S7-300PLC之间的工业以太网通信
在生产现场,用户还会遇到S7-300的PLC组成小型的局域网实现互相通信的情况。为了解决这个问题,我们先采用2台CPU 315-2PN/DP通过建立S7连接来说明两台S7-300PLC 的工业以太网的组网技术。
1.西门子工业以太网通信方式简介
工业以太网的通信主要利用第二层(ISO)和第四层(TCP)的协议。以下是西门子以太网的几种通信方式。
(1)ISOTransport (ISO传输协议)
ISO传输协议支持基于ISO的发送和接收,使得设备在工业以太网上的通信非常容易,该服务支持大数据量的数据传输(最大8KB)。ISO数据接收有通信方确认,通过功能块可以看到确认信息。用于SIMA TIC S5和SIMATIC S7的工业以太网连接。
(2)ISO-on-TCP
ISO-on-TCP支持第四层TCP/IP协议的开放数据通信。用于支持SIMA TIC S7和PC以及非西门子支持的TCP/IP以太网系统。ISO-on-TCP符合TCP/IP,但相对于标准的TCP/IP,还附加了RFC 1006协议,RFC 1006是一个标准协议,该协议描述了如何将ISO映射到TCP 上去。
(3)UDP
UDP(User Datagram Protocol, 用户数据报协议),属于第四层协议,提供了S5兼容通信协议,适用于简单的、交叉网络的数据传输,没有数据确认报文,不检测数据传输的正确性。UDP支持基于UDP的发送和接收,使得设备(例如PC或非西门子公司设备)在工业以太网上的通信非常容易。该协议支持较大数据量的数据传输(最大2KB),数据可以通过工业以太网上或TCP/IP网络(拨号网络或因特网)传输。通过UDP,SIMATIC S7 通过建立UDP连接,提供了发送/接收通信功能,与TCP不同,UDP实际上并没有在通信双方建立一个固定的连接。
(4)TCP/IP
TCP/IP 中传输控制协议,支持第四层TCP/IP协议的开放数据通信。提供了数据流通信号,但并不将数据封装成消息块,因而用户并不接收到每一个任务的确认信号。TCP支持面向TCP/IP的Socket。
TCP支持给与TCP/IP的发送和接收,使得设备(例如PC和非西门子设备)在工业以太网上的通信非常容易。该协议支持大数据量的数据传输(最大8KB),数据可以通过工业以太网或TCP/IP网络(拨号网络或因特网)传输。通过TCP,SIMATIC S7 可以通过建立TCP连接来发送/接收数据。
2.S7 通信
S7通信(S7 Communication) 集成在每一个SIMA TIC S7/M7和C7的系统中,属于OSI 参考模型第7层应用层的协议,它独立于各个网络,可以应用于多种网络(MPI 、PROFIBUS、工业以太网)。S7通信通过不断地重复接收数据来保证网络报文的正确。在SIMA TIC S7中,通过组态建立S7连接来实现S7通信,在PC上,S7通信需要通过SAPI-S7接口函数或OPC (过程控制用对象链接与嵌入)来实现。
3.网络组建
本例由于采用两台S7-300PLC的,且由于CPU是CPU 315-2PN/DP,可以直接用双绞线连接,也可以用SIMA TIC NET Industrial Ethernet Switch进行连接。
3.1软硬件配置
S7-300PLC间的以太网通信硬件配置如图3-1所示,本例用到的软硬件如下:
图3-1 S7-300PLC间的以太网通信硬件配置图
①2台CPU 315-2PN/DP。
②1根PC/MPI适配器(USB口)。
③1台个人计算机。
tcp ip协议是全工④1台8口交换机.
⑤2根带水晶接头的8芯双绞线(正线)。
⑥1套STEP7 V5.4编程软件。
3.2硬件组态
新建工程。项目名称为¡S7_300_300Ethernet¡,插入两个站分别是Ethernet1和Ethernet2,每个站点上,由于有CPU有网络接口,不需要配置像CP343-1 以太网通信模块。接下来是分别对2个站点进行组态。
3.2.1 Ethernet1站的硬件组态
双击¡Ethernet1¡站的¡硬件¡,进入硬件组态对话框。在对话框内依次插入机架0、CPU 315-2PN/DP,如果物理机架上还有其他物理模块,则继续插入相关模块。为了叙述方便,本节插入其他模块不一一叙述。如图3-2和3-3所示,可看出实验室硬件组态。
图3-2 S7-300硬件组态
图3-3 硬件组态下各模块的订货号及地址
在插入CPU 315-2PN/DP时,系统提示是否组建以太网对话框,如图3-4所示。点击¡属性¡,在图3-5内新建一个网络¡my Ethernet¡,并输入IP地址¡192.168.0.2¡,子网掩码¡255.255.255.0¡。点击¡确定¡。
在硬件组态管理器界面下,对刚才的组态进行¡编译保存¡。
3.2.2 Ethernet2站的硬件组态
Ethernet2站的硬件组态的步骤和内容与Ethernet1站的组态一样,只不过该站的IP地址改为¡192.168.0.3¡,子网掩码依然是¡255.255.255.0¡,编译保存。
在¡SIMATIC Manager¡下打开¡组态网络¡对话框,如图3-6所示。
图3-4 PN-IO的属性配置
图3-5 输入IP地址
图3-6 组态网络
3.3建立S7连接
在图3-6¡组态网络¡下选择¡Ethernet1¡站的¡CPU 315-2PN/DP¡,右击并选择¡插入新连接¡,出现图3-7所示¡插入新连接¡对话框。
图3-7 在¡组态网络¡里插入新连接
通过了解CPU 315-2PN/DP的CPU属性(在硬件组态内双击CPU即可)知道,单独由该CPU可以建立S7连接、MPI、PROFIBUS通信,或者作为PROFINET IO的控制器。所以在本例中的连接类型只能选择¡S7连接¡,其他的连接如TCP、TCP-ON-ISO、ISO等连接需要能够支持的CP接口或模块。
插入的新连接如图3-8所示,S7 连接如图3-9所示。

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