù)的數(shù)據(jù)后備;
  在電源恢復(fù)后，CPU 自動保存所有數(shù)據(jù)（大256KB），當(dāng)重新上電后，可繼續(xù)保留這些數(shù)據(jù)。

可參數(shù)化的特性

可以使用 STEP 7 對 S7 的組態(tài)、屬性以及CPU的響應(yīng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置：

• MPI多點(diǎn)接口;
  定義站地址
• 啟動；
  定義 CPU 的啟動特性
• 同步循環(huán)中斷；
  設(shè)置 DP 主站系統(tǒng)、過程映像分區(qū)編號和延時時間
• 循環(huán)/時鐘存儲器；
  大循環(huán)時間和負(fù)載，設(shè)定時鐘存儲器地址
• 保持性；
  設(shè)置保持區(qū)
• 時鐘中斷;
  設(shè)定起始日期、起始時間和間隔周期
• 看門狗中斷；
  周期設(shè)定
• 系統(tǒng)診斷；
  定義診斷報警的處理和范圍
• 時鐘；
  設(shè)定AS內(nèi)或MPI上的同步類型
• 防護(hù)等級；
  定義程序和數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限
• 通訊；
  保留連接源
• Web；
  CPU 的 Web 服務(wù)器設(shè)置
• PROFIBUS DP 主站/從站接口;
  用戶定義分布式 I/O 地址
• PROFINET 接口；
  使用 NTP 處理時間同步參數(shù)

顯示功能與信息功能

• 狀態(tài)和故障指示；
  發(fā)光二極管顯示，例如，硬件、編程、定時器、I/O、總線故障以及運(yùn)行狀態(tài)，如RUN、STOP、Startup。
• 測試功能；
  可使用編程器顯示程序執(zhí)行過程中的信號狀態(tài)，可以不通過用戶程序而修改過程變量，以及輸出堆棧內(nèi)容。
• 信息功能；
  通過編程器以文本形式為用戶提供存儲能力信息、CPU的運(yùn)行模式，以及工作存儲器和裝載存儲器當(dāng)前的使用情況、當(dāng)前的循環(huán)時間和診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容。

集成的通訊功能

• 編程器/OP 通訊
• 全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊
• S7 基本通訊
• S7 通訊
• S5可兼容通訊
• 路由
• 數(shù)據(jù)記錄路由
• PROFIBUS DP 主站/從站
• 通過 TCP/IP、ISO-on-TCP 和 UDP 進(jìn)行開放式通訊
• PROFINET IO 控制器
• PROFINET CBA西門子CPU317-2PN/DP模塊
• Web 服務(wù)器

系統(tǒng)功能

CPU 具有廣泛的系統(tǒng)功能特性，諸如：診斷、參數(shù)賦值、報警、定時和測量等。

設(shè)計

CPU 317-2 PN/DP 裝配有：

• 微處理器;
  處理器處理每條二進(jìn)制指令執(zhí)行時間約為 25 ns，每條浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)行指令約為 160ns。CPU 317-2 PN/DP在字指令、雙字指令和32位定點(diǎn)數(shù)指令具有*的處理速度。
• 1 MB RAM (相當(dāng)于約 340 K 條語句)；
  通過擴(kuò)展RAM執(zhí)行用戶程序，可以顯著提高用戶程序的空間。作為程序裝載存儲器的微型存儲卡（大為 8 MB）也允許將可以項(xiàng)目（包括符號和注釋）保存在 CPU 中。裝載存儲器還可用于數(shù)據(jù)歸檔和配方管理。
• 靈活的擴(kuò)展能力;
  多達(dá) 32 個模塊，（4排結(jié)構(gòu)）
• MPI/DP 組合接口；
  個集成的 MPI/DP 接口多能同時建立 32 個與 S7-300/400的連接或與編程器、PC 和 OP 的連接。 在這些連接中，始終分別為 PG 和 OP 各保留一個連接。
  MPI 可以通過“全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊”與多32個CPU組建簡單的網(wǎng)絡(luò)。
  該接口可從MPI接口重新設(shè)置為DP接口。
  PROFIBUS DP 接口:
  DP 接口可用作 DP 主站或 DP 從站運(yùn)行。在該接口上，PROFIBUS DP從站可在等時模式下運(yùn)行．全面支持 PROFIBUS DP V1 標(biāo)準(zhǔn)。這將增加 DP V1 標(biāo)準(zhǔn)從站在診斷和參數(shù)賦值能力的范圍。
• 以太網(wǎng)接口；
  CPU 317-2 PN/DP 的第 2 個內(nèi)置接口是一個基于以太網(wǎng) TCP/IP 的 PROFINET 接口，帶有雙端口交換機(jī)。
  它支持下列協(xié)議：
  • S7通訊用于在SIMATIC控制器間進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊
  • PG/OP 通訊，用于通過 STEP 7 進(jìn)行編程、調(diào)試和診斷
  • 與HMI和SCADA連接的PG/OP通訊
  • 在PROFINET上實(shí)現(xiàn)開放的TCP/IP、UDP和ISO-on-TCP (RFC1006)通訊
  • SIMATIC NET OPC-Server用于與其它控制器以及CPU自帶的I/O設(shè)備進(jìn)行通訊

表 01

例程描述：
S7 程序中包含了對 FB65 "TCON" 的調(diào)用和帶有建立 TCP 連接的連接參數(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)"OUCW_2" 創(chuàng)建的DB1 。也包含了來自于 Standard Library -> Communication Blocks 下的 FB63 "TSEND" 和 FB64 "TRCV" 的調(diào)用。  FB63 "TSEND" 用于發(fā)送數(shù)據(jù)到 S7 站或 S5 站，以及到 PC 站或到第三方系統(tǒng). FB64 "TRCV" 用于接收來自其他 S7 站，S5 站，PC 站和第三方系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。

首先為 S7-300 站創(chuàng)建硬件組態(tài)。注意配置 MB100 作為時鐘存儲器。 發(fā)送請求由該時鐘存儲器觸發(fā)。保存編譯 S7-300 站的硬件組態(tài),下載到 CPU。

STEP 7 程序由 OB100，OB1，F(xiàn)B1， DB11，DB1，DB100，DB200 ， FB63，F(xiàn)B64，F(xiàn)B65 和 FB66。

OB100：
OB100 是重啟 OB 塊，當(dāng) CPU 重新啟動時 (暖啟動) 執(zhí)行一次.在 OB100 中，通信由 M0.3  觸發(fā)。

OB1:
OB1 循環(huán)調(diào)用。 FB1 在 OB1 中被調(diào)用 (背景數(shù)據(jù)塊： DB11) ， M0.3作為 INIT_COM 參數(shù)，M10.0作為ABORT參數(shù)。在 OB1 中調(diào)用 FB1結(jié)束后， 復(fù)位M0.3。

西門子CPU317-2PN/DP模塊
圖. 01

FB1:
在 OB1 中調(diào)用 FB1。該 FB1 中調(diào)用以下功能塊：

• FB65 "TCON"
• FB63 "TSEND",
• FB64 "TRCV"
• FB66 "TDISCON"

定義連接ID
你可以隨意修改連接ID。修改FB1  network2中的連接ID和你的組態(tài)保持*。連接ID保存在DB11的靜態(tài)變量中。 
本例中定義連接ID為 "2"。

圖. 02 連接建立
通過 FB65"TCON" 的輸入?yún)?shù) "REQ" 的上升沿觸發(fā)來建立連接。數(shù)據(jù)塊DB11 的背景數(shù)據(jù)塊中集成了帶有連接參數(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) "OUCW_2"。
FB65 "TCON" 的輸入?yún)?shù) "CONNECT" 需要一個含有連接參數(shù)的存儲區(qū)。
在系統(tǒng)啟動時連接建立并保持，直到調(diào)用 FB66 "TDISCON" 來斷開連接，或讓CPU 進(jìn)入停止模式或關(guān)閉電源來斷開連接。

圖. 03

在 "FB63 "TSEND" 的輸入?yún)?shù) "REQ" 上施加上升沿以觸發(fā)發(fā)送請求。發(fā)送任務(wù)的觸發(fā)是由時鐘標(biāo)志 M100.6 和變量 "SEND_BUSY" 來控制的。如果發(fā)送任務(wù)運(yùn)行， "C1.SEND_BUSY"  則被置位，無法再觸發(fā)新的發(fā)送請求。
可以為輸入?yún)?shù) "DATA" 包含要發(fā)送數(shù)據(jù)的存儲區(qū)。
并在輸入?yún)?shù) "LEN" 填寫要發(fā)送的字節(jié)數(shù)。
本例中發(fā)送數(shù)據(jù)保存在DB100中，向通信伙伴發(fā)送100個字節(jié)。
輸出參數(shù) "DONE", "ERROR" 和 "STATUS" 用于任務(wù)評價。

圖. 04

如果發(fā)送任務(wù)成功完成， "SEND_BUSY" 被復(fù)位。這時新的發(fā)送任務(wù)才可以被觸發(fā)。
如果發(fā)送任務(wù)執(zhí)行出錯，那么 "SEND_BUSY" 變量同樣被復(fù)位，F(xiàn)B63 的輸出參數(shù) "STATUS" 的值被保存用于錯誤分析。

西門子CPU317-2PN/DP模塊
圖. 05

圖. 06

一旦 TCP 連接建立了，就能接收數(shù)據(jù)。
用輸入?yún)?shù) "DATA" 保存接收數(shù)據(jù)的存儲的地址和長度。
本例中接受100個字節(jié)并保存在DB200中。

圖. 07

輸出參數(shù) "NDR" 用于表示已接收到新數(shù)據(jù)。輸出參數(shù) "RCVD_LEN" 表明接收數(shù)據(jù)的長度，如果數(shù)據(jù)接收成功，保存參數(shù) "RCVD_LEN"。

圖. 08

如果數(shù)據(jù)未被成功接收，那么輸出參數(shù) "STATUS" 可以保存下來并用于評估狀態(tài)。

圖. 09

可以通過 FB66 "TDISCON" 有目的地結(jié)束 TCP 連接。在 FB66 "TDISCON" 的輸入?yún)?shù)"REQ" 上施加上升沿以請求結(jié)束 TCP 連接。

圖. 10

1 G120控制單元CU240
2 CU240E 6SL3244-0BA10-0BA0
3 CU240S 6SL3244-0BA20-1BA0
4 CU240S DP 6SL3244-0BA20-1PA0
5 CU240S PN 6SL3244-0BA20-1FA0
6 CU240S DP-F 6SL3244-0BA21-1PA0
7 CU240S PN-F 6SL3244-0BA21-1FA0
8 PM240(不帶內(nèi)置濾波器）380-480V 3AC 重載
9 1.3A/0.37KW 6SL3224-0BE13-7UA0
10 1.7A/0.55KW 6SL3224-0BE15-5UA0
11 2.2A/0.75KW 6SL3224-0BE17-5UA0
12 3.1A/1.1KW 6SL3224-0BE21-1UA0
13 4.1A/1.5KW 6SL3224-0BE21-5UA0
14 5.9A/2.2KW 6SL3224-0BE22-2UA0
15 7.7A/3KW 6SL3224-0BE23-0UA0
16 10.2A/4KW 6SL3224-0BE24-0UA0
17 18A/5.5KW 6SL3224-0BE25-5UA0
18 25A/7.5KW 6SL3224-0BE27-5UA0
19 32A/11KW 6SL3224-0BE31-1UA0
20 38A/15KW 6SL3224-0BE31-5UA0
21 45A/18.5KW 6SL3224-0BE31-8UA0
22 60A/22KW 6SL3224-0BE32-2UA0
23 75A/30KW 6SL3224-0BE33-0UA0
24 90A/37KW 6SL3224-0BE33-7UA0
25 110A/45KW 6SL3224-0BE34-5UA0
26 145A/55KW 6SL3224-0BE35-5UA0
27 178A/75KW 6SL3224-0BE37-5UA0
28 205A/90KW 6SL3224-0BE38-8UA0
29 250A/110KW 6SL3224-0BE41-1UA0
30 302A/132KW 6SL3224-0XE41-3UA0
31 370A/160KW 6SL3224-0XE41-6UA0
32 477A/200KW 6SL3224-0XE42-0UA0
33 PM240(不帶內(nèi)置濾波器）380-480V 3AC 輕載
34 1.3A/0.37KW 6SL3224-0BE13-7UA0
35 1.7A/0.55KW 6SL3224-0BE15-5UA0
36 2.2A/0.75KW 6SL3224-0BE17-5UA0
37 3.1A/1.1KW 6SL3224-0BE21-1UA0
38 4.1A/1.5KW 6SL3224-0BE21-5UA0
39 5.9A/2.2KW 6SL3224-0BE22-2UA0
40 7.7A/3KW 6SL3224-0BE23-0UA0
41 10.2A/4KW 6SL3224-0BE24-0UA0
42 18A/7.5KW 6SL3224-0BE25-5UA0
43 25A/11KW 6SL3224-0BE27-5UA0
44 32A/15KW 6SL3224-0BE31-1UA0
45 38A/18.5KW 6SL3224-0BE31-5UA0
46 45A/22KW 6SL3224-0BE31-8UA0
47 60A/30KW 6SL3224-0BE32-2UA0
48 75A/37KW 6SL3224-0BE33-0UA0
49 90A/45KW 6SL3224-0BE33-7UA0
50 110A/55KW 6SL3224-0BE34-5UA0
51 145A/75KW 6SL3224-0BE35-5UA0
52 178A/90KW 6SL3224-0BE37-5UA0
53 205A/110KW 6SL3224-0BE38-8UA0
54 250A/132KW 6SL3224-0BE41-1UA0
55 302A/160KW 6SL3224-0XE41-3UA0
56 370A/200KW 6SL3224-0XE41-6UA0
57 477A/250KW 6SL3224-0XE42-0UA0
58 PM240(帶內(nèi)置濾波器）380-480V 3AC重載
59 5.9A/2.2KW 6SL3224-0BE22-2AA0
60 7.7A/3KW 6SL3224-0BE23-0AA0
61 10.2A/4KW 6SL3224-0BE24-0AA0
62 18A/5.5KW 6SL3224-0BE25-5AA0
63 25A/7.5KW 6SL3224-0BE27-5AA0
64 32A/11KW 6SL3224-0BE31-1AA0
65 38A/15KW 6SL3224-0BE31-5AA0
66 45A/18.5KW 6SL3224-0BE31-8AA0
67 60A/22KW 6SL3224-0BE32-2AA0
68 75A/30KW 6SL3224-0BE33-0AA0
69 90A/37KW 6SL3224-0BE33-7AA0
70 110A/45KW 6SL3224-0BE34-5AA0
71 145A/55KW 6SL3224-0BE35-5AA0
72 178A/75KW 6SL3224-0BE37-5AA0
73 PM240(帶內(nèi)置濾波器）380-480V 3AC輕載
74 5.9A/2.2KW 6SL3224-0BE22-2AA0
75 7.7A/3KW 6SL3224-0BE23-0AA0

西門子CPU 317-2PN/DP