摘要
本文介绍了S7-1200 以太网通信基本知识及使用注意事项。

  西门子原装温度控制模块6ES7355-2SH00-0AE0

目录
1       概述
2       两种协议的特点
2.1    传输控制协议: TCP
2.2    基于TCP的ISO传输服务的协议: ISO-on-TCP
3       传输数据长度与协议的应用
3.1    对于TCP 协议
3.2    对于ISO on TCP协议
4       通信连接的参数
4.1    连接描述数据块
4.2     IP 地址
4.3     端口号的分配
4.4     TSAP结构
5        回读连接描述参数功能
5.1     更改连接描述中的参数值
5.2     回读各个连接参数的功能
6        开放式用户通信的指令
6.1     连接建立
6.2     连接参数分配
6.3     启动连接参数分配
6.4     创建和分配连接参数
6.5     删除连接
6.6     TSEND_C
6.7     TRCV_C
6.8     TCON
6.9     TDISCON
6.10   TSEND
6.11   TRCV
7        S7-1200 以太网通信连接数

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关键词
以太网，S7-1200，TCP，ISO-on-TCP，通信指令

一、S7 Open IE通讯概述
可以通过S7-300/400 PLC集成的 PROFINET 接口使用基于工业以太网的开放式通信与Simotion设备进行数据交换，下列通信协议支持开放式通讯：

? TCP
? UDP

PLC 通过工业以太网 OPEN IE 通信方式下的 UDP 协议进行数据交换，需要使用以下程序块：

? FB65 "TCON" 用于建立 UDP 端点
? FB66 "TDISCON" 用于断开 UDP 端点
? FB67 "TUSEND" 用于发送数据
? FB68 "TURCV" 用于接收数据

这些通信功能块可以在西门子原装温度控制模块6ES7355-2SH00-0AE0函数库 Standard Library -> Communication Blocks 中找到。 用于连接 UDP 端点的参数存储于一个数据结构体中。在这个例子中，数据结构体 UDT65 "TCON_PAR" 将被使用，用户将对这个数据结构体进行参数化。不需要在 NetPro 中配置通信连接。
S7-300/400 CPU 集成工业以太网口以 OPEN IE 的通信方式实现UDP 连接的通信程序示例请从下述链接中下载 :31938422

二、S7 Open IE通讯下载示例程序描述
从上述链接中下载的例程中，S7 程序中包括 FB65 "TCON" 的调用及带有 UDP 连接端点参数的数据结构体 UDT65 "TCON_PAR"。S7 程序中还包含函数库 Standard Library -> Communication Blocks 中函数 FB67 "TUSEND" and FB68 "TURCV" 的调用，FB67 "TUSEND" 用于将数据发送给一个 S7 站，一个 PC 站或第三方系统。FB68 "TURCV" 用于接收一个 S7 站，一个 PC 站或第三方系统发送的数据。
首先在硬件配置中生成 S7-300 站，在这里将 MB10 作为脉冲时钟，通过脉冲时钟发送数据。存盘编译并将硬件配置下载到 CPU 中。
STEP 7 程序包含程序块 OB100、OB1、 FB500 、 DB500、 FC95、 FC96、 UDT65、 UDT66 、 FB63、 FB64、 FB67 和 FB68。
OB100:
OB100 在 CPU 重新运行时执行一次(暖起动)。在这个 OB 块中第一次的通信通过 M0.3 "START-UP" 触发。
OB1:
OB1 循环执行，FB500 (背景数据块：DB500) 在 OB1 中调用，使用 M0.3 "START-UP" 对 INIT_COM 赋值.，在 OB1 结束前将 M0.3 "START-UP" 复位。

图. 01: OB1

FB500:
FB500 在 OB1 中循环调用。在这个 FB 中调用 FC95 "SET_UDP_REMOTE" ，FC96 "SET_UDP_ENDPOINT" 及 FB65 "TCON", FB67 "TUSEND", FB68 "TURCV" 和 FB66 "TDISCON"。
通过 FC95 "SET_UDP_ENDPOINT" 定义本地 UDP 端点连接参数，下列参数需要考虑：

? ID: 连接 ID
? DEV_ID:
DEV_ID = B#16#2 用于 CPU 31x-2PN/DP
DEV_ID = B#16#3 用于 CPU 319-3PN/DP
DEV_ID = B#16#5 用于 CPU 41x-3PN/DP
? LOC_PORT: CPU 中的本地端口号

图. 02: 调用 FC95

通过西门子原装温度控制模块6ES7355-2SH00-0AE0 FC96 "SET_UDP_REMOTE" 定义远端的 UDP 端点连接参数。下列参数需要考虑：

? REM_PORT: 通信方的端口号
? IP_ADDR1 ... IP_ADDR4: 通信方的 IP 地址

图. 03: 调用 FC96

在 FB65 "TCON" 输入参数 "REQ" 施加一个上升沿触发本地 UDP 端点连接的建立。数据结构体 UDT65 "TCON_PAR" 中的本地端点参数包含在 FB500 的背景数据块中。在 FB65 "TCON" 的输入参数 "CONNECT" 定义了本地端点参数的数据区，本地端点连接在系统启动时建立并保持，通过 FB66 "TDISCON" 或 CPU 停止及断电可以断开通信连接。

图. 04: 调用 FB65 "T_CON"

在 FB67 "TUSEND" 输入参数 "REQ" 施加上升沿触发发送请求，发送请求通过脉冲时钟 M10.6 及变量 "C1.SEND_BUSY" 控制。如果发送请求正在运行，"C1.SEND_BUSY" 被置位，新的发送不能执行 ( 参考图05 )。
在输入参数 "DATA" 中定义数据发送区。在输入参数 "LEN" 中定义发送的字节数。
在输入参数 ADDR 定义接收方的 IP 地址，在示例程序中，通信方的地址参数存储于数据结构 UDT66 "TADDR_PAR" 中，数据结构包含于背景数据块 DB500 中。
通过输出参数 "DONE", "ERROR" 及 "STATUS" 可以查询请求状态。

图. 05: 调用 FB67 "TUSEND"

如果发送请求成功完成， "C1.SEND_BUSY" 被复位。新的发送请求可以被再次触发。
如果发送请求完成但是有错误，"C1.SEND_BUSY" 同样被复位，FB67 的输出参数 "STATUS" 存储故障代码用于故障分析。

图. 06: 上升沿触发发送请求/复位 "C1.SEND_BUSY"

 

图. 07: FB67 "TUSEND" 的输出参数 STATUS 存储发送状态

一旦 UDP 端点被连接即可接收数据。在输入参数 "DATA" 定义接收的数据区的地址和长度用于存储接收数据。在 ADDR 中定义的数据用于存储发送方的 IP 地址。在这个示例中，通信方的地址参数存储于数据结构 UDT66 "TADDR_PAR" 中，数据结构包含于背景数据块 DB500 中。

图. 08: 调用 FB68 "TURECV"

输出参数 "NDR" 用于显示接收新的数据。输出参数 "LEN" 指示接收数据的长度。
如果接收数据不成功，可以评估输出参数 "STATUS" 的存储的状态字。

图. 09: FB68 "TURECV" 的输出参数 STATUS 的存储发送状态

可以调用 FB66 "TDISCON" 断开 UDP 本地端点的连接。通过赋值 FB66 "TDISCON" 的输入参数 "REQ" 一个上升沿触发断开本地端点连接。

图. 10: 调用 FB66 "TDISCON"

下载 STEP 7 项目: 西门子原装温度控制模块6ES7355-2SH00-0AE0
STEP 7 项目包含一个调用 FB500 及 FC95 "SET_UDP_ENDPOINT"、FC96 "SET_UDP_REMOTE" 的例子程序、FB65 "TCON"、FB66 "TDISCON"、FB67 "TUSEND" 和 FB68 "TURECV" 用于状态评估，例子程序使用 STEP 7 V5.4 SP3 生成。
配置 UDP 连接：
为了发送 UDP 数据包到多个通信方，需要配置额外的本地和远程的 UDP 端点。 可以复制 FB500 以便得到更多的功能块 (例如 FB501)。修改本地和远程的 UDP 端点的参数，可以生成新的背景数据块：
本地 UDP 端点的 ID 可以选择的值范围从 1 到 4095。
本地和远程端口可以选择的值范围从 2000 到 5000。
对于每一个本地的 UDP 端点，ID 和端口必须是唯一的。即必须定义一个不同的 ID 和一个不同的端口对于每个本地 UDP 端点。
根据通讯方的配置，定义远程端口和 IP 地址。
下表显示了如何配置多个本地和远程 UDP 端点。在这个示例中，相同的 ID 和 同一端口被用于本地和远程终端。

本地/远程 UDP 端点	1	2	3
ID	1	2	3
LOC_PORT	2000	2001	2002
REM_PORT	2000	2001	2002
通讯方的 IP 地址	140.80.0.50	140.80.0.51	140.80.0.52

三、S7-300/400 CPU 集成工业以太网口以 OPEN IE 的通信方式与Simotion间实现 UDP 连接的通信
附带文件中提供了通过317-2PN/DP集成工业以太网口以 OPEN IE 的通信方式与Simotion间实现 UDP 连接的通信的示例。

1．PLC侧的编程及设置
将链接 31938422 中的示例程序下载后打开，将程序拷贝至用户程序中。
打开FB500功能块，做如下参数修改：

图. 11

 

图. 12

 

图. 13

 

图. 14

 

图. 15

2．Simotion侧的编程
(1)在Simotion的命令库中，包含UDP通讯函数，如图16所示：

图. 16

（2）发送数据

图. 17

SourcePort：本方的端口号
DestinationAddress：对方的IP地址
DestinationPort：对方的端口号
CommunicationMode ：通信完成后是否释放通信资源
DataLength：发送的数据长度，最大长度1400字节
Data：发送数据区，ARRAY [0..1399] OF BYTE
Return value：状态返回值

（3）接收数据

图. 18

Port：定义本方的端口号，与发送方指定的端口号对应
CommunicationMode：通信完成后是否释放通信资源
NextCommand ：同步执行或异步执行
ReceiveVariable：数据接收区ARRAY [0..1399] OF BYTE
Return value：状态返回值

3. 程序示例：
PLC程序请参见附带文件：PLC-Udp.rar ( 191 KB ) 
Simotion程序请参见附带文件：D435-udp.rar ( 331 KB )

关键词
S7-300/400，OPEN IE ，UDP，Simotion