S7-300与第三方的TCP通信配置解析

　　1.概述

　　SIMATIC S7- 300 CPU集成了 PROFINET 接口，该接口除了具备连接 PROFINET总线通信功能，同时还可用于标准的 TCP 通信。

　　通过组态TCP连接及使用开放式通信专用功能块与其它设备建立TCP连接以实现通信。

　　本文以S7-300CPU作为TCP的Clint客户端，PC机上运行的TCP&UDPDebug软件模拟第三方设备作为服务器；进行通信的配置过程。

　　2.自动化解决方案

　　2.1网络拓扑结构

　　如图1所示，300 PLC（192.168.0.1/24）与 PC（192.168.0.2/24）进行OPEN IE TCP通信。300 PLC作为TCP通信连接的客户端。

　　

　　图1 网络拓扑结构

　　2.2硬件与软件需求

　　设备数量订货号注释

　　PS307 120/230 VAC16ES7307-1EA01-0AA0负载电源模块

　　CPU 30016ES7315-2EH14-0AB0

　　存储卡4MB16ES7953-8LM11-0AA0作为装载存储器

　　安装导轨16ES7390-1AE80-0AA0

　　PC1

　　表 1硬件列表

　　设备数量订货号注释

　　STEP 7 V5.5 SP416ES7810-4CC10-0YA5

　　Windows 7 专业版 SP1

　　64-bit Operating System1

　　表 2软件环境

　　3.组态配置

　　3.1分配 IP地址

　　通过如下的步骤配置 PC的 IP地址

　　步骤操作备注

　　1.

　　。选择 “开始 》 控制面板 》 网络和共享 》 本地连接》属性”打开 Internet 协议版本 4（TCP/IPv4），

　　设置 PC 的 IP 地址。

　　

　　分配CPU模块的IP地址

　　步骤操作备注

　　1.

　　。用网线直接连接PC和CPU315。连接两个设备到同一个以太网物理网上

　　2.在 Engineer PC 上打开 STEP 7 V5.5。进入 SIMATIC Manager 主界面，展开菜单栏“PLC”，单击 “Edit Ethernet Node”（编辑以太网节点）。

　　

　　4.弹出“Edit Ethernet Node”（编辑以太网节点）对话框，点击“Browse”。

　　

　　3.按照打印在CPU315模块上的 X2接口MAC地址来确定需要分配IP地址的设备，本案例为00-0E-8C-CD-B4-AA，选中此设备，点击“OK”。

　　

　　4.在工作区“IP address”处输入IP地址192.168.0.1和“Subnet mask”处输入255.255.255.0，点击“Assign IP Configuration”。

　　

　　5.操作成功后可显示 “The parameters were transferred successfully.”消息。

　　

　　3.2创建 PLC 项目

　　在 STEP7 V5.5中创建一个项目并插入CPU315 站。操作步骤如表3

　　步骤操作备注

　　1.

　　。在 Engineer PC 上打开 STEP7 V5.5。在 “File” 菜单中选择 “New…” 选项。

　　

　　2.在弹出的创建新项目窗口里输入项目名为“TCP_Client”，然后点击“OK”按钮。

　　

　　3.

　　。在TCP_Client下点击右键“Insert New Object”，选择“SIMATIC 300 Station”。

　　

　　4.双击“Hardware”打开硬件组态。

　　

　　5.插入 S7-300 插槽。

　　

　　插入S7-300 CPU，与实际PLC一致： 6ES7 315-2EH14-0AB0 V3.2。

　　

　　在弹出的“Properties-Ethernet interface PN-IO”对话框的“Parmeters”选项卡中为以太网接口添加，设置IP地址192.168.0.1和子网掩码255.255.255.0 。

　　

　　点击“New.。.”新建子网。

　　

　　“New subnet Industrial Ethernet”对话框下 Name：Ethernet（1）。

　　

　　新建 Subnet 后，点击“OK”。

　　

　　点击“Save and Compile”按钮。编译保存硬件组态信息。

　　

　　表3 硬件组态

　　3.3TCP通信向导组态

　　创建用于开放式 TCP/IP 通信的连接数据的向导 （开放式通信向导）下载链接：

　　https://support.industry.siemens.com/cs/cn/en/view/98957840/zh

　　步骤操作备注

　　1.开始菜单中选择“SIMATIC”—“Open Communication Wizard”。

　　

　　2.打开“Open Communication Wizard”。

　　

　　3.选择 STEP 7 project。

　　

　　4选择 TCP_Client 项目。

　　

　　5选择 Block folder。

　　

　　选择项目下的Blocks。

　　

　　点击“Next”。

　　

　　点击“OK”。

　　

　　点击“Next”。

　　

　　选择“Connection type”—“TCP native”，

　　点击“Next”。

　　

　　选择“Communication parter B is not a S7-CPU（eg. a PC）”， 点击“Next”。

　　

　　Connect name：“300_Client”。

　　

　　选择User interface：CPU 314/315/317/ET200pro（IM154-8 CPU）。

　　

　　填入Communication parter B 的IP地址192.168.0.2，点击“Next”。

　　

　　Communication parter B 端口号：2000，点击“Next”。

　　

　　Communication parter A，数据块Name：DB1，点击“Next”。

　　

　　点击“Next”。

　　

　　点击“Finish”。

　　

　　点击“是”。

　　

　　表4 T_BLOCK编程

　　3.4TCP通信编程

　　步骤操作备注

　　1.查看 SIMATIC Manager—Blocks 下生成了 DB1。

　　

　　2.双击 OB1进入。

　　

　　3.需要的功能块。

　　

　　4.插入 FB65 TCON

　　

　　5.添加背景DB。

　　

　　6.显示 FB65，背景数据块为 DB65。

　　

　　7.打开DB1，复制“OUCW_1”名称。

　　

　　8.“CONNECT”引脚输入DB1. 粘贴“OUCW_1”。

　　

　　9.正确填写 FB65 引脚。

　　

　　10添加共享 DB11，作为发送数据区。

　　

　　11添加变量，类型为数组。

　　

　　12添加100个 BYTE 的数组变量。

　　

　　13添加 FB63，背景数据块为DB63，正确填写 FB63 引脚。

　　

　　14添加共享 DB12，作为接收数据区。

　　

　　15添加变量，类型为数组。

　　

　　16添加100个 BYTE 的数组变量。

　　

　　17添加 FB64，背景数据块为DB64，正确填写 FB64 引脚。

　　

　　18添加 FB66，背景数据块为DB66，正确填写 FB66 引脚。

　　

　　表4 T_BLOCK编程

　　3.5下载组态到站点

　　步骤操作备注

　　1.返回 SIMATIC Manager 主界面。

　　

　　2.下载项目到 PLC。

　　

　　3.弹出的“Download”对话框，点击“Yes”。

　　

　　4.点击“Yes”。

　　

　　3.6TCP&UDPDebug组态

　　下载“TCP&UDPDebug”软件。

　　步骤操作备注

　　1.桌面选择“TCP&UDPDebug”图标。

　　2.双击进入“TCP&UDPDebug”界面。

　　

　　3.右键“服务器模式”，点击“创建服务器”。

　　

　　4.填写本机端口号，与Communication parter B 端口号一致。此处为：2000。

　　

　　5.显示本机服务器（未启动状态）。

　　

　　6.右键“Local（192.168.0.2）：2000”，点击“启动服务器”。

　　

　　7.显示本机服务器（启动状态）。

　　

　　4.TCP通信测试

　　步骤操作备注

　　1.在SIMATIC Manager 中，Blocks 下插入变量表“Variable Table”。

　　

　　2.显示已插入变量表“VAT_1”。

　　

　　3.添加变量。

　　触发“TCON_REQ ”。

　　

　　4.TCP&UDP测试工具，显示连接以建立。

　　

　　5.硬件组态，点击在线按钮。

　　

　　6.硬件组态在线后，双击CPU 315-2PN/DP。

　　

　　7.进入CPU的 Module Information 对话框。

　　

　　8.进入“Communication”选项卡，可以看到“Open communication via Industrial Ethernet”下“Connection resources in use：”显示为：1。

　　

　　9.点击“Diagnostics.。.”，可以看到连接以建立。

　　

　　10触发“TSEND_REQ”，发送16进制数据“00 11 22 33 44 55 66 77 88 99”。

　　

　　11TCP&UDP 测试工具，接收区显示16进制数据“00 11 22 33 44 55 66 77 88 99”。

　　

　　12TCP&UDP 测试工具，发送区16进制数据“99 88 77 66 55 44 33 22 11 00”，点击发送按钮。

　　

　　13触发“TRCV_EN_R”，察看接收到16进制数据“99 88 77 66 55 44 33 22 11 00”。

　　

　　编辑：黄飞