基于以太网的S7-300双向通信实现

1.硬件组态

S7通信可以用于工业以太网、PROFIBUS-DP或MPI网络，这些网络的S7通信的组态和编程的方法基本上相同。

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

在STEP 7中创建一个名为“S7_IE”的项目（见随书光盘中的同名例程），生成一个S7-300的站点，设置其名称为SIMATIC 300(1)。打开硬件组态工具HW Config，双击硬件目录中的导轨（Rail），生成一个机架，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，采用默认的IP地址192.168.0.1和子网掩码255.255.255.0。网关默认的设置是不使用路由器。单击“新建”按钮，生成以太网Ethernet(1)。双击机架中CPU内的MPI/DP行，打开MPI/DP属性对话框，采用默认的协议MPI）和默认的站地址2。将信号模块插入机架。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管理器中生成另一个S7-300站点，设置其站点的名称为SIMATIC 300(2) 见图8-8）。选中它以后双击“硬件”图标，打开HW Config，生成机架，将电源模块、CPU 315-2PN/DP和信号模块插入机架。在自动打开的CP属性对话框中，将IP地址设置为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。单击“确定”按钮，返回HW Config。双击机架中CPU内的MPI/DP行，打开MPI/DP属性对话框，设置MPI地址为3。组态好硬件后，单击工具栏上的 按钮，编译并保存硬件组态信息。

图8-8 SIMATIC管理器

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8-9）。单击选中站点SIMATIC 300(1)的CPU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8-9 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（另一个站点的CPU 315-2PN/DP），和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8-10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），因此该连接是双向连接，在图8-9的连接表中，生成了相同的“本地ID”和“伙伴ID”。因为两个站互为通信伙伴，它们在连接表中的连接ID相同。单击“地址详细信息”按钮，可以查看地址的详细信息。

图8-10左图中的复选框“建立主动的连接”被自动选中，图8-9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 300(1)）建立连接。

图8-10 通信双方的S7连接属性对话框

选中NetPro中站点SIMATIC 300(2)的CPU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8-11）。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8-10中的右图）。

图8-11 站点SIMATIC 300(2)一侧的连接表

组态好连接后，单击工具栏上的 按钮，编译和保存连接的组态信息。 (www.xing528.com)

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，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（见图2-23），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，所以本例程中调用的是SFB12/SFB13。打开程序编辑器左边的指令列表窗口中的文件夹“\库\Standard Library\System Function Blocks”，将其中的SFB12“BSEND”和SFB13“BRCV”指令拖放到程序区。对于硬件CPU 31x-2PN/DP，应调用库文件夹“\库\Standard Library\Communication Blocks”中的FB12/FB13。

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数据包传送。同一个数据包的发送方与接收方的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（见图8-12），站点SIMATIC 300(2)发送和接收的数据包的R_ID分别为2和1。下面是站点SIMATIC 300(1)的OB1中的程序。站点SIMATIC 300(2)的OB1中的程序除了R_ID以外，其他参数的实参均相同。

图8-12 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：

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6.8.1节所述的方法，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。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。图8-13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8-13 两台CPU的变量表