1. S7 通信简介

S7 通信是S7 系列PLC 基于MPI、PROFIBUS、ETHERNET 网络的一种优化的通信协议，主要用于S7300/400PLC 之间的通信。SIMATIC S7- PN CPU 包含一个集成的PROFINET 接口，该接口除了具有 PROFINET I/O 功能，还可以进行基于以太网的S7 通信。SIMATIC S7- PN CPU 支持无确认数据交换、确认数据交换和单边访问功能。功能块的调用如图1、图2 所示。

要通过 S7-PN CPU 的 集成PROFINET 接口实现S7 通信，需要在硬件组态中建立连

接。

2. 硬件及网络组态

CPU 采用两个315-2PN/DP，使用以太网进行通信。在STEP7 中创建一个新项目，项目名称为PN S7。插入两个S7-300 站，在硬件组态中，分别插入CPU 315-2 PN/DP。如图3 所示。

新建以太网，打开“NetPro”设置网络参数，选中CPU，在连接列表中建立新的连接。

如图4 所示。

然后双击该连接，设置连接属性。在“General”属性中块参数ID = 1，这个参数即是下面程序中的参数“ID”。在SIMATIC 315PN-1 中激活“Establish an active connection”，作为Client 端，SIMATIC 315PN-2 作为Server 端。

3. 软件编程

3.1. 无确认数据交换

SFB/FB 8 "USEND" 向类型为“URCV”的远程伙伴SFB/FB 发送数据。执行发送过程而不需要和SFB/FB 伙伴进行协调。也就是说，在进行数据传送时不需要伙伴SFB/FB 进行确认。

S7-300：在REQ 的上升沿处发送数据。在REQ 的每个上升沿处传送参数R_ID、ID 和SD_1。在每个作业结束之后，可以给R_ID、ID 和SD_1 参数分配新数值。

S7-400：在控制输入REQ 的上升沿处发送数据。通过参数SD_1 到SD_4 来指向要发送的数据，但并非都需要用到所有四个发送参数。然而，必须确保参数SD_1 到SD_4/SD_1 和RD_1 到RD_4/RD_1 (在相应通讯伙伴SFB/FB "URCV" 上)所定义的区域在以下几个方面保持一致：

• 编号

• 长度

• 数据类型

参数R_ID 必须在两个SFB 中完全相同。如果传送成功完成，则通过状态参数DONE 来表示，此时其逻辑数值为1。

SFB/FB 9 "URCV" 从类型为“USEND”的远程伙伴SFB/FB 中异步接收数据，并

把接收到的数据复制到组态的接收区域内。

当程序块准备好接收数据时，EN_R 输入处的逻辑值为1。可以通过EN_R=0 来取消一个已激活的作业。

S7-300：在EN_R 的每个上升沿处应用参数R_ID、ID 和RD_1。在每个作业结束之后，可以给R_ID、ID 和RD_1 参数分配新数值。

S7-400：通过参数RD_1 到RD_4 来指向接收数据区。

必须确保参数RD_i/RD_1 和SD_i/SD_1 (在相应通讯伙伴SFB/FB "USEND"

上)所定义的区域在以下几个方面保持一致：

• 编号

• 长度

• 数据类型。

通过NDR 状态参数逻辑数值为1 来指示已经成功完成复制处理过程。参数R_ID 必须在两个SFB/FB 上完全相同。

打开SIMATIC 315PN-1 的OB1，在OB1 中依次调用FB8，FB9 如图5、图6 所示：

同样，在SIMATIC 315PN-2 的OB1 中，调用FB8/FB9。通信双方的“R_ID”均设为0。将SIMATIC 315PN-1 的MB100-MB109 赋值B#16#02，在SIMATIC 315PN-2 中，将FB9的“EN_R”置1，然后在SIMATIC 315PN-1 中，将FB8 中“REQ”设置上升沿信号，此时SIMATIC 315PN-2 的MB110-MB119 接收到B#16#02。如图7 所示。

3.2. 确认数据交换

SFB/FB 12 "BSEND" 向类型为“BRCV”的远程伙伴SFB/FB 发送数据。通过这种类型的数据传送，更多的数据可以在通讯伙伴之间传输，超过任何其它用于组态的S7 连接的通讯SFB/FB 所能传输的数据量，通过集成PN 口的S7-400 和S7-300 是65534字节。

要发送的数据区是分段的。各个分段单独发送给通讯伙伴。通讯伙伴在接收到最后一个分段时对此分段进行确认，该过程与相应SFB/FB "BRCV" 的调用无关。在调用块之后，当在控制输入REQ 上有上升沿时，发送作业被激活。发送用户存储区中的数据与处理用户程序是异步执行的。

由SD_1 指定起始地址和要发送数据的最大长度。可以通过LEN 来确定数据域的作业指定长度。在这种情况下，LEN 替换SD_1 的长度区域。参数R_ID 必须在相应的两个SFB/FB 上完全相同。如果在控制输入R 处有上升沿，则当前数据传送将被取消。如果传送成功完成，则通过将状态参数DONE 的数值设置为1 来进行指示。如果状态参数DONE 或ERROR 的数值为1，则在前一个发送处理结束之前，不能处理新的发送作业。

SFB/FB 13 "BRCV" 接收来自类型为“BSEND”的远程伙伴SFB/FB 的数据。在收到每个数据段后，向伙伴SFB/FB 发送一个确认帧，同时更新LEN 参数。在块调用完毕，并且在控制输入EN_R 数值为1 之后，块准备接收数据。可以通过EN_R=0 来取消一个已激活的作业。

由RD_1 指定起始地址和接收区的最大长度。由LEN 指示已接收数据域的长度。

从用户存储区中接收数据与处理用户程序是异步执行的。参数R_ID 必须在相应的两个SFB/FB 上完全相同。通过状态参数NDR 的数值为1 来指示所有数据段的无错接收。接收到的数据保持不变，直到通过EN_R=1 来重新调用SFB/FB 13 为止。如果在数据的异步接收期间调用块，则将引发一个警告，该警告通过STATUS 参数输出；如果当控制输入EN_R数值为0 时进行调用，则接收将被终止，并且SFB/FB 将返回到它的初始状态。

打开SIMATIC 315PN-1 的OB1，在OB1 中依次调用FB12，FB13 如图9、图10 所示：

同样，在SIMATIC 315PN-2 的OB1 中，调用FB12/FB13。通信双方的R_ID 设为0，LEN设为10，将SIMATIC 315PN-1 的MB120-MB129 赋值B#16#04，在SIMATIC 315PN-2中，将FB13 的“EN_R”置1，然后在SIMATIC 315PN-1 中，将FB12 中“REQ”设置上升沿信号，此时SIMATIC 315PN-2 的MB130-MB139 接收到B#16#04。如图11 所示。

3.3. 单边访问

可以通过SFB/FB 14 "GET"，从远程CPU 中读取数据。

S7-300：在REQ 的上升沿处读取数据。在REQ 的每个上升沿处传送参数ID、ADDR_1和RD_1。在每个作业结束之后，可以分配新数值给ID、ADDR_1 和RD_1 参数。

S7-400：在控制输入REQ 的上升沿处启动SFB。在此过程中，将要读取的区域的相关指针(ADDR_i)发送到伙伴CPU。远程伙伴返回此数据。在下一个SFB/FB 调用处，已接收的数据被复制到组态的接收区(RD_i)中。必须要quebaotongguo参数ADDR_i 和RD_i 定义的区域在长度和数据类型方面要相互匹配。

通过状态参数NDR 数值为1 来指示此作业已完成。只有在前一个作业已经完成之后，才能重新激活读作业。远程CPU 可以处于RUN 或STOP 工作状态。如果正在读取数据时发生访问故障，或如果数据类型检查过程中出错，则出错和警告信息将通过ERROR 和STATUS 输出表示。

通过使用SFB/FB 15 "PUT"，可以将数据写入到远程CPU。

S7-300：在REQ 的上升沿处发送数据。在REQ 的每个上升沿处传送参数ID、ADDR_1和SD_1。在每个作业结束之后，可以给ID、ADDR_1 和SD_1 参数分配新数值。

S7-400：在控制输入REQ 的上升沿处启动SFB。在此过程中，将指向要写入数据的区域(ADDR_i)的指针和数据(SD_i)发送到伙伴CPU。 远程伙伴将所需要的数据保存在随数据一起提供的地址下面，并返回一个执行确认。必须要quebaotongguo参数ADDR_i 和SD_i 定义的区域在编号、长度和数据类型方面相互匹配。

如果没有产生任何错误，则在下一个SFB/FB 调用时，通过状态参数DONE 来指示，其数值为1。只有在最后一个作业完成之后，才能再次激活写作业。远程CPU 可以处于RUN或STOP 模式。如果正在写入数据时发生访问故障，或如果执行检查过程中出错，则出错和警告信息将通过ERROR 和STATUS 输出表示。

打开SIMATIC 315PN-1 的OB1，在OB1 中依次调用FB14，FB15 如图13、图14 所示：

同样，在SIMATIC 315PN-2 的OB1 中，调用FB14/FB15。将SIMATIC 315PN-2 的MB140-MB149 赋值B#16#06，在SIMATIC 315PN-1 中，将FB14 的“REQ”置上升沿信号，此时SIMATIC 315PN-1 的MB150-MB159 接收到B#16#06。如图15 所示。

4. 常见问题

• 两个S7-300PN CPU 之间建立S7 连接可有哪些通信方式？

答：可以有确认连接、非确认连接、单边通信

• 使用FB8/9 时，数据已发送，程序块没有错误显示，但是没收到任何数据？

答：发送区与接收缓冲区长度不一致。

• 使用FB12/13 时，发送区与接收缓冲区长度是否必须一致？

答：发送区的大小只要不超过接收缓冲区就可以。

• FB12 发送数据时，发送数据的长度由哪个参数决定?

答：发送长度由 LEN 决定。但发送数据的起始地址和最大长度由SD_1 决定。