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1、工业以太网通讯技术工业以太网通讯技术 随着信息技术的不断发展，信息交换技术覆盖了随着信息技术的不断发展，信息交换技术覆盖了各行各业。在自动化领域，越来越多的企业需要各行各业。在自动化领域，越来越多的企业需要建立包含从工厂现场设备层到控制层、管理层等建立包含从工厂现场设备层到控制层、管理层等各个层次的综合自动化网络管控平台，建立以工各个层次的综合自动化网络管控平台，建立以工业控制网络技术为基础的企业信息化系统。业控制网络技术为基础的企业信息化系统。工业以太网提供了针对制造业控制网络的数据传工业以太网提供了针对制造业控制网络的数据传输的以太网标准。该技术基于工业标准，利用了输的以太网标准。该技术基
2、于工业标准，利用了交换以太网结构，有很高的网络安全性、可操作交换以太网结构，有很高的网络安全性、可操作性和实效性，最大限度地满足了用户和生产厂商性和实效性，最大限度地满足了用户和生产厂商的需求。工业以太网以其特有的第成本、高实效、的需求。工业以太网以其特有的第成本、高实效、高扩展性及高智能的魅力，吸引着越来越多的制高扩展性及高智能的魅力，吸引着越来越多的制造业厂商。造业厂商。15.1 工业以太网简介工业以太网简介n n5.1.1 5.1.1 以太网技术以太网技术以太网技术以太网技术n n以太网技术的思想渊源最早可以追溯到以太网技术的思想渊源最早可以追溯到19681968年。以太网的核心思想是使
3、用共年。以太网的核心思想是使用共享的公共传输信道，这个思想源于夏威夷大学。享的公共传输信道，这个思想源于夏威夷大学。n n在局域网家族中，以太网是指遵循在局域网家族中，以太网是指遵循IEEE 802.3IEEE 802.3标准，可以在光缆和双绞线上传标准，可以在光缆和双绞线上传输的网络。以太网也是当前主要应用的一种局域网（输的网络。以太网也是当前主要应用的一种局域网（LANLocal Area LANLocal Area NetworkNetwork，局域网）类型。目前的以太网按照传输速率大致分为以下四种：，局域网）类型。目前的以太网按照传输速率大致分为以下四种：n n10Base-T 10B
4、ase-T 以太网以太网传输介质是铜轴电缆，传输速率为传输介质是铜轴电缆，传输速率为10Mbit/s10Mbit/s；n n快速以太网快速以太网传输速率为传输速率为100Mbit/s100Mbit/s，采用光缆或双绞线作为传输介质，兼，采用光缆或双绞线作为传输介质，兼容容10Base-T 10Base-T 以太网；以太网；n nGigabit Gigabit 以太网以太网扩展的以太网协议，传输速率为扩展的以太网协议，传输速率为1Gbit/s,1Gbit/s,采用光缆或双绞线采用光缆或双绞线作为传输介质，基于当前的以太网标准，兼容作为传输介质，基于当前的以太网标准，兼容10Mbit/s10Mbi
5、t/s以太网和以太网和100Mbit/s100Mbit/s以以太网的交换机和路由器设备；太网的交换机和路由器设备；n n10 Gigabit 10 Gigabit 以太网以太网20022002年年6 6月发布，是一种速度更快的以太网技术。支持月发布，是一种速度更快的以太网技术。支持智能以太网服务，是未来广域网（智能以太网服务，是未来广域网（WANWide Area NetworkWANWide Area Network）和城域网）和城域网（MANMetropolitan Area NetworkMANMetropolitan Area Network）的宽带解决方案。）的宽带解决方案。n n工
6、业以太网技术是普通以太网技术在控制网络延伸的产物，前者源于后者但工业以太网技术是普通以太网技术在控制网络延伸的产物，前者源于后者但不同与前者。以太网技术经过多年的发展，特别是它在不同与前者。以太网技术经过多年的发展，特别是它在InternetInternet中广泛应用，中广泛应用，使得它的技术更为成熟，并得到了广大开发商与用户的认同。因此无论从技使得它的技术更为成熟，并得到了广大开发商与用户的认同。因此无论从技术上还是产品价格上，以太网较之其他类型网络技术都具有明显的优势。另术上还是产品价格上，以太网较之其他类型网络技术都具有明显的优势。另为，随着技术的发展，控制网络与普通计算机网络、为，随着
7、技术的发展，控制网络与普通计算机网络、InternetInternet的联系更为密切。的联系更为密切。控制网络技术需要考虑与计算机网络连接的一致性，需要提高对现场设备通控制网络技术需要考虑与计算机网络连接的一致性，需要提高对现场设备通信能力的要求，这些都是控制网络设备的开发者与制造商把目光转向以太网信能力的要求，这些都是控制网络设备的开发者与制造商把目光转向以太网技术的重要原因。技术的重要原因。 25.1.2 5.1.2 工业以太网与传统以太网络的比较工业以太网与传统以太网络的比较工业以太网与传统以太网络的比较工业以太网与传统以太网络的比较n n工业网络与传统办公室网络相比，有一些不同之处，如
8、表工业网络与传统办公室网络相比，有一些不同之处，如表5-5-所示所示。 办公室网络办公室网络工业网络工业网络应用场合应用场合普通办公场合普通办公场合工业场合、工况恶劣，抗干扰性要求较高工业场合、工况恶劣，抗干扰性要求较高拓扑结构拓扑结构支持线形、环形、星形等结支持线形、环形、星形等结构构支持线形、环形、星形等结构，并便于各支持线形、环形、星形等结构，并便于各种结构的组合和转换，简单的安装，种结构的组合和转换，简单的安装，最大的灵活性和模块性，高扩展能力最大的灵活性和模块性，高扩展能力可用性可用性一般的实用性需求，允许网一般的实用性需求，允许网络故障时间以秒或分钟络故障时间以秒或分钟计计极高的实
9、用性需求，允许网络故障时间极高的实用性需求，允许网络故障时间300ms300ms以避免生产停顿以避免生产停顿网络监控和维护网络监控和维护网络监控必须有专人员使用网络监控必须有专人员使用专用工具完成专用工具完成网络监控成为工厂监控的一部分，网络模网络监控成为工厂监控的一部分，网络模块可以被块可以被HMIHMI软件如软件如Win CCWin CC监控，故监控，故障模块容易更换障模块容易更换表5-1 工业网络与传统办公室网络的比较3n n工业以太网产品的设计制造必须充分考虑并满足工业网络工业以太网产品的设计制造必须充分考虑并满足工业网络应用的需要。工业现场对工业以太网产品的要求包括：应用的需要。工业
10、现场对工业以太网产品的要求包括：n n工业生产现场环境的高温、潮湿、空气污浊以及腐蚀性气工业生产现场环境的高温、潮湿、空气污浊以及腐蚀性气体的存在，要求工业级的产品具有气候环境适应性，并要体的存在，要求工业级的产品具有气候环境适应性，并要求耐腐蚀、防尘和防水。求耐腐蚀、防尘和防水。n n工业生产现场的粉尘、易燃易爆和有毒性气体的存在，需工业生产现场的粉尘、易燃易爆和有毒性气体的存在，需要采取防爆措施保证安全生产。要采取防爆措施保证安全生产。n n工业生产现场的振动、电磁干扰大，工业控制网络必须具工业生产现场的振动、电磁干扰大，工业控制网络必须具有机械环境适应性（如耐振动、耐冲击）、电磁环境适应
11、有机械环境适应性（如耐振动、耐冲击）、电磁环境适应性或电磁兼容性（性或电磁兼容性（EMCElectro Magnetic EMCElectro Magnetic CompatibilityCompatibility）等。）等。n n工业网络器件的供电，通常是采用柜内低压直流电源标准，工业网络器件的供电，通常是采用柜内低压直流电源标准，大多的工业环境中控制柜内所需电源为低压大多的工业环境中控制柜内所需电源为低压24V24V直流。直流。n n采用标准导轨安装，安装方便，适用于工业环境安装的要采用标准导轨安装，安装方便，适用于工业环境安装的要求。工业网络器件要能方便地安装在工业现场控制柜内，求。工业
12、网络器件要能方便地安装在工业现场控制柜内，并容易更换。并容易更换。45.1.3 5.1.3 工业以太网应用于工业自动化中的关键问题工业以太网应用于工业自动化中的关键问题工业以太网应用于工业自动化中的关键问题工业以太网应用于工业自动化中的关键问题n n1 1、通信实时性问题、通信实时性问题n n以太网采用的以太网采用的CSMA/CDCSMA/CD的介质访问控制方式，其本质上的介质访问控制方式，其本质上是非实时的。平等竞争的介质访问控制方式不能满足工业是非实时的。平等竞争的介质访问控制方式不能满足工业自动化领域对通信的实时性要求。因此以太网一直被认为自动化领域对通信的实时性要求。因此以太网一直被认
13、为不适合在底层工业网络中使用。需要有针对这一问题的切不适合在底层工业网络中使用。需要有针对这一问题的切实的解决方案。实的解决方案。n n2 2、对环境的适应性与可靠性的问题、对环境的适应性与可靠性的问题n n以太网是按办公环境设计的，将它用于工业控制环境，其以太网是按办公环境设计的，将它用于工业控制环境，其环境适应能力、抗干扰能力等是许多从事自动化的专业人环境适应能力、抗干扰能力等是许多从事自动化的专业人士所特别关心的。在产品的设计时要特别注重材质、元器士所特别关心的。在产品的设计时要特别注重材质、元器件的选择。使产品在强度、温度、湿度、振动、干扰、辐件的选择。使产品在强度、温度、湿度、振动、
14、干扰、辐射等环境参数方面满足工业现场的要求。还要考虑到在工射等环境参数方面满足工业现场的要求。还要考虑到在工业环境下的安装要求，例如采用业环境下的安装要求，例如采用DINDIN导轨式安装等。像导轨式安装等。像RJ45RJ45一类的连接器，在工业上应用太易损坏，应该采用带一类的连接器，在工业上应用太易损坏，应该采用带锁紧机构的连接件，使设备具有更好抗振动、抗疲劳能力。锁紧机构的连接件，使设备具有更好抗振动、抗疲劳能力。5n n3 3、总线供电、总线供电n n在控制网络中，现场控制设备的位置分散性使得它们对总线有提供工在控制网络中，现场控制设备的位置分散性使得它们对总线有提供工作电源的要求。现有的
15、许多控制网络技术都可以利用网线对现场设备作电源的要求。现有的许多控制网络技术都可以利用网线对现场设备供电。工业以太网目前没有对网络节点供电做出规定。一种可能的方供电。工业以太网目前没有对网络节点供电做出规定。一种可能的方案是利用现有的案是利用现有的5 5类双绞线中另一对空闲线对供电。一般在工业应用环类双绞线中另一对空闲线对供电。一般在工业应用环境下，要求采用直流境下，要求采用直流1036V1036V低压供电。低压供电。n n4 4、本质安全、本质安全n n工业以太网如果要用在一些易燃易爆的危险工业场所，就必须考虑本工业以太网如果要用在一些易燃易爆的危险工业场所，就必须考虑本安防爆问题。这是在总
16、线供电解决之后要进一步解决的问题。安防爆问题。这是在总线供电解决之后要进一步解决的问题。n n在工业数据通信与控制网络中，直接采用以太网作为控制网络的通信在工业数据通信与控制网络中，直接采用以太网作为控制网络的通信技术只是工业以太网发展的一个方面，现有的许多现场总线控制网络技术只是工业以太网发展的一个方面，现有的许多现场总线控制网络都提出了与以太网结合，用以太网作为现场总线网络的高速网段，使都提出了与以太网结合，用以太网作为现场总线网络的高速网段，使控制网络与控制网络与InternetInternet融为一体的解决方案。融为一体的解决方案。n n在控制网络中采用以太网技术无疑有助于控制网络与互
17、联网的融合，在控制网络中采用以太网技术无疑有助于控制网络与互联网的融合，使控制网络无需经过网关转换即可直接连至互联网，使测控节点有条使控制网络无需经过网关转换即可直接连至互联网，使测控节点有条件成为互联网上的一员。在控制器、件成为互联网上的一员。在控制器、PLCPLC、测量变送器、执行器、测量变送器、执行器、I/OI/O卡等设备中嵌入以太网通讯接口，嵌入卡等设备中嵌入以太网通讯接口，嵌入TCP/IPTCP/IP协议嵌入协议嵌入Web ServerWeb Server便可便可形成支持以太网、形成支持以太网、TCP/IPTCP/IP协议和协议和WebWeb服务器的服务器的InternetInter
18、net现场节点。在应现场节点。在应用层协议尚未统一的环境下，借助用层协议尚未统一的环境下，借助IEIE等通用的网络浏览器实现对生产等通用的网络浏览器实现对生产现场的监视与控制，进而实现远程监控，也是人们提出且正在实现的现场的监视与控制，进而实现远程监控，也是人们提出且正在实现的一个有效的解决方案。一个有效的解决方案。65.1.4 5.1.4 西门子工业以太网西门子工业以太网西门子工业以太网西门子工业以太网n n西门子公司在工业以太网领域有着非常丰富的经验和领先的解决方案。其中SIMATIC NET工业以太网基于经过现场验证的技术，符合IEEE 802.3标准并提供10Mbit/s以及100Mb
19、it/s快速以太网技术。经过多年的实践，SIMATIC NET工业以太网的应用已多于400000个节点，偏布世界各地，用于严酷的工业环境，并包括有高强度电磁干扰的地区。71 1、基本类型、基本类型、基本类型、基本类型n n（1）10Mbit/s工业以太网 应用基带传输技术，基于IEEE 802.3，利用CSMA/CD介质访问方法的单元级、控制级传输网络。传输速率为10Mbit/s，传输介质为同轴电缆、屏蔽双绞线或光纤。n n（2）100Mbit/s快速以太网 基于以太网技术，传输速率为100Mbit/s，传输介质为屏蔽双绞线或光纤。82 2、网络硬件、网络硬件、网络硬件、网络硬件n n（1 1
20、）传输介质）传输介质 网络的物理传输介质主要根据网网络的物理传输介质主要根据网络连接距离、数据安全以及传输速率来选择。通络连接距离、数据安全以及传输速率来选择。通常在西门子网络中使用的传输介质包括：常在西门子网络中使用的传输介质包括：n n2 2芯电缆，无双绞，无屏蔽（例如：芯电缆，无双绞，无屏蔽（例如：AS-interface AS-interface busbus）n n2 2芯双绞线，无屏蔽芯双绞线，无屏蔽n n2 2芯屏蔽双绞线（例如：芯屏蔽双绞线（例如：PROFIBUSPROFIBUS）n n同轴电缆（例如：同轴电缆（例如：Industrial EtherenetIndustrial
21、 Etherenet）n n光纤（例如：光纤（例如：PROFIBUS/ Industrial EtherenetPROFIBUS/ Industrial Etherenet）n n无线通信（例如：红外线和无线电通信）无线通信（例如：红外线和无线电通信）n n在西门子工业以太网络中，通常使用的物理传输在西门子工业以太网络中，通常使用的物理传输介质时屏蔽双绞线（介质时屏蔽双绞线（TPTwisted pairTPTwisted pair）、工业）、工业屏蔽双绞线（屏蔽双绞线（ITPIndustrial Twisted pairITPIndustrial Twisted pair）以及）以及光纤。光纤
22、。 9n n（2 2）网络部件）网络部件n n工业以太网链路模块工业以太网链路模块OLMOLM、ELMELMn n依照依照IEEE 802.3IEEE 802.3标准，利用电缆和光纤技术，标准，利用电缆和光纤技术，SIMATIC SIMATIC NETNET连接模块使得工业以太网的连接变得更为方便和灵活。连接模块使得工业以太网的连接变得更为方便和灵活。n nOLMOLM（光链路模块）有（光链路模块）有3 3个个ITPITP接口和两个接口和两个BFOCBFOC接口。接口。ITPITP接口可以连接接口可以连接3 3个终端设备或网段，个终端设备或网段，BFOCBFOC接口可以连接口可以连接两个光路设
23、备（如接两个光路设备（如OLMOLM等），速度为等），速度为10Mbit/s10Mbit/s。如图。如图5-15-1所示。所示。n nELMELM（电气链路模块）有个（电气链路模块）有个ITPITP接口和接口和1 1个个AUIAUI接口。通接口。通过过AUIAUI接口，可以将网络设备连接至接口，可以将网络设备连接至LANLAN上，速度为上，速度为10Mbit/s10Mbit/s。图5-1 工业以太网OLM10n n工业以太网交换机工业以太网交换机OSMOSM、ESMESMn nOSMOSM的产品包括：的产品包括：OSM TP62OSM TP62、OSM TP22OSM TP22、OSM ITP
24、62OSM ITP62、OSM ITP62-LDOSM ITP62-LD和和OSM BC08OSM BC08。从型号就可以确定。从型号就可以确定OSMOSM的连接端口类型及数量，如：的连接端口类型及数量，如：OSM ITP62-LDOSM ITP62-LD，其中，其中ITPITP表示表示OSMOSM上有上有ITPITP电缆接口，电缆接口，“6”“6”代表电气接口数量，代表电气接口数量，“2”“2”代表光纤接口数量，代表光纤接口数量，LDLD代表长距离，如图代表长距离，如图5-25-2所示。所示。n nESMESM的产品包括：的产品包括：ESM TP40ESM TP40、ESM TP80ESM
25、TP80和和ESM ITP80ESM ITP80，命名规则和，命名规则和OSMOSM相同。图相同。图5-35-3所示为所示为ESM TP80ESM TP80。 图5-2 OSM ITP62-LD图5-3 ESM TP80 11n n（3 3）通信处理器）通信处理器n n常用的工业以太网通信处理器（常用的工业以太网通信处理器（CPCommunicaton ProcesserCPCommunicaton Processer，通，通信处理单元），包括用在信处理单元），包括用在S7 PLCS7 PLC站上的处理器站上的处理器CP243-1CP243-1系列、系列、CP343-1CP343-1系列、系列
26、、CP443-1CP443-1系列等。系列等。n nCP243-1CP243-1是为是为S7-200S7-200系列系列PLCPLC设计的工业以太网通信处理器，通过设计的工业以太网通信处理器，通过CP243-1CP243-1模块，用户可以很方便地将模块，用户可以很方便地将S7-200S7-200系列系列PLCPLC通过工业以太网进通过工业以太网进行连接，并且支持使用行连接，并且支持使用STEP7-Micro/WIN 32STEP7-Micro/WIN 32软件，通过以太网对软件，通过以太网对S7-S7-200200进行远程组态、编程和诊断。同时，进行远程组态、编程和诊断。同时，S7-200S7
27、-200也可以同也可以同S7-300S7-300、S7-S7-400400系列系列PLCPLC进行以太网的连接。如图进行以太网的连接。如图5-45-4所示。所示。n nS7-300S7-300系列系列PLCPLC的以太网通信处理器是的以太网通信处理器是CP343-1CP343-1系列，系列，按照所支持协议按照所支持协议的不同，可以分为的不同，可以分为CP343-1CP343-1、CP343-1 ISOCP343-1 ISO、CP343-1 TCPCP343-1 TCP、CP343-1 CP343-1 ITIT和和CP343-1 PNCP343-1 PN，如图，如图5-55-5所示。所示。 图5
28、-4 CP243-1 图5-5 CP343-1 12n nS7-400 PLCS7-400 PLC的以太网通信处理器是的以太网通信处理器是CP443-1CP443-1系列，系列，按照所支持协议的不同，可以分为按照所支持协议的不同，可以分为CP443-1CP443-1、CP443-1 ISOCP443-1 ISO、CP443-1 TCPCP443-1 TCP和和CP443-1 ITCP443-1 IT，如图，如图5-5-6 6所示。所示。图5-6 CP443-1135.2掌握掌握S7300PLC的工业以太网通信方法的工业以太网通信方法n n5.2.1 5.2.1 西门子支持的网络协议和服务西门子
29、支持的网络协议和服务西门子支持的网络协议和服务西门子支持的网络协议和服务n n网络通信需要遵循一定的协议，表网络通信需要遵循一定的协议，表5-25-2列出了西门子公司列出了西门子公司不同的网络可以运行的服务。不同的网络可以运行的服务。 子网子网（SubnetsSubnets）Industrial EthernetIndustrial EthernetPROFIBUSPROFIBUSMPIMPI服务服务（ServicesServices）PG/OPPG/OP通信通信S7S7通信通信S5S5兼容通信兼容通信S7S7基本（基本（S7 S7 BasicBasic）通信）通信标准通信标准通信DPDPGD
30、GD表5-2 西门子公司的网络服务 141 1、标准通信（、标准通信（、标准通信（、标准通信（Standard CommunicationStandard Communication）n n标准通信运行于标准通信运行于OSIOSI参考模型第参考模型第7 7层的协议，包括表层的协议，包括表5-35-3所所示的协议。示的协议。n nMAPMAP（Manufacturing Automation ProtocolManufacturing Automation Protocol，制造业自动化，制造业自动化协议）提供协议）提供MMSMMS服务，主要用于传输结构化的数据。服务，主要用于传输结构化的数据。
31、MMSMMS是一个符合是一个符合ISO/IES 9506-4ISO/IES 9506-4的工业以太网通信标准，的工业以太网通信标准，MAP3.0MAP3.0的版本提供了开放统一的通信标准，可以连接各的版本提供了开放统一的通信标准，可以连接各个厂商的产品，现在很少应用。个厂商的产品，现在很少应用。子网（子网（SubnetsSubnets）Industrial EthernetIndustrial EthernetPROFIBUSPROFIBUS服务（服务（ServicesServices）标准通信标准通信协议协议MMSMAP3.0MMSMAP3.0FMSFMS表5-3 标准通信协议152 2、S
32、5S5兼容通信（兼容通信（兼容通信（兼容通信（S5-compatible CommunicationS5-compatible Communication）n nSEND/RECEIVESEND/RECEIVE是是SIMATIC S5SIMATIC S5通信的接口，在通信的接口，在S7S7系统中，系统中，将该协议进一步发展为将该协议进一步发展为S5S5兼容通信兼容通信“S5-compatible “S5-compatible Communication”Communication”。该服务包括如下，见表。该服务包括如下，见表5-45-4所示的协议。所示的协议。子网子网（SuSubnetsbne
33、ts）Industrial Industrial EtherEthernetnetPROFIBPROFIBUSUS服务服务（SeServicervices s）S5S5兼容通信兼容通信协议协议ISO ISO transtransportportISO-on-ISO-on-TCPTCPUDPUDPTCP/IPTCP/IPFDLFDL表5-4 S5兼容通信16n nISOISO传输协议：传输协议：n nISOISO传输协议支持基于传输协议支持基于ISOISO的发送和接收，使得设备（例如的发送和接收，使得设备（例如SIMATIC S5SIMATIC S5或或PCPC）在工业以太网上的通信非常容易，该
34、）在工业以太网上的通信非常容易，该服务支持大数据量的数据传输（最大服务支持大数据量的数据传输（最大8KB8KB）。）。n nISOISO数据接收有通信方确认，通过功能块可以看到确认信数据接收有通信方确认，通过功能块可以看到确认信息。息。n nTCPTCP：n nTCPTCP即即TCP/IPTCP/IP中传输控制协议，提供了数据流通信，但并中传输控制协议，提供了数据流通信，但并不将数据封装成消息块，因而用户并不接收到每一个任务不将数据封装成消息块，因而用户并不接收到每一个任务的确认信号。的确认信号。TCPTCP支持面向支持面向TCP/IPTCP/IP的的SocketSocket。n nTCPTC
35、P支持给予支持给予TCP/IPTCP/IP的发送和接收，使得设备（例如的发送和接收，使得设备（例如PCPC或或非西门子设备）在工业以太网上的通信非常容易。该协议非西门子设备）在工业以太网上的通信非常容易。该协议支持大数据量的数据传输（最大支持大数据量的数据传输（最大8KB8KB），数据可以通过工），数据可以通过工业以太网或业以太网或TCP/IPTCP/IP网络（拨号网络或因特网）传输。网络（拨号网络或因特网）传输。n n通过通过TCPTCP，SIMATIC S7SIMATIC S7可以通过建立可以通过建立TCPTCP连接来发送连接来发送/ /接收接收数据。数据。 17n nISO-on-TCP
36、ISO-on-TCP：n nISO-on-TCPISO-on-TCP提供了提供了S5S5兼容通信协议，通过组态连接来传输数据和变量兼容通信协议，通过组态连接来传输数据和变量长度。长度。ISO-on-TCPISO-on-TCP符合符合TCP/IPTCP/IP，但相对于标准的，但相对于标准的TCP/IPTCP/IP，还附加了，还附加了RFC 1006RFC 1006协议，协议，RFC 1006RFC 1006是一个标准协议，该协议描述了如何将是一个标准协议，该协议描述了如何将ISOISO映射到映射到TCPTCP上去。上去。n nUDPUDP：n nUDPUDP（User Datagram Prot
37、ocolUser Datagram Protocol，用户数据报协议）提供了，用户数据报协议）提供了S5S5兼容通信兼容通信协议，适用于简单的、交叉网络的数据传输，没有数据确认报文，不协议，适用于简单的、交叉网络的数据传输，没有数据确认报文，不检测数据传输的正确性。属于检测数据传输的正确性。属于OSIOSI参考模型第参考模型第4 4层的协议。层的协议。n nUDPUDP支持基于支持基于UDPUDP的发送和接收，使得设备（例如的发送和接收，使得设备（例如PCPC或非西门子公司或非西门子公司设备）在工业以太网上的通信非常容易。该协议支持较大数据量的数设备）在工业以太网上的通信非常容易。该协议支持较
38、大数据量的数据传输（最大据传输（最大2KB2KB），数据可以通过工业以太网或），数据可以通过工业以太网或TCP/IPTCP/IP网络（拨号网络（拨号网络或因特网）传输。网络或因特网）传输。n n通过通过UDPUDP，SIMATIC S7SIMATIC S7通过建立通过建立UDPUDP连接，提供了发送连接，提供了发送/ /接收通信功接收通信功能，与能，与TCPTCP不同，不同，UDPUDP实际上并没有在通信双方建立一个固定的连接。实际上并没有在通信双方建立一个固定的连接。n n除了上述协议，除了上述协议，FETCH/WRITEFETCH/WRITE还提供了一个接口，使得还提供了一个接口，使得SI
39、MATIC S5SIMATIC S5或其他非西门子公司控制器可以直接访问或其他非西门子公司控制器可以直接访问SIMATIC S7 CPUSIMATIC S7 CPU。 183 3、S7S7通信（通信（通信（通信（S7 CommunicationS7 Communication）n nS7S7通信集成在每一个通信集成在每一个SIMATIC S7/M7SIMATIC S7/M7和和C7C7的系统的系统中，属于中，属于OSIOSI参考模型第参考模型第7 7层应用层的协议，它独层应用层的协议，它独立于各个网络，可以应用于多种网络（立于各个网络，可以应用于多种网络（MPIMPI、PROFIBUSPROF
40、IBUS、工业以太网）。、工业以太网）。S7S7通信通过不断地通信通过不断地重复接收数据来保证网络报文的正确。在重复接收数据来保证网络报文的正确。在SIMATIC S7SIMATIC S7中，通过组态建立中，通过组态建立S7S7连接来实现连接来实现S7S7通通信，在信，在PCPC上，上，S7S7通信需要通过通信需要通过SAPI-S7SAPI-S7借口函数借口函数或或OPCOPC（过程控制用对象链接与嵌入）来实现。（过程控制用对象链接与嵌入）来实现。n n在在STEP7STEP7中，中，S7S7通信需要调用功能块通信需要调用功能块SFBSFB（S7-S7-400400）或）或FBFB（S7-30
41、0S7-300），最大的通信数据可以达），最大的通信数据可以达64KB64KB。对于。对于S7-400S7-400，可以使用系统功能块，可以使用系统功能块SFBSFB来来实现实现S7S7通信，对于通信，对于S7-300S7-300，可以调用相应得，可以调用相应得FBFB功功能块进行能块进行S7S7通信，如表通信，如表5-55-5所示。所示。19功能块功能块功能描述功能描述SFBSFB8 8/ /9 9FB8/FB8/9 9USEUSEN ND DURCURCV V无确认的高速数据传输，不考虑通信接收方无确认的高速数据传输，不考虑通信接收方的通信处理时间，因而有可能会覆盖接收的通信处理时间，因而
42、有可能会覆盖接收方的数据方的数据SFB1SFB12 2/ /1 13 3FB12FB12/ /1 13 3BSEBSEN ND DBRCBRCV V保证数据安全性的数据传输，当接收方确认保证数据安全性的数据传输，当接收方确认收到数据后，传输才完成收到数据后，传输才完成SFB1SFB14 4/ /1 15 5FB14FB14/ /1 15 5GETGETPUTPUT读、写通信对方的数据而无需对方编程读、写通信对方的数据而无需对方编程表5-5 S7通信功能块204 4、PG/OPPG/OP通信通信通信通信n nPG/OPPG/OP通信分别是通信分别是PGPG和和OPOP与与PLCPLC通信来进行组
43、态、通信来进行组态、编程、监控以及人机交互等操作的服务。编程、监控以及人机交互等操作的服务。 图5-7 S7-300/400 PLC的以太网通信215.2.2 S7-300PLC5.2.2 S7-300PLC进行工业以太网通信所需的硬件与进行工业以太网通信所需的硬件与进行工业以太网通信所需的硬件与进行工业以太网通信所需的硬件与软件软件软件软件n n1 1、硬件：、硬件：、硬件：、硬件：n n（1 1）CPUCPUn n（3 3）CP 343-1 IT/CP 343-1CP 343-1 IT/CP 343-1n n（4 4）PCPC（带网卡）（带网卡）n n2 2、软件：、软件：、软件：、软件：
44、n nSTEP 7 V5.2STEP 7 V5.2n n说明：为了便于选择硬件，请保持软件的更新。说明：为了便于选择硬件，请保持软件的更新。可以到西门子（中国）自动化与驱动集团的官方可以到西门子（中国）自动化与驱动集团的官方网站上去下载所需的补丁和升级包。网站上去下载所需的补丁和升级包。22n n3 3、PG/PC InterfacePG/PC Interface的设定的设定的设定的设定n n在在“SIMATIC Manger”“SIMATIC Manger”界面中，选择界面中，选择“Options”“Set PG/PC Interface”“Options”“Set PG/PC Interf
45、ace”，进入，进入“Set “Set PG/PC Interface”PG/PC Interface”界面，选定界面，选定“TCP/IP“TCP/IP（AutoAuto）Realtek RTL8193/810”Realtek RTL8193/810”为通信为通信协议，见图协议，见图5-85-8所示。所示。 图5-8 “Set PG/PC Interface”界面235.2.3 S7-300PLC利用利用S5兼容的通信协议进行兼容的通信协议进行工业以太网通信工业以太网通信n n1 1、TCPTCPn n（1 1）新建项目）新建项目 在在STEP7STEP7中创建一个新项目，取名为中创建一个新项
46、目，取名为“TCP “TCP of IE”of IE”。点击右键，再弹出的菜单中选择。点击右键，再弹出的菜单中选择“Insert New “Insert New Object”“SIMATIC 300 Station”Object”“SIMATIC 300 Station”，插入一个，插入一个300300站，取名站，取名为为“313C-2DP”“313C-2DP”。用同样的方法在项目。用同样的方法在项目“TCP of IE”“TCP of IE”下插另一下插另一个个300300站，取名为站，取名为“315-2DP”“315-2DP”。如图。如图5-95-9所示。所示。图5-9 建立项目24n
47、n（2 2）硬件组态）硬件组态n n首先对首先对“313C-2DP”“313C-2DP”站进行硬件组态，双击站进行硬件组态，双击“Hardware”“Hardware”进入进入“HW Config”“HW Config”界面。在机架上加入界面。在机架上加入CPU 313C-2DPCPU 313C-2DP、SM 323SM 323和和CP 343-1 ITCP 343-1 IT，如图，如图5-105-10所示。所示。 图5-10 “313C-2DP”站的硬件组态25n n同时把同时把CPUCPU的的MPIMPI地址设为地址设为“4”“4”，CPCP模块的模块的MPIMPI地址设为地址设为“5”“
48、5”。CP 343-1 ITCP 343-1 IT可以在可以在“SIMATIC “SIMATIC 300”“CP300”“Industrial Ethernet”300”“CP300”“Industrial Ethernet”下找到，见图下找到，见图5-115-11。 图5-11 CP 343-1 IT的硬件位置26n n当把当把CP 343-1 ITCP 343-1 IT插入机架时，会弹出一个插入机架时，会弹出一个“CP 343-1 IT“CP 343-1 IT的属的属性对话框性对话框” ”，新建以太网，新建以太网“Ethernet“Ethernet（1 1）” ”，因为要使用，因为要使用T
49、CPTCP，故只需设置，故只需设置CPCP模块的模块的IPIP地址，如图地址，如图5-125-12所示。本例中所示。本例中CP CP 343-1 IT343-1 IT的的IPIP地址为：地址为：10.10.3.2810.10.3.28，子网掩码：，子网掩码：255.255.255.192255.255.255.192。n n用同样的方法，建立用同样的方法，建立“315-2DP”“315-2DP”站的硬件组态。站的硬件组态。CPUCPU的的MPIMPI地址设为地址设为“2”“2”，CPCP模块的模块的MPIMPI地址设为地址设为“3”“3”。CPCP模块的模块的IPIP地址地址为：为：10.10
50、.3.5810.10.3.58，子网掩码：，子网掩码：255.255.255.192255.255.255.192。n n硬件组态好后保存编译，分别下载到两台硬件组态好后保存编译，分别下载到两台PLCPLC中。中。图5-12 CP 343-1 IT的属性对话框27n n（3 3）网络参数配置）网络参数配置n n与做一般的项目不同，在做工业以太网通信的项目时，除与做一般的项目不同，在做工业以太网通信的项目时，除了要组态硬件，还要进行网络参数的配置，以便于在编写了要组态硬件，还要进行网络参数的配置，以便于在编写程序时，可以方便的调用功能块。程序时，可以方便的调用功能块。n n在在“SIMATIC
51、Manger”“SIMATIC Manger”界面中点击界面中点击“Configure Network” “Configure Network” 键，键，打开打开“NetPro”“NetPro”设置网络参数。此时可以看到两台设置网络参数。此时可以看到两台PLCPLC已经已经挂入了工业以太网中，选中一挂入了工业以太网中，选中一CPUCPU，点击鼠标右键，选择，点击鼠标右键，选择“Insert New Connection”“Insert New Connection”建立新的连接，如图建立新的连接，如图5-135-13所示。所示。图5-13 建立新的连接28n n在连接类型中，选择在连接类型中，
52、选择“TCP connection”“TCP connection”连接，如图连接，如图5-145-14所示。所示。图5-14 选择“TCP connection”连接29n n然后点击然后点击“OK”“OK”，设置连接属性，见图，设置连接属性，见图5-155-15。“General”“General”属性属性中中ID=1ID=1，是通信的连接号；，是通信的连接号；LADDR=W#16#0110LADDR=W#16#0110，是，是CPCP模模块的地址，这两个参数在后面的编程时会用到。块的地址，这两个参数在后面的编程时会用到。n n通信双方其中一个站（本例中为通信双方其中一个站（本例中为CPU
53、 315-2DPCPU 315-2DP）必须激活）必须激活“Active connection establishment”“Active connection establishment”选项，以便在通信连接初选项，以便在通信连接初始化中起到主动连接的作用。始化中起到主动连接的作用。图5-15 TCP连接属性30n n“Address”“Address”属性中可以看到通信双方的属性中可以看到通信双方的IPIP地址，占用的端口地址，占用的端口号可以自定义，也可以使用默认值，如号可以自定义，也可以使用默认值，如20002000，如题，如题10-1610-16所示。所示。n n参数设置好后编译保存
54、，再下载到参数设置好后编译保存，再下载到PLCPLC中就完成了。中就完成了。图5-16 设定TCP/IP端口31n n（4 4）编写程序）编写程序n n在进行工业以太网通信编程时需要调用功能在进行工业以太网通信编程时需要调用功能FC5“AG_SEND”FC5“AG_SEND”和和FC6“AG_RECV”FC6“AG_RECV”，该功能块在指令库，该功能块在指令库“Libraries”“SIMATIC_NET_CP”“CP 300”“Libraries”“SIMATIC_NET_CP”“CP 300”中可以找到，中可以找到，如图如图5-175-17所示。所示。 图5-17 指令库32n n其中发
55、送方（本例中为其中发送方（本例中为CPU 315-2DPCPU 315-2DP）调用发送功能）调用发送功能FC5FC5，程序如图，程序如图5-185-18所示。所示。图5-18 发送方程序33n n当当M0.0M0.0为为“1”“1”时，触发发送任务，将时，触发发送任务，将“SEND”“SEND”数据区中的数据区中的2020个字节发送出去，发送数据个字节发送出去，发送数据“LEN”“LEN”的长度不大于数据区的的长度不大于数据区的长度。下表长度。下表5-65-6所示为功能所示为功能FC5FC5的各个管脚参数说明。的各个管脚参数说明。 参数参数名名数据类数据类型型参数说明参数说明ACTACTBO
56、OLBOOL触发认为，该参数为触发认为，该参数为“1”“1”时发送时发送IDIDINTINT连接号连接号LADLADD DR RWORDWORDCPCP模块的地址模块的地址SENDSENDANYANY发送数据区发送数据区LENLENINTINT被发送数据的长度被发送数据的长度DONDONE EBOOLBOOL为为“1”“1”时，发送完成时，发送完成ERROERROR RBOOLBOOL为为“1”“1”时，有故障发生时，有故障发生STATSTATU US SWORDWORD故障代码故障代码表5-6 功能FC5的参数说明34n n同样在接收方（本例为同样在接收方（本例为CPU 313C-2DPCP
57、U 313C-2DP）接收数据需要调）接收数据需要调用接收功能用接收功能FC6FC6，如图，如图5-195-19所示。所示。 图5-19 接收方程序35n n功能功能FC6FC6的各个管脚参数说明如表的各个管脚参数说明如表5-75-7所示。所示。参数参数名名数据类数据类型型参数说明参数说明IDIDINTINT连接号连接号LADLADD DR RWORDWORDCPCP模块的地址模块的地址RECVRECVANYANY接收数据区接收数据区NDRNDRBOOLBOOL为为“1”“1”时，接收到新数据时，接收到新数据ERROERROR RBOOLBOOL为为“1”“1”时，有故障发生时，有故障发生ST
58、ATSTATU US SWORDWORD故障代码故障代码LENLENWORDWORD接收到的数据长度接收到的数据长度表5-7 功能FC6的参数说明36n n程序编写好后保存下载，这样就可以把发送方程序编写好后保存下载，这样就可以把发送方CPU 315-CPU 315-2DP2DP内的内的2020个字节的数据发送给接收方个字节的数据发送给接收方CPU 313C-2DPCPU 313C-2DP。n n正常情况下，功能块正常情况下，功能块FC5“AG_SEND”FC5“AG_SEND”和和FC6“AG_RECV”FC6“AG_RECV”的最大数据通信量为的最大数据通信量为240240个字节，如果用户
59、数据大于个字节，如果用户数据大于240240个个字节，则需要通过硬件组态在字节，则需要通过硬件组态在CPCP模块的硬件属性中设置数模块的硬件属性中设置数据长度大于据长度大于240240个字节（最大个字节（最大8KB8KB），如图），如图5-205-20所示。如果所示。如果数据长度小于数据长度小于240240个字节，不要激活此选项以减少网络负个字节，不要激活此选项以减少网络负载。载。图5-20 通信数据量的设置37n n2 2、ISO_on_TCPISO_on_TCPn nISO_on_TCPISO_on_TCP是在是在TCPTCP上加上了上加上了ISOISO的校验机制，故本例中的校验机制，故本
60、例中所使用的所使用的CPCP模块需要支持模块需要支持TCPTCP。n n（1 1）新建项目）新建项目 在在STEP 7STEP 7中创建一个新项目，取名为中创建一个新项目，取名为“ISO_on_TCP of IE”“ISO_on_TCP of IE”。再弹出的菜单中选择。再弹出的菜单中选择“Insert New “Insert New Object”“SIMATIC 300 Station”Object”“SIMATIC 300 Station”，插入一个，插入一个300300站，取名站，取名为为“313C-2DP”“313C-2DP”。用同样的方法在项目。用同样的方法在项目“TCP of I
61、E”“TCP of IE”下插另一下插另一个个300300站，取名为站，取名为“315-2DP”“315-2DP”。如图。如图5-215-21所示。所示。图5-21 建立项目38n n（2 2）硬件组态）硬件组态n n首先对首先对“313C-2DP”“313C-2DP”站进行硬件组态，双击站进行硬件组态，双击“Hardware”“Hardware”进入进入“HW Config”“HW Config”界面。在机架上加入界面。在机架上加入CPU 313C-2DPCPU 313C-2DP、SM 323SM 323和和CP 343-1 ITCP 343-1 IT，如图，如图5-225-22所示。所示。
62、图5-22 “313C-2DP”站的硬件组态39n n同样把同样把CPUCPU的的MPIMPI地址设为地址设为“4”“4”，CPCP模块的模块的MPIMPI地址设为地址设为“5”“5”。当把。当把CP 343-1 ITCP 343-1 IT插入机架时，仍然会弹出一个插入机架时，仍然会弹出一个“CP “CP 343-1 IT343-1 IT的属性对话框的属性对话框” ”，新建以太网，新建以太网“Ethernet“Ethernet（1 1）” ”，因，因为要使用为要使用ISO_on_TCPISO_on_TCP，故只需设置，故只需设置CPCP模块的模块的IPIP地址，如地址，如图图5-235-23所
63、示。本例中所示。本例中CP 343-1 ITCP 343-1 IT的的IPIP地址为：地址为：10.10.3.2810.10.3.28，子网掩码：子网掩码：255.255.255.192255.255.255.192。n n建立建立“315-2DP”“315-2DP”站的硬件组态方法与上面例子一样，这里站的硬件组态方法与上面例子一样，这里不再详细讲述。不再详细讲述。图5-23 CP 343-1 IT的属性对话框40n n（3 3）网络参数配置）网络参数配置n n与上面例子相同，打开与上面例子相同，打开“NetPro”“NetPro”设置网络参数。在连接类设置网络参数。在连接类型中，选择型中，选
64、择“ISO_on_TCP connection”“ISO_on_TCP connection”连接，如图连接，如图5-245-24所示。所示。图5-24选择“ISO_on_TCP connection”连接41n n然后点击然后点击“OK”“OK”，设置连接属性，见图，设置连接属性，见图5-255-25。“General”“General”属性属性中中ID=1ID=1，是通信的连接号；，是通信的连接号；LADDR=W#16#0110LADDR=W#16#0110，是，是CPCP模模块的地址，这两个参数在后面的编程时会用到。块的地址，这两个参数在后面的编程时会用到。n n通信双方其中一个站（本例
65、中为通信双方其中一个站（本例中为CPU 315-2DPCPU 315-2DP）必须激活）必须激活“Active connection establishment”“Active connection establishment”选项，以便在通信连接初选项，以便在通信连接初始化中起到主动连接的作用。始化中起到主动连接的作用。图5-25 ISO_on_TCP连接属性42n n“Address”“Address”属性中可以看到通信双方的属性中可以看到通信双方的IPIP地址，地址，TSAPTSAP可以可以自定义，也可以使用默认值，如自定义，也可以使用默认值，如“TCP-1”“TCP-1”，如图，如图5
66、-265-26所示。所示。n n参数设置好后编译保存，再下载到参数设置好后编译保存，再下载到PLCPLC中，这样网络参数中，这样网络参数设置就完成了。设置就完成了。n n（4 4）通信程序的编写与）通信程序的编写与TCPTCP连接相同，这里不再重复。连接相同，这里不再重复。图5-26 TSAP设置43n n3 3、UDPUDPn nUDPUDP的组态和编程方法同的组态和编程方法同TCPTCP基本相同，只需在网络参数基本相同，只需在网络参数设置里选择设置里选择“UDP connection”“UDP connection”连接即可，这里不再详述。连接即可，这里不再详述。44n n4 4、IOSI
67、OS传输协议传输协议传输协议传输协议n n本例中需要支持本例中需要支持ISOISO传输协议的传输协议的CPCP模块，在选择硬件时应模块，在选择硬件时应当注意。当注意。n n（1 1）新建项目）新建项目 在在STEP 7STEP 7中创建一个新项目，取名为中创建一个新项目，取名为“IE_IOS ”, “IE_IOS ”, 点击右键，再弹出的菜单中选择点击右键，再弹出的菜单中选择“Insert New “Insert New Object”“SIMATIC 300 Station”Object”“SIMATIC 300 Station”，插入一个，插入一个300300站。用同站。用同样的方法在项目
68、样的方法在项目“IE_IOS”“IE_IOS”下插另一个下插另一个300300站，如图站，如图5-275-27所示。所示。 图5-27建立项目45n n（2 2）硬件组态）硬件组态n n单击单击“SIMATIC 300“SIMATIC 300（1 1）” ”，双击，双击“Hardware”“Hardware”进入进入“HW “HW Config”Config”界面。在机架中插入所需的界面。在机架中插入所需的CPUCPU和和CPCP模块，见图模块，见图5-5-2828。图5-28 “SIMATIC 300（1）”的硬件组态46n n当插入当插入CPCP模块后，会自动弹出一个模块后，会自动弹出一个
69、“CP 343-1 IT“CP 343-1 IT的属性对话框的属性对话框” ”。新。新建以太网建以太网“Ethernet“Ethernet（1 1）” ”，因为要使用，因为要使用ISOISO传输协议，故选择传输协议，故选择“Set “Set MAC address/use ISO protocol”,MAC address/use ISO protocol”,本例中设置该本例中设置该CPCP模块的模块的MACMAC地址为地址为08.00.06.71.6D.D008.00.06.71.6D.D0，IPIP地址为：地址为：10.10.3.2810.10.3.28，子网掩码：，子网掩码：255.25
70、5.255.192255.255.255.192，如图，如图5-295-29所示。所示。n n每个每个CPCP模块的模块的MACMAC地址都不一样，地址都不一样，MACMAC地址一般标注在地址一般标注在CPCP模块的模块的外壳上，使用时注意查找。外壳上，使用时注意查找。n n用同样的方法，建立另一个用同样的方法，建立另一个S7-300S7-300站，站，CPCP模块为模块为CP 343-1CP 343-1，设置，设置CPCP模块的模块的MACMAC地址，连接到同一个网络地址，连接到同一个网络“Ethernet“Ethernet（1 1）” ”上。上。 图5-29 CP 343-1 IT的属性对
71、话框47n n（3 3）网络参数配置）网络参数配置n n与前面的例子同样的方法打开与前面的例子同样的方法打开“NetPro”“NetPro”设置网络参数，选设置网络参数，选中一中一CPUCPU，点击鼠标右键，选择，点击鼠标右键，选择“Insert New Connection”“Insert New Connection”建建立新的连接，如图立新的连接，如图5-305-30所示。所示。图5-30建立新的连接48n n在连接类型中，选择在连接类型中，选择“ISO transport connection”“ISO transport connection”连接，如图连接，如图5-315-31所示
72、。所示。图5-31选择“ISO transport connection”连接49n n然后点击然后点击“OK”“OK”，设置连接属性，见图，设置连接属性，见图5-325-32。“General”“General”属性属性中中ID=1ID=1，是通信的连接号；，是通信的连接号；LADDR=W#16#0100LADDR=W#16#0100，是，是CPCP模块的地址，这两个参数在后面的编程时会用到。模块的地址，这两个参数在后面的编程时会用到。n n通信双方的其中一个站（本例中为通信双方的其中一个站（本例中为CPU 314C-2DPCPU 314C-2DP）为）为ClientClient端端, ,
73、激活激活“Active connection establishment”“Active connection establishment”选项；另一选项；另一个站（本例中为个站（本例中为CPU 314C-2PtPCPU 314C-2PtP）为）为ServerServer端，在相应属性端，在相应属性中不激活。中不激活。 图5-32 ISO连接属性50n n“Addresses”“Addresses”属性中可以看到通信双方的属性中可以看到通信双方的MACMAC地址，地址，TSAPTSAP可以自定义，也可以使用默认值，如可以自定义，也可以使用默认值，如“ISO-1”“ISO-1”。如图。如图5-3
74、35-33所所示。示。n n然后保存编译，下载到然后保存编译，下载到PLCPLC中。中。n n（4 4）通信程序的编写与）通信程序的编写与TCPTCP连接相同，这里不再重复。连接相同，这里不再重复。图5-33 TSAP设置515.2.4 S7-300PLC5.2.4 S7-300PLC利用利用利用利用S7S7通信协议进行工业以太网通通信协议进行工业以太网通通信协议进行工业以太网通通信协议进行工业以太网通信信信信n n1 1、新建项目、新建项目、新建项目、新建项目n n在在STEP 7STEP 7中创建一个项目，取名为中创建一个项目，取名为“IE_S7” “IE_S7” ，点击右键，点击右键，再
75、弹出的菜单中选择再弹出的菜单中选择“Insert New Object”“SIMATIC 300 “Insert New Object”“SIMATIC 300 Station”Station”，插入一个，插入一个300300站。用同样的方法在项目站。用同样的方法在项目“IE_S7”“IE_S7”下下插另一个插另一个300300站，如图站，如图5-345-34所示。所示。图5-34建立项目52n n2 2、硬件组态、硬件组态、硬件组态、硬件组态n n单击单击“SIMATIC 300“SIMATIC 300（1 1）” ”，双击，双击“Hardware”“Hardware”进入进入“HW “HW
76、 Config”Config”界面。在机架中插入所需的界面。在机架中插入所需的CPUCPU和和CPCP模块，见图模块，见图5-5-3535。 图5-35 “SIMATIC 300（1）”的硬件组态53n n与与ISOISO传输协议一样，当插入传输协议一样，当插入CPCP模块后，会自动模块后，会自动弹出一个弹出一个“CP 343-1 IT“CP 343-1 IT的属性对话框的属性对话框” ”。新建以太。新建以太网网“Ethernet“Ethernet（1 1）” ”，因为要使用，因为要使用ISOISO传输协议，故传输协议，故选择选择“Set MAC address/use ISO protoco
77、l”,“Set MAC address/use ISO protocol”,本例中设本例中设置该置该CPCP模块的模块的MACMAC地址为地址为08.00.06.71.6D.D008.00.06.71.6D.D0，IPIP地址为：地址为：192.168.1.10192.168.1.10，子网掩码：，子网掩码：255.255.255.0255.255.255.0。n n用同样的方法，建立另一个用同样的方法，建立另一个S7-300S7-300站，站，CPCP模块为模块为CP 343-1CP 343-1，设置，设置CPCP模块的模块的MACMAC地址，连接到同一地址，连接到同一个网络个网络“Ethe
78、rnet“Ethernet（1 1）” ”上。上。54n n3 3、网络参数设置、网络参数设置、网络参数设置、网络参数设置n n打开打开“NetPro”“NetPro”设置网络参数，选中一设置网络参数，选中一CPUCPU，点击鼠标右键，点击鼠标右键，选择选择“Insert New Connection”“Insert New Connection”建立新的连接，在连接类型中，建立新的连接，在连接类型中，选择选择“S7 connection”“S7 connection”连接，如图连接，如图5-365-36所示。所示。图5-36选择“S7 connection”连接55n n点击点击“OK”“O
79、K”，设置连接属性，见图，设置连接属性，见图5-375-37。“General”“General”属性中块属性中块参数参数ID=1ID=1，这个参数在后面编程时会用到。，这个参数在后面编程时会用到。n n通信双方的其中一个站（本例中为通信双方的其中一个站（本例中为CPU 314C-2DPCPU 314C-2DP）为）为ClientClient端端, ,激活激活“Establish an active connection”“Establish an active connection”选项；另一个选项；另一个站（本例中为站（本例中为CPU 314C-2PtPCPU 314C-2PtP）为）为S
80、erverServer端，在相应属性中端，在相应属性中不激活。不激活。图5-37 S7连接属性56n n如果选择了如果选择了“TCP/IP”“TCP/IP”，站与站之间的连接将使用，站与站之间的连接将使用IPIP地址进地址进行访问，否则将使用行访问，否则将使用MACMAC地址进行访问。地址进行访问。n n“One-way”“One-way”表示单边通信，如果选择该项，则双边通信的表示单边通信，如果选择该项，则双边通信的功能块功能块FB12“BSEND”FB12“BSEND”和和FB13“BRCV”FB13“BRCV”将不再使用，需要调将不再使用，需要调用用FB14“PUT”FB14“PUT”和
81、和FB15“GET”FB15“GET”。n n设置好后保存编译并下载到各设置好后保存编译并下载到各PLCPLC中。中。57n n4 4、编写程序、编写程序、编写程序、编写程序n n（1 1）双边通信）双边通信n n由于事先选择了双边通信的方式，故在编程时需要调用由于事先选择了双边通信的方式，故在编程时需要调用FB12“BSEND”FB12“BSEND”和和FB13“BRCV”FB13“BRCV”，即通讯双方均需要编程，即通讯双方均需要编程，一端发送，则另外一端必须接受才能完成通信。一端发送，则另外一端必须接受才能完成通信。n nFB12“BSEND”FB12“BSEND”和和FB13“BRCV
82、”FB13“BRCV”可以在指令库可以在指令库“Libraries”“SIMATIC_NET_CP”“CP 300”“Libraries”“SIMATIC_NET_CP”“CP 300”中可以找到，中可以找到，如图如图5-385-38所示。所示。图5-38 指令库58n n首先发送方（本例中为首先发送方（本例中为CPU 314C-2DPCPU 314C-2DP）调用）调用FB12“BSEND”FB12“BSEND”，如图，如图5-395-39所示。所示。 图5-39 发送方程序59n n“ “ID”ID”为网络参数设置时确定，而为网络参数设置时确定，而“R_ID”“R_ID”在编程时由用户自在
83、编程时由用户自定义，相同的定义，相同的“R_ID”“R_ID”的发送的发送/ /接受功能块才能正确地传输接受功能块才能正确地传输数据，例如发送方的数据，例如发送方的“R_ID”=1“R_ID”=1，则接受方的，则接受方的“R_ID”“R_ID”也应也应设为设为1 1。下表。下表5-85-8所示为功能所示为功能FB12FB12各个管脚参数说明。各个管脚参数说明。参数参数名名数据数据类类型型参数说明参数说明REQREQBOOBOOL L上升沿触发工作上升沿触发工作R RBOOBOOL L为为“1”“1”时，终止数据交换时，终止数据交换IDIDINTINT连接连接IDIDR_IDR_IDDWODWO
84、R RD D连接号，相同的连接号的功能块互相对应连接号，相同的连接号的功能块互相对应发送发送/ /接收数据接收数据DONDONE EBOOBOOL L为为“1”“1”时，发送完成时，发送完成ERROERROR RBOOBOOL L为为“1”“1”时，有故障发生时，有故障发生STATSTATU US SWORWORD D故障代码故障代码SD_1SD_1ANYANY发送数据区发送数据区LENLENWORWORD D发送数据的长度发送数据的长度表5-8 功能块FB12的参数说明60n n另外接收方（本例中为另外接收方（本例中为CPU 314C-2PtPCPU 314C-2PtP）调用）调用FB13“
85、BRCV”FB13“BRCV”，如图，如图5-405-40所示。所示。图5-40 接收方程序61n n功能块功能块FB13FB13的管脚参数说明见表的管脚参数说明见表5-95-9所示。所示。 参数参数名名数据数据类类型型参数说明参数说明EN_REN_RBOOBOOL L为为“1”“1”时，准备接收时，准备接收IDIDWORWORD D连接连接IDIDR_IDR_IDDWODWOR RD D连接号，相同连接号的功能块互相对应发连接号，相同连接号的功能块互相对应发送送/ /接收数据接收数据NDRNDRBOOBOOL L为为“1”“1”时，接收完成时，接收完成ERROERROR RBOOBOOL L
86、为为“1”“1”时，有故障发生时，有故障发生STATSTATU US SWORWORD D故障代码故障代码RD_1RD_1ANYANY接受数据区接受数据区LENLENWORWORD D接受到的数据长度接受到的数据长度表5-9功能块FB13的参数说明62n n（2 2）单边通信）单边通信n n此时，此时，S7S7连接属性中需要设定连接属性中需要设定“One-way”“One-way”方式，如图方式，如图5-415-41所示。所示。图5-41 单边通信的S7属性设置63n n当使用当使用“One-way”“One-way”方式，只需在本地侧的方式，只需在本地侧的PLCPLC调用调用FB14“PUT
87、”FB14“PUT”和和FB15“GET”FB15“GET”，即可向通信对方发送数据或读，即可向通信对方发送数据或读取对方的数据。取对方的数据。n nFB14“PUT”FB14“PUT”和和FB15“GET”FB15“GET”同样在指令库同样在指令库“Libraries”“SIMATIC_NET_CP”“CP 300”“Libraries”“SIMATIC_NET_CP”“CP 300”中可以找到，中可以找到，如图如图5-425-42所示。所示。图5-42 指令库 64n n先调用先调用FB15FB15进行数据发送，如图进行数据发送，如图5-435-43所示。所示。图5-43 发送数据65n
88、n接着调用接着调用FB14FB14读取对方读取对方PLCPLC中的数据，如图中的数据，如图5-445-44所示。所示。图5-44 读取数据66n n功能块功能块FB14“PUT”FB14“PUT”和和FB15“GET”FB15“GET”的管脚参数说明分别见表的管脚参数说明分别见表5-5-1010与表与表5-115-11。 参数名参数名数据类型数据类型参数说明参数说明REQREQBOOLBOOL上升沿触发工作上升沿触发工作IDIDWORDWORD地址参数地址参数IDIDNDRNDRBOOLBOOL为为“1”“1”时，接收到新数据时，接收到新数据ERRORERRORBOOLBOOL为为“1”“1”
89、时，有故障发生时，有故障发生STATUSSTATUSWORDWORD故障代码故障代码ADDR_1ADDR_1ANYANY从通信对方的数据地址中从通信对方的数据地址中读取数据读取数据RD_1RD_1ANYANY本站接收数据区本站接收数据区参数名参数名数据类型数据类型参数说明参数说明REQREQBOOLBOOL上升沿触发工作上升沿触发工作IDIDWORDWORD地址参数地址参数IDIDDONEDONEBOOLBOOL为为“1”“1”时，发送完成时，发送完成ERRORERRORBOOLBOOL为为“1”“1”时，有故障发生时，有故障发生STATUSSTATUSWORDWORD故障代码故障代码ADDR_1ADDR_1ANYANY通信对方的数据接收区通信对方的数据接收区SD_1SD_1ANYANY本站发送数据区本站发送数据区表5-10功能块FB14的参数说明表5-11功能块FB15的参数说明67
