S7-1200 与 S7-1200/S7-1500 TCP 通信
S7-1200 与 S7-1200 之间的以太网通信可以通过 TCP 协议来实现,使用的通信指令是在双方 CPU 调用 T-block(TSEND_C,TRCV_C,TCON,TDISCON,TSEND,TRCV) 指令来实现。通信方式为双边通信,TSEND 和TRCV 必须成对出现。
本文也可用于S7-1200和S7-1500 TCP 通信。
硬件和软件需求及所完成的通信任务
硬件:
① 两台S7-1200 CPU(PLC_1:CPU1215C DC/DC/DC,固件版本V4.4和PLC_2:CPU1214CDC/DC/DC,固件版本V4.4)
② PC(带以太网卡)
③ TP电缆(以太网电缆)
软件:
TIA PORTAL STEP7 V16
所完成的通信任务:
① 将PLC_1 的通信数据区 DB3 块中的 100 个字节的数据发送到 PLC_2 的接收数据区 DB4 块中。
② 将PLC_2 的通信数据区 DB3 块中的 100 个字节的数据发送到 PLC_1 的接收数据区 DB4 块中。
S7-1200之间 TCP 通讯,可以分2种情况来操作,具体如下:
种情况:两个 S7-1200 在一个项目中操作
第二种情况:两个 S7-1200 不在一个项目中的操作
一. 种情况(同一项目中操作)
使用 STEP 7 V16 在同一个项目中,新建两个S7-1200站点,做 TCP 通讯。
1.1 通信的编程,连接参数及通信参数的配置
1. 打开 STEP7 V16 软件并新建项目
在 STEP7 V16 的 “Portal 视图” 中选择 “创建新项目” 创建一个新项目
2. 添加硬件并命名PLC
进入 “项目视图”,在“项目树” 下双击 “添加新设备”,在对话框中选择所使用的S7-1200 CPU添加到机架上,命名为PLC_1,如图1所示。
同样方法再添加通信伙伴的S7-1200 CPU ,命名为 PLC_2。
图1. 添加新设备
为了编程方便,使用 CPU 属性中定义的时钟位,定义方法如下:
在 “项目树” > “PLC_1” > “设备组态” 中,选中 CPU ,在下面的属性窗口中,“属性” >“系统和时钟存储器” 下,将系统位定义在MB1,时钟位定义在MB0,如图2所示。
时钟位我们主要使用 M0.3,它是以2Hz 的速率在0和1之间切换的一个位,可以使用它去自动激活发送任务。
图2. 系统位与时钟位
3. 为 PROFINET 通信口分配以太网地址
在 “设备视图”中点击 CPU 上代表PROFINET 通信口的绿色小方块,在下方会出现PROFINET 接口的属性,在“以太网地址” 下分配IP 地址为 192.168.0.1 ,子网掩码为255.255.255.0,如图3所示。
图3. 分配IP 地址
同样方法,在同一个项目里添加另一个新设备S7-1200 CPU 并为其分配 IP 地址为192.168.0.2
4. 创建 CPU之间的逻辑网络连接
在项目树 “项目树”>“设备和网络” >“网络视图” 视图下,创建两个设备的连接。用鼠标点中 PLC_1上的PROFINET通信口的绿色小方框,拖拽出一条线,到一个PLC_2上的PROFINET通信口上,松开鼠标,连接就建立起来了,如图4所示。
图4. 建立两个 CPU的逻辑连接
1.2 在 PLC_1 中调用并配置“TCON”、“TSEND”、“TRCV” 通信指令
1.在 PLC_1 的 OB1 中调用“TCON” 通信指令
① 在个 CPU 中调用通信指令,进入 “项目树” > “ PLC_1” > “程序块” > “OB1”主程序中,从右侧窗口 “指令” > “通信” > “开放式用户通信”下调用 “TCON”指令,创建连接,如图5所示。
图5. 调用“TCON”通信指令
②点击“开始组态”按钮(如图5中红色方框所示),分配连接参数,在伙伴“端点”的下拉菜单中选择伙伴为“PLC_2”,在本地“连接数据”的下拉菜单中选择“新建”,如图6所示:
图6. 分配连接参数
③ 定义PLC_1的 “TCON”连接参数
PLC_1 的 TCON 指令的连接参数需要在指令下方的属性窗口“属性”>“组态”>“连接参数”中设置,同样使用“新建”,创建伙伴方的“连接数据”,"PLC_2_Connection_DB",如图7所示。
图7. 定义 TCON 连接参数
连接参数说明:
端点 | :可以通过点击选择按钮选择伙伴 CPU :PLC_2 |
连接类型 | :选择通信协议为 TCP( |
连接ID | :连接的地址 ID 号,这个 ID 号在后面的编程里会用到 |
连接数据 | :创建连接时,点击“新建”(见图6所示),创建本地和伙伴的连接数据。 |
主动连接设置 | :选择本地 PLC_1作为主动连接 |
地址详细信息 | :定义通信伙伴方的端口号为:2000; |
④ 组态完成后 “TCON” 指令如图8所示。
图8 “TCON”通信指令
2.定义 PLC_1 的“TSEND”发送通信块接口参数
① 调用 “TSEND” 在OB1内调用 发送100个字节数据到PLC2中
进入 “项目树” > “ PLC_1” > “程序块” > “OB1” 主程序中,从右侧窗口 “指令” >“通信” > “开放式用户通信”下调用 “TSEND” 指令,如图9所示。
图9. 调用 TSEND
② 创建并定义PLC_1的发送数据区 DB 块。
通过“项目树”>“PLC_1”>“程序块”>“添加新块”,选择“数据块” 创建 DB块,在DB块的“属性->常规->属性”中,取消勾选“优化的块访问”,点击“确定”键,定义发送数据区为100个字节的数组,如图10及图11所示。
图10. 创建发送数据区 DB 块
注意:对于双边编程通信的 CPU ,如果通信数据区使用 DB 块,既可以将 DB块定义成符号寻址,也可以定义成寻址。使用指针寻址方式,必须创建寻址的 DB 块。
图11. 定义发送数据区为字节类型的数组
③ 定义 PLC_1 的“TSEND”发送通信块接口参数,如图12所示。
图12. 定义 TSEND 接口参数
参数说明:
输入接口参数:
REQ | := M0.3 | // 使用 2Hz 的时钟脉冲,上升沿激活发送任务 |
ID | := 1 | // 创建连接ID |
LEN | := 100 | //发送数据长度 |
DATA | := P#DB3.DBX0.0 BYTE 100 | // 发送数据区的数据,使用指针寻址时,DB块要选用寻址 |
输出接口参数:
DONE | := M2.5 | //任务执行完成并且没有错误,该位置 1 |
BUSY | := M2.6 | // 该位为 1,代表任务未完成,不能激活新任务 |
ERROR | := M2.7 | //通信过程中有错误发生,该位置 1 |
STATUS | := MW10 | //有错误发生时,会显示错位信息号 |
3.在 PLC_1 的OB1中调用接收指令T_RCV 并配置基本参数
为了实现 PLC_1 接收来自 PLC_2 的数据,则在 PLC_1 中调用接收指令T_RCV 并配置基本参数。
① 创建并定义PLC_1的接收数据区 DB 块。
通过“项目树”>“PLC_1”>“程序块”>“添加新块”,选择“数据块” 创建 DB块,在DB块的“属性->常规->属性”中,取消勾选“优化的块访问”,点击“确定”键,定义接收数据区为100个字节的数组,如图13及图14所示。
图13. 创建接收数据区 DB 块