TDC与S7400以太网通讯实验
基于工业以太网的西门子S7-400系列PLC之间的通信连接与应用分析
基于工业以太网的西门子S7-400系列PLC之间的通信连接与应用分析【摘要】随着互联网时代的到来，我国经济实力的不断提高，工业自动化的建设也在不断的兴起，人们对工业中单体设备的生产运行提出了新的要求，同时也对PLC之间的通信方式的要求越来越高，运用传统的观念已经不符合时代发展的要求，这就需要对传统观念进行不断的优化和创新，从而保证工业设备的生产运行能够符合时代发展的要求。
本文主要对西门子工业以太网的简介和通信方式进行简单的叙述，然后对应用实例进行详细的阐述。
【关键词】以太网通信;S7-400;S7-连接;柔性装配线随着新时代的不断发展，我国社会经济的不断提高，工业得到了迅速发展，在工业发展的过程中，设备自动化程度也在不断的增加，传统的生产技术已经不能够满足人们对设备生产的需求，而越来越多的通信连接方式也在PLC之间不断的涌现。
通过利用先进通信连接方式的技术手段，对传统工业自动化孤岛的现象进行打破，从而能够形成生产完整的控制系统。
在PLC之间进行通信连接的过程中，比较常用的通信方式包括了两种：太网通信方式和Profibu通信方式。
因此，设备安装太网接口的现象也在不断的增加，从而形成了一个完整以太网而控制设备运行的系统;随着计算机技术广泛应用，其中以太网是计算机技术中的包含的一种技术手段，并且有着现代先进技术手段的支持，在运用以太网的过程中，可以在一定程度上提高设备之间的通信效率，因此以太网在PLC之间已经得到了广泛应用。
1西门子工业以太网1.1西门子工业以太网简介在西门子公司发展的过程中，运用以太网形式进行设备运行控制的售后不仅具有现代先进的解决方案，并且还含有丰富的经验。
在工业对以太网通信技术进行现场验证的过程中，其中以太网技术主要包含了两种类型：100Mbit/快速和10Mbit/工业以太网，在不同传输速率的情况下，需要运用相对应的以太网技术类型。
以太网技术主要包含了三个部分：通信处理器、传输介质和网络模块。
S7-400H和WinCC之间基于Simatic Net OPC 的通讯
S7-400H和WinCC之间基于Simatic Net OPC 的通讯1.示例系统的体系结构图0 本示例为H系统与双CP1613的OS 站通过双以太网网段进行通讯的例子。
H系统与双CP1613的OS站通过单以太网网段或H系统与单CP1613的OS站进行互连互通可参考此例。
图0为示例系统的配置图。
图 ...1.示例系统的体系结构图 0本示例为H系统与双CP1613的OS 站通过双以太网网段进行通讯的例子。
H系统与双CP1613的OS站通过单以太网网段或H系统与单CP1613的OS站进行互连互通可参考此例。
2. 软件版本描述3. 组态3.1 运行SIMATIC MANAGER 并创建一个新的项目, 示例中为417H-NET6-FIRST。
插入一个新的H站。
示例中将其命名为SIMATIC 417-4H，如图1所示。
图 13.2 通过双击硬件或使用右键弹出菜单, 打开SIMATIC 417-4H的硬件组态（HWConfig）。
本例中的硬件组态仅供参考，用户以实际硬件组态情况为准。
对于冗余系统，应使用UR2-H机架，如图2所示。
图 23.3 组态以太子网；分配MAC地址，通常为获得更高的稳定性，建议取消TCP/IP 协议。
图3图 4图5为CP443-1 的MAC地址和IP地址的设置对话框。
通过选取图4的Interface 中的Properties 按钮。
图 5注意上图中有两条以太子网。
应把2 个CP443-1 分别分配给2条子网。
图 6请注意图6中MAC地址与第一块CP443-1的不同。
组态完毕后，可进行编译并下装到CPU中。
3.4 向项目中插入一个PC站。
图 7在本例中，PC站的名称为：MyStation。
然后，对PC站进行组态，如图7、8所示。
图 8如同在417-4H硬件组态相同，在本例中分别插入Application、CP1613、OPC Server。
图 9应分别设置CP1613的网络配置。
如图10、11所示。
TDC与S7400以太网通讯实验
1780试验室试验报告试验名称：TDC与S7400以太网通讯实验试验时间：2009年4月9试验组负责人：石国瑞试验组成员：石国瑞试验目的：TDC通过标准通讯模板（CP51M1）实现与西门子PLC系统（S7-400）的以太网通讯试验用硬件：1、TDC机架（型号：6DD1682-0CH0）2、CPU模板（型号：6DD1600-0BA1）3、CP51M1模板（型号：6DD1661-0AE1）4、PS 407 20A（型号：407-0RA02-0AA0）5、CUP 414-3 （型号：414-3XJ00-0AB0）6、CP443-1 （型号：443-1PX11-0XE0）7、电缆8、适配器试验用软件：PCS7 +SP2CFC +SP1试验方案、步骤与过程：进行S7-400侧的硬件组态，TDC侧的硬件组态。
然后通过NetPro进行网络组态，然后进行两侧的编程调用相应模块，这些模块都是基于TCP连接，在以太网通讯处理器之间发送和接收数据。
1、S7-400侧硬件组态组态步骤：A、创建新的项目，在此项目中插入S7-400站点及TDC站点B、定义以太网接口，选择以太网模板CP443-1配置S7-400以太网地址。
为PLC创建新的以太网连路，设置IP地址，子网掩码。
C、保存编译D、完成后将硬件下装到PLC，在本次实验中用的是TCPIP协议与PLC连接。
选择TCP/IP，下装硬件配置如图2，进行到图3所示状态时，将PLC钥匙开关打到RUN-P或者STOP位置。
开始下装，完成后PLC的硬件组态就成功了。
（图1）（图2）（图3）2、TDC侧硬件组态TDC侧硬件组态步骤：A、配置TDC-Station硬件。
B、配置TDC以太网接口，连接TDC以太网模板CP51M1配置以太网地址。
选择S7-400站点定义的以太网链路，IP地址，子网掩码，编译保存系统硬件C、编译保存，硬件组态完成。
不需单独下装，待程序完成后一同下装。
3、NetPro网络组态网络组态步骤：a、打开NetPro工具（图1），组态S7-400与TDC以太网网络。
S7-300(400)通过以太网连接Intouch的方法
S7300/400通过以太网连接Intouch 安装要求：安装Step7V5.4, intouch, I/Oserver (Siemens SIMATIC NET S7)并安装相应的授权。
所有硬件安装完成以后开始建立项目：一、打开STEP7,新建项目，添加S7400/300站，如下图：二、配置硬件，如果有硬件配置好的S7300/400站，这一步也可以不用配，从新 配置一下通信模块（CP模块）就可以，或者直接在原有的项目下添加一个PC Station, 如果原来的站通过CP模块建立过其它连接，首先要把原有的连接删了，才能从新建立，不然在保存和编辑的时候会提示错误。
因为你在建立连接的时候只和PC Station连接，如果你不删出原有连接，PC Station找不到其它站的连接，就会出现错误。
配置硬件时根据实际要求配置。
配置CP模块的IP地址证在同一个域中。
三、添加一个PC Station，从新建立输入一个PC站名。
四、配置PC Station，添加Application和IE General，配置完成后保存编辑。
新连接）后保存编辑。
PC Station的设置时应保持一致。
七、分别下载S7400/300和PC Station，在配置完成后或者在更改配置以后一定要下载，不然在后面的建立中会出现错误。
八、点击开始菜单，对“station configuration editor”进行配置。
在站配置编辑窗口中添加一个Application和IE General，更改站名，站名为最开始建立PC Station时所起的名，前后所用的站名必须一致。
站配置编辑窗口中显示的IP地址是本机的IP地址。
点击OK配置完成。
配置完成后显示的正常状态，如果不是正常状态，可以从新下载PC Station站。
九、配置IOserver,点击打开IOserver应用程序。
打开应用程序后，点击configuration配置打开对话框，,在窗口中点击添加，添加一个主题。
3.test3-S7-400单边通讯
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实验 三
在弹出的属性窗口内填写通信对方的IP地址，并点击Address Details （详细地址），在Address Details窗口内填写对方的CPU槽号，通信 资源选择03
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实验三
填写对方CPU所在槽号，连接资源选择03
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实验 三
5. 保存并编译项目
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实验 三
3. 在弹出的属性窗口内检查One-way（单边）选项是否已经勾选，如 果没有，需要选择One-way（单边），点击OK 确认。
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实验 三
4. 如果通信对象在同项目内跳过第4步和第5步，如果通信对象没有与 S7-400在同一个项目下，则在建立连接时通信对象选择Unspecified ，点击OK 确认
ERROR := STATUS:= ADDR_2:= ADDБайду номын сангаас_3:= ADDR_4:=
//ID与NetPro中组态连接号一致
ADDR_1:=P#M 0.0 BYTE 10 // 写入10个字节到对方CPU M区
SD_1 :=P#DB2.DBX0.0 BYTE 10 //写入的数据从本CPU的DB2内获取
//ID与NetPro中组态连接号一致
RD_1 :=P#DB1.DBX0.0 BYTE 10 //存放读取到的数据到DB1内
RD_2 := RD_3 := RD_4 := CALL SFB15 , DB15 REQ :=M10.1 //注意:REQ是上升沿触发，需要脉冲信号 ID :=W#16#1
DONE :=
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实验 三
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实验三
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使用文本显示向导连接TD400C与S7
使用文本显示向导连接TD400C与S7项目26使用文本显示向导连接TD400C与S7-200使用向导连接TD400C与S7-200，实现数据的交换。
TD400C为S7-200 PLC专用的新一代文本显示器，能够支持所有TD200的功能，如图26-1所示。
TD400C具有极高的性价比，随机附赠通信电缆（2.5m），无需单独购买通信和电源电缆（TD的电源可以通过通信电缆从S7-200 PLC通信口取得）。
TD400C无需HMI 专用组态软件，使用STEP 7 Micro/Win V4.0 SP4以上版本中文界面的TD向导组态即可。
TD400C根据用户选择的字体和字符显示2行或4行文本。
显示屏4行显示时，每行可显示12个小的中文字符，总共可显示48个字符；或者每行显示24个小的ASCII字符，总共可显示96个字符。
显示屏也可2行显示，每行可显示8个大的中文字符，总共可显示16个字符；或者每行显示16个大的ASCII字符，总共可显示32个字符。
TD400C可以创建最多包含15个按键的自定义键盘，这些按键可以放到任何背景图片上，并且可具有不同的颜色、功能或字体。
TD400C可以显示报警，允许调整指定的程序变量，允许强制（或取消强制）输入输出点，允许为具有实时时钟的CPU设置时间和日期，查看层级用户菜单及屏幕以便与应用程序或过程进行交互，查看CPU状态等；用于和S7-200进行交互的其他功能可以改变S7-200的操作模式（运行或停止），可以将S7-200中的用户程序加载到内存盒中，可以对存储在S7-200存储区中的数据进行访问和编辑。
TD400C可以使用两种方式连接电源：如果TD400C与S7-200之间的距离小于2.5m，可以通过TD/CPU电缆，从S7-200 CPU进行供电；如果超过2.5m，则应使用外部电源（DC 24V、120 mA 的电源）供电并使用PROFIBUS组件连接网络。
TD400C与S7-200的连接有三种结构：（1）一对一连接TD 400C直接连接到S7-200，从而建立一对一网络。
通过以太网在SIMATIC S7-200和S7-400之间组态S7连接
说明:组态S7-200和S7-400之间通过以太网实现的S7连接，必须一方面在STEP 7 Micro/WIN中使用以太网向导配置S7- 200，另一方面在NetPro中配置S7-400。
对于两站之间的以太网通信，需要支持S7通信的通信处理器和CPU。
在该条目下，使用样例详细解释S7-200和S7-400所需的全部配置。
使用STEP 7 Micro/WIN的以太网向导组态CP243-11.打开STEP 7 Micro/WIN，然后选择“工具〉以太网向导……”，启动以太网向导。
图1：启动以太网向导2.向导程序的第一步是以太网向导的描述。
按“下一步”键，开始组态过程。
图2：以太网向导描述3.在显示的窗口中提示STEP 7 Micro/WIN项目必须编译并且该项目必须在符号寻址模式中。
按“确定”键表示确认图3：编译项目，启动符号寻址模式4.如果在S7-200站中连接了CP243-1，可以通过“读取模块”按钮自动确定CP243-1的模块位置。
按“下一步”。
图4：确定模块位置5.为CP243-1定义一个唯一的IP地址，并指定相关子网掩码。
按“下一步”确认以上设置。
图5：为CP243-1定义IP地址和子网掩码6.在本例中，需要一个S7连接以便与S7-400通信。
因此，在“为该模块组态的连接数量”中输入“1”。
按“下一步”。
图6：S7连接数量7.出现S7连接组态对话框。
可以将这个S7连接组态为客户机连接，也可以组态为服务器连接。
在本例中，使用客户机连接传输数据，也就是说，由CP243-1建立S7连接。
∙输入TSAP作为两站之间的连接标识符。
TSAPs 必须使用相应的配置工具预先定义并且通信方相互匹配(参考图17)∙输入CP443-1的IP地址。
∙为连接指定一个符号名。
按“数据传输”按钮，为这个连接定义一个新的数据传输。
图7：连接组态8.选择“从远程服务器连接读取数据”，用以从S7-400读取数据。
输入要从服务器读取的数据字节数，指定S7-400中该数据的位置。
Intouch与西门子S7-200S7--300S7--400的以太网通讯配置
I n t o u c h与西门子S7-200/S7-300/S7-400的以太网通讯配置无需借助西门子的Simaticnet 软件,SIDirect DAS Server 可以通过标准的以太网卡访问S7 200, S7 300,S7 400 家族PLC。
SIDirect DAServer可以通过DDE, FastDDE, SuiteLink, OPC协议连接Windows客户端软件，如Wonderware InTouch。
注意：SIDirect DAServer只支持TCP/IP通信，不支持MPI，Profibus等其他非以太网方式。
这里以Intouch2014与西门子400的以太网冗余通讯为例，所需软件如下：Intouch2014要求采用SIDirect 3.0sp1版本的驱动，Intouch10.0/10.1等采用更低版本如1.5/2.0等。
配置SIDirect DAServer 步骤如下：1、开始菜单——所有程序——Wonderware——System Management Console，双击启动System Management Console程序；2、在ArchestrA System Management Console(SMC)中找到“DAServer Manager”，依次展开Default Group——Local——ArchestrA.DASSIDirect.33、展开ArchestrA.DASSIDirect.3，并选择“Configuration”，将出现如下“Global Parameters”对话框：【参数一般默认不修改】◆Device Group Update Interval: 定义Device Group的默认更新时间间隔◆Slow Poll Interval: 定义当连接发生问题进入“Slow Poll”模式时，DAServer查询设备的时间间隔。
当通信恢复正常后，DAServer的查询间隔调整为Device Group的查询间隔。
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TDC与S7400以太网通讯实验
1780试验室试验报告
TDC与S7400以太网通讯实验
试验名
称：
2009年4月9
试验时
间：
试验组负责
石国瑞
人：
试验组成
石国瑞
员：
试验目的：
TDC通过标准通讯模板（CP51M1）实现与西门子PLC系统（S7-400）的以太网通讯
试验用硬件：
1、TDC机架（型号：6DD1682-0CH0）
2、CPU模板（型号：6DD1600-0BA1）
3、CP51M1模板（型号：6DD1661-0AE1）
4、PS 407 20A（型号：407-0RA02-0AA0）
5、CUP 414-3 （型号：414-3XJ00-0AB0）
6、CP443-1 （型号：443-1PX11-0XE0）
7、电缆
8、适配器
试验用软件：
PCS7 6.0 +SP2
CFC 6.1 +SP1
试验方案、步骤与过程：
进行S7-400侧的硬件组态，TDC侧的硬件组态。
然后通过NetPro进行网络组态，然后进行两侧的编程调用相应模块，这些模块都是基于TCP连接，在以太网通讯处理器之间发送和接收数据。
1、S7-400侧硬件组态
组态步骤：
A、创建新的项目，在此项目中插入S7-400站
点及TDC站点
B、定义以太网接口，选择以太网模板CP443-1
配置S7-400以太网地址。
为PLC创建新的以
太网连路，设置IP地址192.168.0.1，子网掩
码255.255.255.0。
C、保存编译
D、完成后将硬件下装到PLC，在本次实验中用的是TCPIP协议与PLC连接。
选择TCP/IP，下装硬件配置如图2，进行到图3所示状态时，将PLC钥匙开关打到RUN-P
或者STOP位置。
开始下装，完成后PLC的硬件组态就成功了。
（图1）
（图2）
（图3）
2、TDC侧硬件组态
TDC侧硬件组态步骤：
A、配置TDC-Station硬件。
B、配置TDC以太网接口，连接TDC以太网
模板CP51M1配置以太网地址。
选择S7-400
站点定义的以太网链路，IP地址192.168.0.2，
子网掩码255.255.255.0，编译保存系统硬件
C、编译保存，硬件组态完成。
不需单独下装，
待程序完成后一同下装。
3、NetPro网络组态
网络组态步骤：
a、打开NetPro工具（图1），组态S7-400与
TDC以太网网络。
如图2TDC系统与PLC同时在一个以太网链路中。
图1
b、选择S7-400的CPU模板，选择Insert New Connection为S7-400与TDC建立通讯链路。
c、链路类型选择为TCP connection，S7-400的连接对象为Unspecifide,如图所示。
d、配置TCP链路属性时，需注意ID号及LADDR，它们将在以后的编程中应用到，同时需要注意Active connection establishiment 选项。
选择此选项是将S7-400作为服务的Client；反之，则作为Server。
详细设置如图，在此实验中TDC作为Client，在TDC侧的通讯功能块需要定义Address stage2。
e、根据CP51M1的配置在TCP链路中设定远程IP地址，设定TCP端口号，如图所示。
在此实验中S7-400的端口号为2000，TDC侧端口号为2002。
f、在S7-400与TDC之间建立了新的TCP链接。
如图
g、编译网络配置，并将该配置下载至S7-400CPU中，如图：
h、编译完成后点击PLC的CPU，然后将传输
端口改为TCP/IP。
下装将网络组态
到PLC。
4、S7-400侧编程
在S7-400工业以太网通讯中，将使用两个通讯功能块“FC5 AG＿LSEND”和
“FC6 AG＿LRECV”。
这些功能块基于
配置的TCP连接，在以太网通讯处理器
之间发送和接收数据。
如图所示在OB1
中调用该功能块。
引脚名称：
ACT 激活，设定信号来触发功能块
ID 连接的ID号，即NetPro中定义的ID 号。
LADDR 起始地址，即硬件配置中CP模
板的起始地址，同样也在NetPro
中显示，格式为16进制，在本
例中为1FFD
SEND 发送参数，设定发送数据的起始
地址和通讯缓冲区的长度，需要
使用下列各式，例如：P#M10.0
BYTE8
LEN 数据长度，定义这个发送任务的
数据长度，以字节为单位。
DONE 完成状态信息
ERROR 通讯发生故障时，管脚输出1
STATUS 在故障分析时可以检查连接引
脚ERROR的故障代码。
5、TDC侧编程
编程步骤：
a、初始化CP51M1模板，使用初始化功能块
@TCPIP初始化以太网通讯接口D1900.X01。
其中诊断维护功能块SER为TDC提供在线诊断，有些功能块的运行周期有一定的限制，如@TCPIP初始化功能块的运行周期需要在32m s≤TA≤256ms，所以需要调整该块默认所在运行周期，即定义该块的运行时间组
(RUNTIME Group)
b、使用功能块CTV＿P/CRV＿P与S7-400交换数据，详细编程如图所示。
在本实验中，通道名如下：
CTV＿P的AT ′TR1.T-02002.192168000001-02000
CR V＿P的AT ′TR2.T-02002.192168000001-02000
语法:
ChannelName.T-LcoalPortNumber.Part
nerIPadress-PartnerPortNumber
CTV引脚说明：
CTS 为通讯接口D1900C.X01;
AR 通讯地址；
MOD 通讯模式，R；
EN 模块使能。
本地系统端口号设为2002，远程系统端口号设为2000。
功能块CTV＿P/CRV＿P的引脚NBY侧的数据长度要与S7侧相同。
两者之间的对应关系如图，由于与S7 PLC通讯，其字节的高低位置是相反的，所以将功能块DWR 和DRD的SWP引脚置1，然后插入W _B功能块连接DRD的Y引脚，将PLC发送过来的8个字节显示出来，将程序分别下载到TDC与S7 PLC中。
c、将PLC400中的M10开始的8个字节设值
（如图1），然后在W_B快读到相应的值，通
讯建立成功。
试验结果：
已经实现S7-400与TDC的TCP/IP通讯。