实现西门子S7路由功能|网络编程与故障诊断

1.路由的概念

“S7路由”是指在西门子工业通信网络中，跨越两个或多个子网（MPI、PROFIBUS和工业以太网）进行网络访问。S7路由属于PG/OP（编程设备/操作员面板）通信服务功能，通过它可以实现跨网络的PG/OP通信，例如，用编程计算机的普通以太网卡，访问PROFIBUS网络和MPI网络中的设备。PG可以在某个固定点（一般是主控室）访问所有在S7项目中组态的S7站点，下载用户程序和硬件组态，或者执行测试和诊断功能。还可以用S7路由功能实现跨网络的HMI与PLC的通信。

凡是涉及路由功能，都需要一个或者多个网关（S7CPU或通信处理器）。网关是指一个跨接在两个网段上，并且可以实现两个网段之间的数据交换的设备。在S7路由中，网关由多个接口连接到两个或更多的子网，这些子网可以使用相同的或不同的通信协议。

图15-7中间的S7-300站就是一个网关,它的以太网接口和MPI接口使该站跨接在以太网和MPI网络上。为了使用路由功能，需要组态PG/PC站。以太网上的PG/PC站可以通过S7-300的路由功能访问MPI网络上的S7-400站。

图15-7 PG/PC的S7路由功能

STEP 7在组态网络期间，自动地为网关生成特定的“路由表”。路由表是特殊的系统数据，必须下载到网关。此后，编程设备可以通过网关搜索到指定的PLC的通信路径。

为了实现路由功能，应在同一个项目中组态网络，CPU应下载该项目完整的网络组态信息。随书光盘中的文件《S7-300_400路由功能》列出了支持路由的设备的型号和订货号。

2.PLC硬件组态

在SIMATIC管理器中创建一个新的项目，项目名称为“IE_MPI”（见随书光盘中的同名例程）。在HW Config中，将CPU 315-2DP、电源模块、信号模块和CP 343-1插入机架。双击CP343-1，在出现的CP属性对话框中，点击“常规”选项卡中的“属性”按钮，在打开的以太网接口属性对话框的“参数”选项卡中（见图15-8），采用CP默认的IP地址192.168.0.1和子网掩码255.255.255.0，用单选框选中“使用路由器”，CP和路由器的IP地址应在同一个网段内，但是它们的IP地址不能相同。点击“新建”按钮，生成一条名为“Ethernet（1）”的以太网，将CP 343-1连接到以太网上。点击“确定”按钮，返回HW Config。

图15-8 组态CP343-1的以太网接口

CPU 315-2DP的DP地址和MPI地址均为2，CP 343-1的MPI地址为3。

组态CP 343-1的以太网接口时，一定要选中“使用路由器”。如果选中“不使用路由器”，运行时CP 343-1的SFLED亮。此时双击HW Config中的CP 343-1，打开它的属性对话框。点击“诊断”选项卡中的“运行”按钮，在诊断缓冲区可以看到事件“未找到路由表”。

在SIMATIC管理器中生成一个S7-400站点。在HW Config中，将电源模块、CPU 413-2DP和信号模块插入机架。CPU模块的DP地址和MPI地址如图15-7所示。组态结束后，点击工具栏上的按钮，编译并保存组态信息，用MPI接口将组态信息下载到各CPU。

3.组态PG/PC

用鼠标右键点击SIMATIC管理器中的项目，执行出现的快捷菜单中的命令“插入新对象”→“PG/PC”。双击右边窗口新生成的PG/PC，打开它的属性对话框。点击“接口”选项卡中的“新建”按钮（见图15-9），选中出现的“新建接口­类型选择”对话框中的“Industrial Ethernet”，点击“确定”按钮，生成一个以太网接口。

图15-9 生成PG/PC的以太网接口

选中接口列表中生成的工业以太网接口，点击“属性”按钮，打开PG/PC的以太网接口属性对话框（见图15-10），设置计算机普通网卡的MAC地址和IP地址。可以用“设置PG/PC接口”对话框的诊断功能读取网卡的MAC地址。IP地址应与“网络连接”中设置的相同（见图10-13）。如果使用ISO协议，可以不设置IP地址。

(www.xing528.com)

图15-10 设置PG/PC的以太网接口

点击“确定”按钮，返回PG/PC属性对话框。打开“分配”选项卡（见图15-11），选中“PG/PC中的接口参数分配”列表框中使用ISO协议的网卡。点击“分配”按钮，将ISO协议“分配”给上面“组态的接口”列表框中的以太网接口。分配后PG/PC站连接到网络的接线两边出现黄色区域（见图15-7）。

图15-11 分配PG/PC的以太网接口的参数

分配成功后，“未分配”区内“组态的接口”列表框中的以太网接口消失，下面的“分配”列表框中出现以太网接口和分配的参数（见图15-12）。选中以太网接口后，点击“断开”按钮，可以取消参数分配，返回图15-11的状态。

图15-12 分配后PG/PC的以太网接口的参数

这种参数分配不是必要的操作，即使不执行上述分配操作，编程计算机也可以访问MPI网络上的CPU 413-2DP。

4.组态网络

点击SIMATIC管理器工具栏上的按钮，打开网络组态工具NetPro（见图15-7），可以看到，PG/PC和S7-300站点已经连接到以太网上。用鼠标左键按住CPU中代表MPI接口的小红方块，将它拖放到MPI网络上。

组态好所有网络连接后，点击工具栏上的按钮，编译并保存组态信息。编译成功后用MPI接口将组态信息下载到各CPU。选中PG/PC，工具栏上的下载按钮为浅灰色，表示不能执行下载，组态信息不需要下载到PG/PC。

5.验证S7网关功能

用PROFIBUS电缆连接CPU 315-2DP和CPU 413-2DP的MPI接口，用以太网电缆连接计算机和CP 343-1的以太网接口。将CPU和CP的模式转换开关扳到RUN位置。待CPU和CP正常运行后（绿色的RUN LED亮），点击SIMATIC管理器工具栏上的按钮，打开在线视图（见图15-13），CPU和CP上的“运行”图标表示编程计算机可以访问以太网和MPI网络上的两个CPU。

图15-13 在线视图

在离线的HW Config中下载CPU413-2DP的组态信息。在出现的“选择节点地址”对话框中（见图15-14），可以看到目标站点（CPU 413-2DP）的MPI地址，和网关（S7 300站点）的以太网MAC地址。

图15-14 下载时目标站点与网关的地址

实验表明，通过路由功能，可以对以太网和MPI网络上的每一个站点进行下载、上载和监控操作。