湖南西門(mén)子6ES7231-5QD32-0XB0詳細(xì)使用說(shuō)明

湖南   西門(mén)子   6ES7231-5QD32-0XB0   詳細(xì)使用說(shuō)明  

PROFINET 通信口

S7-1200 CPU 本體上集成了一個(gè) PROFINET 通信口，支持以太網(wǎng)和基于 TCP/IP和UDP 的通信標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)PROFINET 物理接口是支持10/100Mb/s的 RJ45口，支持電纜交叉自適應(yīng)，因此一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的或是交叉的以太網(wǎng)線(xiàn)都可以用于這個(gè)接口。使用這個(gè)通信口可以實(shí)現(xiàn) S7-1200 CPU 與編程設(shè)備的通信，與HMI觸摸屏的通信，以及與其它 CPU 之間的通信。

支持的協(xié)議和最大的連接資源

S7-1200 CPU 的PROFINET 通信口支持以下通信協(xié)議及服務(wù)

• TCP
• ISO on TCP ( RCF 1006 )
• UDP(V1.0 不支持） 
  
• S7 通信 
  注意：S7-1200 CPU 只支持S7 通信的服務(wù)器（Sever）端，（使用PORTAL V10.5軟件）
  S7-1200 CPU 支持S7 通信的服務(wù)器與客戶(hù)端，（使用 STEP7 V11軟件）

硬件版本 V4.1 支持的協(xié)議和最大的連接資源：

S7-1200的連接資源

分配給每個(gè)類(lèi)別的預(yù)留連接資源數(shù)為固定值；您無(wú)法更改這些值。 但可組態(tài) 6個(gè)"可用自由連接"以按照應(yīng)用要求增加任意類(lèi)別的連接數(shù)。

● 示例1: 1 個(gè) PG 具有 3 個(gè)可用連接資源。 根據(jù)當(dāng)前使用的 PG 功能，該 PG 實(shí)際可能使用其可用連接資源的 1、2 或 3。 在 S7-1200 中，始終保證至少有 1 個(gè) PG，但不允許超過(guò) 1 個(gè) PG。

在CPU屬性>常規(guī)>連接資源顯示:

HMI連接資源

● 示例2：HMI 具有 12 個(gè)可用連接資源。 根據(jù)您擁有的 HMI 類(lèi)型或型號(hào)以及使用的 HMI 功能，每個(gè) HMI 實(shí)際可能使用其可用連接資源中的 1 個(gè)、2 個(gè)或 3 個(gè)。 考慮到正在使用的可用連接資源數(shù)，可以同時(shí)使用 4 個(gè)以上的 HMI。 HMI 可利用其可用連接資源（每個(gè) 1 個(gè)，共 3 個(gè)）實(shí)現(xiàn)下列功能：

• 讀取
• 寫(xiě)入
• 報(bào)警和診斷

以上示例共有5個(gè)HMI設(shè)備訪(fǎng)問(wèn)S7-1200,占用了S7-1200的12個(gè)HMI連接資源。

對(duì)于S7-1200 V4.1以上版本，有6個(gè)動(dòng)態(tài)連接資源可以用于HMI連接。所以它們的最大HMI連接資源數(shù)可以達(dá)到18個(gè)。對(duì)于之前的版本只能用預(yù)留的HMI連接資源用于HMI訪(fǎng)問(wèn)。

HMI設(shè)備占S7-1200的HMI連接資源個(gè)數(shù)

• 基于 WinCC TIA Portal的組態(tài)：

注：“資源數(shù)（默認(rèn)）”是當(dāng)HMI與S7-1200在一個(gè)項(xiàng)目中組態(tài)HMI連接時(shí)，會(huì)占用S7-1200的組態(tài)的HMI連接個(gè)數(shù)。

如圖：示例中HMI_2 為精智面板。

這個(gè)連接個(gè)數(shù)是這個(gè)HMI設(shè)備所能占用S7-1200的最大HMI連接個(gè)數(shù)，可以作為選型參考。

• 目前Smart pannel不支持S7-1200
• 可以訪(fǎng)問(wèn)S7-1200的HMI面板的其他信息

請(qǐng)參考：https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/109475049

硬件版本 V3.0 支持的協(xié)議和最大的連接資源：

• 3個(gè)連接用于操作面板
• 1個(gè)連接用于編程設(shè)備（PG）與 CPU 的通信
• 8個(gè)連接用于Open IE ( TCP, ISO on TCP, UDP) 的編程通信，使用T-block 指令來(lái)實(shí)現(xiàn)
• 3個(gè)連接用于S7 通信的服務(wù)器端連接，可以實(shí)現(xiàn)與S7-200，S7-300以及 S7-400 的以太網(wǎng)S7 通信
• 8個(gè)連接用于S7 通信的客戶(hù)端連接，可以實(shí)現(xiàn)與S7-200，S7-300以及 S7-400 的以太網(wǎng)S7 通信

連接數(shù)是固定不變的，不能自定義。

注意：建立被動(dòng)的TCP 、ISO on TCP 和UDP的連接時(shí)，建議使用端口范圍: 2000~5000。一些端口號(hào)和TSAP 號(hào)是受到限制不能被使用的。 下列端口號(hào)和TSAP號(hào)不能使用：

• ISO TSAP (passive): 01.00, 01.01, 02.00, 02.01, 03.00, 03.01
• TCP/UDP port (passive): 20, 21, 25, 80, 102, 135, 161, 34962 … 34964,53, 80, 162, 443, 520, 9001

硬件版本 V2.0~V2.2 支持的協(xié)議和最大的連接資源：

• 3個(gè)連接用于非 Comfort pannel觸摸屏或2個(gè)連接用于Comfort pannel與 CPU 的通信
• 1個(gè)連接用于編程設(shè)備（PG）與 CPU 的通信
• 8個(gè)連接用于Open IE ( TCP, ISO on TCP, UDP) 的編程通信，使用T-block 指令來(lái)實(shí)現(xiàn)
• 3個(gè)連接用于S7 通信的服務(wù)器端連接，可以實(shí)現(xiàn)與S7-200，S7-300以及 S7-400 的以太網(wǎng)S7 通信
• 8個(gè)連接用于S7 通信的客戶(hù)端連接，可以實(shí)現(xiàn)與S7-200，S7-300以及 S7-400 的以太網(wǎng)S7 通信

硬件版本 V1.0 S7-1200

• 3個(gè)連接用于非 Comfort pannel觸摸屏或2個(gè)連接用于Comfort pannel與 CPU 的通信
• 1個(gè)連接用于編程設(shè)備（PG）與 CPU 的通信
• 8個(gè)連接用于Open IE ( TCP, ISO on TCP) 的編程通信，使用T-block 指令來(lái)實(shí)現(xiàn)
• 3個(gè)連接用于S7 通信的服務(wù)器端連接，可以實(shí)現(xiàn)與S7-200，S7-300以及 S7-400 的以太網(wǎng)S7 通信

物理網(wǎng)絡(luò)連接

• S7-1200 CPU的PROFINET 口有兩種網(wǎng)絡(luò)連接方法：
  
  直接連接：當(dāng)一個(gè)S7-1200 CPU與一個(gè)編程設(shè)備，或是HMI ，或是另一個(gè)PLC通信時(shí)，也就是說(shuō)只有兩個(gè)通信設(shè)備時(shí)，實(shí)現(xiàn)的是直接通信。直接連接不需要使用交換機(jī)，用網(wǎng)線(xiàn)直接連接兩個(gè)設(shè)備即可，如圖1. 所示。

   
  圖1. 通信設(shè)備的直接連接
  

• 網(wǎng)絡(luò)連接：當(dāng)多個(gè)通信設(shè)備進(jìn)行通信時(shí)，也就是說(shuō)通信設(shè)備為兩個(gè)以上時(shí)，實(shí)現(xiàn)的是網(wǎng)絡(luò)連接，如圖2. 所示。
  
  多個(gè)通信設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接需要使用以太網(wǎng)交換機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)?？梢允褂脤?dǎo)軌安裝的西門(mén)子 CSM1277 的 4 口交換機(jī)連接其它 CPU 及 HMI 設(shè)備。CSM1277 交換機(jī)是即插即用的，使用前不用做任何設(shè)置。
  
  
  
  圖2. 多個(gè)通信設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接（圖：network connection）
  ① CSM1277 以太網(wǎng)交換機(jī)

PLC與PLC之間通信的過(guò)程

1. 實(shí)現(xiàn)兩個(gè)CPU 之間通信的步驟
   
   ① 建立硬件通信物理連接：由于S7-1200 CPU 的PROFINET 物理接口支持交叉自適應(yīng)功能，因此連接兩個(gè) CPU 既可以使用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)電纜也可以使用交叉的以太網(wǎng)線(xiàn)。兩個(gè)CPU的連接可以直接連接，不需要使用交換機(jī)。
   ② 配置硬件設(shè)備：在 “Device View” 中配置硬件組態(tài)。
   ③ 配置永久IP 地址：為兩個(gè)CPU 配置不同的永久IP 地址
   ④ 在網(wǎng)絡(luò)連接中建立兩個(gè) CPU 的邏輯網(wǎng)絡(luò)連接
   ⑤ 編程配置連接及發(fā)送、接收數(shù)據(jù)參數(shù)。在兩個(gè) CPU 里分別調(diào)用TSEND_C或TSEND、TRCV_C或TRCV 通信指令，并配置參數(shù)，使能雙邊通信。
   
   
2. 配置 CPU之間的邏輯網(wǎng)絡(luò)連接
   
   配置完 CPU 的硬件后，在項(xiàng)目樹(shù) “Project tree”>“Devices & Networks” >“Networks view”視圖下，創(chuàng)建兩個(gè)設(shè)備的連接。
   要想創(chuàng)建PROFINET 的邏輯連接，用鼠標(biāo)點(diǎn)中第一個(gè) PLC 上的PROFINET通信口的綠色小方框，然后拖拽出一條線(xiàn)，到另外一個(gè)PLC 上的PROFINET通信口上，松開(kāi)鼠標(biāo)，連接就建立起來(lái)了，如圖3. 所示。
   
   
   圖3. 建立兩個(gè)CPU之間的連接

S7-1200 CPU通過(guò)ETHERNET 與S7-1200 CPU 通信的方式

S7-1200 與 S7-1200 之間的以太網(wǎng)通信可以通過(guò) TCP 或 ISO on TCP 協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)，使用的通信指令是在雙方 CPU 調(diào)用 T-block (TSEND_C, TRCV_C, TCON, TDISCON, TSEN, TRCV) 指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。通信方式為雙邊通信，因此 TSEND 和 TRCV 必須成對(duì)出現(xiàn)。

硬件和軟件需求及所完成的通信任務(wù)

硬件：
① S7-1200 CPU
② PC （帶以太網(wǎng)卡）
③ TP電纜(以太網(wǎng)電纜）

軟件：
STEP7 V11 or Higher

所完成的通信任務(wù)：
① 將PLC_1 的通信數(shù)據(jù)區(qū) DB3 塊中的 100 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)發(fā)送到 PLC_2 的接收數(shù)據(jù)區(qū) DB4 塊中。
② 將PLC_2 的通信數(shù)據(jù)區(qū) DB3 塊中的 100 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)發(fā)送到 PLC_1 的接收數(shù)據(jù)區(qū) DB4 塊中。

通信的編程，連接參數(shù)及通信參數(shù)的配置

1. 打開(kāi) STEP7 v11 軟件并新建項(xiàng)目

在 STEP7 v11的 “Portal View” 中選擇 “Create new project” 創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目

2. 添加硬件并命名PLC

然后進(jìn)入 “Project view”，在“Project tree” 下雙擊 “Add new device”，在對(duì)話(huà)框中選擇所使用的S7-1200 CPU添加到機(jī)架上，命名為 PLC_1，如圖1.所示。
同樣方法再添加通信伙伴的S7-1200 CPU ，命名為 PLC_2。



圖1. 添加新設(shè)備

為了編程方便，使用 CPU 屬性中定義的時(shí)鐘位，定義方法如下：
在 “Project tree” > “PLC_1” > “Device configuration” 中，選中 CPU ，然后在下面的屬性窗口中，“Properties” > “System and clock memory” 下，將系統(tǒng)位定義在MB1，時(shí)鐘位定義在MB0，如圖2.所示。
時(shí)鐘位我們主要使用 M0.3，它是以2Hz 的速率在0和1之間切換的一個(gè)位，可以使用它去自動(dòng)激活發(fā)送任務(wù)。



圖2. 系統(tǒng)位與時(shí)鐘位

3. 為 PROFINET 通信口分配以太網(wǎng)地址

在 “Device View”中點(diǎn)擊 CPU 上代表PROFINET 通信口的綠色小方塊，在下方會(huì)出現(xiàn)PROFINET 接口的屬性，在 “Ethernet addresses” 下分配IP 地址為 192.168.0.1 ，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，如圖3. 所示。


圖3. 分配IP 地址

同樣方法，在同一個(gè)項(xiàng)目里添加另一個(gè)新設(shè)備S7-1200 CPU 并為其分配 IP 地址為192.168.0.2

4. 創(chuàng)建 CPU之間的邏輯網(wǎng)絡(luò)連接

在項(xiàng)目樹(shù) “Project tree”>“Devices & Networks” >“Networks view” 視圖下，創(chuàng)建兩個(gè)設(shè)備的連接。用鼠標(biāo)點(diǎn)中 PLC_1 上的PROFINET通信口的綠色小方框，然后拖拽出一條線(xiàn)，到另外一個(gè)PLC_2 上的PROFINET通信口上，松開(kāi)鼠標(biāo)，連接就建立起來(lái)了，如圖4.所示。


圖4. 建立兩個(gè) CPU的邏輯連接 

在 PLC_1 中調(diào)用并配置“TCON”、“TSEND”、“TRCV” 通信指令

１．在 PLC_1 的 OB1 中調(diào)用“TCON” 通信指令

① 在第一個(gè) CPU 中調(diào)用發(fā)送通信指令，進(jìn)入 “Project tree” > “ PLC_1” > “Program blocks” > “OB1” 主程序中，從右側(cè)窗口 “Instructions” > “Communications” > “OPEN User Communications”下調(diào)用 “TCON” 指令，創(chuàng)建連接，如圖1.所示。



圖1. 調(diào)用“TCON”通信指令

② 創(chuàng)建DB2 分配連接參數(shù)，見(jiàn)圖2所示

圖2. 創(chuàng)建連接數(shù)據(jù)塊 DB2(Con_DB)

③ 定義PLC_1的 “TCON”連接參數(shù) 

PLC_1 的 TCON 指令的連接參數(shù)需要在指令下方的屬性窗口“Properties”> “Configuration”>“Connection beter”中設(shè)置，如圖3.所示。

 

圖3. 定義 TCON 連接參數(shù) 

連接參數(shù)說(shuō)明：

2．定義 PLC_1 的“TSEND”發(fā)送通信塊接口參數(shù)

①　調(diào)用 “TSEND” 在OB1內(nèi)調(diào)用 發(fā)送100個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)到PLC2中 
進(jìn)入 “Project tree” > “ PLC_1” > “Program blocks” > “OB1” 主程序中，從右側(cè)窗口 “Instructions” > “Communications” > “OPEN User Communications”下調(diào)用 “TSEND” 指令，，如圖4.所示。


圖4. 調(diào)用 TSEND 

②　創(chuàng)建并定義PLC_1的發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū) DB 塊。

通過(guò)“Project tree”>“PLC_1”>“Program blocks”>“Add new block”，選擇“Data block” 創(chuàng)建 DB 塊，選擇絕對(duì)尋址，點(diǎn)擊“OK”鍵，定義發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)為 100個(gè)字節(jié)的數(shù)組，如圖4.及圖5.所示。

圖5. 創(chuàng)建發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū) DB 塊

注意：對(duì)于雙邊編程通信的 CPU ，如果通信數(shù)據(jù)區(qū)使用 DB 塊，既可以將 DB 塊定義成符號(hào)尋址，也可以定義成絕對(duì)尋址。使用指針尋址方式，必須創(chuàng)建絕對(duì)尋址的 DB 塊。

圖6. 定義發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)為字節(jié)類(lèi)型的數(shù)組 圖 PLC1_TSENDC_DATA

③　定義 PLC_1 的“TSEND”發(fā)送通信塊接口參數(shù)，如圖7.所示。

圖7. 定義 TSEND 接口參數(shù)

參數(shù)說(shuō)明：
輸入接口參數(shù)：

輸出接口參數(shù)：

3．在 PLC_1 的OB1中調(diào)用接收指令T_CV 并配置基本參數(shù)

為了實(shí)現(xiàn) PLC_1 接收來(lái)自 PLC_2 的數(shù)據(jù)，則在 PLC_1 中調(diào)用接收指令T_RCV 并配置基本參數(shù)。

①　創(chuàng)建并定義PLC_1的接收數(shù)據(jù)區(qū) DB 塊。

通過(guò)“Project tree”>“PLC_1”>“Program blocks”>“Add new block”，選擇“Data block” 創(chuàng)建 DB 塊，選擇絕對(duì)尋址，點(diǎn)擊“OK”鍵，定義發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)為 100個(gè)字節(jié)的數(shù)組，如圖7.及圖8.所示。

圖8. 創(chuàng)建接收數(shù)據(jù)區(qū) DB 塊

注意：對(duì)于雙邊編程通信的 CPU ，如果通信數(shù)據(jù)區(qū)使用 DB 塊，既可以將 DB 塊定義成符號(hào)尋址，也可以定義成絕對(duì)尋址。使用指針尋址方式，必須創(chuàng)建絕對(duì)尋址的 DB 塊。

圖9. 定義接收數(shù)據(jù)區(qū)為字節(jié)類(lèi)型的數(shù)組

②　調(diào)用 “TRCV” 在OB1內(nèi)調(diào)用 
進(jìn)入 “Project tree” > “ PLC_1” > “Program blocks” > “OB1” 主程序中，從右側(cè)窗口 “Instructions” > “Communications” > “OPEN User Communications”下調(diào)用 “TRCV” 指令，配置接口參數(shù)，，如圖10.所示。


圖10. 調(diào)用 TRCV 指令并配置接口參數(shù)

參數(shù)說(shuō)明：
輸入接口參數(shù)：

輸出接口參數(shù)：

注意：LEN設(shè)置為 65535 可以接收變長(zhǎng)數(shù)據(jù)。