S7-1500作为智能IO设备和CP343-1的 Profinet 通信（S7-300做控制器）

S7-1500 支持智能 IO 设备功能，故可使用 S7-1500 作为智能 IO 设备和 CP343-1 的 Profinet 通信。本例中将 S7-300 做为控制器，连接作为智能 IO 设备的S7-1500 CPU 实现 Profinet 通信；下面详细介绍使用方法。

硬件：

1. CPU 6ES7 513-1AL01-0AB0，V2.1
2. CPU 314C-2ptp，V2.6 + CP343-1,V3.0

软件：

1. Step7 V14
2. Step7 V5.5 SP3

CP343-1 的 PN 接口连接 S7-1500 的 PN 接口，这种方式可以分2种情况来操作，具体如下：

1. 第一种情况（同一项目中操作）

CPU 314C 作为 controller，1500 作为 IO device，使用 Step7 V14 在一个项目中操作，详细步骤如下。

1.1 使用 Step7 V14 创建 S7-300 站

使用 STEP7 V14 创建一个新项目，并通过“添加新设备”组态 S7-300 站 PLC_1，选择 CPU 314C-2 ptp, 添加 CP343-1 ，设置 IP 地址。如图 1 所示。

图 1 在新项目中插入 S7-300 站

在“操作模式”选项中确认 CP343-1 的操作模式。 如图 2 所示。

图 2 选择 CP343-1 操作模式

1.2 使用 Step7 V14 创建 S7-1500 站

使用 STEP7 V14 创建一个新项目，并通过“添加新设备”组态 S7-1500 站 PLC_2，选择 CPU1500 ；设置 IP 地址，并确认设备名称，本示例中设备名称是plc_2。如图 3 所示。

图 3 在新项目中插入 S7-1500 站

S7-1500 作为 IO 设备，需要将其操作模式设置为 IO 设备，并将 IO 设备分配给控制器 PLC_1 。如图 4 所示。

图 4 S7-1500 设置为 IO 设备

接着，在“智能设备通信”的“传输区”创建 IO 通信区，控制器的 QB2~6 共计5个字节传送到 IO 设备的 IB2~6 ；控制器的 IB2~6 共计5个字节读取来自 IO 设备的 QB2~6 。如图 5 所示。

图 5 创建 IO 通信区

1.3 硬件组态下载，检查设备名称和 IP 地址是否正确

分别将 PLC_1 站和 PLC_2 站下载到各自的 PLC 中。

将软件切换到“网络视图”，找到 PN/IE 总线，查看设备名称是否正确。如图 6、7 所示。

图 6 网络视图

图 7 确认设备名称和 IP 地址

1.4 S7-300 编程

本例中，CP343-1 作为 IO 控制器，需要在 OB1 中编程调用 PNIO_SEND 和 PNIO_RECV 进行数据读写。如图 8 所示。

图 8 CPU314C 中编程

CALL “PNIO_SEND”

CPLADDR：=256// CP 模板起始地址

MODE：=0// 工作模式：当CP343-1仅作为IO控制器或IO设备时，设为0；当CP343-1同时作为IO控制器和IO设备时，设为1

LEN：=7// 要发送的数据区长度；该长度始终是从数据区地址0开始计算

SEND：=P#M100.0 BYTE 7// 发送数据区

IOCS：=P#M150.0 BYTE 10

// 每一用户数据字节传送一个状态位。长度信息取决于LEN参数中的长度。

以程序段1为例，共发送7个字节，每个字节需要1个比特位，所以共需要7位，即至少需要1字节。

DONE：=%M0.0// 为1时，无错误完成该作业

ERROR：=%M0.1// 为1时，有故障发生

STATUS：=%MW2// 状态代码

CHECK_IOCS：=%M0.3

// 0: 所有IOCS均设置为GOOD
// 1: 至少一个IOCS设置为BAD

CALL “PNIO_RECV”

CPLADDR：=256// CP 模板起始地址

MODE：=0// 工作模式：当CP343-1仅作为IO控制器或IO设备时，设为0；当CP343-1同时作为IO控制器和IO设备时，设为1

LEN：=7// 要接收的数据区长度；该长度始终是从数据区地址0开始计算

RECV：=P#M200.0 BYTE 7// 发送数据区

IOPS：=P#M250.0 BYTE 10

// 每一用户数据字节传送一个状态位。长度信息取决于LEN参数中的长度。

以程序段2为例，共接收7个字节，每个字节需要1个比特位，所以共需要7位，即至少需要1字节。

NDR：=%M1.0// 为1时，无错误完成该作业

ERROR：=%M1.1// 为1时，有故障发生

STATUS：=%MW4// 状态代码

CHECK_IOPS：=%M1.2

// 0: 所有IOPS均设置为GOOD
// 1: 至少一个IOPS设置为BAD

ADD_INFO：=%MW6// 附加诊断信息；具体请查看指令帮助信息

1.5 通讯测试

检查无错误后，下载 S7-300 的程序，分别给两个站点新建监控表，添加通信数据区，监控。如图 9 所示。

图 9 通信测试

1.6 地址对应关系的说明

图 10 地址对应关系

从图中可以看到，当 CP343-1 作为控制器时，其传送的地址需从0开始的。地址对应排列关系以逻辑地址大小为序。地址如果出现间隔时，如例子中，没有组态的地址区 IB0~2（QB0~1） 及其对应的 MB100~101(MB200~201) 也将被传送。

2. 第二种情况（不在同一项目中操作）

不在一个项目中的操作，即：CPU314C 作为 controller 使用 Step7 V5.5 编程；1500 作为 IO device，使用 Step7 V14 编程，详细步骤如下。

2.1 使用 Step7 V14 创建 S7-1500 站

使用 STEP7 V14 创建一个新项目，并通过“添加新设备”组态 S7-1500 站 IO-device ，选择 1500；设置 IP 地址，并确认设备名称，本示例中设备名称是io_device。如图 11 所示。

图 11 在新项目中插入 S7-1500 站

S7-1500 作为 IO 设备，需要将其操作模式设置为 IO 设备。如图 12 所示。

图 12 S7-1500 设置为 IO 设备，并创建 IO 通信区

接着，在“智能设备通信”的“传输区”创建 IO 通信区，控制器将传输5个字节到 IO 设备的 IB2~6 ；IO 设备将 QB2~6 共计5个字节传送给控制器。

2.2 导出 IO 设备的 GSD 文件

编译该项目，在“智能设备通信”属性的下方，找到并点击“导出”按钮，根据提示将 GSD 文件导出（注意不要修改设备名称）。如图 13 所示。

图 13 导出 IO 设备的 GSD 文件

2.3 使用 Step7 V5.5 创建 S7-300 站

使用 STEP7 V5.5 创建一个新项目，并组态 CPU 314C-2 ptp, 添加 CP343-1 ，设置 IP 地址，并确认设备名称，本示例中设备名称是PN-IO。如图 14 所示。

图 14 在新项目中插入 S7-300 站

在 Step7 V5.5 的硬件组态界面，通过“选项”进入“安装 GSD 文件...”界面， 在源路径选择 IO-device 的 GSD 文件存放路径。如图 15 所示。

图 15 Step7 V5.5 安装 IO-device 的 GSD 文件

2.4 在 Step7 V5.5 中组态 IO-device

首先，需要给 CP343-1 插入 Profinet IO 总线，在 CP343-1 的“PN-IO”上鼠标右键，选择“插入 Profinet IO 系统”。如图 16 所示。

图 16 插入 Profinet IO 系统

然后，从硬件目录路径：PROFINET IO --> Preconfigured Stations --> CPU 1500 --> IO-device 拖拽到 PN 总线上。如图 17 所示。

图 17 组态 IO-device

2.5 硬件组态下载，检查设备名称和 IP 地址是否正确

分别将 S7-300 站和 S7-1500 站下载到各自的 PLC 中。

将 STEP7 V14 软件切换到“网络视图”，找到 PN/IE 总线，查看设备名称是否正确。如图 18、19 所示。

图 18 网络视图

图 19 确认设备名称和 IP 地址

2.6 S7-300 编程

本例中，CP343-1 作为 IO 控制器，需要在 OB1 中编程调用 PNIO_SEND 和 PNIO_RECV 进行数据读写。如图 20 所示。

图 20 CPU314C 中编程

CALL “PNIO_SEND”

CPLADDR：=W#16#100// CP 模板起始地址

MODE：=B#16#0// 工作模式：当CP343-1仅作为IO控制器或IO设备时，设为0；当CP343-1同时作为IO控制器和IO设备时，设为1

LEN：=7// 要发送的数据区长度；该长度始终是从数据区地址0开始计算

SEND：=P#M100.0 BYTE 7// 发送数据区

IOCS：=P#M150.0 BYTE 10

// 每一用户数据字节传送一个状态位。长度信息取决于LEN参数中的长度。

以程序段1为例，共发送7个字节，每个字节需要1个比特位，所以共需要7位，即至少需要1字节。

DONE：=%M0.0// 为1时，无错误完成该作业

ERROR：=%M0.1// 为1时，有故障发生

STATUS：=%MW2// 状态代码

CHECK_IOCS：=%M0.3

// 0: 所有IOCS均设置为GOOD
// 1: 至少一个IOCS设置为BAD

CALL “PNIO_RECV”

CPLADDR：=W#16#100// CP 模板起始地址

MODE：=B#16#0// 工作模式：当CP343-1仅作为IO控制器或IO设备时，设为0；当CP343-1同时作为IO控制器和IO设备时，设为1

LEN：=7// 要接收的数据区长度；该长度始终是从数据区地址0开始计算

RECV：=P#M200.0 BYTE 7// 发送数据区

IOPS：=P#M250.0 BYTE 10

// 每一用户数据字节传送一个状态位。长度信息取决于LEN参数中的长度。

以程序段2为例，共接收7个字节，每个字节需要1个比特位，所以共需要7位，即至少需要1字节。

NDR：=%M1.0// 为1时，无错误完成该作业

ERROR：=%M1.1// 为1时，有故障发生

STATUS：=%MW4// 状态代码

CHECK_IOPS：=%M1.2

// 0: 所有IOPS均设置为GOOD
// 1: 至少一个IOPS设置为BAD

ADD_INFO：=%MW6// 附加诊断信息；具体请查看指令帮助信息

2.7 通讯测试

检查无错误后，分别给两个站点新建监控表，添加通信数据区，监控。如图 21 所示。

图 21 通信测试

2.8 地址对应关系的说明

图 22 地址对应关系

从图中可以看到，当 CP343-1 作为控制器时，其传送的地址需从0开始的。地址对应排列关系以逻辑地址大小为序。地址如果出现间隔时，如例子中，没有组态的地址区 IB0~2（QB0~1） 及其对应的 MB100~101(MB200~201) 也将被传送。