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S7-200 SMART CPU之間的以太網(wǎng)通信
S7-200 SMART CPU 固件版本 V2.0 及以上版本的 CPU 可實現(xiàn)CPU、編程設備和HMI（觸摸屏）之間的多種通信：
— CPU與編程設備之間的數(shù)據(jù)交換。
— CPU與HMI之間的數(shù)據(jù)交換。
— CPU與其他S7-200 SMART CPU之間的PUT/GET通信。
S7-200 SMART CPU 以太網(wǎng)連接資源如下：
— 1個連接用于與STEP7 Micro/Win SMART軟件的通信。
— 8個連接用于CPU與HMI之間的通信。
— 8個連接用于CPU與其他S7-200 SMART CPU之間的PUT/GET主動連接
— 8個連接用于CPU與其他S7-200 SMART CPU之間的PUT/GET被動連接
PUT/GET 指令格式
S7-200 SMART CPU提供了PUT/GET 指令，用于S7-200 SMART CPU之間的以太網(wǎng)通信（PUT/GET 指令格式見 表 1）。PUT/GET 指令只需要在主動建立連接的 CPU 中調(diào)用執(zhí)行，被動建立連接的 CPU不需要進行通信編程。PUT/GET 指令中TABLE 參數(shù)用于定義遠程CPU的 IP地址、本地CPU和遠程 CPU的數(shù)據(jù)區(qū)域以及通信長度（TABLE 參數(shù)定義見 表 2）。
表 1 PUT和GET 指令：
LAD/FBD | STL | 描述 |
| PUT TABLE | PUT 指令啟動以太網(wǎng)端口上的通信操作，將數(shù)據(jù)寫入遠程設備。PUT 指令可向遠程設備寫入多 212 個字節(jié)的數(shù)據(jù)。 |
| GET TABLE | GET 指令啟動以太網(wǎng)端口上的通信操作，從遠程設備獲取數(shù)據(jù)。GET 指令可從遠程設備讀取多 222 個字節(jié)的數(shù)據(jù)。 |
表 2 PUT和GET 指令的TABLE參數(shù)定義：
字節(jié)偏移量 | Bit 7 | Bit 6 | Bit 5 | Bit 4 | Bit 3 | Bit 2 | Bit 1 | Bit 0 |
0 | D1 | A2 | E3 | 0 | 錯誤代碼4 | |||
1 |
遠程 CPU的 IP地址 | |||||||
2 | ||||||||
3 | ||||||||
4 | ||||||||
5 | 預留（必須設置為0） | |||||||
6 | 預留（必須設置為0） | |||||||
7 |
指向遠程 CPU 通信數(shù)據(jù)區(qū)域的地址指針 | |||||||
8 | ||||||||
9 | ||||||||
10 | ||||||||
11 | 通信數(shù)據(jù)長度5 | |||||||
12 |
指向本地 CPU 通信數(shù)據(jù)區(qū)域的地址指針 | |||||||
13 | ||||||||
14 | ||||||||
15 | ||||||||
1 D ：通信完成標志位，通信已經(jīng)成功完成或者通信發(fā)生錯誤。
2 A ：通信已經(jīng)激活標志位。
3 E ：通信發(fā)生錯誤，錯誤原因需要查詢 錯誤代碼4。
4 錯誤代碼 ：見表 3 PUT 和 GET 指令TABLE 參數(shù)的錯誤代碼。
5 通信數(shù)據(jù)長度 ：需要訪問遠程 CPU通信數(shù)據(jù)的字節(jié)個數(shù)，PUT 指令可向遠程設備寫入多 212 個字節(jié)的數(shù)據(jù)，GET 指令可從遠程設備讀取多 222 個字節(jié)的數(shù)據(jù)。
表 3 PUT 和 GET 指令TABLE 參數(shù)的錯誤代碼：
錯誤代碼 | 描述 |
0 | 通信無錯誤 |
1 | PUT/GET TABLE參數(shù)表中存在非法參數(shù)：
|
2 | 同一時刻處于激活狀態(tài)的 PUT/GET 指令過多（僅允許 16 個） |
3 | 無可以連接資源，當前所有的連接都在處理未完成的數(shù)據(jù)請求（S7-200 SAMRT CPU主動連接資源數(shù)為 8 個）。 |
4 | 從遠程 CPU 返回的錯誤：
|
5 | 與遠程 CPU 之間無可用連接：
|
6-9 | 預留 |
通信資源數(shù)量
S7-200 SMART CPU 以太網(wǎng)端口含有 8 個PUT/GET 主動連接資源和 8 個PUT/GET 被動連接資源。例如：CPU1 調(diào)用 PUT/GET 指令與 CPU2 ~ CPU9 建立8主動連接的同時，可以與 CPU10 ~ CPU17 建立8被動連接（CPU10 ~ CPU17 調(diào)用 PUT/GET 指令），這樣的話 CPU1 可以同時與16臺 CPU（CPU2 ~ CPU17）建立連接。關于主動連接資源和被動連接資源的詳細解釋如下：
1、主動連接資源和被動連接資源
- 調(diào)用 PUT/GET 指令的CPU 占用主動連接資源數(shù)；相應的遠程 CPU 占用被動連接資源。
2、8 個PUT/GET 主動連接資源
- S7-200 SMART CPU 程序中可以包含遠多于 8個PUT/GET 指令的調(diào)用，但是在同一時刻多只能激活 8 個 PUT/GET 連接資源。
- 同一時刻對同一個遠程 CPU 的多個 PUT/GET 指令的調(diào)用，只會占用本地 CPU的一個主動連接資源和遠程 CPU的一個被動連接資源。本地 CPU 與遠程 CPU之間只會建立一條連接通道，同一時刻觸發(fā)的多個 PUT/GET 指令將會在這條連接通道上順序執(zhí)行。
- 同一時刻多能對8個不同 IP 地址的遠程 CPU 進行 PUT/GET 指令的調(diào)用，第9個 遠程CPU的PUT/GET 指令調(diào)用將報錯，無可用連接資源。已經(jīng)成功建立的連接將被保持，直到遠程 CPU斷電或者物理斷開。
3、8 個PUT/GET 被動連接資源
- S7-200 SMART CPU 調(diào)用 PUT/GET 指令，執(zhí)行主動連接的同時也可以被動地被其他遠程 CPU 進行通信讀寫。
- S7-200 SMART多可以與被8個不同 IP 地址的遠程 CPU 進行 建立被動連接。已經(jīng)成功建立的連接將被保持，直到遠程 CPU斷電或者物理斷開。
指令編程舉例
在下面的例子中，CPU1 為主動端，其 IP 地址為192.168.2.100，調(diào)用 PUT/GET 指令；CPU2 為被動端，其 IP 地址為192.168.2.101，不需調(diào)用 PUT/GET 指令，網(wǎng)絡配置見圖 1 。通信任務是把 CPU1 的實時時鐘信息寫入 CPU2 中，把CPU2 中的實時時鐘信息讀寫到 CPU1 中。
圖 1 CPU通信網(wǎng)絡配置圖
1、CPU1 主動端編程
CPU1 主程序中包含讀取 CPU 實時時鐘、初始化 PUT/ GET 指令的 TABLE 參數(shù)表、調(diào)用 PUT 指令和 GET 指令等。
網(wǎng)絡1：讀取 CPU1 實時時鐘，存儲到 VB100 ~ VB107 。
圖 2 讀取 CPU1 實時時鐘
注：READ_RTC 指令用于讀取 CPU 實時時鐘指令，并將其存儲到從字節(jié)地址 T 開始的 8 字節(jié)時間緩沖區(qū)中，數(shù)據(jù)格式為 BCD 碼。
網(wǎng)絡2：定義 PUT 指令 TABLE 參數(shù)表，用于將 CPU1 的VB100 ~ VB107 傳輸?shù)竭h程 CPU2 的VB0 ~ VB7。
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圖 3 定義 PUT 指令 TABLE 參數(shù)表
- a.定義通信狀態(tài)字節(jié)
- b.定義 CPU2 IP 地址
- c.定義 CPU2 的通信區(qū)域 ，從 VB0 地址開始
- d.定義通信數(shù)據(jù)長度
- e.定義 CPU1 的通信區(qū)域，從 VB100 地址開始
網(wǎng)絡3：定義 GET 指令 TABLE 參數(shù)表，用于將遠程 CPU2 的VB100 ~ VB107 讀取到 CPU1 的 VB0 ~ VB7。
圖 4 定義 GET 指令 TABLE 參數(shù)表
- a.定義通信狀態(tài)字節(jié)
- b.定義 CPU2 IP 地址
- c.定義 CPU2 的通信區(qū)域 ，從 VB100 地址開始
- d.定義通信數(shù)據(jù)長度
- e.定義 CPU1 的通信區(qū)域，從 VB0 地址開始
網(wǎng)絡4：調(diào)用 PUT 指令和 GET 指令。
圖 5 調(diào)用 PUT 指令和 GET 指令
2、CPU2 被動端編程
CPU2 的主程序只需包含一條語句用于讀取 CPU2 的實時時鐘，并存儲到 VB100 ~ VB107，如圖 6 所示。
圖 6 讀取 CPU2 實時時鐘
組態(tài)保持范圍
單擊“系統(tǒng)塊”(System Block)對話框的“保持范圍”(Retentive Ranges) 節(jié)點組態(tài)在循環(huán)上電后保留下來的存儲器范圍。
圖1.組態(tài)數(shù)據(jù)保存范圍設置窗口
選擇要在上電循環(huán)期間保持的存儲區(qū)。 為 V 、M、T 或 C 存儲器輸入新值。
您可將下列存儲區(qū)中的地址范圍定義為保持： V 、M、T 和 C 。對于定時器，只能保持保持性定時器 (TONR) ，而對于定時器和計數(shù)器，只能保持當前值（每次上電時都將定時器和計數(shù)器位清零）。
默認情況下，CPU 中并未定義保持區(qū)域，但可組態(tài)保持范圍以保持多 10 KB 的存儲器 空間。
CPU 斷電后的數(shù)據(jù)保持
CPU 在斷電和上電時對保持性存儲器執(zhí)行以下操作：
● 斷電時： CPU 將的保持性存儲器范圍保存到存儲器。
● 上電時： CPU 先將 V 、M、C 和 T 存儲器清零，將所有初始值都從數(shù)據(jù)塊復制到 V 存儲器，然后將保存的保持值從存儲器復制到 RAM 。
所有類型的 CPU，只要是在系統(tǒng)塊里設置了數(shù)據(jù)保持的數(shù)據(jù)，斷電后數(shù)據(jù)都會保存（不依靠于超級電容），但保存的存儲區(qū)的范圍大為10K。對于未設置為數(shù)據(jù)保持的存儲在RAM 中的數(shù)據(jù)，一旦掉電其數(shù)據(jù)就會丟失。超級電容可以用于保持實時時鐘，一般上電24小時后通常保持7天。
表1.S7-200 SMART CPU 存儲器地址保持范圍
| 數(shù)據(jù)類型 | 描述 | CPU SR20 | CPU CR40 | CPU SR40 CPU ST40 | CPU SR60 CPU ST60 |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 數(shù)據(jù)存儲器 | VB0-VB8191 | VB0-VB8191 | VB0-VB16383 | VB0-VB20479 |
| T | 定時器 | T0-T31 | T0-T31 | T0-T31 | T0-T31 |
| C | 計數(shù)器 | C0-C255 | C0-C255 | C0-C255 | C0-C255 |
| M | 標志位 | MB0-MB31 | MB0-MB31 | MB0-MB31 | MB0-MB31 |
從 RAM 建立數(shù)據(jù)塊
要將 CPU V 存儲器當前值保存到數(shù)據(jù)塊頁面；或者執(zhí)行下載操作，擔心 RAM 區(qū)數(shù)據(jù)當前值丟失，可以在執(zhí)行下載操作前，先執(zhí)行從 RAM 建立數(shù)據(jù)塊，備份 V 存儲區(qū)的當前值。
操作方法如下：
1、備份好源程序，新建空白項目操作
2、選擇 PLC > 從 RAM 建立數(shù)據(jù)塊（Create Data Block from RAM）菜單命令。如圖2所示
圖2
3、PLC 處于運行狀態(tài)，執(zhí)行操作時，會提示 “ 設置 PLC 為 STOP 模式 ？”，選擇是才可以繼續(xù)執(zhí)行此功能，如圖3所示；如果操作前 PLC 已處于 STOP 狀態(tài)，不會出現(xiàn)此對話框
注意：想要執(zhí)行從 RAM 建立數(shù)據(jù)塊功能，需要在 PLC 可以切換到 STOP 的情況下才可以操作！
圖3
4、圖3點擊“是”之后出現(xiàn)下面的對話框，如圖4所示，選擇 “是” 將執(zhí)行更新，將 CPU 中 RAM 區(qū)的 V 存儲區(qū)數(shù)據(jù)當前值上傳到數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)頁中。
如果執(zhí)行操作時，使用的程序文件是源程序，選擇 " Yes " 前，一定要注意源程序的備份！
圖4
5、等待一段上傳數(shù)據(jù)的時間，出現(xiàn)對話框，如圖5 所示，點擊" OK "，可以在數(shù)據(jù)塊中查看 V 區(qū)數(shù)據(jù)
圖5
執(zhí)行從 RAM 建立數(shù)據(jù)塊，上載到數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)有可能存放的位置
- 用戶定義1：上一次下載數(shù)據(jù)塊時，在數(shù)據(jù)塊中用戶自定義過初始值
- _PLC_DATA1：上一次下載數(shù)據(jù)塊時，未定義初始值，在程序執(zhí)行過程中修改過的 V 區(qū)地址，執(zhí)行"從 RAM 建立數(shù)據(jù)塊"命令時，這些已修改的地址會被給一個新的標簽名
- 向?qū)傻臄?shù)據(jù)塊（例如 PID1_DATA）:上一次下載數(shù)據(jù)塊時，包含配置完向?qū)Ш笞詣由傻臄?shù)據(jù)塊，比如 配置完 PID 后生成如 PID1_DATA 的數(shù)據(jù)塊，執(zhí)行"從 RAM 建立數(shù)據(jù)塊"命令時，依然上傳到此數(shù)據(jù)塊中
6、將上傳的各個數(shù)據(jù)塊頁面中的 V 區(qū)地址復制，粘貼到要下載的程序文件的數(shù)據(jù)塊頁面中，此時，一旦下載，數(shù)據(jù)塊保存到 EEPROM 中，作為 V 存儲區(qū)數(shù)據(jù)的初始值生效。
常見問題
為什么S7-200 SMART 系統(tǒng)塊設置斷電保持后，數(shù)據(jù)依舊無法實現(xiàn)斷電保持？
可以根據(jù)以下步驟核對設置：
1.確保已設置斷電保持的程序下載到PLC。
2.如果SMART PLC 有連接HMI、上位機或者其他PLC，請先斷開相關的通訊設備，再做測試，避免這些設備給PLC相關地址不斷更新數(shù)據(jù)。
3.如果根據(jù)以上步驟測試均無效，請創(chuàng)建一個空項目，只做系統(tǒng)塊斷電保持設置，重新下載程序后通過狀態(tài)圖表給斷電保持范圍內(nèi)某一地址寫入新值后將PLC斷電再上電查看。
組態(tài)數(shù)字量輸入
單擊 “系統(tǒng)塊” (System Block) 對話框的 “數(shù)字量輸入” (Digital Inputs) 節(jié)點組態(tài)數(shù)字量輸入濾波器和脈沖捕捉位。
圖1. 組態(tài)數(shù)字量輸入設置窗口
數(shù)字量輸入濾波器
S7-200 SMART CPU 允許為某些或所有數(shù)字量輸入點選擇一個定義時延（可在 0.2 ms 到 12.8 ms 和 0.2 μs 到 12.8 μs 之間選擇）的輸入濾波器。“系統(tǒng)塊”中不能修改濾波時間的其他數(shù)字量輸入通道，其濾波時間默認為12.8ms。
如果需要使用 S7-200 SMART 的高速計數(shù)器功能，需要手動修改濾波器的時間至 0.2 μs （也可根據(jù)速率設定成更長的濾波時間），否則在速率較高時將會造成高速計數(shù)器無法計數(shù)。 因為S7-200 SMART 與S7-200 不同，對于 S7-200 SMART ，用戶可以根據(jù)輸入信號速率不同自由設置濾波時間以便高速計數(shù)器過濾噪音。
通過設置輸入延時，您可以過濾數(shù)字量輸入信號。 輸入狀態(tài)改變時，輸入必須在時延期限內(nèi)保持在新狀態(tài)，才能被認為有效。 濾波器會消除噪音脈沖，并強制輸入線在數(shù)據(jù)被接受之前穩(wěn)定下來。默認濾波時間是 6.4 ms。
要設置輸入延遲，請按以下步驟操作：
1. 從一個或多個輸入旁的下拉列表中選擇延遲時間。
2. 單擊 “確定” (OK) 按鈕，輸入選項。
如果數(shù)字量輸入通道的濾波時間更改自以前的設置，則新的“0” 電平輸入值可能需要保 持長達 12.8 ms 的累積時間，然后濾波器才會*響應新輸入。 在此期間，可能不 會檢測到持續(xù)時間少于 12.8 ms 的短“0”脈沖事件或?qū)ζ溆嫈?shù)。 濾波時間的這種更改會引發(fā)意外的機械或過程操作，這可能會導致人員死亡、重傷和設備損壞。 為了確保新的濾波時間立即生效，必須關閉 CPU 電源后再開啟。
脈沖捕捉位
S7-200 SMART CPU 為數(shù)字量輸入點提供脈沖捕捉功能。通過脈沖捕捉功能可以捕捉高電平脈沖或低電平脈沖。此類脈沖出現(xiàn)的時間極短，CPU 在掃描周期開始讀取數(shù)字量輸入時，可能無法始終看到此類脈沖。
當為某一輸入點啟用脈沖捕捉時，輸入狀態(tài)的改變被鎖定，并保持至下一次輸入循環(huán)更新。 這樣可確保延續(xù)時間很短的脈沖被捕捉，并保持至 S7-200 SMART CPU 讀取輸入。
根據(jù) CPU 型號，可按以下數(shù)字量輸入點數(shù)單獨啟用脈沖捕捉操作：
● CPU CR40： 14
● CPU SR20： 12 （14，如果存在 SB DT04 ）
● CPU ST40/CPU SR40： 14 （16，如果存在 SB DT04 ）
● CPU ST60/CPU SR60： 14 （16，如果存在 SB DT04 ）
圖2. S7-200 SMART CPU （脈沖捕捉啟用和未啟用）的基本操作狀況
由于脈沖捕捉功能在輸入通過輸入濾波器后對輸入進行操作，您必須調(diào)整輸入濾波時間， 以防濾波器過濾掉脈沖。
圖3. 數(shù)字量輸入電路方框圖
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