1. 概述

介紹

SIMATIC S7- PN CPU包含一個集成的 PROFINET 接口，該接口除了具有 PROFINET I/O功能外還具有 TCP 通信功能。通過該集成以太網(wǎng)接口組態(tài) TCP 通信時，只能使用西門子全新SB1221數(shù)字量輸入模塊6ES7221-3AD30-0XB0開放式通信專用的功能塊。依據(jù)RFC793的TCP協(xié)議，在STEP7”通訊塊”的“標(biāo)準(zhǔn)庫”（圖1所示）中提供了下列FB，通過用戶程序與符合以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的通訊伙伴進(jìn)行數(shù)據(jù)交換:

? 用于分配連接參數(shù)的UDT 65 "TCON_PAR"
? 用于建立連接的FB 65 "TCON"
? 用于終止連接的FB 66 "TDISCON"
? 用于發(fā)送數(shù)據(jù)的FB 63 "TSEND"
? 用于接收數(shù)據(jù)的FB 64 "TRCV"

OPEN Communication Wizard下載地址鏈接：25209116

圖1

解決方案
要通過 S7-PN CPU 的 集成PROFINET 接口實(shí)現(xiàn)開放的 TCP 通信，不能在硬件組態(tài)中完成，必須在一個數(shù)據(jù)塊中指定每個連接的參數(shù)。使用 “Open Communication Wizard” 工具可以簡單明了地指定連接參數(shù)，該工具可將一個包含所有參數(shù)的 UDT 導(dǎo)出到您的 STEP 項(xiàng)目中。使用該 UDT 可建立含有連接描述的數(shù)據(jù)塊。隨后，需使用通信功能塊 FB65 "TCON"、FB66 "TDISCON"、FB63 "TSEND" 和 FB64 "TRCV"完成程序的編寫。

2. 系統(tǒng)配置
CPU采用兩個315-2PN/DP，使用以太網(wǎng)進(jìn)行通信，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D2所示：

圖2

3. 配置OPEN Communication Wizard
首先使用STEP7創(chuàng)建一個項(xiàng)目，名稱為open_TCP_wizard，建立兩個315PN/DP站。安裝并打開向?qū)А�從路徑“開始 ® Simatic ® Open Communication Wizard ® Open Communication Wizard”打開向?qū)А４蜷_后如圖3所示，點(diǎn)擊下一步：

圖3

在圖4中選擇STEP7項(xiàng)目以及塊文件夾，點(diǎn)擊下一步，如圖5所示：

圖4

 

圖5

在圖5中選擇New, 然后點(diǎn)擊下一步，如圖6所示：

圖6

在圖6中選擇TCP native, 點(diǎn)擊下一步，如圖7所示：

圖7

點(diǎn)擊下一步，如圖8所示：

圖8

在圖8中設(shè)置兩個315PN/DP的“Connection ID”“Connection name ”“Connection establishment”“IP address”“Used interface”，在本例中，將partner A設(shè)置為Active，即為客戶端。Partner B設(shè)置為Passive，即為服務(wù)器端。對于“Unspecified connection partner”，如果選中，則服務(wù)器端不指定客戶端的IP地址；如果不選中，則服務(wù)器端指定客戶端的IP地址。點(diǎn)擊下一步，如圖9所示：

圖9

在圖9中設(shè)定partnet B的端口號，本例中設(shè)置為2000。點(diǎn)擊下一步，如圖10所示：

圖10

在圖10中分別定義用于TCP通信的數(shù)據(jù)連接結(jié)構(gòu)的名稱UDT65, 以及在項(xiàng)目open_TCP_wizard中選擇塊文件夾。點(diǎn)擊下一步如圖11所示，再點(diǎn)擊下一步如圖12所示：

圖11

 

圖12

編譯無誤后如圖13所示：

圖13

點(diǎn)擊Finish完成向?qū)У呐渲谩＿@樣在項(xiàng)目open_TCP_wizard的塊中生成了UDT65, 如圖14所示。

圖14

4. 在STEP7中為項(xiàng)目open_TCP_wizard編寫程序

首先為Active端編寫程序。在SIMATIC 315PN-1的塊中創(chuàng)建DB101，定義一個變量DB_VAR，變量類型為UDT65。如圖15所示。

圖15

在OB1中依次調(diào)用FB65，F(xiàn)B63，F(xiàn)B64，F(xiàn)B66，如圖16，17，18，19所示：

圖16

程序中的參數(shù)說明見表1

參數(shù)名	參數(shù)說明
REQ	上升沿觸發(fā)建立通信連接
ID	連接ID
CONNECT	與變量類型為UDT65的變量相連
DONE	為1時，連接正確建立
BUSY	為1時，正建立連接
ERROR	為1時，有故障發(fā)生
STATUS	故障代碼

表1 FB65參數(shù)說明

 

圖17

程序中的參數(shù)說明見表2

參數(shù)名	參數(shù)說明
REQ	上升沿觸發(fā)
ID	連接ID
LEN	數(shù)據(jù)發(fā)送的最大長度
DATA	數(shù)據(jù)發(fā)送的區(qū)域
DONE	為1時，連接正確建立
BUSY	為1時，正建立連接
ERROR	為1時，有故障發(fā)生
STATUS	故障代碼

表2 FB63參數(shù)說明

 

圖18

程序中的參數(shù)說明見表3

參數(shù)名	參數(shù)說明
EN_R	為1時使能
ID	連接ID
LEN	接收區(qū)域的長度
DATA	接收數(shù)據(jù)區(qū)
NDR	為1時，接收完成
BUSY	為1時，正在接收
ERROR	為1時，有故障發(fā)生
STATUS	故障代碼
RCVD_LEN	實(shí)際接收的數(shù)據(jù)長度

表3 FB64參數(shù)說明

 

圖19

 

程序中的參數(shù)說明見表4

參數(shù)名	參數(shù)說明
REQ	上升沿觸發(fā)
ID	連接ID
DONE	為1時，斷開連接完成
BUSY	為1時，正斷開連接
ERROR	為1時，有故障發(fā)生
STATUS	故障代碼

表4 FB66參數(shù)說明

 

OB1編寫完成后，SIMATIC 315PN-1的程序塊如圖20所示：

圖20

同理，為SIMATIC 315PN-2站編寫程序，與SIMATIC 315PN-1類似，在DB101中定義數(shù)據(jù)類型為UDT65的變量，在OB1中調(diào)用西門子全新SB1221數(shù)字量輸入模塊6ES7221-3AD30-0XB0FB65，F(xiàn)B63，F(xiàn)B64，F(xiàn)B66。將硬件組態(tài)和程序分別下到兩個S7300站中。
在cpu運(yùn)行的情況下分別監(jiān)控兩個站OB1的狀態(tài)。首先在兩個站的FB65中，將“REQ”置1，使連接建立。然后將SIMATIC 315PN-1 MB100-MB109賦值B#16#12，同時在SIMATIC 315PN-2站中將FB64的EN_R置1，接著在SIMATIC 315PN-1的FB63中，將M0.2設(shè)置上升沿信號，此時SIMATIC 315PN-2站的MB200-MB209接收到來自SIMATIC 315PN-1站的數(shù)據(jù)B#16#12，如圖21所示：

圖21

同樣的操作，將SIMATIC 315PN-2的MB100-MB109賦值B#16#03，SIMATIC 315PN-1的MB200-MB209接收到B#16#03，圖22所示。

圖22

5. 常見問題
? ® 接收區(qū)的長度怎么指定？
如果LEN不為0，區(qū)域長度由LEN的值指定；如果LEN為0，則由DATA參數(shù)長度信息指定。
? ® 接收功能塊FB64的參數(shù)LEN怎么設(shè)置？
答：接收器無法檢測數(shù)據(jù)流中的某條消息在何處結(jié)束以及下一條消息在何處開始。因此，建議將通訊伙伴接收功能塊FB64 的參數(shù)LEN設(shè)置為發(fā)送方FB63 參數(shù)LEN的值，即通信雙方發(fā)送區(qū)的長度與對方接收區(qū)的長度保持一致。
? ® FB64有時顯示故障代碼80A1？
答：通信雙方的通信連接未成功建立，先執(zhí)行FB66，然后再次調(diào)用FB65。
? ® FB65的DONE為什么一直為0？
答：在連接建立的很短時間 內(nèi)DONE為1，然后復(fù)位到0，所以無法監(jiān)控1的狀態(tài)。可以通過采集它的上升沿信號來獲取。
? ® FB65顯示故障代碼873A?
答：功能塊沒有正確關(guān)聯(lián)變量類型為UDT65的參數(shù)。檢查所定義的變量以及相應(yīng)的DB塊。