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S7-300集成DP口與200smart的DP主從通信（STEP7 & TIA）

 STEP7 V5.x 中Smart DP01與S7-300的Profibus DP通訊

 TIA 中Smart DP01與S7-300的Profibus DP通訊

 通信指示燈都正常，但數(shù)據(jù)讀取不到？

 DP通信所需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)超過64字節(jié)怎么辦？

S7-300與S7-200 SMART 通過 DP01 進(jìn)行 PROFIBUS DP 通訊，需要進(jìn)行S7-300站組態(tài)，在S7-200 SMART系統(tǒng)中不需要對通訊進(jìn)行組態(tài)和編程，只需要將要進(jìn)行通訊的數(shù)據(jù)整理存放到相應(yīng)的 V 存儲(chǔ)區(qū)，并且S7-300組態(tài)DP01從站時(shí)設(shè)置正確的地址即可。DP01的地址，在模塊本身上的撥碼設(shè)置分為X0（地址個(gè)位）和X10（地址十位）；DP01是波特率自適應(yīng)的，取決于S7-300的組態(tài)。

注意：S7-200 SMART系統(tǒng)雖然不需要對通訊進(jìn)行組態(tài)和編程，但是需要在STEP 7-Micro/WIN SMART 系統(tǒng)塊中組態(tài)EM DP 01 模塊。

西門子熱線工程師內(nèi)部學(xué)習(xí)講座-EM DP01模塊部分：

• S7-200 SMART DP01功能
• S7-200 SMART DP01 Profibus-DP通訊實(shí)例

DP01 作為一個(gè)特殊的PROFIBUS-DP從站模塊，其相關(guān)參數(shù)（包括上述的數(shù)據(jù)一致性）是以GSD（或GSE）文件的形式保存的。在主站中配置DP01，需要安裝相關(guān)的GSD文件。

 EM DP 01 GSD文件

假設(shè) DP 主站已定義一個(gè) I/O 組態(tài)，其包含兩個(gè)插槽且 V 存儲(chǔ)器偏移量為 1000。將第一個(gè)插槽組態(tài)為 32 字節(jié)的輸入輸出，第二個(gè)插槽組態(tài)為 8 字節(jié)的輸入輸出。S7-200 SMART CPU 的輸出與輸入緩沖區(qū)均為 40 字節(jié) (32 + 8)。輸出數(shù)據(jù)（來自 DP 主站）緩沖區(qū)起始于 VB1000；輸入數(shù)據(jù)（送入 DP 主站）緩沖區(qū)緊隨輸出緩沖區(qū)并起始于 VB1040。

STEP7 V5.x 中Smart DP01與S7-300的Profibus DP通訊

首先，在STEP 7項(xiàng)目里插入一個(gè)S7-300的站并建立PROFIBUS DP 主站網(wǎng)絡(luò)：

STEP7的硬件組態(tài)窗口中的"Options"菜單中點(diǎn)擊“Install GSD File..”，導(dǎo)入EM DP 01 GSD文件，安裝DP01配置文件，如下圖：

選擇DP01 GSD文件所在路徑：

導(dǎo)入EM DP 01 GSD文件后，在右側(cè)的設(shè)備選擇列表中找到DP01從站，PROFIBUS DP-Additional Field Device-PLC-SIMATIC-EM DP 01 PROFIBUS-DP，并且根據(jù)通訊字節(jié)數(shù)，選擇相應(yīng)的配置。本例中的插槽一包含"4Bytes In/Out"預(yù)組態(tài) I/O 選項(xiàng)，插槽二包含"8 Bytes In/Out"預(yù)組態(tài) I/O 選項(xiàng)。如下圖：

確定S7-300硬件組態(tài)中所設(shè)置DP01的DP 從站地址，如下圖紅框標(biāo)注，為DP從站DP01的站地址。

如果使用的S7-200 SMART通信區(qū)域不從VB0開始，則還需要在“Parameter Assignment”選項(xiàng)卡中設(shè)置"I/O Offset in the V-memory"參數(shù)，
該參數(shù)的設(shè)置如下圖所示（本例中S7-200 SMART通信區(qū)域是從VB0開始，所以此參數(shù)設(shè)置為0）：

組態(tài)完系統(tǒng)的硬件配置后，將編譯下載到S7-300的PLC當(dāng)中。 在S7-200 SMART 側(cè)斷電的情況下，將DP01的撥位開關(guān)撥到與S7-300側(cè)硬件組態(tài)的設(shè)定值一致。
打開 STEP7中的變量表和STEP 7-MicroWIN SMART狀態(tài)表進(jìn)行監(jiān)控，它們的數(shù)據(jù)交換結(jié)果如下圖：

VB0－VB11是S7－300寫到S7－200 SMART 的數(shù)據(jù)，VB12－VB23是S7－300從S7－200 SMART讀取的值。

注：可以在S7-300 CPU Properties的 “Cycle/Clock Memory”標(biāo)簽下修改過程映像區(qū)的大小，使DP通訊的數(shù)據(jù)區(qū)在過程映像區(qū)之內(nèi)，這樣設(shè)置的話就可以直接對過程映像區(qū)進(jìn)行操作。

DP01上撥位開關(guān)的位置一定要和S7－300中組態(tài)的地址值一致。

TIA 中Smart DP01與S7-300的Profibus DP通訊

插入 CPU 315-2 DP 作為 DP 主站。

在項(xiàng)目視圖中，找到菜單欄并選擇："選項(xiàng) > 管理通用站描述文件(GSD)"（Options > Manage general station debion files (GSD)）

在"源"(Source) 路徑中，找到之前加載到計(jì)算機(jī)中的 EM DP01 GSD 文件。 選中相應(yīng) GSD 文件行的復(fù)選框。 單擊"安裝"(Install) 按鈕。

插入 EM DP01 PROFIBUS DP 模塊。如下圖所示，在 DP 主站和設(shè)備之間創(chuàng)建 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)。

設(shè)備視圖中組態(tài)DP01的通訊區(qū)，本例中的插槽一包含"4 Bytes In/Out"預(yù)組態(tài) I/O 選項(xiàng)，插槽二包含"8 Bytes In/Out"預(yù)組態(tài) I/O 選項(xiàng)。在"Properties"、"General"選項(xiàng)卡區(qū)域，單擊"Device-specific beters"以顯示"I/O Offset in the V memory"字段。在此處可分配為該操作預(yù)留的那部分 V 存儲(chǔ)器的啟動(dòng)地址。

注意：VB0－VB11是S7－300寫到S7－200 SMART 的數(shù)據(jù)，VB12－VB23是S7－300從S7－200 SMART讀取的值。

打開博圖軟件中的監(jiān)控表和STEP 7-MicroWIN SMART狀態(tài)表進(jìn)行監(jiān)控，它們的數(shù)據(jù)交換結(jié)果如下圖：

常見問題：

通信指示燈都正常，但數(shù)據(jù)讀取不到？

如果組態(tài)的io地址較大，則可能超過了300CPU默認(rèn)的過程映像區(qū)。此時(shí)將IB，IW改為PIB，PIW讀取。

DP通信所需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)超過64字節(jié)怎么辦？

方法1：軟件里固定的通訊長度最大64bytes out/64 bytes in, 可以選擇圖中的“通用模塊”根據(jù)實(shí)際需求自由設(shè)置輸入/輸出區(qū)域，而DP01最大的通訊字節(jié)數(shù)是64 word out/64 word in。

方法2：分時(shí)通訊。以64字節(jié)通信區(qū)為例，若超過最大配置。那么可以將通信區(qū)的第一個(gè)字節(jié)作為標(biāo)志位，這樣需要在S7-200Smart中分時(shí)或條件判斷，將數(shù)據(jù)放置或讀取通信區(qū)域。同理，在S7-300中也需要判斷標(biāo)志位。

方法3：滿足擴(kuò)展要求的前提下，同一個(gè)200smart可以擴(kuò)展多個(gè)DP01，具體可以參考本文中最大I/O擴(kuò)展能力的要求，那么在同一個(gè)S7-300的項(xiàng)目里可以組態(tài)多個(gè)PROFIBUS從站。

方法2可以增大通信的數(shù)據(jù)量，但由于通過標(biāo)志位來分時(shí)分次傳輸?shù)模酝ㄐ艛?shù)據(jù)的刷新會(huì)比方法3慢；方法3通過擴(kuò)展DP從站或者200PLC的通信端口來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)擴(kuò)展的，但增加了成本，且需要考慮是否滿足擴(kuò)展要求。

S7-300/400與S7-200SMART之間的以太網(wǎng)S7通信

S7通信是S7系列PLC基于MPI、PROFIBUS、ETHERNET網(wǎng)絡(luò)的一種優(yōu)化的通信協(xié)議，主要用于S7-300/400PLC之間的通信。
經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)S7-300/400通過集成的PN口或CP343-1/CP443-1與S7-200 SMART PLC 之間的S7通信也是可以成功的， 但是需要S7-300/400側(cè)編程調(diào)用PUT/GET指令。

注意：
1.S7-200 SMART CPU 與S7-300/400 CPU 之間的S7通信未經(jīng)西門子官方測試，本文檔僅供客戶測試使用，使用該種通信方式所產(chǎn)生的任何危險(xiǎn)需要有客戶自己承擔(dān)！
2.S7-200 SMARTPLC V2.0 版本才開始支持PUT/GET通信，V1.0版本的CPU需要升級固件后方可支持PUT/GET。
3. S7-300/400若采用CP通信時(shí)，則需要采用Standard或Advanced類型通信模塊，CP343-1 Lean模塊不支持。 
4.本文僅介紹S7-300集成PN口與S7-200 SMART CPU S7通信。

S7通信介紹

S7通信是S7系列PLC基于MPI、PROFIBUS、ETHERNET網(wǎng)絡(luò)的一種優(yōu)化的通信協(xié)議，主要用于S7-300/400PLC之間的通信。
S7-300/400通過以太網(wǎng)接口與S7-200 SMART PLC 之間的S7通訊經(jīng)過測試是可以成功的，但是需要S7-300/400側(cè)編程調(diào)用PUT/GET指令，見表1所示。
表 1 PUT和GET ：

S7-300/400根據(jù)使用通信接口（集成的PN口或CP343-1/CP443-1）不同，調(diào)用的功能塊來源也不同。
通信接口為S7-300 集成PN接口時(shí)，需要使用Standard Library中PUT/GET指令，如圖1所示。

圖1 S7-300PN接口需采用Standard Library

通信接口為S7-300 CP通信模塊時(shí)，需要使用SIMATIC_NET_CP 庫中PUT/GET指令，如圖2所示。
 
圖2 S7-300 CP模塊接口需采用SIMATIC_NET_CP庫

S7-400 CPU不區(qū)分通信接口，需要使用System Function Blocks 中的SFB14/SFB15指令塊，如圖3所示。
 
圖3 S7-400 需采用SFB程序塊

硬件及網(wǎng)絡(luò)組態(tài)

本文以采用1個(gè)315-2PN/DP，1個(gè)S7-200 SMART PLC為例，介紹它們之間的S7通信。 
在STEP7中創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，項(xiàng)目名稱為S7-300-SMART。插入1個(gè)S7-300站，在硬件組態(tài)中插入CPU 315-2 PN/DP。如圖4所示。 

圖4 STEP7 項(xiàng)目中插入S7-300站點(diǎn)

設(shè)置CPU 315-2PN/DP的IP地址：192.168.0.1，如圖5所示。硬件組態(tài)完成后，即可下載該組態(tài)。 

圖5 設(shè)置CPU PN IP地址

打開“NetPro”設(shè)置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，選中CPU 315-2PN/DP，在連接列表中建立新的連接。步驟如圖6所示。 

圖6 NetPro組態(tài)視圖中插入新連接

選擇 Unspecified  站點(diǎn)，選擇通訊協(xié)議 S7 connection，點(diǎn)擊 Apply，如圖7所示。 

圖7 組態(tài)新連接

在彈出的S7 connection屬性對話框中，勾選 Establish an active connection,設(shè)置Partner address:192.168.0.2(S7-200 SMART PLC IP 地址)，如圖8所示。 

圖8 設(shè)置S7連接參數(shù)
點(diǎn)擊 "Address Details" ，再彈出來的對話框設(shè)置 Partner 的 Slot 為1，如圖9所示。點(diǎn)擊 OK即可關(guān)閉該對話框。 

圖9 設(shè)置“address details”參數(shù)

網(wǎng)絡(luò)組態(tài)創(chuàng)建完成后，需要編譯，如圖10所示。 

圖10 保存并編譯連接

網(wǎng)絡(luò)組態(tài)編譯無錯(cuò)，鼠標(biāo)先點(diǎn)擊 CPU 315-2PN/DP ,然后點(diǎn)擊下載按鈕下載網(wǎng)絡(luò)組態(tài)，步驟如圖11所示。 

圖 11 下載組態(tài)連接

程序編程

可以通過SFB/FB 14 "GET"，從遠(yuǎn)程CPU中讀取數(shù)據(jù)。
S7-300：在REQ的上升沿處讀取數(shù)據(jù)。在REQ的每個(gè)上升沿處傳送參數(shù)ID、ADDR_1和RD_1。在每個(gè)作業(yè)結(jié)束之后，可以分配新數(shù)值給ID、ADDR_1和RD_1參數(shù)。
S7-400：在控制輸入REQ的上升沿處啟動(dòng)SFB。在此過程中，將要讀取的區(qū)域的相關(guān)指針(ADDR_i)發(fā)送到伙伴CPU。遠(yuǎn)程伙伴返回此數(shù)據(jù)。在 下一個(gè)SFB/FB調(diào)用處，已接收的數(shù)據(jù)被復(fù)制到組態(tài)的接收區(qū)(RD_i)中。必須要確保通過參數(shù)ADDR_i和RD_i定義的區(qū)域在長度和數(shù)據(jù)類型方面 要相互匹配。
通過狀態(tài)參數(shù)NDR數(shù)值為1來指示此作業(yè)已完成。只有在前一個(gè)作業(yè)已經(jīng)完成之后，才能重新激活讀作業(yè)。遠(yuǎn)程CPU可以處于RUN或STOP工作狀態(tài)。如果 正在讀取數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)生訪問故障，或如果數(shù)據(jù)類型檢查過程中出錯(cuò)，則出錯(cuò)和警告信息將通過ERROR和STATUS輸出表示。

通過使用SFB/FB 15 "PUT"，可以將數(shù)據(jù)寫入到遠(yuǎn)程CPU。
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)ID、ADDR_1和SD_1。在每個(gè)作業(yè)結(jié)束之后，可以給ID、ADDR_1和SD_1參數(shù)分配新數(shù)值。
S7-400：在控制輸入REQ的上升沿處啟動(dòng)SFB。在此過程中，將指向要寫入數(shù)據(jù)的區(qū)域(ADDR_i)的指針和數(shù)據(jù)(SD_i)發(fā)送到伙伴CPU。 遠(yuǎn)程伙伴將所需要的數(shù)據(jù)保存在隨數(shù)據(jù)一起提供的地址下面，并返回一個(gè)執(zhí)行確認(rèn)。必須要確保通過參數(shù)ADDR_i和SD_i定義的區(qū)域在編號、長度和數(shù)據(jù)類 型方面相互匹配。
如果沒有產(chǎn)生任何錯(cuò)誤，則在下一個(gè)SFB/FB調(diào)用時(shí)，通過狀態(tài)參數(shù)DONE來指示，其數(shù)值為1。只有在最后一個(gè)作業(yè)完成之后，才能再次激活寫作業(yè)。遠(yuǎn)程 CPU可以處于RUN或STOP模式。如果正在寫入數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)生訪問故障，或如果執(zhí)行檢查過程中出錯(cuò)，則出錯(cuò)和警告信息將通過ERROR和STATUS輸出 表示。
打開SIMATIC 315 PN-1的OB1，在OB1中依次調(diào)用FB14，F(xiàn)B15如圖12、圖13所示：

圖12 FB14調(diào)用
表2.FB14參數(shù)說明 ：

圖13 FB15調(diào)用
表3.FB15參數(shù)說明 ：

注意：

S7-200 SMART PLC 不需要編程。 S7-200 SMART 中的V存儲(chǔ)區(qū)在S7-300/400 PLC 編程中以DB1數(shù)據(jù)塊的形式體現(xiàn)。

S7-300與S7-200Smart DP01之間的MPI通信

S7-200 SMART PLC 通過EM DP01 模塊與 S7-300 PLC之間采用 MPI 通訊方式時(shí)，S7-200 SMART PLC 中不需要編寫任何與通訊有關(guān)的程序，只需要將要交換的數(shù)據(jù)整理到一個(gè)連續(xù)的V 存儲(chǔ)區(qū)當(dāng)中即可，而S7-300 PLC中需要在組織塊OB1（或是定時(shí)中斷組織塊OB35）當(dāng)中調(diào)用系統(tǒng)功能X_GET（SFC67）和X_PUT(SFC68)，以實(shí)現(xiàn)S7-200 SMART PLC 與 S7-300 PLC之間的通訊。

S7-300 PLC調(diào)用 SFC67 和 SFC68 時(shí),該系統(tǒng)功能的"VAR_ADDR" 參數(shù)需要填寫S7-200 SMART PLC側(cè)數(shù)據(jù)地址區(qū)。由于S7-200 SMART PLC 的數(shù)據(jù)區(qū)為 V 區(qū)，如果這個(gè)參數(shù)填寫為 P#DB1.DBX×× BYTE n 則對應(yīng)的就是S7-200 SMART PLC側(cè)VB×× ~ VB（××＋n -1）的數(shù)據(jù)區(qū)。 例如交換的數(shù)據(jù)存在S7-200 SMART PLC 中 VB50 到 VB59 這10個(gè)字節(jié)當(dāng)中，則“VAR_ADDR”參數(shù)應(yīng)為 P#DB1.DBX50.0 BYTE 10。首先根據(jù)S7-300的硬件配置，在STEP7當(dāng)中組態(tài)S7-300站并且下載，注意S7-300出廠默認(rèn)的MPI地址是2，需要保證DP 01模塊站地址與S7-300 地址不沖突。例子程序當(dāng)中將S7-300 MPI地址設(shè)定為2，DP01 地址通過外部撥碼設(shè)定3，另外DP01 模塊自支持自適應(yīng)波特率，S7-300側(cè)可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置波特率。

 S7-200 SMART側(cè) 組態(tài)

 S7-300 CPU 在 Step7 平臺(tái)下組態(tài)

 S7-300 CPU 在 TIA 平臺(tái)下組態(tài)

S7-200 SMART 組態(tài)

S7-200 SMART系統(tǒng)中需根據(jù) EM DP 01模塊所在的實(shí)際位置在系統(tǒng)塊中添加EM DP01模塊，但添加的DP01 模塊無需再進(jìn)行其他設(shè)置，本例中DP01模塊緊鄰CPU，MPI地址通過DP01模塊外部撥碼開關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)。系統(tǒng)塊設(shè)置如下圖：

S7-300 CPU 在 Step7 平臺(tái)下組態(tài)

S7-300 PLC修改MPI地址可以參考下圖：

例子程序在OB1當(dāng)中調(diào)用數(shù)據(jù)讀寫功能塊：SFC67和SFC68，如下圖所示：

分別在 STEP 7-MicroWIN SMART 和STEP7當(dāng)中監(jiān)視S7-300 PLC和 S7-200 SMART PLC當(dāng)中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)監(jiān)視界面如下：

S7-300 CPU 在 TIA 平臺(tái)下組態(tài)

S7-300 PLC修改MPI地址可以參考下圖：

例子程序在OB1當(dāng)中調(diào)用數(shù)據(jù)讀寫功能塊：X_PUT和X_GET。

分別在 STEP 7-MicroWIN SMART 和STEP7當(dāng)中監(jiān)視S7-300 PLC和 S7-200 SMART PLC當(dāng)中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)監(jiān)視界面如下：