S7300PLCProfibus和以太网通讯汇总

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西门子S7-1200与S7-300 PLC的以太网TCP 及ISO on TCP通信讲解

1.概述1.1 S7-1200 的PROFINET 通信口S7-1200 CPU 本体上集成了一个PROFINET 通信口，支持以太网和基于TCP/IP 的通信标准。

使用这个通信口可以实现S7-1200 CPU 与编程设备的通信，与hmi触摸屏的通信，以及与其它CPU 之间的通信。

这个PROFINET 物理接口是支持10/100Mb/s的RJ45口，支持电缆交叉自适应，因此一个标准的或是交叉的以太网线都可以用于这个接口。

1.2 S7-1200支持的协议和最大的连接资源S7-1200 CPU 的PROFINET 通信口支持以下通信协议及服务• TCP• ISO on TCP ( RCF 1006 )• S7 通信(服务器端)通信口所支持的最大通信连接数S7-1200 CPU PROFINET 通信口所支持的最大通信连接数如下：• 3个连接用于HMI (触摸屏) 与CPU 的通信• 1个连接用于编程设备（PG）与CPU 的通信• 8个连接用于Open IE ( TCP, ISO on TCP) 的编程通信，使用T-block 指令来实现• 3个连接用于S7 通信的服务器端连接，可以实现与S7-200，S7-300以及S7-400 的以太网S7 通信S7-1200 CPU可以同时支持以上15个通信连接，这些连接数是固定不变的，不能自定义。

TCP（Transport Connection Protocol）TCP是由RFC 793描述的标准协议，可以在通信对象间建立稳定、安全的服务连接。

如果数据用TCP协议来传输，传输的形式是数据流，没有传输长度及信息帧的起始、结束信息。

在以数据流的方式传输时接收方不知道一条信息的结束和下一条信息的开始。

因此，发送方必须确定信息的结构让接收方能够识别。

在多数情况下TCP应用了IP (Internet protocol) ，也就是“TCP/IP 协议”，它位于ISO-OSI 参考模型的第四层。

S7-200与S7-300之间的三种通讯方式(MPI、DP、以太网)

图9 STEP7通信数据监控
2.S7-200和S7-300进行PROFIBUS通信
图10 STEP7 Micro/WIN通信数据监控
2.S7-200和S7-300进行PROFIBUS通信

注意：VB0－VB7是S7－300写到 S7－200的数据，VB8－VB15是S7 －300从S7－200读取的值。EM277 上拨位开关的位置一定要和S7－ 300中组态的地址值一致。如果使用的S7-200通信区域不从VB0开始，则需要设置地址偏移，在S7-300硬件组态中双击 EM277，修改数值0 为实际使用的数值即可，如图所示：

1.S7-200和S7-300进行MPI通信
图1 S7-200 设置MPI地址
1.S7-200和S7-300进行MPI通信

S7-300 PLC修改MPI地址可以参考下图
图2 S7-300 设置MPI地址
1.S7-200和S7-300进行MPI通信

例子程序在OB1当中调用数据读写功能块：SFC67和SFC68，如下图：
图5 S7-300监控结果
2.S7-200和S7-300进行PROFIBUS通信

S7-300与S7-200通过EM277进行 PROFIBUS DP通讯，需要在 STEP7中进行S7-300站组态，在S7-200系统中不需要对通讯进行组态和编程，只需要将要进行通讯的数据整理存放在V 存储区，并且S7-300组态EM277从站时设置正确的地址即可。

根据EM277上的拨位开关设定以上EM277从站的站地址。
图8 组态DP通信地址
2.S7-200和S7-300进行PROFIBUS通信

组态完系统的硬件配置后，将编译下载到S7-300的PLC当中。S7-300的硬件下载完成后，将EM277的拨位开关拨到与以上硬件组态的设定值一致，在 S7-200中编写程序将进行交换的数据存放在VB0－VB15，对应S7-300的 PQB0-PQB7和PIB0-PIB7，打开 STEP7中的变量表和STEP7 MicroWin32的状态表进行监控，它们的数据交换结果如图：

西门子S7-300与PROFIBUS DP的通信处理器产品说明书

● as user data per connection / for open communication / by means of SEND/RECEIVE blocks / maximum
16 240 byte
Performance data / PROFIBUS DP Service / as DP master ● DPV0 Number of DP slaves / on DP master / usable Amount of data ● of the address area of the inputs / as DP master / total ● of the address area of the outputs / as DP master / total ● of the address area of the inputs / per DP slave
244 byte 240 byte
Yes 240 byte 240 byte
Performance data / S7 communication Number of possible connections / for S7 communication
● maximum
16
Performance data / multi-protocol mode Number of active connections / with multi-protocol mode
0 ... 60 °C -40 ... +70 °C -40 ... +70 °C
95 %
IP20
Design, dimensions and weights Module format Width Height Depth Net weight

西门子PLC300间通讯---TCP

西门子PLC300间S7通讯西门子300PLC直接可以通过很多次方式进行数据交换，本文介绍2个PLC 间通过S7协议通讯，硬件可以通过以太网，Profibus或者MPI把2台PLC连接。

1.硬件配置如下，分别配置2个PLC，本文使用的315-2PN/DP以及317-2PN/DP，以太网口设为192.168.0.10以及192.168.0.100。

2.打开网络节点图，建立S7连接。

使2个PLC处于同一个网络然后点击CPU 315-2PN/DP新建连接：选择需要连接的PLC并选择S7 connection此ID需要记下编程需要这个选项两个PLC任意一个勾上且只能勾选一个为了方便理解，在317PN/DP 的ID 设为2，如下：最终建立的连接：把2个硬件配置分别下载到PLC 后，此处我们用PLCSIM 模拟，点击激活按钮，就可以看到通讯连接情况：通讯建立完成后，我们需要编程程序实现数据交换，先在各自PLC 建立DB 数据块：315CPU 勾了这里就不勾 ID 设置为2 点击这个连接正常315PLC ： 317PLC ：315PLC DB1 315PLC DB2 317PLC DB11317PLC DB12编写程序：官方说明：在S7-300/400的以太网通信中，通过S7通信需要调用系统功能块（S7-400）或功能块FB（S7-300）来实现S7通信。

其中SFB14/15是读、写通信对方的数据而无需对方编程。

因此，我们只需要SFB14/15就可以实现，当然此处以读取数据为例，只需要使用SFB14就可以了。

在CPU315-2PN/DP中如下编写：abcda：REQ 此处为100ms的周期信号：双击PLC，选择Clock Memory，勾选激活，选择Byte，此处选择的为MB1，因此MB1 的各个位的频率如下表：b : ID，上文已介绍过，在硬件配置的时候需要记下，315CPU为1，317CPU为2c : ADDR_1 此处为伙伴PLC的发送数据的地址，P#DB11.DBX0.0 BYTE 10, 也就是DB10从DB0开始10个字节d : RD_1 此处为本地PLC接收数据的地址，同理，放入DB2的DB0开始的10个字节中同样的，我们在CPU317中也调用SFB14:此处引脚不再赘述，同上编写完程序后，下载到PLC，此时我们把CPU315-2PN/DP中的SFB14导通引脚M0.0强制激活，我们就可以看到在DB2中本来10个字节都为空，现在变成了CPU317中的DB11的数据：DB2：接收到的CPU317的数据同样的，在CPU317中激活SFB14，就可以看到DB12的数据变成了CPU315 DB1的数据了：DB12：接收到的CPU315的数据。

S7-300之间的以太网通信

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-TCPISO-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)UDPUDP(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/IPTCP/IP 中传输控制协议，支持第四层TCP/IP协议的开放数据通信。

S7-300PLC的通信与网络

❖ 程序的简洁性：编写的程序应尽可能简练
❖ 程序的可读性：程序不仅仅给设计者自己看，系统的维护人员也要读。另外，为了有利于交流，也要求程序有一定的可读性。
作者上课课件有偏差用书作者自行修改第8章可编程控制器网络通信技术及应用61工厂自动化网络概貌62数据通信的基本概念63串行通信64总线与现场总线65s7300plc的通信接口和功能概述66s7300plc基于多点接口mpi的通信67s7300plc基于以太网的通信68profibus总线通信协议69profibusdp通信协议第6章可编程控制器网络通信技术及应用61工厂自动化网络概貌工厂管理层erp车间监控层制造执行层mes现场控制层现场设备层现场控制层执行器传感器层asiprofibusdp以太网profibus以太网第6章可编程控制器网络通信技术及应用62数据通信的基本概念通信协议communicationsprotocol网络互连设备中继器网桥路由器和网关网络适配器第6章可编程控制器网络通信技术及应用63串行通信631串行通信接口rs232c接口rxdtxdgndrxdtxdgnd计算机a的串行接口计算机b的串行接口cpu存储器bus接口芯片隔离驱动电路外部设备8251串并变换芯片rs232驱动电路串口设备串行通信线路设备接口线路第6章可编程控制器网络通信技术及应用串行通信的数据表示数据控制表示
3）保护、连锁程序：各种应用程序中，保护和连锁是不可缺少的部分。它可以杜绝由于非法操作而引起的控制逻辑混乱，保证系统的运行更安全、可靠。
5.5.2 程序的内容和质量
❖ PLC程序的质量-1
程序的质量可以由以下几个方面来衡量： ❖ 程序的正确性：所谓正确的程序必须能经得起系统运行实践
的考验，离开这一条对程序所做的评价都是没有意义的。

S7-300以太网通信

10.1 工业以太网简介
10.1.2 工业以太网与传统以太网络的比较

工业网络与传统办公室网络相比，有一些不同之处，如表 10-1所示。
办公室网络工业网络
应用场合
拓扑结构
普通办公场合
支持线形、环形、星形等结构一般的实用性需求，允许网络故障时间以秒或分钟计网络监控必须有专人员使用专用工具完成
PROFIBUS
MPI
DP
GD
表10-2 西门子公司的网络服务
1、标准通信（Standard Communication）

标准通信运行于OSI参考模型第7层的协议，包括表10-3所示的协议。 MAP（Manufacturing Automation Protocol，制造业自动化协议）提供MMS服务，主要用于传输结构化的数据。 MMS是一个符合ISO/IES 9506-4的工业以太网通信标准， MAP3.0的版本提供了开放统一的通信标准，可以连接各个厂商的产品，现在很少应用。
工业场合、工况恶劣，抗干扰性要求较高
支持线形、环形、星形等结构，并便于各种结构的组合和转换，简单的安装，最大的灵活性和模块性，高扩展能力极高的实用性需求，允许网络故障时间＜ 300ms以避免生产停顿网络监控成为工厂监控的一部分，网络模块可以被HMI软件如Win CC监控，故障模块容易更换

10.2.1 西门子支持的网络协议和服务网络通信需要遵循一定的协议，表10-2种列出了西门子公司不同的网络可以运行的服务。
子网（Subnets） Industrial Ethernet PG/OP通信 S7通信服务（Services） S5兼容通信标准通信
S7基本（S7 Basic）通信

S7-300 与 S7-200 SMART 以太网通讯

在STEP7中创建一个新项目，项目名称为S7-300-SMART。插入1个S7-300站，在硬件组态中插入CPU 314-2 PN/DP。如图3-10所示。
1.1硬件组态
1.1.1新建项目
首先单击新建项目，名称和存储位置可以自己选择和更改，然后点击确认。如图3所示。
图3新建项目
1.1.2建立SMATC 300站点。
块
S7-400
块
S7-300
描述
简要描述
SFB 14
FB 14
读数据
单边编程读访问。
SFB 15
FB 15
写数据
单边编程读访问。
表1
图1调用通信项目功能块
图2调用通信系统功能块
要通过S7-300/400 CPU的集成PROFINET接口实现S7通信，需要在硬件组态中建立连
接。
1、硬件及网络组态
CPU采用1个314-2PN/DP，1个S7-200 SMART PLC使用以太网进行通信。
连接伙伴选择（未指定），站点（未指定），连接类型选择S7连接。然后点击应用进入S7连接属性设置窗口。如图23所示。
（英文版选择（选择Unspecified站点，选择通讯协议S7 connection，点击Apply））
图23插入新连接
本地连接端点选择，勾选建立主动连接，块参数设置，自定义本地ID，默认是1，连接路径栏不用修改，伙伴栏在[Industrial Etherent（工业以太网）]栏键入SMART S7-200 SMART的IP地址。然后点击地址详细信息，
(英文版选择点击Address Details，再弹出来的对话框设置Partner的Slot为1，如图8所示。点击OK即可关闭该对话框)
图25修改伙伴插槽号

西门子S7-300PLC的通讯

西门子S7－300PLC‎的通讯多点接口(MPI) 集成在CPU‎中，用于同时连接‎编程器、PC机、人机界面系统‎及其他SIM‎A TIC S7/M7/C7等自动化‎控制系统。

—- 用户可以方便‎的使用Ste‎p7软件进行‎通讯组态。

—- CPU 支持下列通讯‎类型：过程通讯通过总线(AS-i或PROF‎IBUS)对I/O模块周期寻‎址(过程映象交换‎)。

数据通讯在自动控制系‎统之间或人机‎界面(HMI)和几个自动控‎制系统之间，数据通讯会周‎期地进行或被‎用户程序或功‎能块调用。

通过PROF‎IBUS的过‎程通讯–—S7-300通过通‎讯处理器，或通过集成在‎C PU上的PROFIB‎U S-DP接口连接‎到P ROFI ‎B U S-DP网络上。

—- 带有PROF‎IBUS-DP主站/从站接口的C‎PU可以使用‎户能够方便高‎效地进行组态‎。

—- 而且，用户通过PR‎O FIBUS‎-DP分布式I‎/O就像处理集‎中的I/O一样，具有相同的组‎态、地址和编程。

—- 下列设备可以‎作为通讯的主‎站：SIMATI‎C S7-300(通过带PRO‎F IBUS-DP 接口CPU或‎通过PROFIB‎U S-DP)SIMATI‎C S7-400(通过带PRO‎F IBUS-DP 接口的CPU‎或通过PRO‎F IBUS-DP CP)SIMATI‎C C7(通过带PRO‎F IBUS-DP接口的C‎7或通过PR‎O FIBUS‎-DP CP)S5-115U/h，S5-135U和带IM308‎的S5-155U/H带PROFI‎B U S-DP接口的S5-95USIMATI‎C 505—- 需要说明的是‎，在一条线上不‎要连接2个以‎上的主站。

—- 下列设备可以‎作为从站：ET200B‎/L/M/S/X分布式I/O设备通过CP34‎2-5的S7-300CPU315‎-2 DP，CPU316‎-2 DP和CPU31‎8-2 DPC7-633/p CP，C7-633 DP，C7-634/P DP，C7-634 DP，C7-626 DP虽然带有ST‎E P7的编程‎器P G/PC或OP在‎总线中作为主‎站，但它们只使用‎部分通过PR‎OFIBUS‎- DP运行的M‎P I功能。

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图4
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图5
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注意
【Address type】：选择Input，表示将CPU315-2DP从站作为数据的输入接口区【Address】：填入数据接收区的起始地址，此时写入0 【length】：设置传输数据长度为 2(最多32个字节) 【Unit】：传输单元为Byte数据【Consistency】：选择传输方式ALL
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3）组态主站以同样的方式组态主站，注意在图3中选择 Dp master。选择PROFIBUS站地址：3，并选择与从站相同的PROFIBUS网络PROFIBUS(1)。打开硬件目录，选择“PROFIBUS DPConfiguration Station”文件夹，选择CPU31x，将其拖曳到DP主站系统的PROFIBUS总线上，从而将其连接到DP网络上，如图6所示。
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4）硬件下装设置及PROFIBUS通讯检测
在下装时，先存盘编译，在控制面板中，
选择“Set PG/PC interface ” 选择“S7 ONLINE PC→adapter MPI ” ，如图8 所示。
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图2
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图3
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组态通讯区
选择标签“Configuration”，点击“New” 按钮新建两行通讯接口区，一行输入，注意选择输入方式：input、地址：1、传输数据长度 length：2(最多32个字节)、传输单元Unit： Byte、传输方式Consistency：All。一行输出，方式同前。如图4，图5所示。编译保存
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图7
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之后点击“Configuration”标签，设置主站的通讯接口区。注意
从站的输出区必须与主站的输入区对应，同样从站的输入区必须与主站的输出区对应。这样一发一收彼此对应。
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图6
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此时自动弹出“Dp slave Properties”，
在其中的“Connection”标签中选择已经组态过的从站，点击“Connect” 按钮将其连接到网络，如图7所示。
点击图标如图10。可以看到网络图如图11。
图10
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图1
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系统硬件组态原则上先组态从站，再组态主站
1）新建项目：在STEP 7中创建一个新项目，插入两个SIMATIC 300 Station，并重新命名为“SIMATIC 300（zhu）”和“SIMATIC 300 （fu）”。
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第九章工程应用
1、 PROFIBUS 总线通讯
PROFIBUS是一种国际化，开放式，不依赖于生产商的现场总线标准。 PROFIBUS以 ISO7498为基础，以开放式系统互联网络OSI作为参考模型。其传输速率为9.6kpbs-12Mbps。最多可挂接127个站点。传输可使用RS-485传输技术或光纤媒体。
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硬件连接
首先用工具制作带有三个接头的 PROFIBUS 电缆，
并将两端接头上的拨码至 ON ，中间的接头拨码至
OFF 。利用这根电缆将 PC 机、 CPU 313C-2DP 和 CPU
315-2DP建立PROFIBUS物理连接。如图1所示。
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2）组态从站
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组态硬件
双击Hardware，根据硬件安装次序和定货号依次插入机架、电源、CUP、输入、输出模块，进行硬件组态。在插入CPU时，同时弹出 PROFIBUS组态画面。点击“New”按钮新建 PROFIBUS（1），组态PROFIBUS站地址：2，点击“Properties”按钮组态网络属性，选择 “Network Settings”,进行网络参数设置，如图2所示。双击CPU项下的Dp栏，在网络属性窗口选择“Operating Mode”, 选择“Dp Slave”。选择此300站为Dp slave（从站方式），如图3 所示。
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PROFIBUS 通讯组态过程
设备及连接
硬件和软件配置如下：硬件： 1）CPU 315-2DP及SM模块 2）CPU 313C-2DP一块(根据条件可选用其他型号的S7-300/400) 3 ）插入 PROFIBUS 网卡 CP5611 的 PC 机（组态编程用） 4) PROFIBUS电缆及三个接头软件： STEP 7 V5.3
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图8
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将下装电缆插在S7 300 CPU的MPI通讯
槽中。检查通讯是否畅通，如图9所示。
图9
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如此将主站和从站分别下装。利用软件检查PROFIBUS通讯线是否一致。