上海眹鋅電氣設備有限公司 評著“以人為本、科技先導、顧客滿意、持續改進"的工作方針,致力于工業自動化控制領域的產品開發、工程配套和系統集成,擁有豐富的自動化產品的應用和實踐經驗以及雄厚的技術力量,尤其以 PLC復雜控制系統、傳動技術應用、伺服控制系統、數控備品備件、人機界面及網絡/軟件應用為公司的技術特長,幾年來, 在與德國 SIEMENS公司
西門子6AV6545-0BC15-2AX0
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SIEMENS西門子上海朕鋅電氣設備有限公司
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1.概述
1.1 S7-1200 的PROFINET 通信口
S7-1200 CPU 本體上集成了一個 PROFINET 通信口,支持以太網和基于 TCP/IP 的通信標準。使用這個通信口可以實現 S7-1200 CPU 與編程設備的通信,與HMI觸摸屏的通信,以及與其它 CPU 之間的通信。這個PROFINET 物理接口是支持10/100Mb/s的 RJ45口,支持電纜交叉自適應,因此一個標準的或是交叉的以太網線都可以用于這個接口。
1.2 S7-1200支持的協議和zui大的連接資源
S7-1200 CPU 的PROFINET 通信口支持以下通信協議及服務
• TCP
• ISO on TCP ( RCF 1006 )
• S7 通信 (服務器端)
通信口所支持的zui大通信連接數
S7-1200 CPU PROFINET 通信口所支持的zui大通信連接數如下:
• 3個連接用于HMI (觸摸屏) 與 CPU 的通信
• 1個連接用于編程設備(PG)與 CPU 的通信
• 8個連接用于Open IE ( TCP, ISO on TCP) 的編程通信,使用T-block 指令來實現
• 3個連接用于S7 通信的服務器端連接,可以實現與S7-200,S7-300以及 S7-400 的以太網S7 通信
S7-1200 CPU可以同時支持以上15個通信連接,這些連接數是固定不變的,不能自定義。
TCP(Transport Connection Protocol)
TCP是由 RFC 793描述的標準協議,可以在通信對象間建立穩定、安全的服務連接。如果數據用TCP協議來傳輸,傳輸的形式是數據流,沒有傳輸長度及信息幀的起始、結束信息。在以數據流的方式傳輸時接收方不知道一 條信息的結束和下一條信息的開始。因此,發送方必須確定信息的結構讓接收方能夠識別 。在多數情況下TCP應用了IP (Internet protocol) ,也就是“TCP/IP 協議”, 它位于 ISO-OSI 參考模型的第四層。
協議的特點:
• 與硬件綁定的高效通信協議
• 適合傳輸中等到大量的數據 (<=8192 bytes)
• 為大多數設備應用提供
– 錯誤恢復
– 流控制
– 可靠性
• 一個基于連接的協議
• 可以靈活的與支持TCP協議的第三方設備通信
• 具有路由兼容性
• 只可使用靜態數據長度
• 有確認機制
• 使用端口號進行應用尋址
• 大多數應用協議,如NET、FTP都使用TCP
• 使用 SEND/RECEIVE 編程接口進行數據管理需要編程來實現
1.3 硬件需求和軟件需求
硬件:
① S7-1200 CPU
② S7-300 CPU + CP343-1(支持S7 Client)
③ PC(帶以太網卡)
④ TP以太網電纜
軟件:
① STEP 7 Basic V10.5
② STEP 7 V5.4
2. ISO on TCP 通信
S7-1200 CPU 與S7-300/400 之間通過ISO on TCP 通信,需要在雙方都建立連接,連接對象選擇“Unspecified”。
所完成的通信任務為:
① S7-1200將DB3里的100個字節發送到S7-300的DB2中
② S7-300將輸入數據IB0發送給S7-1200的輸出數據區QB0。
2.1 S7-1200 CPU 的組態編程
組態編程過程與 S7-1200 CPU 之間的通信基本相似 (見 6.3 ),這里簡單描述一下步驟:
① 使用STEP 7 Basic V10.5 軟件新建一個項目
在STEP 7 Basic 的“Portal View”中選擇 “Create new project”創建一個新項目
② 添加新設備
然后進入“Project view”,在“Project tree”下雙擊“Add new device”,在對話框中選擇所使用的S7-1200 CPU添加到機架上,命名為 PLC_1。
③ 為 PROFINET 通信口分配以太網地址
在“Device View”中點擊 CPU 上代表PROFINET 通信口的綠色小方塊,在下方會出現PROFINET 接口的屬性,在 “Ethernet addresses”下分配IP 地址為 192.168.0.1 ,子網掩碼為255.255.255.0。
④ 在 S7-1200 CPU 中調用“TSEND_C”通信指令并配置連接參數和塊參數
在主程序中調用發送通信指令,進入“Project tree” > “ PLC_1”>“Program blocks”>“Main”主程序中,從右側窗口“Instructions”> “Extended Instructions”>“Communications”下調用“TSEND_C”指令,并選擇“Single Instance”生成背景 DB塊。然后單擊指令塊下方的“下箭頭”,使指令展開顯示所有接口參數。
然后,創建并定義發送數據區 DB 塊。通過“Project tree”>“ PLC_1”> “Program blocks” >“Add new block” ,選擇 “Data block”創建 DB 塊,選擇尋址,點擊“OK”鍵,定義發送數據區為 100個字節的數組。
根據所使用的參數創建符號表,如圖1所示。
配置連接參數,如圖2所示。
配置塊接口參數,如圖3所示。
圖1 創建所使用參數的符號表圖PLC tag
圖2 配置連接參數
圖3 配置 TSEND_C 塊參數
⑤ 調用“TRCV”通信指令并配置塊參數如圖6 47所示。
因為與發送使用的是同一連接,所以使用的是不帶連接的發送指令“TRCV”,連接“ID”使用的也是“TSEND_C”中的“Connection ID”號,如圖4所示。
圖4 配置 T_RCV 塊參數
2.2 S7-300 CPU 的ISO on TCP通信的組態編程
① 使用STEP 7 軟件新建一個項目并進行硬件組態
創建完新項目,在項目的窗口下,右鍵菜單里,選擇“Insert New Object”>“SIMATIC 300 Station” ,插入一個S7-300 站。
為了編程方便,我們使用時鐘脈沖激活通信任務,在CPU的“Properties”>“Cycle/Clock Memory”中設置,如圖5所示。
圖5 設置時鐘脈沖
每一個時鐘位都按照不同的周期/頻率在0和1之間切換變化,見表1。
表1:時鐘位頻率
位 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
周期(S) | 2 | 01. Jun | 1 | 0.8 | 0.5 | 0.4 | 0.2 | 0.1 |
頻率(Hz) | 0.5 | 0.625 | 1 | Jan 25 | 2 | 02. Mai | 5 | 10 |
② 配置以太網模塊
進入“HW Config”中,組態所使用的 CPU 及“CP343-1”模板。并新建以態網 Ethernet (1) ,配置“CP343-1”模板IP 地址為:192.168.0.2,子網掩碼為: 255.255.255.0 。如圖6所示。配置完硬件組態及屬性,編譯存盤并下載所有硬件組態。
圖6 S7-300 硬件配置
③ 網絡組態
打開 “NetPro” 配置網絡,選中 CPU,在連接列表里建立新的連接并選擇連接對象和通信協議,如圖7所示。
圖7 創建新的連接并選擇 ISO-on-TCP 協議
這時會跳出通用信息,如圖8所示。
圖8 通用信息
然后,進入“Addresses”配置通信雙方的IP 地址及TSAP 地址,如圖9所示。
圖9 配置通信的IP 地址及TSAP 地址
配置完連接并編譯存盤后,將網絡組態下載到CPU300中。
④ 軟件編程
在OB1中,從“Libraries”>“SIMATIC_NET_CP”>“CP300”下,調用FC5(AG_SEND)、FC6(AG_RECV)通信指令。創建接收數據區為 DB2,定義成100個字節的數組。
CALL “ AG_RECV” //調用FC6
ID :=1 // 連接號,要與連接配置列表中*,見圖8
LADDR :=W#16#100 //CP的地址,要與配置中*,見圖8
RECV :=P#DB2.DBX 0.0 BYTE 100 //接收數據區
NDR :=M10.0 //為1時,接收到新數據
ERROR :=M10.1 //為1時,有故障發生
STATUS :=MW12 //狀態代碼
LEN :=MW14 //接收到的實際數據長度
CALL “AG_SEND” //調用FC5
ACT :=M0.2 //為1時,激活發送任務
ID :=1 // 連接號,要與連接配置中*
LADDR :=W#16#100 //CP的地址,要與配置中*
SEND :=IB0 //發送數據區
LEN :=1 //發送數據的長度
DONE :=M10.2 //為1時,發送完成
ERROR :=M10.3 //為1時,有故障發生
STATUS :=MW16 //狀態代碼
2.3 監控通信結果
下載S7-1200和S7-300中的所有組態及程序,監控通信結果,如圖10、圖11所示。
在S7-1200 CPU中向DB3中寫入數據:“11”、“22”、“33”,則在S7-300中的DB2塊收到數據也為“11”、“22”、“33”。
在S7-300 CPU中,將“2#1111_1111”寫入IB0,則在S7-1200 CPU中QB0中收到的數據也為“2#1111_1111”。
圖10 S7-1200監控表
圖11 S7-300 變量表
3. TCP 通信
使用TCP 協議通信,除了連接參數的定義不同,通信雙方的其它組態及編程與前面的ISO on TCP 協議通信*相同。
S7-1200 CPU中,使用 TCP 協議與S7-300通信時,PLC_1的連接參數,如圖12所示。通信伙伴 S7-300 的連接參數,如圖13所示。
西門子6AV6545-0BC15-2AX0
圖12 S7-1200 的TCP連接參數的配置
圖13 S7-300 的TCP連接參數的配置
1 自引導方式介紹和準備
1.1 自引導方式介紹
在下面的情況下,觸摸屏需要通過自引導的方式恢復為出廠設置。
(1) 當觸摸屏不能進入操作系統,例如觸摸屏啟動后顯示為白色的界面。
(2) 觸摸屏界面上彈出系統錯誤提示,例如找不到PDATA.F文件。
(3) 點擊裝載窗口上的按鈕無反應或者報錯。
(4) 忘記觸摸屏的密碼,無法進入觸摸屏的控制面板。
目前支持通過以太網連接恢復為出廠設置的面板類型為MP377和TP177B 4.3”( 訂貨號為6AV6 642-0BD01-3AX0)
注意:
OS更新與恢復為出廠設置區別
(1)恢復為出廠設置時,HMI 設備上的許可證密鑰將被刪除。如果不使用恢復為出廠設置來更新操作系統,則 HMI 設備上的許可證密鑰將會保留。
(2)恢復為出廠設置時,所有數據通道參數均會恢復。只有重新配置數據通道之后,傳送才能啟動。
1.2 下載準備
以太網線,直通線或者交叉線均可。建議使用交叉線,因為直通線需要計算機的網卡支持直通線。
(1)交叉線:
一端使用T568B標準(橙白—1,橙—2,綠白—3,藍—4,藍白—5,綠—6,棕白—7,棕—8),另外一端使用T568A(綠白—1,綠—2,橙白—3,藍—4,藍白—5,橙—6,棕白—7,棕—8 )。
(2)直通線:
兩端都使用T568B標準(橙白—1,橙—2,綠白—3,藍—4,藍白—5,綠—6,棕白—7,棕—8)。
注意:
上面的數值1,2,…,8 表示RJ45接頭的引腳序號。
2 下載設置
2.1 觸摸屏的下載設置
給觸摸屏斷電。
注意:
保持觸摸屏處于斷電狀態。
2.2 組態計算機上的下載設置
(1)設置PG/PC接口
打開組態計算機的控制面板,找到Set PG/PC接口圖標,雙擊出現如下畫面界面,在應用程序訪問點中選擇S7Online(Step 7)-->本地的以太網卡名稱。
圖1
(2)打開ProSave軟件
ProSave軟件在安裝WinCC Flexible時默認安裝。同時,ProSave也可以單獨安裝。下載鏈接如下:10347815
在開始—>所有程序—>SIMATIC—>ProSave下打開ProSave軟件,如下圖所示:
圖2
(3)ProSave軟件設置
在ProSave軟件中,在設備類型中選擇觸摸屏的型號,并將連接方式選擇為Ethernet,如下圖中的內容1所示。同時,在IP地址中輸入一個IP地址,此IP地址與組態計算機處于同一個網段。,或者IP地址任意,且不與計算機本身的IP地址沖突。
圖3
(4)切換到OS更新界面
點擊圖3中的OS Update頁簽,切換到界面4。使能Reset to factory settings,并在MAC地址中輸入觸摸屏的MAC地址。MAC地址可以從觸摸屏的啟動界面或者觸摸屏的背面的標簽上得到,如圖5。
圖4
圖5
(5)點擊OS更新按鈕并給觸摸屏上電
點擊Update OS按鈕,出現如下圖所示的提示畫面,點擊Yes,并立刻給觸摸屏上電。
圖6
注意:
點擊Yes后,給觸摸屏上電,上電的速度越快越好。如果時間間隔較長,會導致引導操作失敗。
(6)執行恢復工廠設置的OS更新
當成功引導后,會出現如下界面。請等待此操作結束。
圖7
1.3 錯誤排查
如果此過程不能正確完成,請檢查
(1) 網線連接是否正確。
(2) 中間有交換機的話,保證組態計算機與交換機處于同一個網段,組態計算機的IP地址不要使用xxx.xxx.xxx.1。
(3) 觸摸屏上電順序是否正確。觸摸屏開始處于斷電狀態,點擊OS更新之后,再改觸摸屏上電。
(4) 上電的時間間隔要盡可能短。
(5) 卸載或者關閉組態計算機上的殺毒軟件和防火墻,他們會阻止數據的傳送。
1,【北京】2,【天津】
3,【上海】
4,【重慶】
二、【自治區】1,【新疆】:2地級市——烏魯木齊、克拉瑪依19縣級市——石河子、阿拉爾市、圖木舒克、五家渠、哈密、吐魯番、阿克蘇、喀什、和田、伊寧、塔城、阿勒泰、奎屯、博樂、昌吉、阜康、庫爾勒、阿圖什、烏蘇
2,【西藏】:1地級市-
1縣級市-日喀則
3,【寧夏】:5地級市——銀川、石嘴山、吳忠、固原、中衛
2縣級市——青銅峽市、靈武市
4,【內蒙古】:9地級市——呼和浩特、包頭、烏海、赤峰、通遼、鄂爾多斯、呼倫貝爾、巴彥淖爾、烏蘭察布11縣級市——霍林郭勒市、滿洲里市、牙克石市、扎蘭屯市、根河市、額爾古納市、豐鎮市、錫林浩特市、二連浩特市、烏蘭浩特市、阿爾山市
5,【廣西】:14地級市——南寧、柳州、桂林、梧州、北海、崇左、來賓、賀州、玉林、百色、河池、欽州、防城港、貴港
7縣級市——岑溪、憑祥、合山、北流、宜州、東興、桂平
三、【省級行政單位】
1,【黑龍江】13地級市——哈爾濱、大慶、齊齊哈爾、佳木斯、雞西、鶴崗、雙鴨山、牡丹江、伊春、七臺河、黑河、綏化
19縣級市——五常、雙城、尚志、納河、虎林、密山、鐵力、同江、富錦、綏芬河、海林、寧安、穆林、北安、五大連池、肇東、海倫、安達
2,【吉林】:8地級市——長春、吉林、四平、遼源、通化、白山、松原、白城
20縣級市——九臺市、榆樹市、德惠市、舒蘭市、樺甸市、蛟河市、磐石市、公主嶺市、雙遼市、梅河口市、集安市、臨江市、大安市、洮南市、延吉市、圖們市、敦化市、龍井市、琿春市、和龍市
3,【遼寧】:14地級市——沈陽、大連、鞍山、撫順、本溪、丹東、錦州、營口、阜新、遼陽、盤錦、鐵嶺、朝陽、葫蘆島
17縣級市——新民、瓦房店、普蘭、莊河、海城、東港、鳳城、凌海、北鎮、大石橋、蓋州、燈塔、調兵山、開原、凌源、北票、興城
4,【河北】:11地級市——石家莊、唐山、邯鄲、秦皇島、保定、張家口、承德、廊坊、滄州、衡水、邢臺
22縣級市——辛集市、藁城市、晉州市、新樂市、鹿泉市、遵化市、遷安市、武安市、南宮市、沙河市、涿州市、定州市、安國市、高碑店市、泊頭市、任丘市、黃驊市、河間市、霸州市、三河市、冀州市、深州市
5,【山東】:17地級市——濟南、青島、淄博、棗莊、東營、煙臺、濰坊、濟寧、泰安、威海、日照、萊蕪、臨沂、德州、聊城、菏澤、濱州
28縣級市——章丘、膠南、膠州、平度、萊西、即墨、滕州、龍口、萊陽、萊州、招遠、蓬萊、棲霞、海陽、青州、諸城、安丘、高密、昌邑、兗州、曲阜、鄒城、乳山、文登、榮成、樂陵、臨清、禹城
6,【江蘇】:13地級市——南京、鎮江、常州、無錫、蘇州、徐州、連云港、淮安、鹽城、揚州、泰州、南通、宿遷
27縣級市——江陰市、宜興市、邳州市、新沂市、金壇市、溧陽市、常熟市、張家港市、太倉市、昆山市、吳江市、如皋市、通州市、海門市、啟東市、東臺市、大豐市、高郵市、江都市、儀征市、丹陽市、揚中市、句容市、泰興市、姜堰市、靖江市、興化市
7,【安徽】:17地級市——合肥、蚌埠、蕪湖、淮南、亳州、阜陽、淮北、宿州、滁州、安慶、巢湖、馬鞍山、宣城、黃山、池州、銅陵
5縣級市——界首、天長、明光、桐城、寧國
8,【浙江】:11地級市——杭州、嘉興、湖州、寧波、金華、溫州、麗水、紹興、衢州、舟山、臺州
22縣級市——建德市、富陽市、臨安市、余姚市、慈溪市、奉化市、瑞安市、樂清市、海寧市、平湖市、桐鄉市、諸暨市、上虞市、嵊州市、蘭溪市、義烏市、東陽市、永康市、江山市、臨海市、溫嶺市、龍泉市
9,【福建】:9地級市——福州、廈門、泉州、三明、南平、漳州、莆田、寧德、龍巖
14縣級市——福清市、長樂市、永安市、石獅市、晉江市、南安市、龍海市、邵武市、武夷山、建甌市、建陽市、漳平市、福安市、福鼎市
10,【廣東】:21地級市——廣州、深圳、汕頭、惠州、珠海、揭陽、佛山、河源、陽江、茂名、湛江、梅州、肇慶、韶關、潮州、東莞、中山、清遠、江門、汕尾、云浮
22縣級市——增城市、從化市、樂昌市、南雄市、臺山市、開平市、鶴山市、恩平市、廉江市、雷州市 吳川市、高州市、化州市、高要市、四會市、興寧市、陸豐市、陽春市、英德市、連州市、普寧市、羅定市
11,【海南】:2地級市——海口、三亞
6縣級市——瓊海、文昌、萬寧、五指山、儋州、東方
12,【云南】:8地級市——昆明、曲靖、玉溪、保山、昭通、麗江、普洱、臨滄
9縣級市——安寧市、宣威市、個舊市、開遠市、景洪市、楚雄市、大理市、潞西市、瑞麗市
13,【貴州】:4地級市——貴陽、六盤水、遵義、安順
9縣級市——清鎮市、赤水市、仁懷市、銅仁市、畢節市、興義市、凱里市、都勻市、福泉市
14,【四川】:18地級市——成都、綿陽、德陽、廣元、自貢、攀枝花、樂山、南充、內江、遂寧、廣安、瀘州、達州、眉山、宜賓、雅安、資陽
14縣級市——都江堰市、彭州市、邛崍市、崇州市、廣漢市、什邡市、綿竹市、江油市、峨眉山市、閬中市、華鎣市、萬源市、簡陽市、西昌市
15,【湖南】:13地級市——長沙、株洲、湘潭、衡陽、岳陽、郴州、永州、邵陽、懷化、常德、益陽、張家界、婁底
16縣級市——瀏陽市、醴陵市、湘鄉市、韶山市、耒陽市、常寧市、武岡市、臨湘市、汨羅市、津市市、沅江市、資興市、洪江市、冷水江市、漣源市、吉首市
16,【湖北】:12地級市——武漢、襄樊、宜昌、黃石、鄂州、隨州、荊州、荊門、十堰、孝感、黃岡、咸寧
24縣級市——大冶市、丹江口市、洪湖市、石首市、松滋市、宜都市、當陽市、枝江市、老河口市、棗陽市、宜城市、鐘祥市、應城市、安陸市、漢川市、麻城市、武穴市、赤壁市、廣水市、仙桃市、天門市、潛江市、恩施市、利川市
17,【河南】:17地級市——鄭州、洛陽、開封、漯河、安陽、新鄉、周口、三門峽、焦作、平頂山、信陽、南陽、鶴壁、濮陽、許昌、商丘、駐馬店
21縣級市——鞏義市、新鄭市、新密市、登封市、滎陽市、偃師市、汝州市、舞鋼市、林州市、衛輝市、輝縣市、沁陽市、孟州市、禹州市、長葛市、義馬市、靈寶市、鄧州市、永城市、項城市、濟源市
18,【山西】:11地級市——太原、大同、忻州、陽泉、長治、晉城、朔州、晉中、運城、臨汾、呂梁
11縣級市——古交、潞城、高平、介休、永濟、河津、原平、侯馬、霍州、孝義、汾陽
19,【陜西】:10地級市——西安、咸陽、銅川、延安、寶雞、渭南、漢中、安康、商洛、榆林
3縣級市——興平市、韓城市、華陰市
20,【甘肅】:12地級市——蘭州、天水、平涼、酒泉、嘉峪關、金昌、白銀、武威、張掖、慶陽、定西、隴南
4縣級市——玉門市、敦煌市、臨夏市、合作市
21,【青海】:1地級市——西寧
2縣級市——格爾木、德令哈
22,【江西】:11地級市——南昌、九江、贛州、吉安、鷹潭、上饒、萍鄉、景德鎮、新余、宜春、撫州