基于DP网络的单向S7通信实训优化策略

1.组态硬件

在STEP 7中创建一个名为“S7_DP”的项目（见随书光盘的同名例程），CPU为CPU 412-2DP。选中SIMATIC管理器左边窗口出现的“SIMATIC 400站点”，双击右边窗口中的“硬件”图标，打开硬件组态工具HW Config。可以看到自动生成的机架和4号槽中的CPU模块。将电源模块和信号模块插入机架。

用鼠标双击机架中CPU 412-2DP下面“DP”所在的行，单击出现的DP属性对话框的“常规”选项卡中的“属性”按钮（见图6-5），在出现的“属性-PROFIBUS接口DP”对话框中，单击“新建”按钮，出现“属性–新建子网PROFIBUS”对话框，采用默认的传输速率1.5 Mbit/s，配置文件为“标准”（主从通信时配置文件为“DP”）。多次单击“确定”按钮，返回HW Config，可以看到生成的名为“PROFIBUS（1）”的网络。CPU集成的DP接口和MPI接口默认的地址均为2，默认的工作模式为DP主站。单击工具栏上的 按钮，编译并保存组态信息。

在SIMATIC管理器中生成一个S7-300站。在HW Config中，将CPU 313C-2DP插入机架，在自动打开的“属性-PROFIBUS接口DP”对话框的“参数”选项卡中（见图6-5），设置站地址为3，选中“子网”列表中的“PROFIBUS（1）”，将CPU 313C-2DP连接到DP网络上，默认的工作方式为DP主站。在CPU属性对话框的“常规”选项卡中，设置MPI站地址为3。将电源模块和信号模块插入机架。单击工具栏上的 按钮，编译并保存组态信息。

2.组态S7连接

单击SIMATIC管理器工具栏上的 按钮，打开网络组态工具NetPro，可以看到两个站已经连接到DP网络上。选中CPU 412-2DP所在的小方框，在NetPro下面的窗口出现连接表（见图6-26）。双击连接表的第1行，在出现的“插入新连接”对话框中（见图6-27的左图），默认的通信伙伴为同一项目中的CPU 313C-2DP，默认的连接类型为S7连接。

图6-26 网络与连接组态

单击“确定”按钮，确认默认的设置，出现S7连接属性对话框（见图6-27的右图），因为S7-300集成的DP接口不支持双向S7通信，“本地连接端点”区中的“在一端配置”复选框被自动选中，并且不能更改，因此默认的连接方式为“单向”。在调用S7通信的SFB时，将会使用“块参数”区的“本地ID”（本地标识符）的值。

因为是单向连接，连接表中没有通信伙伴的ID（见图6-26），选中CPU 313C-2DP所在的小方框，连接表中没有连接信息。

图6-27中的复选框“建立主动连接”被自动选中，连接表的“激活的连接伙伴”列显示“是”。在运行时，由本地站点SIMATIC 400建立连接。

组态好连接后，单击工具栏上的 按钮，编译并保存网络组态信息。在单向S7连接中，仅需将网络组态信息下载到S7通信的客户机（CPU 412-2DP）。

图6-27 插入新连接与S7连接属性对话框

3.生成数据块

选中SIMATIC管理器左边窗口中SIMATIC 400（1）站的“块”文件夹，用鼠标右键单击右边的窗口，执行出现的快捷菜单中的命令，生成数据块DB1。打开DB1，生成一个名为ARAY，有20个字节元素的数组（见图6-20）。用复制和修改名称的方法创建内部结构相同的数据块DB2。

4.S7通信编程

在S7单向连接中，CPU 412-2DP作为客户机，在它的OB1中调用单向通信功能块GET和PUT，读、写服务器的存储区。CPU 313C-2DP作为服务器，不需要调用通信功能块。

在通信请求信号REQ的上升沿时激活SFB GET、PUT的数据传输。为了实现周期性的数据传输，用时钟存储器位提供的时钟脉冲作REQ信号。

组态时双击HW Config的机架中的CPU 412-2DP，在出现的CPU属性对话框的“周期/时钟存储器”选项卡中，设置时钟存储器字节为MB8（见实训六和图3-15），MB8的第1 位M8.1的周期为200ms（0状态和1状态各100ms）。

OB1的程序段1中的两条指令使M10.0和M8.1的相位相反，它们的上升沿互差100ms。它们分别用来作SFB GET和PUT的通信请求信号REQ。

双击打开CPU 412-2DP的OB1，用“视图”菜单中的命令设置编程语言为STL（语句表）。执行菜单命令“视图”→“总览”，打开程序编辑器左边的指令列表窗口。打开文件夹“\库\Standard Library\System Function Blocks”，将其中的SFB14“GET”拖放到程序区，设置SFB14的背景数据块为DB14，按回车键出现询问是否生成背景数据块的对话框，按“是”按钮确认。下面是OB1中的程序。SFB GET/PUT最多可以读、写4个数据区，本例程只读、写了两个数据区。

程序段1：时钟脉冲信号反相

程序段2：读取通信伙伴的数据

程序段3：向通信伙伴的数据区写入数据

SFB的在线帮助给出了STATUS的警告或错误代码的意义(www.xing528.com)

下面是CPU 412-2DP的OB35中的程序：

程序段1：每100ms将DB1.DBW0加1

在CPU 412-2DP的初始化程序OB100中，调用SFC21，将数据发送区DB1和MB40～MB59中的各个字分别预置为16#4001和16#4002，将DB2和MB20～MB39中的数据接收区的各个字清零。程序中的LW20和LW22是OB100的局部变量字。

下面是CPU 412-2DP的OB100中的程序：

程序段1：初始化存放要发送的数据的地址区

程序段2：初始化存放要发送的数据的地址区

程序段3：将存放接收到的数据的地址区清零

CPU 313C-2DP和CPU 412-2DP的OB100中的程序基本上相同，其区别在于前者将数据发送区DB1和MB40～MB59中的各个字分别预置为16#3001和16#3002。CPU 313C-2DP的OB1中没有通信程序，OB35每100ms将DB1.DBW加2。

5.通信的仿真实验

图6-28是该项目组态和编程结束后的SIMATIC管理器。单击工具栏上的 按钮，打开PLCSIM，出现名为S7-PLCSIM1的窗口（见图6-29的左图），可以将它视为一台仿真PLC，用MPI接口下载程序。

选中SIMATIC管理器左边窗口CPU 412-2DP的“块”，单击工具栏上的 按钮，下载“块”文件夹中的系统数据和程序块。下载后S7-PLCSIM1的标题栏出现了下载的PLC站点的名称SIMATIC 400(1)和CPU的型号CPU 412-2DP。生成一个视图对象，将它的地址改为DB2.DBW0。

单击PLCSIM工具栏上的 按钮，生成一个名为S7-PLCSIM2的新的仿真PLC（见图6-29的右图）。选中SIMATIC管理器左边窗口CPU 313C-2DP的“块”，单击工具栏上的 按钮，下载“块”文件夹中的系统数据和程序块。下载后S7-PLCSIM2的标题栏出现了下载的PLC站点的名称SIMATIC 300(1)和CPU的型号CPU313C-2DP。生成一个视图对象，将它的地址改为DB2.DBW0。

图6-28 SIMATIC管理器

图6-29 用PLCSIM仿真两台PLC

在时钟脉冲M8.1的上升沿，CPU 412-2DP每200ms读取一次CPU 313C-2DP的数据；在时钟脉冲M10.0的上升沿，每200ms将数据写入CPU 313C-2DP的数据区。

运行时通信双方的OB35使DB1.DBW0的值不断增大，然后发送给对方的DB2.DBW0。下载后将两台仿真PLC切换到RUN-P模式，可以看到双方接收到的第一个字DB2.DBW0的值在不断增大。

选中SIMATIC管理器中的SIMATIC 400(1)站，执行菜单命令“插入”→“S7块”→“变量表”，生成一个变量表。双击打开生成的变量表，在地址列输入两个接收地址区的第一个字和最后一个字。

用同样的方法生成SIMATIC 300(1)站的变量表，两个变量表中被监控的变量相同。

打开通信双方的变量表，执行“窗口”菜单中的“排列”→“垂直”命令，同时显示两个变量表。单击工具栏上的 按钮，选中的变量表进入监控状态，“状态值”列显示的是PLC中变量的值，标题栏出现浅蓝色的横条。单击选中另一个变量表，单击工具栏上的 按钮，使它也进入监控状态。

图6-30是在运行时复制的通信双方的变量表。在变量表中可以看到双方接收到的DB2.DBW0的值在不断地增大，此外可以看到各数据接收区接收到的数据与对方OB100中设置的值相同。

图6-30 两块CPU的变量表