S7-300与第三方的TCP通信_Server(STEP7)
概述
simatic s7- 300 cpu集成了 profinet 接口，该接口除了具备连接 profinet总线通信功能，同时还可用于标准的 tcp 通信。
通过组态tcp连接及使用开放式通信专用功能块与其它设备建立tcp连接以实现通信。
本文以s7-300cpu作为tcp的服务器，pc机上运行的tcp&udpdebug软件模拟第三方设备作为客户端；进行通信的配置过程。
自动化解决方案
网络拓扑结构
如图1所示，300 plc（192.168.0.1/24）与 pc（192.168.0.2/24）进行open ie tcp通信。300 plc作为tcp通信连接的客户端。
图 1网络拓扑结构
硬件与软件需求
设备 数量 订货号 注释
ps307 120/230 vac 1 6es7307-1ea01-0aa0 负载电源模块
cpu 300 1 6es7315-2eh14-0ab0
存储卡4mb 1 6es7953-8lm11-0aa0 作为装载存储器
安装导轨 1 6es7390-1ae80-0aa0
pc 1
表 1硬件列表
设备 数量 订货号 注释
step 7 v5.5 sp4 1 6es7810-4cc10-0ya5
windows 7 专业版 sp1
64-bit operating system 1
表 2软件环境
组态配置
分配 ip地址
通过如下的步骤配置 pc的 ip地址
步骤 操作 备注
1.
. 选择 “开始 > 控制面板 > 网络和共享 > 本地连接>属性”打开 internet 协议版本 4(tcp/ipv4)，
设置 pc 的 ip 地址。
分配cpu模块的ip地址
步骤 操作 备注
1.
. 用网线直接连接pc和cpu315。 连接两个设备到同一个以太网物理网上
2. 在 engineer pc 上打开 step 7 v5.5。进入 simatic manager 主界面，展开菜单栏“plc”，单击 “edit ethernet node”（编辑以太网节点）。
4. 弹出“edit ethernet node”（编辑以太网节点）对话框，点击“browse”。
3. 按照打印在cpu315模块上的 x2接口mac地址来确定需要分配ip地址的设备，本案例为00-0e-8c-cd-b4-aa，选中此设备,点击“ok”。
4. 在工作区“ip address”处输入ip地址192.168.0.1和“subnet mask”处输入255.255.255.0，点击“assign ip configuration”。
5. 操作成功后可显示 “the parameters were transferred successfully.”消息。
创建 plc 项目
在 step7 v5.5中创建一个项目并插入cpu315 站。操作步骤如表3
步骤 操作 备注
1.
. 在 engineer pc 上打开 step7 v5.5。在 “file” 菜单中选择 “new…” 选项。
2. 在弹出的创建新项目窗口里输入项目名为“tcp_server”，然后点击“ok”按钮。
3.
. 在tcp_client下点击右键“insert new object”，选择“simatic 300 station”。
4. 双击“hardware”打开硬件组态。
5. 插入 s7-300 插槽。
插入s7-300 cpu，与实际plc一致：6es7 315-2eh14-0ab0 v3.2。
在弹出的“properties-ethernet interface pn-io”对话框的“parmeters”选项卡中为以太网接口添加，设置ip地址192.168.0.1和子网掩码255.255.255.0 。
点击“new...”新建子网。
“new subnet industrial ethernet”对话框下 name：ethernet(1)。
新建 subnet 后，点击“ok”。
点击“save and compile”按钮。编译保存硬件组态信息。
表3 硬件组态
tcp通信向导组态
创建用于开放式 tcp/ip 通信的连接数据的向导 (开放式通信向导)下载链接：
https://support.industry.siemens.com/cs/cn/en/view/98957840/zh
步骤 操作 备注
1. 开始菜单中选择“simatic”—“open communication wizard”。
2. 打开“open communication wizard”。
3. 选择 step 7 project。
4 选择 tcp_server 项目。
5 选择 block folder。
选择项目下的blocks。
点击“next”。
点击“ok”。
点击“next”。
选择“connection type”—“tcp native”,
点击“next”。
选择“communication parter b is not a s7-cpu（eg. a pc）”, 点击“next”。
connect name:“300_server”。
因为 s7 300 作服务器，因此选择“passive”。
选择user interface：cpu 314/315/317/et200pro（im154-8 cpu）。
communication parter b 的ip地址192.168.0.2，点击“next”。
communication parter a 端口号：2000，点击“next”。
communication parter a，数据块name：db1，点击“next”。
点击“next”。
点击“finish”。
点击“是”。
表4 t_block编程
tcp通信编程
步骤 操作 备注
1. 查看 simatic manager—blocks 下生成了 db1。
2. 双击 ob1进入。
3. 需要的功能块。
4. 插入 fb65 tcon
5. 添加背景db。
7. 打开db1，复制“oucw_1”名称。
8. “connect”引脚输入db1. 粘贴“oucw_1”。
9. 正确填写 fb65 引脚。
10 添加 bata block。
添加共享 db11，作为发送数据区。
11 添加变量，类型为数组。
12 添加100个 byte 的数组变量。
13 添加 fb63，背景数据块为db63，正确填写 fb63 引脚。
14 添加共享 db12，作为接收数据区。
15 添加变量，类型为数组。
16 添加100个 byte 的数组变量。
17 添加 fb64，背景数据块为db64，正确填写 fb64 引脚。
18 添加 fb66，背景数据块为db66，正确填写 fb66 引脚。
表4 t_block编程
下载组态到站点
步骤 操作 备注
1. 返回 simatic manager 主界面。
2. 下载项目到 plc。
3. 弹出的“download”对话框,点击“yes”。
tcp&udpdebug组态
步骤 操作 备注
1. 桌面选择“tcp&udpdebug”图标。
2. 双击进入“tcp&udpdebug”界面。
3. 右键“客户端模式”，点击“创建连接”。
在弹出的创建连接对话框中填写目标ip：192.168.0.1；
端口：2000；本机端口：随机端口；点击“创建”按钮。
显示客户端模式（未连接状态）。
tcp通信测试
步骤 操作 备注
1. 在simatic manager 中，blocks 下插入变量表“variable table”。
2. 添加变量。
3. 触发“tcon_req ”。
m10.0 tcon_req 显示为“true”。
tcp&udp测试工具，右键客户端模式下的 192.168.0.1:2000，点击“连接”。
tcp&udp测试工具，显示连接以建立。
硬件组态，点击在线按钮。
硬件组态在线后，双击cpu 315-2pn/dp。
进入cpu的 module information 对话框。
进入“communication”选项卡，可以看到“open communication via industrial ethernet”下“connection resources in use：”显示为：1。
点击“diagnostics...”，可以看到连接以建立。
“tcp&udpdebug”界面，接收区选择“十六进制”。
写入16进制数据“99 88 77 66 55 44 33 22 11 00”。
触发“tsend_req”,发送。
tcp&udp 测试工具，接收区显示16进制数据“99 88 77 66 55 44 33 22 11 00”。
在发送区写入16进制数据“00 11 22 33 44 55 66 77 88 99”，点击“发送”按钮。
触发“trcv_en_r”,接收到 10 个字节数据。
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simatic s7- 300 cpu集成了 profinet 接口，该接口除了具备连接 profinet总线通信功能，同时还可用于标准的 tcp 通信。
通过组态tcp连接及使用开放式通信专用功能块与其它设备建立tcp连接以实现通信。
本文以s7-300cpu作为tcp的服务器，pc机上运行的tcp&udpdebug软件模拟第三方设备作为客户端；进行通信的配置过程。
自动化解决方案
网络拓扑结构
如图1所示，300 plc（192.168.0.1/24）与 pc（192.168.0.2/24）进行open ie tcp通信。300 plc作为tcp通信连接的客户端。
图 1网络拓扑结构
硬件与软件需求
设备 数量 订货号 注释
ps307 120/230 vac 1 6es7307-1ea01-0aa0 负载电源模块
cpu 300 1 6es7315-2eh14-0ab0
存储卡4mb 1 6es7953-8lm11-0aa0 作为装载存储器
安装导轨 1 6es7390-1ae80-0aa0
pc 1
表 1硬件列表
设备 数量 订货号 注释
step 7 v5.5 sp4 1 6es7810-4cc10-0ya5
windows 7 专业版 sp1
64-bit operating system 1
表 2软件环境
组态配置
分配 ip地址
通过如下的步骤配置 pc的 ip地址
步骤 操作 备注
1.
. 选择 “开始 > 控制面板 > 网络和共享 > 本地连接>属性”打开 internet 协议版本 4(tcp/ipv4)，
设置 pc 的 ip 地址。
分配cpu模块的ip地址
步骤 操作 备注
1.
. 用网线直接连接pc和cpu315。 连接两个设备到同一个以太网物理网上
2. 在 engineer pc 上打开 step 7 v5.5。进入 simatic manager 主界面，展开菜单栏“plc”，单击 “edit ethernet node”（编辑以太网节点）。
4. 弹出“edit ethernet node”（编辑以太网节点）对话框，点击“browse”。
3. 按照打印在cpu315模块上的 x2接口mac地址来确定需要分配ip地址的设备，本案例为00-0e-8c-cd-b4-aa，选中此设备,点击“ok”。
4. 在工作区“ip address”处输入ip地址192.168.0.1和“subnet mask”处输入255.255.255.0，点击“assign ip configuration”。
5. 操作成功后可显示 “the parameters were transferred successfully.”消息。
创建 plc 项目
在 step7 v5.5中创建一个项目并插入cpu315 站。操作步骤如表3
步骤 操作 备注
1.
. 在 engineer pc 上打开 step7 v5.5。在 “file” 菜单中选择 “new…” 选项。
2. 在弹出的创建新项目窗口里输入项目名为“tcp_server”，然后点击“ok”按钮。
3.
. 在tcp_client下点击右键“insert new object”，选择“simatic 300 station”。
4. 双击“hardware”打开硬件组态。
5. 插入 s7-300 插槽。
插入s7-300 cpu，与实际plc一致：6es7 315-2eh14-0ab0 v3.2。
在弹出的“properties-ethernet interface pn-io”对话框的“parmeters”选项卡中为以太网接口添加，设置ip地址192.168.0.1和子网掩码255.255.255.0 。
点击“new...”新建子网。
“new subnet industrial ethernet”对话框下 name：ethernet(1)。
新建 subnet 后，点击“ok”。
点击“save and compile”按钮。编译保存硬件组态信息。
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1. 开始菜单中选择“simatic”—“open communication wizard”。
2. 打开“open communication wizard”。
3. 选择 step 7 project。
4 选择 tcp_server 项目。
5 选择 block folder。
选择项目下的blocks。
点击“next”。
点击“ok”。
点击“next”。
选择“connection type”—“tcp native”,
点击“next”。
选择“communication parter b is not a s7-cpu（eg. a pc）”, 点击“next”。
connect name:“300_server”。
因为 s7 300 作服务器，因此选择“passive”。
选择user interface：cpu 314/315/317/et200pro（im154-8 cpu）。
communication parter b 的ip地址192.168.0.2，点击“next”。
communication parter a 端口号：2000，点击“next”。
communication parter a，数据块name：db1，点击“next”。
点击“next”。
点击“finish”。
点击“是”。
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步骤 操作 备注
1. 查看 simatic manager—blocks 下生成了 db1。
2. 双击 ob1进入。
3. 需要的功能块。
4. 插入 fb65 tcon
5. 添加背景db。
7. 打开db1，复制“oucw_1”名称。
8. “connect”引脚输入db1. 粘贴“oucw_1”。
9. 正确填写 fb65 引脚。
10 添加 bata block。
添加共享 db11，作为发送数据区。
11 添加变量，类型为数组。
12 添加100个 byte 的数组变量。
13 添加 fb63，背景数据块为db63，正确填写 fb63 引脚。
14 添加共享 db12，作为接收数据区。
15 添加变量，类型为数组。
16 添加100个 byte 的数组变量。
17 添加 fb64，背景数据块为db64，正确填写 fb64 引脚。
18 添加 fb66，背景数据块为db66，正确填写 fb66 引脚。
表4 t_block编程
下载组态到站点
步骤 操作 备注
1. 返回 simatic manager 主界面。
2. 下载项目到 plc。
3. 弹出的“download”对话框,点击“yes”。
tcp&udpdebug组态
步骤 操作 备注
1. 桌面选择“tcp&udpdebug”图标。
2. 双击进入“tcp&udpdebug”界面。
3. 右键“客户端模式”，点击“创建连接”。
在弹出的创建连接对话框中填写目标ip：192.168.0.1；
端口：2000；本机端口：随机端口；点击“创建”按钮。
显示客户端模式（未连接状态）。
tcp通信测试
步骤 操作 备注
1. 在simatic manager 中，blocks 下插入变量表“variable table”。
2. 添加变量。
3. 触发“tcon_req ”。
m10.0 tcon_req 显示为“true”。
tcp&udp测试工具，右键客户端模式下的 192.168.0.1:2000，点击“连接”。
tcp&udp测试工具，显示连接以建立。
硬件组态，点击在线按钮。
硬件组态在线后，双击cpu 315-2pn/dp。
进入cpu的 module information 对话框。
进入“communication”选项卡，可以看到“open communication via industrial ethernet”下“connection resources in use：”显示为：1。
点击“diagnostics...”，可以看到连接以建立。
“tcp&udpdebug”界面，接收区选择“十六进制”。
写入16进制数据“99 88 77 66 55 44 33 22 11 00”。
触发“tsend_req”,发送。
tcp&udp 测试工具，接收区显示16进制数据“99 88 77 66 55 44 33 22 11 00”。
在发送区写入16进制数据“00 11 22 33 44 55 66 77 88 99”，点击“发送”按钮。
触发“trcv_en_r”,接收到 10 个字节数据。
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