湖南森泓自動化設(shè)備有限公司 

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1 配置需求

1. 1 硬件

（1）CPU
S7-400H CPU（固件版本V6.0），CPU訂貨號如表 1 1。
表 1 1 S7-400H V6.0版本CPU

（2）網(wǎng)卡
上位機(jī)必須配置CP 1623（訂貨號：6GK1 162-3AA00）。

1. 2 軟件
(1) 操作系統(tǒng)
Windows 7 Ultimate SP1（32/64位），
Windows Server 2008 R2 SP1 Standard Edition（64位）。
(2) 組態(tài)軟件
PCS 7 V8.0 Update 1，
SIMATIC NET HARDNET-IE S7-REDCONNECT V8.1（訂貨號：6GK1 716-0HB08-1AA0）或者更高版本。

圖 2-2 PCS 7網(wǎng)絡(luò)連接

（2）兩塊CP 1623，以太網(wǎng)連接如圖 2 3，PCS 7網(wǎng)絡(luò)連接如圖 2 4。

圖 2-3 S7-400H集成PROFINET口與PC站連接（二）

西門子

圖 2-4 PCS 7網(wǎng)絡(luò)連接

2. 2 方案二
采用環(huán)形拓?fù)?，PC站使用一塊或者兩塊CP 1623連接S7-400H。
（1）一塊CP 1623，以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖 2 5，PCS 7網(wǎng)絡(luò)連接和圖 2 2相同。

圖 2-5 S7-400H集成PROFINET口與PC站連接（三）

（2）兩塊CP 1623，以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖 2 6，PCS 7網(wǎng)絡(luò)連接和圖 2 4相同。

圖 2-6 S7-400H集成PROFINET口與PC站連接（四）

2. 3 方案三
采用冗余工廠總線，PC站使用兩塊CP 1623連接S7-400H。
（1）交換機(jī)之間沒有連接，以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖 2 7，PCS 7網(wǎng)絡(luò)連接如圖 2 8。

圖 2-7 S7-400H集成PROFINET口與PC站連接（五）

問題：   
S7-400中保持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)?性使用的是什么機(jī)理?

解答：
*的數(shù)據(jù)指的是就內(nèi)容來說是*的，而 且它所描述了在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的一個(gè)稱之為*性數(shù)據(jù)的過程狀態(tài)。要保持?jǐn)?shù)據(jù)的*性，它在傳輸或處理過程中不得被更新或改動。< /span>

•  

  下圖給出了一個(gè)無法保證數(shù)據(jù)傳輸*性的例子。因?yàn)樗鼪]有遵守*性規(guī)則的第二條：被動 CPU (數(shù)據(jù)發(fā)送方)的數(shù)據(jù)塊大小為 8 個(gè)字節(jié)，而傳輸?shù)膮s是 32 個(gè)字節(jié)。

   

圖 1：數(shù)據(jù)傳輸?shù)睦?/p>

用于 SFB 15“PUT”或?qū)懽兞康?性規(guī)則

對于 SFB 15 “PUT”，如果遵循下列規(guī)則，數(shù)據(jù)傳輸將具有*性：

• 主動CPU (數(shù)據(jù)發(fā)送方)： 把來自調(diào)用SFB 15 的OB 中的數(shù)據(jù)寫入發(fā)送區(qū)。如果不可能，在 第1次調(diào)用 SFB 15 結(jié)束后寫入發(fā)送區(qū)。 
• 主動CPU (數(shù)據(jù)發(fā)送方)：把按照被動 CPU (數(shù)據(jù)發(fā)送方)的塊大小的數(shù)據(jù)寫入發(fā)送區(qū)。< /span>
• 被動CPU (數(shù)據(jù)接收方)： 在封鎖中斷的情況下，從接收區(qū)里讀出收到的數(shù)據(jù)。< /span>

   

  下圖為一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)睦?。?于*性規(guī)則的第二條沒有得到遵守<被動CPU(數(shù)據(jù)接收方)的數(shù)據(jù)塊大小只有32 個(gè)字節(jié)，而發(fā)送的卻是64個(gè)字節(jié)>，無 法保證數(shù)據(jù)的*性。

   

圖 2：無 法保證*性的數(shù)據(jù)傳輸

通過SFC 81 “ UBLKMOV”可在S7-400 的用戶程序里實(shí)現(xiàn)跨幾個(gè)變量的大數(shù)據(jù)塊*性傳輸(不可中斷的塊移動)。

這樣，例如通過SFB 14 “ GET”, SFB 15 “PUT”以及讀/寫變量，可實(shí)現(xiàn)對此數(shù)據(jù)的*性訪問。

從一臺 DP 標(biāo)準(zhǔn)從站讀出*性數(shù)據(jù)，/ 然后把它*性地寫入一臺 DP 標(biāo)準(zhǔn)從站。

通過SFC 14 “DPRD_DAT”從一臺 DP 標(biāo)準(zhǔn)從站*性地讀出數(shù)據(jù)  
通過SFC 14 “DPRD_DAT”(從一臺 DP 標(biāo)準(zhǔn)從站讀出*性數(shù)據(jù))， 從一臺DP標(biāo)準(zhǔn)從站*性地讀出數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)傳輸中無錯誤，則讀出的數(shù)據(jù)被輸入由RECORD的目標(biāo)區(qū)。< /span> 
目標(biāo)區(qū)必須與你已經(jīng)用STEP 7為選定的模塊組態(tài)好的長度*。每次調(diào)用SFC 14只能訪問一個(gè)模塊/DP ID 的數(shù)據(jù)(從組態(tài)好的起始地址)。

通過 SFC 15“DPWR_DAT” 把數(shù)據(jù)*性地寫入一臺 DP 標(biāo)準(zhǔn)從站

通過 SFC 15“DPWR_DAT”（ 把數(shù)據(jù)*性地寫入一臺DP標(biāo)準(zhǔn)從站）把 RECORD 里的數(shù)據(jù)*性地傳輸入賦址好的DP 標(biāo)準(zhǔn)從站。 
源區(qū)的長度必須與通過 STEP 7 為選定模塊組態(tài)好的長度*。

注意：  
PROFIBUS DP標(biāo)準(zhǔn)定義了傳輸*性用戶數(shù)據(jù)的上限（見下一節(jié)）。通常的DP標(biāo)準(zhǔn)從站遵守這些限制。對于較老的CPU (<1999)，對 傳輸*性用戶數(shù)據(jù)存在與 CPU 有關(guān)的限制。 
請參考這些CPU的技術(shù)數(shù)據(jù)。在關(guān)鍵字 “DP 主站 -每臺DP 從站的用戶數(shù)據(jù)” 下去尋找CPU 可以*性地從一臺DP標(biāo)準(zhǔn)從站讀出數(shù)據(jù)和*性地寫入一臺DP標(biāo)準(zhǔn)從站的數(shù)據(jù)的大長度,一些近期CPU的此項(xiàng)指標(biāo)已經(jīng)超過標(biāo)準(zhǔn)DP從站可能或接受的數(shù)據(jù)長度值。< /span>

*性傳輸用戶數(shù)據(jù)到一臺 DP 從站的上限大值
PROFIBUS DP標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了傳輸*性用戶數(shù)據(jù)到DP從站的上限。這就是為什么在一臺DP標(biāo)準(zhǔn)從站里，可用一個(gè)數(shù)據(jù)塊來*性地傳輸大達(dá)64 個(gè)字 = 128 字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)。 
當(dāng)組態(tài)時(shí)，你定義了*性區(qū)的大小。該大小用特殊的代碼格式(德語縮寫： SKF)表示為64 個(gè)字 = 128 字節(jié)(輸入用128個(gè)字節(jié)，128個(gè)字節(jié)用于輸出)設(shè)置的*性數(shù)據(jù)大長度。再長就不可行了。 
這個(gè)上限只適用于純用戶數(shù)據(jù)。診斷數(shù)據(jù)和參數(shù)被分組到完整的數(shù)據(jù)紀(jì)錄里，因而總是得到*性地傳輸。< /span> 
在通常的代碼格式里(德語縮寫： AKF)，可為*性數(shù)據(jù)設(shè)置大長度16 個(gè)字 = 32 個(gè)字節(jié) (32 個(gè)字節(jié)用于輸入，32 個(gè)字節(jié)用于輸出)。再長就不可行了。 
在本文里請同樣注意， 通常在一個(gè)非系統(tǒng)主站 (通過GSD連接)上的CPU 41x 作為 DP 從站時(shí)，必 須是用一般代碼格式才可加以組態(tài)。基于這個(gè)理由，作為PROFIBUS DP上從站的 CPU 41x 的傳輸內(nèi)存的大長度為16 個(gè)字 = 32個(gè)字節(jié)。 

不使用SFC 14 或 SFC 15 時(shí)的*性數(shù)據(jù)訪問
*性數(shù)據(jù)訪問 大于 4 個(gè)字節(jié)時(shí)，對于下列的CPU 是可行的(不用SFC 14或SFC 15)。要 被*性傳輸?shù)囊粋€(gè) DP 從站的數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)是被傳輸?shù)揭粋€(gè)過程映像分區(qū)的。這樣在此區(qū)域里的信息永遠(yuǎn)是*的。然后可用 裝載/傳輸命令 (比如L EW 1) 來訪問過程映像。  
這為訪問*性數(shù)據(jù)提供了特別方便和有力的選項(xiàng)(低運(yùn)行開銷)。這一方案又為高效地結(jié)合和參數(shù)化驅(qū)動或其它 DP 從站成為可能。< /span>

它適用于下列CPU。固件版本 3.0 以上：
 

表 1：支持*性數(shù)據(jù)訪問的CPU(不用 SFC14/SFC15)

當(dāng)你進(jìn)行直接訪問時(shí) (比方說 L PEW 或 T PAW)，沒有 I/O 訪問錯。

從 采用SFC14/15 方案轉(zhuǎn)向采用過程映像方案時(shí)的注意要點(diǎn)：< /b>

•   當(dāng)從SFC14/15 方案轉(zhuǎn)向過程映像方案時(shí)，不建議同時(shí)使用系統(tǒng)功能以及過程映像。基本上講，在用系統(tǒng)功能 SFC15 寫時(shí)，過程映像是被追蹤的，但 讀出的時(shí)候就不被追蹤了。 這意味著，過程映像值與系統(tǒng)功能 SFC14 的值之間的*性是無法保證的。< /span>
• 在SFC 14/15 方案里，SFC 50 “RD_LGADR”輸 出的地址區(qū)不同于過程映像方案的地址區(qū)
• 如果使用 CP 443-5 ext，同時(shí)使用系統(tǒng)功能以及過程映像會導(dǎo)致出現(xiàn)下列出錯消息：“ 沒有對過程映像的讀/寫”，或是“不可能再用SFC 14/15 進(jìn)行讀/寫”。

  樣例： 
  下面的例子 (過程映像分區(qū) 3 “TPA 3”）顯示了  HW Config 中一種可能的組態(tài)。

  • TPA 3 在輸出處：這50 個(gè)字節(jié)在過程映像分區(qū)3 里是*的(下拉列表 “*性范圍 -> 總長度”)，因而可以通過一般的  “Load input xy”命令來讀它。

  • 在輸入下的下拉列表里選擇 “過程映像分區(qū) -> ---” 意味著過程映像里沒有存儲內(nèi)容。只 能用系統(tǒng)功能SFC14/15來處理它。

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然后雙擊該連接，設(shè)置連接屬性。在“General”屬性中塊參數(shù)ID = 1，這個(gè)參數(shù)即是下面程序中的參數(shù)“ID”。在SIMATIC 315PN-1中激活“Establish an active connection”，作為Client端，SIMATIC 315PN-2作為Server 端。

3. 軟件編程

3.1. 無確認(rèn)數(shù)據(jù)交換
SFB/FB 8 "USEND" 向類型為“URCV”的遠(yuǎn)程伙伴SFB/FB發(fā)送數(shù)據(jù)。執(zhí)行發(fā)送過程而不需要和SFB/FB伙伴進(jìn)行協(xié)調(diào)。也就是說，在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)不需要伙伴SFB/FB進(jìn)行確認(rèn)。
S7-300：在REQ的上升沿處發(fā)送數(shù)據(jù)。在REQ的每個(gè)上升沿處傳送參數(shù)R_ID、
ID和SD_1。在每個(gè)作業(yè)結(jié)束之后，可以給R_ID、ID和SD_1參數(shù)分配新數(shù)值。
S7-400：在控制輸入REQ的上升沿處發(fā)送數(shù)據(jù)。通過參數(shù)SD_1到SD_4來指向要
發(fā)送的數(shù)據(jù)，但并非都需要用到所有四個(gè)發(fā)送參數(shù)。
然而，必須確保參數(shù)SD_1到SD_4/SD_1和RD_1到RD_4/RD_1 (在相應(yīng)通訊伙
伴SFB/FB "URCV" 上)所定義的區(qū)域在以下幾個(gè)方面保持*：
? ?編號
? ?長度
? ?數(shù)據(jù)類型
參數(shù)R_ID必須在兩個(gè)SFB中*相同。如果傳送成功完成，則通過狀態(tài)參數(shù)DONE來表示，此時(shí)其邏輯數(shù)值為1。
SFB/FB 9 "URCV" 從類型為“USEND”的遠(yuǎn)程伙伴SFB/FB中異步接收數(shù)據(jù)，并
把接收到的數(shù)據(jù)復(fù)制到組態(tài)的接收區(qū)域內(nèi)。
當(dāng)程序塊準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)時(shí)，EN_R輸入處的邏輯值為1。可以通過EN_R=0來取
消一個(gè)已激活的作業(yè)。
S7-300：在EN_R的每個(gè)上升沿處應(yīng)用參數(shù)R_ID、ID和RD_1。在每個(gè)作業(yè)結(jié)束
之后，可以給R_ID、ID和RD_1參數(shù)分配新數(shù)值。
S7-400：通過參數(shù)RD_1到RD_4來指向接收數(shù)據(jù)區(qū)。
必須確保參數(shù)RD_i/RD_1和SD_i/SD_1 (在相應(yīng)通訊伙伴SFB/FB "USEND"
上)所定義的區(qū)域在以下幾個(gè)方面保持*：
?? 編號
? ?長度
? ?數(shù)據(jù)類型。
通過NDR狀態(tài)參數(shù)邏輯數(shù)值為1來指示已經(jīng)成功完成復(fù)制處理過程。參數(shù)R_ID必須在兩個(gè)SFB/FB上*相同。
打開SIMATIC 315PN-1的OB1，在OB1中依次調(diào)用FB8，F(xiàn)B9如圖5、圖6所示：

圖5

 西門子6ES72211BH220XA8

程序中的參數(shù)說明見表2

 表2 FB8參數(shù)說明

西門子6ES72211BH220XA8