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S7-300/400与S7-200SMART之间的以太网S7通信
S7通信是S7系列PLC基于MPI、PROFIBUS、ETHERNET网络的一种优化的通信协议,主要用于S7-300/400PLC之间的通信。
经过测试发现S7-300/400通过集成的PN口或CP343-1/CP443-1与S7-200 SMARTPLC之间的S7通信也是可以成功的, 需要S7-300/400侧编程调用PUT/GET指令。
注意:
1.S7-200 SMART CPU 与S7-300/400CPU之间的S7通信未经西门子*测试,本文档仅供客户测试使用,使用该种通信方式所产生的任何危险需要有客户自己承担!
2.S7-200 SMARTPLCV2.0版本才开始支持PUT/GET通信,V1.0版本的CPU需要升级固件后方可支持PUT/GET。
3.S7-300/400若采用CP通信时,则需要采用Standard或Advanced类型通信模块,CP343-1Lean模块不支持。
4.本文仅介绍S7-300集成PN口与S7-200 SMART CPU S7通信。
S7通信介绍
S7通信是S7系列PLC基于MPI、PROFIBUS、ETHERNET网络的一种优化的通信协议,主要用于S7-300/400PLC之间的通信。
S7-300/400通过以太网接口与S7-200 SMARTPLC之间的S7通讯经过测试是可以成功的,需要S7-300/400侧编程调用PUT/GET指令,见表1所示。
表 1 PUT和GET :
S7-400 | S7-300 | 描述 | 简要描述 |
SFB 14 | FB 14 | 读数据 | 单边编程读访问。 |
SFB 15 | FB 15 | 写数据 | 单边编程写访问。 |
S7-300/400根据使用通信接口(集成的PN口或CP343-1/CP443-1)不同,调用的功能块来源也不同。
通信接口为S7-300 集成PN接口时,需要使用Standard Library中PUT/GET指令,如图1所示。
图1 S7-300PN接口需采用Standard Library
通信接口为S7-300 CP通信模块时,需要使用SIMATIC_NET_CP 库中PUT/GET指令,如图2所示。
图2 S7-300 CP模块接口需采用SIMATIC_NET_CP库
S7-400 CPU不区分通信接口,需要使用System FunctionBlocks中的SFB14/SFB15指令块,如图3所示。
图3 S7-400 需采用SFB程序块
硬件及网络组态
本文以采用1个315-2PN/DP,1个S7-200 SMART PLC为例,介绍它们之间的S7通信。
在STEP7中创建一个新项目,项目名称为S7-300-SMART。插入1个S7-300站,在硬件组态中插入CPU315-2PN/DP。如图4所示。
图4 STEP7 项目中插入S7-300站点
设置CPU 315-2PN/DP的IP地址:192.168.0.1,如图5所示。硬件组态完成后,即可下载该组态。
图5 设置CPU PN IP地址
打开“NetPro”设置网络参数,选中CPU 315-2PN/DP,在连接列表中建立新的连接。步骤如图6所示。
图6 NetPro组态视图中插入新连接
选择 Unspecified 站点,选择通讯协议 S7connection,点击Apply,如图7所示。
图7 组态新连接
在弹出的S7 connection属性对话框中,勾选 Establish an activeconnection,设置Partneraddress:192.168.0.2(S7-200 SMART PLC IP地址),如图8所示。
图8 设置S7连接参数
点击 "Address Details" ,再弹出来的对话框设置 Partner 的 Slot为1,如图9所示。点击OK即可关闭该对话框。
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2012年,西门子推出了的SIMATICS7-1500系列PLC,其优异的性能让初次使用的工程人员爱不释手。那么,相对于西门子传统的SIMATICS7-300/400系列PLC,S7-1500系列PLC都有哪些优势呢?以下为我的一点经验之谈。
它的外观设计更人性化,选用时更容易被工程现场人员所接受。S7-1500模块大小比S7-300稍大,机架类似于S7-300,前连接器安装时具有接线位置,并提供专门的电源元件和屏蔽支架及线卡,使接线更方便,可靠性更高;尤其让工程人员心动的是CPU上配置有LED显示屏,可方便显示CPU状态和故障信息等。
从硬件方面来说,S7-1500PLC的处理速度更快,联网能力更强,诊断能力和安全性更高,不仅可节省成本,提高生产效率,安全可靠,维护简单方便,真正成为工厂客户和现场维护人员的控制器。例如,相对于S7-300/400,S7-1500PLC采用新型的背板总线技术,采用高波特率和高传输协议,使其信号处理速度更快;S7-1500所有CPU集成1-3个PROFINET接口,可实现低成本快速组态现场级通信和公司网络通信,而S7-300/400PLC只有个别型号CPU才集成有PROFINET接口;S7-1500PLC的模块集成有诊断功能,诊断级别为通道级,无需进行额外编程,当发生故障时,可快速准确地识别受影响的通道,减少停机时间,这是S7-300/400PLC。
如何彻底解决通讯连接干扰问题呢?
解决方案:可能是调速装置的干扰,或者是接地的问题。接地应严格分开控制地和保护地,控制系统一点接地。
问题反映:直流调速的影响是会有的,但通讯只是一个点对点的应用,采用原装西门子RS-485插头和6XV1830-0EH10电缆,接地系统已经分开,通讯线的接地是单独做的数据地,PLC系统的机壳与机柜相连(金属机柜,原厂家装配的),供电系统的零、地合一。
问题反映:严重到找不到S7统计通讯了,
解决方案:S7-400与TP的距离有多远?其线路是否与变频器的线路靠近?变频器与PLC有通信?
问题反映:PLC到TP270直线距离大概有20米,通讯线放电缆槽沟内长度大约有35米,PLC柜紧挨着直流传动柜,直流传动柜旁边是低压柜(内有液压站电机、主电机风机的接触器、保护器,低压开关、微断等,还有几台变频器),所有的电缆都在一个电缆沟里,有较大部分的平行放置;变频器与直流传动均没有与PLC实现网络通信,所有的运行指令及速度值由PLC输出,PLC通过电缆与相关设备连接。
解决方案:变频器和TP通信线是否有屏蔽?变频器的布线和屏蔽如果处理得不好的话,可能会产生很重的干扰。
是否可以试试将TP暂时放PLC旁边,或者临时拉一条通信电缆(不要放电缆沟)。如果没问题的话,说明是干扰的问题。
问题反映:变频器功率不大,5.5Kw,变频器与TP没有通讯。PLC与TP通讯电缆是西门子电缆,屏蔽层接数据地线,但这根电缆与多根大电流的电缆平行放置,长度大约15米.
已经将TP放在PLC旁边,没有任何问题的,准备更换一根通讯电缆,远离动力电缆,不知是否有效果。PLC端的RS485总线插头的终端电阻不接,TP端的终端电阻接入。
解决方案:如果只是PLC和TP的点对点通信,双方都应该接入终端电阻。
问题反映:采用了上次提出的方法,两端都接入终端电阻,还频繁地出通讯中断的提示,等大修时间在更换一下动力电缆再看看效果。
通过实验,可以肯定干扰的根本原因是通信电缆与多根大电流的电缆(特别是变频器的输入、输出电缆)平行放置在同一电缆沟内,且距离很近。
这个系统比较简单,只是点对点通信,的实验方法就是将两台设备暂时放置在一起,或者临时拉一条通信电缆(不要放电缆沟)。如果干扰消失,肯定是电缆布线引入的干扰。可以用示波器观察RS-485的A、B线对数字地(5针)的波形,如果有强烈干扰,可以看得到干扰信号的波形。