基于DP网络的单向S7通信实训优化

1.组态硬件

在STEP 7中创建一个名为“S7_DP”的项目（见随书光盘的同名例程），CPU为CPU 412-2DP。

选中SIMATIC管理器左边窗口出现的“SIMATIC 400站点”，双击右边窗口中的“硬件”图标，打开硬件组态工具HW Config。可以看到自动生成的机架和4号槽中的CPU模块。将电源模块和信号模块插入机架。

用鼠标双击机架中CPU 412-2DP下面“DP”所在的行，单击出现的DP属性对话框的“常规”选项卡中的“属性”按钮（见图6-5），在出现的“属性-PROFIBUS接口DP”对话框中，单击“新建”按钮，出现“属性-新建子网PROFIBUS”对话框，采用默认的传输速率1.5 Mbit/s，配置文件为“标准”。多次单击“确定”按钮，返回HW Config，可以看到生成的名为“PROFIBUS（1）”的网络。CPU集成的DP接口和MPI接口默认的地址均为2，默认的工作模式为DP主站。单击工具栏上的按钮，编译并保存组态信息。

在SIMATIC管理器中生成一个S7-300站。在HW Config中，将CPU 313C-2DP插入机架，在自动打开的“属性-PROFIBUS接口”对话框的“参数”选项卡中，设置站地址为3，选中“子网”列表中的“PROFIBUS（1）”（见图6-22），将CPU 313C-2DP连接到DP网络上，默认的工作方式为DP主站。在CPU属性对话框的“常规”选项卡中，设置MPI地址为3。将电源模块和信号模块插入机架。单击工具栏上的按钮，编译并保存组态信息。

图6-22 DP接口属性对话框

2.组态S7连接

单击SIMATIC管理器工具栏上的按钮，打开网络组态工具NetPro，可以看到两个站已经连接到DP网络上。选中CPU 412-2DP所在的小方框，在NetPro下面的窗口出现连接表（见图6-23）。双击连接表的第1行，在出现的“插入新连接”对话框中（见图6-24的左图），系统默认的通信伙伴为同一项目中的CPU 313C-2DP，默认的连接类型为S7连接。

图6-23 网络与连接的组态

单击“确定”按钮，确认默认的设置，出现S7连接属性对话框，因为S7-300集成的DP接口不支持双向S7通信，“本地连接端点”区中的“单向”复选框被自动选中，并且不能更改，默认的连接方式为“单向”。在调用通信SFB时，将会使用“块参数”区的“本地ID”（本地标识符）的值。

因为是单向连接，连接表中没有通信伙伴的ID（标识符，见图6-23），选中CPU 313C-2DP所在的小方框，连接表中没有连接信息。

图6-24 插入新连接与连接属性对话框

组态好连接后，单击工具栏上的按钮，编译并保存网络组态信息。

在单向S7连接中，仅需将网络组态信息下载到S7通信的客户机（CPU 412-2DP）。

3.生成数据块

选中SIMATIC管理器左边窗口中SIMATIC 400（1）站的“块”文件夹，用鼠标右键单击右边的窗口，执行出现的快捷菜单中的命令，生成数据块DB1。打开DB1，生成一个名为ARAY，有20个字节元素的数组（见图6-20）。

用同样的方法生成数据块DB2，在数据块中创建一个名为ARAY，有20个字节元素的数组。也可以用复制和修改名称的方法来创建内部结构相同的数据块。

4.S7通信编程

在S7单向连接中，CPU 412-2DP和CPU 313C-2DP分别作为客户机和服务器，客户机在OB1中调用单向通信功能块GET和PUT，读、写服务器的存储区。服务器不需要调用通信功能块。本例程中的程序主要用来验证S7通信是否成功，没有什么工程意义。

GET、PUT在通信请求信号REQ的上升沿时激活数据传输，为了实现周期性的数据传输，用时钟存储器位提供的时钟脉冲作REQ信号。

时钟存储器的组态方法如下：打开HW Config，双击机架中CPU 412-2DP所在的行，在出现的CPU属性对话框的“周期/时钟存储器”选项卡中（见图3-15），单击复选框“时钟存储器”，设置用于时钟存储器的存储器字节为MB8。MB8的第1位M8.1的周期为200ms（ON 100ms，OFF 100ms）。

双击打开CPU 412-2DP的OB1，用“视图”菜单中的命令设置编程语言为STL（语句表）。执行菜单命令“视图”→“总揽”，打开程序编辑器左边的指令列表窗口。打开文件夹“\库\Standard Library\System Function Blocks”，将其中的SFB15“PUT”和SFB14“GET”指令拖放到程序区。

CPU 413-2DP的OB1的程序段1中的两条语句，使M10.0和M8.1的相位相反。它们分别作系统功能块GET和PUT的REQ（通信请求）信号，它们的上升沿互差100ms。下面是OB1中的程序：

(www.xing528.com)

SFB的在线帮助给出了STATUS的警告或错误代码的意义。

下面是CPU 412-2DP的OB35中的程序：

在CPU 412-2DP的初始化程序OB100中，调用SFC21，将数据发送区DB1和MB40～MB59中的各个字分别预置为16#4001和16#4002，将DB2和MB20～MB39中的数据接收区的各个字清零。程序中的LW20和LW22是OB100的局部变量字。

下面是CPU 412-2DP的OB100中的程序：

CPU 313C-2DP和CPU 412-2DP的OB100中的程序基本上相同，其区别在于前者将数据发送区DB1和MB40～MB59中的各个字分别预置为16#3001和16#3002。CPU 313C-2DP的OB1中没有通信程序，OB35每100ms将DB1.DBW加2。

5.通信的仿真实验

图6-25是该项目组态和编程结束后的SIMATIC管理器。

图6-25 SIMATIC管理器

单击工具栏上的按钮，打开PLCSIM，出现名为S7-PLCSIM1的窗口（见图6-26的左图），可以将它视为一台仿真PLC。

图6-26 用PLCSIM仿真两台PLC

选中SIMATIC管理器左边窗口CPU 412-2DP的“块”文件夹，单击工具栏上的按钮，下载“块”文件夹中的系统数据和程序块。下载后S7-PLCSIM1的标题栏出现了下载的PLC站的名称SIMATIC 400（1）和CPU的型号CPU 412-2DP。生成一个视图对象，将它的地址改为DB2.DBW0。

单击PLCSIM工具栏上的按钮，生成一个名为S7-PLCSIM2的新的仿真PLC（见图6-26的右图）。

选中SIMATIC管理器左边窗口CPU313C-2DP的“块”文件夹，单击工具栏上的按钮，下载“块”文件夹中的系统数据和程序块。下载后S7-PLCSIM2的标题栏出现了下载的PLC站的名称SIMATIC 300（1）和CPU的型号CPU313C-2DP。生成一个视图对象，将它的地址改为DB2.DBW0。

在时钟脉冲M8.1的上升沿，CPU 412-2DP每200ms读取一次CPU 313C-2DP的数据；在时钟脉冲M10.0的上升沿，每200ms将数据写入CPU 313C-2DP的数据区。

运行时通信双方的OB35使DB1.DBW0的值不断增大，然后发送给对方的DB2.DBW0。下载后将两台仿真PLC切换到RUN-P模式，可以看到双方接收到的第一个字DB2.DBW0的值在不断增大。

选中SIMATIC管理器中的SIMATIC 400（1）站，执行菜单命令“插入”→“S7块”→“变量表”，生成一个变量表。双击打开生成的变量表，在地址列输入两个接收地址区的第一个字和最后一个字。

用同样的方法生成SIMATIC 300（1）站的变量表，两个变量表中被监控的变量相同。

同时打开两个变量表，调节它们的位置和大小，保证能同时看到其中的全部变量。单击工具栏上的按钮，选中的变量表进入监控状态，“状态值”列显示的是PLC中变量的值，标题栏出现浅蓝色的横条。单击另一个变量表，它被选中。单击工具栏上的按钮，使它也进入监控状态。

图6-27是在运行时复制的通信双方的变量表。在变量表中可以看到双方接收到的DB2.DBW0的值在不断地增大，此外可以看到各数据接收区接收到的数据与对方OB100中设置的值相同。

图6-27 两块CPU的变量表