S7-200PLC以太网通信实例详解

下面以两台S7-200 CPU之间的以太网通信为例，介绍S7-200系列PLC之间的以太网通信的编程方法。

例8-4两台S7-200 PLC，CPU均为226 CN（一台作为服务器，一台作为客户机）进行以太网通信。要求实现如下功能：

①服务器PLC的IBO的数据写入VB0并传送至客户机PLC的VB0中，从而控制客户机PLC的QBO的输出。

②客户机PLC的IB0的数据写入VB1并传送至服务器PLC的VB1中，从而控制服务器PLC的QB0的输出。服务器与客户机之间的数据传送，如图8-50所示。

图8-50 客户机与服务器的数据交换

（1）主要硬件配置

①装有编程软件V4.0 STEP 7-Micro/WIN SP9的计算机。

于2台CPU 226 CN+2块CP 243-1扩展模块。

③以太网交换机、3根RJ45接口电缆（普通网线）。

④一根PC/PPI电缆。

⑤必要的工具。

（2）硬件接线图

以太网网络连接如图8-51所示。连接说明：首先用编程电缆将计算机与一台PLC连接，通过软件编程并下载程序到CPU中，之后将计算机与另一台PLC连接，通过软件编程并下载程序到CPU中。这样当两台PLC完成以太网配置之后，就可以将计算机接入以太网网络，实现通过以太网的编程和诊断以及两台PLC基于以太网的数据交换。

图8-51 以太网网络连接

（3）配置服务器与客户机

1）配置服务器。

①进入以太网配置向导。选择项目树下的“向导”并展开，找到“以太网”并双击；或者从“工具”下拉菜单中找到“以太网向导（N）”单击进入，如图8-52所示。弹出“以太网向导”对话框，单击“下一步”按钮，如图8-53所示。

图8-52 进入以太网配置向导

图8-53 以太网向导

②指定以太网模块位置。在模块位置中输入模块位置号，本例为“0”；在线情况下通过单击“读取模块”按钮可以搜寻在线的CP 243-1模块；如图8-54所示。单击“下一步”按钮。如果不在线，单击“下一步”按钮，会弹出“选择模块的版本”窗口，选择你所选用的模块，并单击“下一步”按钮，如图8-55所示。

图8-54 指定模块号

图8-55 选择模块版本

③指定以太网模块地址。设定模块的IP地址，自定义适用的IP地址。本例中设为“192.168.0.2”；填写适用的子网掩码，本例中设为“255.255.255.0”；选择模块的通信连接类型为“自动检测”，其他使用系统默认的设置；单击“下一步”按钮，如图8-56所示。

④指定命令字节和连接数目。确定Q内存地址，使用系统默认设置；配置模块的连接数目，在本例中只有两个模块通信，故选择“1”；单击“下一步”按钮；如图8-57所示。

⑤配置连接。选择此连接为服务器连接；设置远程TSAP（Transport Service Access Point）地址，本地TSAP地址自动生成无法修改，远程TSAP地址使用系统默认的设置即“10.00”；选择“接受所有连接请求”；使用系统默认的设置；单击“确认”按钮；如图8-58所示。

图8-插图56 指定模块地址

图8-57 指定命令字节和连接数目

图8-58 配置连接

⑥CRC保护与保持现用间隔。选择CRC保护；设置“保持活动”的时间间隔，使用系统默认的设置；单击“下一步”按钮；如图8-59所示。

图8-59 CRC保护与保持现用间隔

⑦分配配置内存。选择一个未使用的V存储区来存放模块的配置信息，可以单击“建议地址”按钮，让系统来选定一个合适的存储区；单击“下一步”按钮；如图8-60所示。

图8-60 分配配置内存

⑧生成项目组件。编辑此配置的名称，本例中使用系统默认的名称；单击“完成”按钮，完成配置；如图8-61所示。

⑨生成以太网配置。完成配置后，在“项目树”下的“以太网”配置中会生成所配置的以太网，且在“指令树”下的“调用子程序”中生成以太网通信子程序；如图8-62所示。

2）配置客户机。

①进入以太网配置向导。

②指定以太网模块位置。

第一步与第二步的配置与配置服务器的步骤相同，这里不再重复。

图8-61 生成项目组件

图8-62 生成的以太网配置和子程序

③指定以太网模块地址。设定模块的IP地址，自定义适用的IP地址。客户机的IP地址与服务器的IP地址，必须在同一网段，且不能相同，故本例中客户机IP地址设为“192.168.0.3”；填写适用的子网掩码，本例中设为“255.255.255.0”；选择模块的通信连接类型为“自动检测”，其他使用系统默认的设置；单击“下一步”按钮，如图8-63所示。(www.xing528.com)

图8-63 指定模块地址

④指定命令字节和连接数目。确定Q内存地址，使用系统默认设置；配置模块的连接数目，在本例中只有两个模块通信，故选择“1”；单击“下一步”按钮；如图8-64所示。

图8-64 指定命令字节和连接数目

⑤配置连接。选择此连接为客户机连接；设置远程TSAP（Transport Service Access Point）地址，本地TSAP地址自动生成无法修改，远程TSAP地址使用系统默认的设置即“10.00”；指定服务器的IP地址必须是服务器配置中的IP地址，故设置为“192.168.0.2”，否则不能通信；选择“接受所有连接请求”；使用系统默认的设置；单击“数据传输”按钮；如图8-65所示。

图8-65 配置连接（1）

弹出“配置CPU至CPU数据传输”对话框，单击“新传输”按钮，弹出“添加一个新数据传输吗”窗口，单击“是”按钮，如图8-66所示。

图8-66 配置连接（2）

⑥配置CPU至CPU数据传输。配置数据传输0，选择“从远程服务器连接读取数据”，从服务器读取的字节数据设为“1”，因为本例中只需要读取1个字节的数据；从服务器的“VB0”读取数据，并存储在本地PLC的“VB0”中；其余保持默认，单击“新传输”按钮，弹出“添加一个新数据传输吗”窗口，单击“是”按钮，如图8-67所示。

图8-67 配置CPU至CPU数据传输（1）

配置数据传输1，选择“将数据写入远程服务器连接”，向服务器写入的字节数设为“1”，因为本例中只需要写入1个字节的数据；从本地PLC“VB1”的数据，写入到服务器PLC的“VB1”中；其余保持默认，单击“确认”按钮，返回到“配置连接”窗口，单击“确认”按钮，如图8-68所示。

图8-68 配置CPU至CPU数据传输（2）

⑦CRC保护及保持活动时间间隔。选择“是，为数据块中的此配置生成CRC保护”，“保持活动时间间隔”保持默认为“30”秒，单击“下一步”按钮，如图8-69所示。

图8-69 CRC保护及保持活动时间间隔

⑧为配置分配存储区。选择一个未使用的V存储区来存放模块的配置信息，可以单击“建议地址”按钮，让系统来选定一个合适的存储区；单击“下一步”按钮；如图8-70所示。

图8-70 分配存储区

⑨生成项目组件。编辑此配置的名称，本例中使用系统默认的名称；单击“完成”按钮，弹出提示“完成向导配置吗？”，单击“是”按钮，完成配置；如图8-71所示。

图8-71 生成项目组件

⑩生成以太网配置。完成配置后，在“项目树”下的“以太网”配置中会生成所配置的以太网，且在“指令树”下的“调用子程序”中生成以太网通信子程序；如图8-72所示。

图8-72 生成的以太网配置和子程序

（4）编写程序

①模块控制指令使用说明。ETHx_CTRL指令是以太网向导自动生成的，用于初始化和监控CP 243-1。必须在每次循环开始时，在S7-200用户程序中调用该子程序。如果CRC校验打开，CP 243-1识别到一个组态数据变化，调用子程序会造成CP 243-1重新启动。相反，如果CRC校验关闭，在用户程序或新的组态从STEP 7-Micro/WIN中下载到S7-200 CPU后，CP 243-1总会重新启动，并且S7-200 CPU接着启动。ETHx_CTRL指令格式及说明见表8-18。

表8-18 ETHx_CTRL指令格式及说明

使用ETHx_CTRL指令时，在程序监控中可以看到返回参数，ETHx_CTRL指令返回参数见表8-19。返回值可以提供CP 243-1的一般状态信息以及最多8个通信通道的状态信息。如果在CP 243-1中出现错误，可以从“Error（出错）”返回参数中读取相关的错误代码。如表中所示“Ch_Ready”返回参数的一个位的数值为“1”，表示相关通道已准备就绪。这就意味着，在组态中所定义的通信伙伴的通信连接可以根据通信参数建立。

表8-19 ETHx_CTRL指令返回参数

ETHx_XFR指令也是以太网向导自动生成的，通过指定客户机连接和信息号码，命令在S7-200和远程连接之间进行数据传送。只有在至少配置了一个客户机连接时，才会生成该子程序。

通过调用ETHx_XFR子程序，可以引导CP 243-1将数据传送到另一个S7系统，或从这样一个系统中对数据进行排队。CP 243-1所进行的数据访问类型，在组态时规定。因此，可以在组态时定义以下参数：访问哪些数据；是读这些数据还是写这些数据；从哪一个通信伙伴检索这些数据，或将这些数据传送到哪一个通信伙伴。

如果至少将CP 243-1中的一个通道组态为客户机使用，ETHx_XFR子程序只能由Ethernet Wizard在STEP 7-Micro/WIN中生成。然后，只能从一个S7-200用户程序中通过CP 243-1进行数据访问。

每个通道一次只能有一个ETHx_XFR子程序激活。在一个通道不能并行进行几个数据访问。因此，可以将“START”输入与ETHx_XFR子程序的“Done”返回值和ETHx_CTRL子程序的“CH_Ready”返回值的相应位进行关联。ETHx_XFR指令格式及说明见表8-20。

表8-20 ETHx_XFR指令格式及说明

②编写服务器程序，如图8-73所示，并下载至服务器端PLC。

图8-73 服务器PLC程序

③编写客户机程序，如图8-74所示，并下载至客户机端PLC。

图8-74 客户机端PLC程序

图8-74 客户机端PLC程序（续）

客户机端通道号码（Chan_ID）的符号分别是PeerMessage00_1和PeerMessage00_2，数据（Data）的符号是Connection0_0，这些符号是以太网向导自动生成的，当打开如图8-75的符号表可知：Connection0_0的地址是VB2043，PeerMessage00_1的地址是VB2044，PeerMessage00_2的地址是VB2045，编写程序时，只要将VB2043写入客户机通道号码（Chan_ID）中，自动弹出Connection0_0；将VB2044和VB2045写入数据（Data），自动弹出PeerMessage00_1和PeerMessage00_2。

图8-75 符号表