基于以太网的双向S7通信实训优化

1.硬件组态

使用SFB BSEND/BRCV，可以进行快速的、可靠的数据传送。本实训中通信的双方都需要调用SFB BSEND/BRCV来发送数据和接收数据。

用STEP 7的“新建项目”向导创建一个名为“S7_IE”的项目（见随书光盘中的同名例程），CPU为CPU 315-2PN/DP，站点名称为SIMATIC 300(1)。打开HW Config，将电源模块和信号模块插入机架，CPU的MPI地址为默认值2。双击机架中CPU内的PN-IO行，单击打开的PN-IO属性对话框中的“属性”按钮（见图6-31），打开以太网（Ethernet）接口属性对话框。单击“新建”按钮，生成以太网Ethernet(1)，采用默认的IP地址192.168.0.1，子网掩码为默认的255.255.255.0，不使用路由器。

图6-31 组态以太网

单击“确定”按钮，返回HW Config。单击工具栏上的 按钮，编译并保存组态信息。

在SIMATIC管理器中生成一个名为SIMATIC 300(2)的S7-300站点（见图6-32）。选中它以后双击“硬件”图标，在HW Config中，将硬件目录的“\SIMATIC 300\RACK-300”中的导轨（Rail）拖放到组态工作区，将电源模块、CPU 315-2PN/DP插入机架。在自动打开的以太网接口属性对话框的“参数”选项卡中，设置IP地址为192.168.0.2，子网掩码为默认的255.255.255.0，将它连接到以太网上。双击机架中CPU内的MPI/DP行，单击打开的MPI/DP属性对话框中的“属性”按钮，打开MPI接口属性对话框。将MPI站地址改为3，将信号模块插入机架。

图6-32 SIMATIC管理器

单击“确定”按钮，返回HW Config。单击工具栏上的 按钮，编译并保存组态信息。

2.组态S7连接

组态好两个S7-300站后，单击工具栏上的 按钮，打开网络组态工具NetPro，看到连接到以太网上的两个站（见图6-33）。选中“SIMATIC 300(1)”站的CPU 315-2PN/DP所在的小方框，在下面的窗口出现连接表，双击连接表第一行的空白处，建立一个新连接。

图6-33 网络与连接组态

在出现的“插入新连接”对话框中，采用系统默认的通信伙伴（站点SIMATIC 300(2)的CPU 315-2PN），以及连接类型选择框中默认的S7连接。

单击“确定”按钮，出现S7连接属性对话框（见图6-34的左图）。在“本地连接端点”区，复选框“在一端配置”被禁止选中（该复选框为灰色），因此连接是双向的，在图6-33的连接表中，生成了相同的“本地ID”和“伙伴ID”。

复选框“建立主动的连接”被自动选中（见图6-34中的左图），连接表的“激活的连接伙伴”列显示“是”。在运行时，由本地节点（SIMATIC 300(1)）建立连接。反之显示“否”，由通信伙伴建立连接。

选中NetPro中站点SIMATIC 300(2)的CPU 315-2PN/DP所在的小方框，下面的窗口是自动生成的该站点一侧的连接表（见图6-35），双击连接表中的“S7连接”，出现该站点一侧的连接属性对话框（见图6-34中的右图）。

图6-34 通信双方的S7连接属性对话框

图6-35 站点SIMATIC 400(2)一侧的S7连接表

组态好连接后，单击工具栏上的 按钮，网络组态信息被编译和保存在系统数据中。 (www.xing528.com)

应将双向通信双方的连接表信息分别下载到各自的CPU。编译成功后，也可以通过SIMATIC的“块”文件夹中的“系统数据”下载硬件和连接的组态信息。

3.通信程序设计

双方的通信程序基本上相同。首先生成DB1和DB2，在数据块中生成有200个字节元素的数组ARAY。

为了实现周期性的数据传输，在组态硬件时，在CPU的属性对话框的“周期/时钟存储器”选项卡中将MB8组态为时钟存储器字节（见实训六和图3-15），MB8的第0位M8.0的周期为100ms。用M8.0为BSEND提供发送请求信号REQ。

因为PLCSIM只支持使用SFB的S7通信的仿真，所以本例程调用的是SFB12/SFB13。对于硬件CPU 31x-2PN/DP，应调用库文件夹“\库\Standard Library\Communication Blocks”中的FB12/FB13。

打开SIMATIC 300(1)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SFB12“BSEND”和SFB13“BRCV”指令拖放到程序区。

SFB BSEND/BRCV的输入参数ID为连接的标识符，R_ID用于区分同一连接中不同的SFB调用。对于同一个数据包，发送方与接收方的R_ID应相同。站点SIMATIC 300(1)发送和接收的数据包的R_ID分别为1和2，站点SIMATIC 300(2)发送和接收的数据包的R_ID分别为2和1（见图6-36）。下面是站点SIMATIC 300(1)的OB1中的程序。站点SIMATIC 300(2)的OB1的程序除了R_ID以外，其他参数的实参均相同。

图6-36 数据包传送示意图

程序段1：发送数据

程序段2：接收数据

BSEND的IN_OUT参数LEN是要发送的数据的字节数，数据类型为WORD。因为不能使用常数，设置LEN的实参为MW14，在双方的初始化程序OB100中，用下面两条语句预置它的初始值为200：

OB100和OB35的程序与实训四十一的类似。在OB100中，调用SFC21，将双方的数据发送区DB1的各个字分别预置为16#3001和16#3002，将DB2中的数据接收区的各个字清零。通信双方的OB35中的程序每100ms将发送的第一个字DB1.DBW0加1。

4.通信的仿真实验

用实训四十一所述的方法，打开PLCSIM，生成两个仿真PLC，其中各生成一个视图对象，将它的地址改为DB2.DBW0（见图6-29）。分别将两个站的系统数据和程序块下载到各自的仿真PLC。将两台仿真PLC切换到RUN-P模式。

在时钟脉冲M8.0的上升沿，通信双方每100ms发送200B数据。RUN模式时可以看到双方接收到的第一个字节DB2.DBW0的值在不断增大。

图6-37是在运行时复制的通信双方的变量表。RUN模式时可以看到双方接收到的DB2.DBW0在不断地变化，还可以看到数据接收区的第二个字DBW2和最后一个字DBW198的值与发送方预置的相同。

图6-37 两块CPU的变量表