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西門子CPU412-2PN通訊模塊
上海盟疆工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備有限公司工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域致力于為客戶提供高品質(zhì)的服務(wù),，追求客戶的滿意是我們始終如一的目標(biāo),。在中國(guó)，工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域擁有一支技術(shù)過硬,、經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師隊(duì)伍,，為客戶提供7x24小時(shí)全天候服務(wù)。專業(yè)的服務(wù)人員和遍布全國(guó)的服務(wù)及備件網(wǎng)絡(luò)將對(duì)客戶的服務(wù)需求迅速作出響應(yīng),，將由設(shè)備故障引起的損失降低到小的程度,。
PLS指令移植
S7-200 與 S7-200 SMART 使用PLS指令控制脈沖串輸出（PTO）的SM 定義不同，不能將 S7-200 CPU 編寫的 PLS指令程序直接用于S7-200 SMART,。
PLS指令的單段管道化
如表1所示,，使用 STEP 7-Micro/Win SMART 打開S7-200 CPU 的 PLS 指令程序需修改控制字節(jié)（SM67.6）和更改周期為頻率（SMW68）。
表1. S7-200 與 S7-200 SMART 的SM 對(duì)比
| Q0.0 | S7-200 | S7-200 SMART |
| SM67.0 | PTO更新周期 | PTO更新頻率 |
| SM67.1 | 未使用 | 未使用 |
| SM67.2 | PTO更新脈沖計(jì)數(shù)值 | PTO更新脈沖計(jì)數(shù)值 |
| SM67.3 | PTO時(shí)間基準(zhǔn)：0=1μs,，1=1ms | 未使用 |
| SM67.4 | 未使用 | 未使用 |
| SM67.5 | PTO操作：0=單段,，1=多段 | PTO操作：0=單段，1=多段 |
| SM67.6 | PTO/PWM模式選擇：0=PTO,，1=PWM | PTO/PWM模式選擇：0=PWM,，1=PTO |
| SM67.7 | PTO啟用：0=禁止，1=啟用 | PTO啟用：0=禁止,，1=啟用 |
| SMW68 | PTO周期 | PTO頻率 |
使用 STEP 7-Micro/Win SMART 打開S7-200 CPU 的 PLS 指令程序需修改控制字節(jié)（SM67.6）和更改周期為頻率（SMW68）,。
例如：在 S7-200 程序里，編寫 500ms/周期（SMB67=16#8D,，SMW68=500ms）,，裝載周期和脈沖的PTO 輸出程序，移植至S7-200 SMART需要修改SMB67=16#C5,，SMW68=2Hz,。
圖1. PLS指令單段PTO移植
在單段管道化期間，頻率的上限為65,535Hz,，如果需要更高的頻率（高為100,000Hz）,，則必須使用多段管道化。
PLS指令的多段管道化
相對(duì)于 S7-200 多段 PTO 計(jì)算周期增量的方式,，S7-200 SMART 多段 PTO 設(shè)置更簡(jiǎn)單,，只需要定義起始、結(jié)束頻率和脈沖計(jì)數(shù)即可,，如圖2所示,。因此移植時(shí)需要重新編寫PTO多段管道化程序,。
圖2. 多段PTO操作的包絡(luò)表格式對(duì)比
對(duì)于依照周期時(shí)間（而非頻率）的S7-200項(xiàng)目移植至S7-200smart時(shí)，可以使用以下公式來進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換：
CTFinal = CTInitial + (ΔCT * PC)
FInitial = 1 / CTInitial
FFinal = 1 / CTFinal
| CTInitial | 段啟動(dòng)周期時(shí)間 (s) |
| ΔCT | 段增量周期時(shí)間 (s) |
| PC | 段內(nèi)脈沖數(shù)量 |
| CTFinal | 段結(jié)束周期時(shí)間 (s) |
| FFInitial | 段起始頻率 (Hz) |
| FFinal | 段結(jié)束頻率 (Hz) |
如圖3所示,，PLS指令多段PTO移植時(shí)無論 S7-200 中定義的SMB67為16#A0（1μs/周期）還是16#A8（1ms/周期）,，S7-200 SMART中都需要改為16#E0。起始,、結(jié)束頻率根據(jù)公式計(jì)算,，脈沖數(shù)不需要改變。
圖3. PLS指令多段PTO移植
計(jì)算包絡(luò)段的加速度（或減速度）和持續(xù)時(shí)間有助于確定正確的包絡(luò)表值,，可按如下公式計(jì)算 Ts 段持續(xù)時(shí)間：
ΔF = FFinal - FInitial
Ts = PC / (Fmin + (|ΔF| / 2 ) )
As = ΔF / Ts
| Ts | 段持續(xù)時(shí)間 (s) |
| As | 段頻率加速度 (Hz/s) |
| PC | 段內(nèi)脈沖數(shù)量 |
| Fmin | 段小頻率 (Hz) |
| ΔF | 段增量（總變化）頻率 (Hz) |
注意：如果 Ts 段持續(xù)時(shí)間少于 500 微秒,，將導(dǎo)致 CPU 沒有足夠的時(shí)間來計(jì)算 PTO 段值。 PTO 管道下溢位（SM66.6,、SM76.6 和 SM566.6）將置為 1,，PTO 操作終止。
S7-200 SMART PTO 脈沖數(shù)測(cè)量
S7-200 SMART CPU 沒有類似 S7-200 CPU 的高速計(jì)數(shù)器模式 12 功能,。
S7-200 SMART CPU 硬件脈沖輸出接到輸入,，配置高速計(jì)數(shù)器向?qū)Р⒄{(diào)用 HSC 子程序可監(jiān)視 PTO 脈沖數(shù)量 ,。如下圖4所示：
圖4. S7-200 SMART PTO 脈沖數(shù)測(cè)量
PWM移植
S7-200 PWM向?qū)б浦仓罶7-200 SMART PWM,，移植時(shí)需要在S7-200 SMART中重新運(yùn)行PWM向?qū)Ь幊獭?/p>
PWM向?qū)б浦?/p>
S7-200 PWM 向?qū)б浦仓罶7-200 SMART PWM，移植時(shí)需要在 S7-200 SMART中 重新運(yùn)行PWM向?qū)Ь幊?，如圖1所示：
圖1. PWM向?qū)б浦?/p>
在S7-200 SMART 中重新調(diào)用向?qū)傻?PWMx_RUN 子程序,，如圖2所示：
圖2. PWMx_RUN子程序移植西門子CPU412-2PN通訊模塊
PWM 指令移植
S7-200 與 S7-200 SMART 使用PLS指令控制脈寬調(diào)制（PWM）的SM 定義不同，如表1所示,，不能將 S7-200 CPU 編寫的 PLS指令程序直接用于S7-200 SMART,。
表1.S7-200 與 S7-200 SMART 的SM 對(duì)比
| Q0.0 | S7-200 | S7-200 SMART |
| SM67.0 | PWM更新周期 | PWM更新周期 |
| SM67.1 | PWM更新脈寬 | PWM更新脈寬 |
| SM67.2 | 未使用 | 未使用 |
| SM67.3 | PWM時(shí)間基準(zhǔn)：0=1μs，1=1ms | PWM時(shí)間基準(zhǔn)：0=1μs,，1=1ms |
| SM67.4 | PWM更新：0=異步,，1=同步 | 未使用 |
| SM67.5 | 未使用 | 未使用 |
| SM67.6 | PTO/PWM模式選擇：0=PTO，1=PWM | PTO/PWM模式選擇：0=PWM,，1=PTO |
| SM67.7 | PWM啟用：0=禁止,，1=啟用 | PWM啟用：0=禁止，1=啟用 |
S7-200 SMART 只能使用同步更新更改 PWM 波形的特性,。
使用 STEP 7 Micro/Win SMART 打開S7-200 CPU 的 PLS 指令程序需修改控制字SM67.6,，如圖3所示：
圖3. PWM 指令移植
S7-1200 和 S7-1200 之間 S7 通信
S7-1200 的 PROFINET 通信口可以做 S7 通信的服務(wù)器端或客戶端(CPU V2.0及以上版本)。S7-1200 僅支持 S7 單邊通信,，僅需在客戶端單邊組態(tài)連接和編程,，而服務(wù)器端只準(zhǔn)備好通信的數(shù)據(jù)就行。
硬件：
- CPU 1214C DC/DC/DC,，V2.0
- CPU 1214C DC/DC/DC,，V4.1
軟件：
- Step7 V13 SP1
所完成的通信任務(wù)：
- S7-1200 CPU Clinet 將通訊數(shù)據(jù)區(qū) DB1 塊中的 10 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)發(fā)送到 S7-1200 CPU server 的接收數(shù)據(jù)區(qū) DB1 塊中,；
- S7-1200 CPU Clinet 將S7-1200 CPU server 發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū) DB2 塊中的 10 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)讀到 S7-1200 CPU Clinet 的接收數(shù)據(jù)區(qū) DB2 塊中。
S7-1200之間 S7 通訊,，可以分2種情況來操作,，具體如下：
- *種情況：兩個(gè) S7-1200 在一個(gè)項(xiàng)目中操作；
- 第二種情況：兩個(gè) S7-1200 不在一個(gè)項(xiàng)目中的操作,。
一. *種情況（同一項(xiàng)目中操作）
使用 STEP 7 V13 在同一個(gè)項(xiàng)目中,，新建兩個(gè)S7-1200站點(diǎn)，然后做 S7 通訊,。
1.1 使用 Step7 V13生成項(xiàng)目
使用 STEP7 V13 創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目,，并通過“添加新設(shè)備”組態(tài) S7-1200 站 client V4.1，選擇 CPU1214C DC/DC/DC V4.1（client IP:192.168.0.10）,；接著組態(tài)另一個(gè)S7-1200站 server v2.0,，選擇 CPU1214C DC/DC/DC V2.0（server IP:192.168.0.12），如圖 1 所示,。
圖 1 在新項(xiàng)目中插入2個(gè) S7-1200 站點(diǎn)
1.2 網(wǎng)絡(luò)配置,，組態(tài) S7 連接
在“設(shè)備組態(tài)”中 ，選擇“網(wǎng)絡(luò)視圖”欄進(jìn)行配置網(wǎng)絡(luò),，點(diǎn)中左上角的“連接”圖標(biāo),，連接框中選擇“S7連接”，然后選中client v4.1 CPU（客戶端）,，右鍵選擇“添加新的連接”,，在創(chuàng)建新連接對(duì)話框內(nèi)，選擇連接對(duì)象“server v2.0 CPU”,，選擇“主動(dòng)建立連接”后建立新連接,，如圖 2 所示。
圖 2 建立 S7 連接
1.3 S7 連接及其屬性說明
在中間欄的“連接”條目中,，可以看到已經(jīng)建立的“S7_連接_1”,，如圖 3 所示。
圖 3 S7 連接
點(diǎn)中上面的連接,，在“S7_連接_1”的連接屬性中查看各參數(shù),，如圖 4 所示。
在常規(guī)中,，顯示連接雙方的設(shè)備,，IP地址。
在本地ID中：顯示通訊連接的ID 號(hào),，這里ID=W#16#100（編程使用）,。
在特殊連接屬性中：可以選擇是否為主動(dòng)連接，這里client v4.1是主動(dòng)建立連接,。
在地址詳細(xì)信息中：定義通訊雙方的 TSAP 號(hào),，這里不需要修改,。
圖 4 連接的屬性
配置完網(wǎng)絡(luò)連接，雙方都編譯存盤并下載,。如果通訊連接正常,，連接在線狀態(tài)，如圖 5 所示,。
圖 5 連接狀態(tài)
1.4 軟件編程
在 S7-1200 兩側(cè),，分別創(chuàng)建發(fā)送和接收數(shù)據(jù)塊 DB1 和 DB2，定義成 10 個(gè)字節(jié)的數(shù)組,，如圖 6 所示,。
圖 6 數(shù)據(jù)塊
注意： 數(shù)據(jù)塊的屬性中，需要選擇非優(yōu)化塊訪問（把默認(rèn)的勾去掉）,，如圖 7 所示,。
圖 7 數(shù)據(jù)塊屬性-非優(yōu)化的塊訪問
在主動(dòng)建連接側(cè)編程（client v4.1 CPU），在OB1中,，從“Instruction” >“Communication” >“S7 Communication”下,，調(diào)用 Get、Put 通信指令,，如圖 8 所示,。
圖 8 發(fā)送接收指令調(diào)用
功能塊參數(shù)意義如下表1.
| CALL “PUT” | , %DB3 | //調(diào)用 PUT，使用背景DB塊：DB3 |
| REQ | ：=%M0.0 | //上升沿觸發(fā) |
| ID | ：=W#16#100 | //連接號(hào),，要與連接配置中*,，創(chuàng)建連接時(shí)的本地連接號(hào) |
| DONE | ：=%M0.5 | // 為1時(shí)，發(fā)送完成 |
| ERROR | ：=%M0.6 | // 為1時(shí),，有故障發(fā)生 |
| STATUS | ：=%MW10 | // 狀態(tài)代碼 |
| ADDR_1 | ：=P#DB1.DBX0.0 BYTE 10 | // 發(fā)送到通信伙伴數(shù)據(jù)區(qū)的地址 |
| SD_1 | ：=P#DB1.DBX0.0 BYTE 10 | // 本地發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū) |
| CALL “GET” | , %DB4 | //調(diào)用 GET，使用背景DB塊：DB4 |
| REQ | ：=%M1.0 | //上升沿觸發(fā) |
| ID | ：=W#16#100 | //連接號(hào),，要與連接配置中*,，創(chuàng)建連接時(shí)的本地連接號(hào) |
| NDR | ：=%M1.5 | //為1時(shí)，接收到新數(shù)據(jù) |
| ERROR | ：=%M1.6 | //為1時(shí),，有故障發(fā)生 |
| STATUS | ：=%MW12 | //狀態(tài)代碼 |
| ADDR_1 | ：=P#DB2.DBX0.0 BYTE 10 | //從通信伙伴數(shù)據(jù)區(qū)讀取數(shù)據(jù)的地址 |
| RD_1 | ：=P#DB2.DBX0.0 BYTE 10 | //本地接收數(shù)據(jù)地址 |
表1. 功能塊參數(shù)意義
1.5 監(jiān)控結(jié)果
通過在 S7-1200 客戶機(jī)側(cè)編程進(jìn)行 S7 通訊,，實(shí)現(xiàn)兩個(gè) CPU 之間數(shù)據(jù)交換，監(jiān)控結(jié)果如圖 9 所示,。
圖 9 監(jiān)控結(jié)果
二. 第二種情況（不在同一項(xiàng)目中操作）
使用 STEP 7 V13 不在一個(gè)項(xiàng)目中,，新建兩個(gè)S7-1200站點(diǎn)，然后做 S7 通訊,。
2.1 使用 Step7 V13生成項(xiàng)目
使用 STEP7 V13 創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目,，并通過“添加新設(shè)備”組態(tài) S7-1200 站 client V4.1，選擇 CPU1214C DC/DC/DC V4.1,；接著在另一個(gè)項(xiàng)目組態(tài)S7-1200站 server v2.0,，選擇 CPU1214C DC/DC/DC V2.0,。
2.2 網(wǎng)絡(luò)配置，組態(tài) S7 連接
在“設(shè)備組態(tài)”中 ,，選擇“網(wǎng)絡(luò)視圖”欄進(jìn)行配置網(wǎng)絡(luò),，點(diǎn)中左上角的“連接”圖標(biāo)，連接框中選擇“S7連接”,，然后選中client v4.1 CPU（客戶端）,，右鍵選擇“添加新的連接”，在創(chuàng)建新連接對(duì)話框內(nèi),，選擇連接對(duì)象“未”,，如圖 10 所示。
圖 10 建立 S7 連接
2.3 S7 連接及其屬性說明
在中間欄的“連接”條目中,，可以看到已經(jīng)建立的“S7_連接_1”,，如圖 11 所示。
圖 11 S7 連接
點(diǎn)中上面的連接,，在“S7_連接_1”的連接屬性中查看各參數(shù),，如圖 12 所示。
在常規(guī)中,，顯示連接雙方的設(shè)備,，在伙伴方“站點(diǎn)”欄選擇“未知”；在“地址”欄填寫伙伴的IP地址192.168.0.12,。
在本地ID中：顯示通訊連接的ID 號(hào),，這里ID=W#16#100。
在特殊連接屬性中：建未的連接,，建連接側(cè)為主動(dòng)連接,，這里client v4.1是主動(dòng)建立連接。
在地址詳細(xì)信息中：定義伙伴側(cè)的 TSAP 號(hào)（注意：S7-1200預(yù)留給S7連接兩個(gè)TSAP地址：03.01和03.00）,，這里設(shè)置伙伴的 TSAP:03.00,。
圖 12 連接的屬性及設(shè)置后連接狀態(tài)
配置完網(wǎng)絡(luò)連接，編譯存盤并下載,。如果通訊連接正常,，連接在線狀態(tài)，如圖 13 所示,。
圖 13 連接狀態(tài)
2.4 軟件編程
在主動(dòng)建連接的客戶機(jī)側(cè)調(diào)用 Get,、Put 通信指令，具體使用同上一種情況,。
三,、附加說明
請(qǐng)注意，以上例子中使用的作為服務(wù)器的PLC是固件版本V2.0的S7-1200 CPU,，如果您使用固件版本為 V4.0 以上的 S7-1200 CPU 作為服務(wù)器,，則需要如下額外設(shè)置,，才能保證S7通信正常。
請(qǐng)點(diǎn)開作為S7服務(wù)器(sever）的 CPU 的設(shè)備組態(tài),，“屬性->常規(guī)->保護(hù)”里“連接機(jī)制”一項(xiàng)需要勾選“允許從遠(yuǎn)程伙伴（PLCHMIOPC...)使用 PUT/GET 通信訪問”,，如下圖所示：
圖14 通信保護(hù)設(shè)置
化工儀器網(wǎng)