西门子PLC模块CPU412-1 西门子模块CPU412-1-上海非俗工控自动化设备有限公司

西门子PLC模块CPU412-1

SIMATIC S7-400，CPU 412-1 *处理器，带：内存 288 KB，（144 KB 代码，144 KB 数据），接口 MPI/DP 12 MBIT/S

SIMATIC S7-400

西门子S7-400 PLC是用于中、高档性能范围的可编程序控制器。SIMATIC S7-400PLC的主要特色为：*的处理速度、强大的通讯性能和的CPU资源裕量。

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(SIEMENS)上海非俗工控自动化设备有限公司（西门子分销商）

颜家钊（销售工程师）185 7050 2115 （24小时）

公司常年备货，以诚信为公司的经营理念，以品质来取得户的认可，假一罚十，欢迎广大户。

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产品应用

SIMATIC S7-400是用于中、高档性能范围的可编程序控制器。

模块化及无风扇的设计，坚固耐用，容易扩展和广泛的通讯能力，容易实现的分布式结构以及用户友好的操作使SIMATIC S7-400成为中、高档性能控制领域中的理想解决方案。

SIMATIC S7-400的应用领域包括：

通用机械工程

汽车工业

立体仓库

机床与工具

过程控制

控制技术与仪表

纺织机械

包装机械

控制设备制造

机械

功能逐步升级的多种级别的CPU，带有各种用户友好功能的种类齐全的功能模板，使用户能够构成的解决方案，满足自动化的任务要求。

当控制任务变得更加复杂时，任何时候控制系统都可以逐步升级，而不多的添加额外的模板。

3．配置SIMOTION以太网接口

3.1在硬件配置中设定以太网接口
在SCOUT界面中点击SIMOTION CPU，右键点击“Open HW configuration”进入硬件配置界面，例如D435，X120和X130为以太网接口，双击选择的通信接口，在弹出的界面中定义IP地址和子网掩码，如图9所示：

图9 设定通信接口

注意：
即使建立两条以太网，两个以太网通信接口不能设置在相同的网段中或相同的IP地址。

3.2 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，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：

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
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

西门子PLC工作原理：

当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

输入采样

在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。

用户程序执行

在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。

即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。