上海朕锌电气设备有限公司
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6ES7 222-1EF22-0XA0
S7-200CN, EM222 数字量输出模块,8输出24V DC
6ES7 222-1EF22-0XA0
SIEMENS西门子上海朕锌电气设备有限公司
:钟涛
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在线联机设定以太网接口
将编程器连接到SIMOTION 以太网接口上,在控制面板“Setting the PG/PC Interface”接口中将访问点指向使用的编程网卡例如“S7ONLINE(STEP7)->TCP/IP -> In(R) PRO/1000 MT ”。打开SIMATIC Manager,使用菜单命令“PLC”->“Edit Ethernet Nodes”在界面中选择“Browse”键浏览网络上所有的站点,如图10所示:
图10 浏览网络上的站点
每一个接口在硬件的前面板标有网卡的MAC地址,选择站点,在“Edit Ethernet Nodes”界面中设置IP地址和子网掩码,点击“Assign IP Configuration”键传送设定的命令。如图11所示:
图11设置站点地址
IP地址设置完成后,可以使用以太网接口编程。
4.编写通信程序
通过以太网进行站点间的通信有两种方式:1)UDP;2)TCP。
4.1 UDP通信方式
UDP通信协议不需要在通信前建立连接,在发送和接收的数据报文中带有通信方的IP地址和端口号。通信函数存储于在“Communication”->“Data transfer”目录下,在发送方调用发送函数的示例程序如图12所示(使用LAD编写):
图12 UDP发送程序
发送函数参数解释如下:
SourcePort
发送方的端口号,数据类型UINT,例如2001。
DestinationAddress
接收方的IP地址,数据类型为数组,ARRAY [0..3] OF USINT,在4个字节中输入接收方的IP地址,例如192、168、0、122,表示IP地址为192.168.0.122。
DestinationPort
接收方的端口号,数据类型UINT,例如2000。
CommunicationMode
通信模式,“EnumUdpCommunicationMode”枚举数据类型,有两种选择:
(1)“CLOSE_ON_EXIT”,通信完成后释放通信资源;
(2) “DO_NOT_CLOSE_ON_EXIT”, 通信完成后仍占用通信资源。
DataLength
发送的数据长度,数据类型UDINT,zui大长度1400字节。
Data
发送数据区,数据类型为数组,ARRAY [0..1399] OF BYTE。
OUT
发送函数状态信息,数据类型DINT。
在数据接收方调用接收函数的示例程序如图13所示:
图13 UDP接收程序
接收函数参数解释如下:
Port
定义本方的端口号,数据类型为UINT。定义的端口号必须与发送方参数“DestinationPort”的端口号相同。
CommunicationMode
通信模式,与发送函数通信模式相同。
NextCommand
枚举数据类型,元素中包括“IMMEDIAY ”、“WHEN_COMMAND_DONE”和“ABORT_CURRENT_COMMAND”。
“IMMEDIAY”:接收命令与后续所要执行的命令同步执行。
“WHEN_COMMAND_DONE”:接收命令执行或失败后执行后续的命令,异步执行。
“ABORT_CURRENT_COMMAND”:终止当前的任务后执行执行后续的命令。
ReceiveVariable
数据接收区,数据类型为数组,ARRAY [0..1399] OF BYTE。
OUT
接收函数信息,包括接收数据的源地址和端口、状态信息等,数据类型为结构体,接收函数信息参考表1:
表1:接收函数信息
结构 | 名称 | 数据类型 |
函数调用信息 | 结果 | DINT |
数据源地址 | 发送方IP地址 | ARRAY [0..3] OF USINT |
数据源端口 | 发送方端口 | UINT |
接收数据长度 | 接收到有效字节数 | UDINT |
4.2 TCP通信方式
TCP通信方式在发送接收数据前必须建立通信连接,连接需要在通信双方编程建立。主动连接的一方作为户端,被动连接的一方作为服务器。下面以SIMOTION D435与S7-300 CP343-1通信为例介绍TCP通信方式。
4.2.1在PLC侧建立通信连接
在STEP7项目下创建S7-300站点,插入以太网通信处理器CP343-1,选择与SIMOTION在相同的网络上。在NETPRO中点击CPU,在下面的连接表中插入一个连接如图14所示:
销售西门子RS485DP接头
图14 建立TCP连接
连接的站点选择“Unspecified”,连接方式选择“TCP connection”,点击“Apply”键确认进入连接属性界面,如图15所示:
图14 配置TCP常规信息
在“General Information”栏中,“Block Parameters”参数显示CP343-1的地址及连接号,这两个参数也是PLC调用发送和接收通信功能块赋值参数。“Active connection establishment”选项决定通信双方哪一个是主动连接(户端),哪一个是被动连接(数据服务器)。选择该选项为主动连接,在SIMOTION 侧需要调用函数“_tcpOpenServer”与PLC建立连接,如果没有选择该选项为被动连接,在SIMOTION 侧需要调用函数“_tcpOpenClient” 与PLC建立连接。本例中选择PLC为数据服务器,SIMOTION为户端。
点击“Address”栏配置SIMTION的IP地址及端口号,如图15所示:
图15 配置通信方IP地址
配置完成后将配置选项下载到PLC中。
4.2.2在SIMOTION侧建立通信连接
与PLC在NETPRO中创建连接不同,在SIMOTION侧需要调用函数建立连接,通信函数存储于在“Communication”->“Data transfer”目录下,函数调用的示例程序参考图16:
图16 SIMOTION侧建立TCP连接(户端)
函数参数解释如下:
Port
SIMOTION 端口号,数据类型UINT,在NETPRO中定义为2001。
ServerAddress
PLC的IP地址,数据类型为数组,ARRAY [0..3] OF USINT,在4个字节中输IP地址,例如192、168、1、112,表示IP地址为192.168.1.112。
ServerPort
PLC的端口号,数据类型UINT,例子程序中在NETPRO定义为2000。
NextCommand
枚举数据类型,元素中包括“IMMEDIAY ”、“WHEN_COMMAND_DONE。
“IMMEDIAY”:接收命令与后续所要执行的命令同步执行。
“WHEN_COMMAND_DONE”:接收命令执行或失败后执行后续的命令,异步执行。
OUT
调用函数返回信息,包括调用状态和连接号。数据类型为结构体(StructRetTcpOpenClient),返回信息参考表2:
表2:TCP 户端连接函数返回信息
结构 | 名称 | 数据类型 |
functionResult | 状态信息,可以查看通信连接是否建立 | DINT |
connectionId | 连接号,用于发送和接收函数的参数赋值 | DINT |
连接函数调用一次,得到连接号后停止调用。
注意:此函数调用需用上升沿信号进行使能。
4.2.3在PLC侧编写通信程序6ES7 222-1EF22-0XA0
通信连接建立后,在通信双方需要编写通信函数或通信功能块。在S7-300 PLC侧OB35中(间隔发送)调用发送功能块FC5 AG_SEND(“Libraries”->“Standard Library”->“SIMATIC_NET_CP”->“CP300”,示例程序如下:
CALL "AG_SEND"
ACT :=TRUE
ID :=1
LADDR :=W#16#100
SEND :=P#DB1.DBX 0.0 BYTE 60
LEN :=60
DONE :=M1.2
ERROR :=M1.3
STATUS:=MW2
通信函数FC5的参数含义:
ACT :为1触发。
ID :参考本地CPU连接表中的块参数。
LADDR :参考本地CPU连接表中的块参数。
SEND : 发送区。zui大通信数据为8192字节。与SIMOTION之间zui大4096个字节。
LEN : 实际发送数据长度。
DONE :每次发送成功,产生一个上升沿。
ERROR :错误位。
STATUS:通讯状态字。
示例程序中S7-300 PLC发送DB1中前60个字节。
在通信方CPU OB1中调用接受函数FC6 AG_RECV(“Libraries”->“Standard Library”->“SIMATIC_NET_CP”->“CP300”,示例程序如下:
CALL "AG_RECV"
ID :=1
LADDR :=W#16#100
RECV :=P#DB2.DBX 0.0 BYTE 60
NDR :=M10.1
ERROR :=M10.2
STATUS:=MW12
LEN :=MW14
通信函数FC6的参数含义:
ID :参考本地CPU连接表中的块参数。
LADDR :参考本地CPU连接表中的块参数。
RECV : 接收区。接收区应等于发送区。
NDR : 每次接收到新数据,产生一个上升沿。
ERROR :错误位。
STATUS:通讯状态字。
LEN : 实际接收数据长度。
示例程序中S7-300 PLC将接收的数据存储于本地数据区DB2的前60个字节中。
4.2.4在SIMOTION侧编写通信程序
在PLC侧调用发送和接收功能块,在SIMOTION侧相应调用发送和接收函数与之相匹配,通信函数存储于在“Communication”->“Data transfer”目录下,发送函数调用的示例程序参考图17,发送函数与PLC的接收功能块相匹配。
图17 调用发送函数
发送函数参数解释如下:
ConnectionId
参考_TcpOpenClient函数建立的连接。
NextCommand
枚举数据类型,元素中包括“IMMEDIAY ”、“WHEN_COMMAND_DONE。
“IMMEDIAY”:接收命令与后续所要执行的命令同步执行。
“WHEN_COMMAND_DONE”:接收命令执行或失败后执行后续的命令,异步执行。
DataLength
发送数据的字节长度,数据类型为UDINT,例子中为60,发送数据区Data中前60个字节。
Data
发送数据区,数据类型为数组,ARRAY [0..4095] OF BYTE。
OUT
输出通信状态,数据类型为DINT。
接收函数调用的示例程序参考图18,接收函数与PLC的发送功能块相匹配。
图18 调用接收函数
接收函数参数解释如下:
ConnectionId
参考_TcpOpenClient函数建立的连接。
NextCommand
枚举数据类型,元素中包括“IMMEDIAY ”、“WHEN_COMMAND_DONE。
“IMMEDIAY”:接收命令与后续所要执行的命令同步执行。
“WHEN_COMMAND_DONE”:接收命令执行或失败后执行后续的命令,异步执行。
ReceiveVariable
数据接收区,数据类型为数组,ARRAY [0..4095] OF BYTE,zui大4096字节。
OUT
调用函数返回信息,包括调用状态和接收的字节数量。数据类型为结构体(StructRetTcpReceive),返回信息参考表3:
表3: 接收函数返回信息
结构 | 名称 | 数据类型 |
functionResult | 接收状态信息 | DINT |
dataLength | 接收字节长度 | UDINT |
注意:
PLC的接收区和发送区必须与SIMOTION的接收区和发送区相同。
UDP示例程序参考附带文件“SIMOTION_UDP”.ZIP
TCP示例程序参考附带文件“SIMOTION_TCP”.ZIP
上面介绍了SIMOTION与PLC CP343-1的通信,PLC作为数据的服务器,同样SIMOTION也可以作为数据的服务器,只是建立连接的初始化过程不同。SIMOTION与 SIMOTION、SIMOTION与CPU PN接口、SIMOTION与PC机通过VB SOCKET控件之间的通信可以参照上面的例子。
随着工业自动化程度的提高,以及应用领域的需求,RFID的技术被越来越多的集成于系统。由于全集成自动化是西门子产品设计的核心理念之一,因此,为RFID集成于自动化系统提供了多种解决方案。
通过RFID的通信接口模块,可将RFID 集成到PC,主流PLC,如: S5、S7、PROFIBUS DP、非西门子PLC、以太网等。
如图1
图1:RF300的集成方式
2、本文试验设备简介
2.1 硬件设备
RF360T:6GT2800-4AC00,RF300 数据存储器(移动载体)
RF380R:6GT2801-3AA10,RF300读写器
ASM456:6GT2002-0ED00,通讯模块,独立的PROFIBUS DP从站,可连接2个通道
的读写设备(SLG),用于将RFID系统集成到PROFIBUS DP/DP-V1 。
ECOFAST 连接块:6ES7194-3AA00-0AA0
PROFIBUS ECOFAST 混合直插头
插针型:6GK1 905-0CA00,每包 5 件
插座型:6GK1 905-0CB00,每包 5 件
PROFIBUS ECOFAST 终端电阻插头:6GK1 905-0DA10
RF300 SLG电缆:6GT2891-0FH50,5米
PS307:6ES7 307-1KA01-0AA0,S7-300电源模块
CPU315-2PN/DP:6ES7 315-2EH13-0AB0,S7-300 *处理器
S7-300道轨
PROFIBUS DP电缆
2.2 软件
STEP 7 V5.4 SP5,用于组态、编程
MOBY 系统软件:6GT2 080-2AA10,GSD 文件,FC45,手册
3、FC45
FC45 是STEP 7为RFID识别系统所编写的功能块,SIMATIC S7-300/400 通过通信接口模块连接RFID读写器,通过FC45与RFID识别系统进行数据。
本文讲述了怎样使用S7-300,CPU315-2PN/DP 以及ASM 456与RF300的RF 380R连接,通过FC45 与RF300进行数据。
3.1 FC45 参数数据块(参数DB)
每一个读写设备,都需要预分配参数,并存储到参数数据块里(参数DB),该参数DB通过UDT 10(用户数据类型)生成。在UDT 10中,定义了输入参数、控制命令、过程信息、以及FC45 的内部变量等。
3.1.1 输入参数
字节0—16,ASM456*个通道的输入参数,这些参数需要用户预先定义,用于初始化设备的。反之,当参数发生变化,需要进行初始化操作。如图2
字节300—316,是ASM456第二个通道的输入参数。
图2:UDT10
输入参数包含ASM逻辑地址,通道号,命令DB号,命令DB的起始地址,以及MOBY的控制参数。
其中,MDS_control 参数,取值范围0、1、2:
MDS_control=0,Presence check 关闭,MDS_present状态无指示,MDS_Control关
闭,SLG 发射场只有在 Command_start 启动时才打开。该方式用于多
个SLG近距离安装的使用场合,通过控制Command_start的启动,有效
的避免相互间的干扰。
MDS_control=1,Presence check 打开,当MDS进场,MDS_present状态会置“1”,且
会通过MOBY设备(如ASM456)指示出来。MDS_Control关闭,SLG 发
射场总是处于打开状态,执行过程中MDS离场不出错。该方式为默认设
置方式。
MDS_control=2,仅适用于ASM454。Presence check 打开,MDS_present状态有指
示,MDS_Control打开。ASM Firmware 的选项命令,用于同步MDS用
户程 序。
(1)、ASM命令没执行完MDS离场,会出错
(2)、MDS穿过读写窗口,但用户程序没执行操作,会出错
3.1.2 状态和控制
字节18—20,ASM456*个通道的状态和控制位,用于指示过程信息和错误。如图3
图3:UDT10
其中命令控制字(参数 DB 的 DBW18)对于编程、操作、和状态监视都非常重要。图4
图4:DB45.DBW18
字节318—320,ASM456第二个通道的状态和控制位,用于指示过程信息和错误。
3.1.3 错误及其他状态信息
字节21—26,ASM456*个通道的错误及其他状态信息。如图5
图5:UDT10
字节321—326,ASM456第二个通道的错误及其他状态信息。
3.1.4 内部变量
字节28—299,FC45内部变量,用于ASM456*个通道使用,编程时不需要关注。
字节328—599,FC45内部变量,用于ASM456第二个通道使用。
关于参数DB,请参考FC45手册第三章:21737722
3.2 MOBY 命令
在MOBY启动前需定义MOBY命令。MOBY命令如表6
UDT20是用以定义MOBY命令DB的数据结构。
普通命令 | 组命令 | 命令意思 |
01 | 41 | 写数据到MDS(数据载体) |
02 | 42 | 从MDS读数据 |
03 | 43 | 初始化MDS |
04 | 44 | SLG(读写器)状态 |
06 | -- NEXT | 命令 |
08 | 48 | END命令;取消与MDS通信 |
0A | 4A | 天线ON/OFF |
0B | 4B | MDS状态 |
表6:MOBY命令
注:
01/41,02/42,03/43是MOBY基本命令,适用于所有MOBY SLG 和 ASM,其他命令要视MOBY 和 ASM 而定。
4、组态编程
4.1 连接设备
本文实验设备如图6
图6:设备连接图
4.1.1 模块连结
将ASM456 ECOFAST 连结模块到基本模块,如图7
图7:ASM456 ECOFAST模块
ASM456基本模块:6GT2002-0ED00
ECOFAST 连接块:6ES7194-3AA00-0AA0
4.1.2 设置PROFIBUS DP 地址
通过地址设定插头设置PROFIBUS DP 地址,如图8
图8:DP设置插头
PROFIBUS DP 地址设置插头:6ES7 194-1KB00-0XA0
4.1.3 连接ECOFAST 混合插头
连接PROFIBUS DP网线和电源,如图9
图9:ECOFAST 混合插头
插座:6GK1 905-0CA00,电源、DP线接入ASM456
插头:6GK1 905-0CA00,电源、DP线从ASM456接出到其他站
如果是DP末端站,ASM456需要使用终端电阻插头:6GK1 905-0DA10
4.1.4 连接RF360T 到ASM456
使用的RF300 SLG电缆:6GT2891-0FH50,5米,连接RF380R 到ASM456。
4.2 STEP 7创建项目
4.2.1 创建项目
打开STEP7 创建新项目 ASM456-FC45,见图10
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