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西门子6GK7243-1EX01-0XE0

型号:6GK7243-1EX01-0XE0

产品时间:2019-09-12

简要描述:

西门子6GK7243-1EX01-0XE0

6GK7243-1EX01-0XE0
通信处理器 CP 243-1,用于将 SIMATIC S7-22X 连接至 工业以太网; FTP 客户端通信; HTTP 服务器;FTP 服务器; 电子客户端

详细介绍

 

 

西门子6GK7243-1EX01-0XE0

湖南森泓自动化设备有限公司

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    SIEMENS 湖南森泓自动化设备有限公司

     

     

    1. S7通信简介
    S7通信是S7系列PLC基于MPI、PROFIBUS、ETHERNET网络的一种优化的通信协议,主要用于S7300/400PLC之间的通信。SIMATIC S7- PN CPU包含一个集成的 PROFINET 接口,该接口除了具有 PROFINET I/O功能,还可以进行基于以太网的S7通信。SIMATIC S7- PN CPU支持无确认数据交换、确认数据交换和单边访问功能。功能块的调用如图1、图2所示。


    S7-400

    S7-300
    描述简要描述
    SFB 8FB 8用于发送无确认的快速数据交换,发送数据后无对方接收确认。
    SFB 9FB 9用于接收
    SFB 12FB 12用于发送确认数据交换,发送数据后有对方接收确认。
    SFB 13FB 13用于接收
    SFB 14FB 14读数据单边编程读访问。
    SFB 15FB 15写数据单边编程写访问。

    表1

     


    图1

     



    图2

    要通过 S7-PN CPU 的 集成PROFINET 接口实现S7 通信,需要在硬件组态中建立连接。


    2. 硬件及网络组态
    CPU采用两个315-2PN/DP,使用以太网进行通信。
    在STEP7中创建一个新项目,项目名称为PN S7。插入两个S7-300站,在硬件组态中,分别插入CPU 315-2 PN/DP。如图3所示。



    图3

    新建以太网,打开“NetPro”设置网络参数,选中CPU,在连接列表中建立新的连接。如图4所示。


    图4

    然后双击该连接,设置连接属性。在“General”属性中块参数ID = 1,这个参数即是下面程序中的参数“ID”。在SIMATIC 315PN-1中激活“Establish an active connection”,作为Client端,SIMATIC 315PN-2作为Server 端。


    3. 软件编程

    3.1. 无确认数据交换
    SFB/FB 8 "USEND" 向类型为“URCV”的远程伙伴SFB/FB发送数据。执行发送过程而不需要和SFB/FB伙伴进行协调。也就是说,在进行数据传送时不需要伙伴SFB/FB进行确认。
    S7-300:在REQ的上升沿处发送数据。在REQ的每个上升沿处传送参数R_ID、
    ID和SD_1。在每个作业结束之后,可以给R_ID、ID和SD_1参数分配新数值。
    S7-400:在控制输入REQ的上升沿处发送数据。通过参数SD_1到SD_4来指向要
    发送的数据,但并非都需要用到所有四个发送参数。
    然而,必须确保参数SD_1到SD_4/SD_1和RD_1到RD_4/RD_1 (在相应通讯伙
    伴SFB/FB "URCV" 上)所定义的区域在以下几个方面保持*:
    ?编号
    ?长度
    ?数据类型
    参数R_ID必须在两个SFB中完全相同。如果传送成功完成,则通过状态参数DONE来表示,此时其逻辑数值为1。
    SFB/FB 9 "URCV" 从类型为“USEND”的远程伙伴SFB/FB中异步接收数据,并
    把接收到的数据复制到组态的接收区域内。
    当程序块准备好接收数据时,EN_R输入处的逻辑值为1。可以通过EN_R=0来取
    消一个已激活的作业。
    S7-300:在EN_R的每个上升沿处应用参数R_ID、ID和RD_1。在每个作业结束
    之后,可以给R_ID、ID和RD_1参数分配新数值。
    S7-400:通过参数RD_1到RD_4来指向接收数据区。
    必须确保参数RD_i/RD_1和SD_i/SD_1 (在相应通讯伙伴SFB/FB "USEND"
    上)所定义的区域在以下几个方面保持*:
    ?? 编号
    ?长度
    ?数据类型。
    通过NDR状态参数逻辑数值为1来指示已经成功完成复制处理过程。参数R_ID必须在两个SFB/FB上完全相同。
    打开SIMATIC 315PN-1的OB1,在OB1中依次调用FB8,FB9如图5、图6所示:



    图5

     

    程序中的参数说明见表2

    参数描述数据类型存储区描述
    REQINPUTBOOL I、Q、M、D、L上升沿触发工作
    IDINPUTWORDM、D、常数连接ID
    R_IDINPUT DWORDI、Q、M、D、L、常数连接号,相同连接号的功能块互相对应发送/接收数据
    DONEOUTPUTBOOL I、Q、M、D、L为1时,发送完成
    ERROROUTPUTBOOLI、Q、M、D、L为1时,有故障发生
    STATUSOUTPUTWORDI、Q、M、D、L状态代码
    S7-300:
    SD_1
    S7-400:
    SD_i
    (1 ≤ i ≤ 4)
     IN_OUTANYM、D、T、Z I、Q、M、D、T、C发送数据区

     表2 FB8参数说明

     


    图6

     

    程序中的参数说明见表3

    参数参数数据类型存储区描述
    EN_RINPUTBOOLI、Q、M、D、L、常数为1时,准备接收
    IDINPUTWORDM、D、常数连接ID
    R_IDINPUTDWORD I、Q、M、D、L、常数连接号,相同连接号的功能块互相对应发送/接收数据
    NDROUTPUTBOOL I、Q、M、D、L为1时,接收完成
    ERROROUTPUTBOOLI、Q、M、D、L为1时,有故障发生
    STATUSOUTPUTWORDI、Q、M、D、L状态代码
    S7-300:
    RD_1
    S7-400:
    RD_i
    (1 ≤ i ≤ 4)
    IN_OUTANYM、D、T、Z I、Q、M、D、T、Z接收数据区

     表3 FB9参数说明


    同样,在SIMATIC 315PN-2的OB1中,调用FB8/FB9。通信双方的“R_ID”均设为0。将SIMATIC 315PN-1的MB100-MB109赋值B#16#02,在SIMATIC 315PN-2中,将FB9的“EN_R”置1,然后在SIMATIC 315PN-1中,将FB8中“REQ”设置上升沿信号,此时SIMATIC 315PN-2的MB110-MB119接收到B#16#02。如图7所示。



    图7

    同理,将SIMATIC 315PN-2 的MB100-MB109赋值为B#16#03,SIMATIC 315PN-1的MB110-MB119接收到B#16#03。如图8所示。



    图8

    3.2. 确认数据交换
    SFB/FB 12 "BSEND" 向类型为“BRCV”的远程伙伴SFB/FB发送数据。通过这种
    类型的数据传送,更多的数据可以在通讯伙伴之间传输,超过任何其它用于组态的
    S7连接的通讯SFB/FB所能传输的数据量,通过集成PN口的S7-400和S7-300是65534字节。
    要发送的数据区是分段的。各个分段单独发送给通讯伙伴。通讯伙伴在接收到后
    一个分段时对此分段进行确认,该过程与相应SFB/FB "BRCV" 的调用无关。在调用块之后,当在控制输入REQ上有上升沿时,发送作业被激活。发送用户存储区中的数据与处理用户程序是异步执行的。
    由SD_1指定起始地址和要发送数据的大长度。可以通过LEN来确定数据域的作业指定长度。在这种情况下,LEN替换SD_1的长度区域。参数R_ID必须在相应的两个SFB/FB上完全相同。如果在控制输入R处有上升沿,则当前数据传送将被取消。如果传送成功完成,则通过将状态参数DONE的数值设置为1来进行指示。如果状态参数DONE或ERROR的数值为1,则在前一个发送处理结束之前,不能处理新的发送作业。
    SFB/FB 13 "BRCV" 接收来自类型为“BSEND”的远程伙伴SFB/FB的数据。在收
    到每个数据段后,向伙伴SFB/FB发送一个确认帧,同时更新LEN参数。在块调用完毕,并且在控制输入EN_R数值为1之后,块准备接收数据。可以通过EN_R=0来取消一个已激活的作业。
    由RD_1指定起始地址和接收区的大长度。由LEN指示已接收数据域的长度。
    从用户存储区中接收数据与处理用户程序是异步执行的。参数R_ID必须在相应的两个SFB/FB上完全相同。通过状态参数NDR的数值为1来指示所有数据段的无错接收。接收到的数据保持不变,直到通过EN_R=1来重新调用SFB/FB 13为止。如果在数据的异步接收期间调用块,则将引发一个警告,该警告通过STATUS参数输出;如果当控制输入EN_R数值为0时进行调用,则接收将被终止,并且SFB/FB将返回到它的初始状态。
    打开SIMATIC 315PN-1的OB1,在OB1中依次调用FB12,FB13如图9、图10所示:

    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)

    通信口所支持的大通信连接数
    S7-1200 CPU PROFINET 通信口所支持的大通信连接数如下:
    ? 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。
    协议的特点:
    ? 与硬件绑定的高效通信协议
    ? 适合传输中等到大量的数据 (<=8192 bytes)
    ? 为大多数设备应用提供
    – 错误恢复
    – 流控制
    – 可靠性
    ? 一个基于连接的协议
    ? 可以灵活的与支持TCP协议的第三方设备通信
    ? 具有路由兼容性
    ? 只可使用静态数据长度
    ? 有确认机制
    ? 使用端口号进行应用寻址
    ? 大多数应用协议,如TELNET、FTP都使用TCP
    ? 使用 SEND/RECEIVE 编程接口进行数据管理需要编程来实现

    1.3 硬件需求和软件需求
    硬件:
    ① S7-1200 CPU
    ② S7-300 CPU + CP343-1(支持S7 Client)
    ③ PC(带以太网卡)
    ④ TP以太网电缆
    软件:
    ① STEP 7 Basic V10.5
    ② STEP 7 V5.4

     

    2. ISO on TCP 通信
    S7-1200 CPU 与S7-300/400 之间通过ISO on TCP 通信,需要在双方都建立连接,连接对象选择“Unspecified”。
    所完成的通信任务为:
    ① S7-1200将DB3里的100个字节发送到S7-300的DB2中
    ② S7-300将输入数据IB0发送给S7-1200的输出数据区QB0。

    2.1 S7-1200 CPU 的组态编程
    组态编程过程与 S7-1200 CPU 之间的通信基本相似 (见 6.3 ),这里简单描述一下步骤:
    ① 使用STEP 7 Basic V10.5 软件新建一个项目
    在STEP 7 Basic 的“Portal View”中选择 “Create new project”创建一个新项目
    ② 添加新设备
    然后进入“Project view”,在“Project tree”下双击“Add new device”,在对话框中选择所使用的S7-1200 CPU添加到机架上,命名为 PLC_1。
    ③ 为 PROFINET 通信口分配以太网地址
    在“Device View”中点击 CPU 上代表PROFINET 通信口的绿色小方块,在下方会出现PROFINET 接口的属性,在 “Ethernet addresses”下分配IP 地址为 192.168.0.1 ,子网掩码为255.255.255.0。
    ④ 在 S7-1200 CPU 中调用“TSEND_C”通信指令并配置连接参数和块参数
    在主程序中调用发送通信指令,进入“Project tree” > “ PLC_1”>“Program blocks”>“Main”主程序中,从右侧窗口“Instructions”> “Extended Instructions”>“Communications”下调用“TSEND_C”指令,并选择“Single Instance”生成背景 DB块。然后单击指令块下方的“下箭头”,使指令展开显示所有接口参数。
    然后,创建并定义发送数据区 DB 块。通过“Project tree”>“ PLC_1”> “Program blocks” >“Add new block” ,选择 “Data block”创建 DB 块,选择寻址,点击“OK”键,定义发送数据区为 100个字节的数组。
    根据所使用的参数创建符号表,如图1所示。 

      西门子6GK7243-1EX01-0XE0

       


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