西门子广西省代理商

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描述
此条目给出了S7 通信的系统限制概览。

下图给出了在 F CPU 之间通过以太网进行 S7 通信的基本组态。通过一个 S7 连接建立双边通信。

图. 01

另一种方式，双边数据通信通过两个独立的 S7 通信。采用这种方式， 可以在结构上区分发送和接收通道。

图. 02

S7 通信的系统限制由下列参数决定：

• CPU 支持的较大连接数。
• 每个接口能够组态的较大 S7 连接数。
• CPU 所支持的较大背景数。

CPU 所支持的较大连接数
下表给出了F CPU 所支持的较大连接数。
 

能够组态的较大的 S7 连接数
下表给出了 F CPU 所支持较大组态的 S7 连接数。
 

较大背景数
下表给出了 F CPU 支持的较大背景数。
 

例子
一个319F-3 PN/DP  CPU，通过 TCP/IP 建立双边的 S7 安全数据通信。根据数据通信是通过一个或者两个组态的 S7 连接，可以组态另外15个或者14个 S7 连接。

CPU 程序中调用故障安全通信块“F_SENDS7”和“F_RCVS7”用于双边的 S7 数据通信，这些程序块内部分别调用了系统功能块 SFB8 "USEND" 和 SFB9 "URCV"。这样，用户数据和相关的应答被发送和接收。每一个系统功能块 SFB8 "USEND" 和 SFB9 "URCV" 都被分配一个背景数据块。结果，背景数据块的个数（＝背景）与通信任务数是相同的。

这意味着在双边数据安全通信的情况下，至少需要执行 4 个通讯任务和需要 4 个背景。这样，CPU 319F-3 PN/DP 剩余 28 个背景。

在 CPU 319F-3 PN/DP 用户程序中，由于较大的背景数限制为 32，那么较多调用 16 个故障安全通信块 "F_SENDS7" 或 F_RCVS7"，因为较大的背景数量是不能多于 32。
对于安全双边通信，CPU 319F-3 PN/DP 能够与较多 8 个 F CPU 通信。

CPU 319F-3 PN/DP 的安全双边数据通信计算公式
8  "F_SENDS7" + 8 "F_RCVS7" = 16 故障安全通信块
8*("USEND" + "URCV") + 8*("USEND" + "URCV")
= 16 "USEND" + 16 "URCV" = 32 通信任务或背景

注意
对于 F CPU　而言，安全功能是较重要的。因此，S7 通信的系统限制不仅由通信连接的数量决定，还与要达到的响应时间有关。如果由于连接数量过多而导致无法满足所需要的响应时间，补救措施如下：

• 减少通信连接数 。
• 使用性能更好的 CPU。

问题：如何计算当前程序所需的Local Data大小并合理设置S7 400 CPU属性中的Memory选项卡中的Local Data，S7 400 CPU中的Local data设置不当会导致什么问题？
回答：Local data顾名思义为本地数据，在西门子控制器中有一部分内存空间被设置为L区间，它被用于控制器在运行程序时存储临时数据。由于编写FB/FC程序的需要和OB中调用功能块结构的不同，不同的OB由于调用不同的FB/FC，因此所需的Local data的大小各不相同（被调用的FB/FC将占用当前调用他的OB块的Local Data资源）。在控制器硬件组态中的CPU属性设置中，Memory选项卡用于设置Local data的分配。如果相应OB块实际运行所需的Local data大于硬件组态中所设置的Local Data大小，那么相应的程序将无法运行，CPU将报告INTF错误，甚至更为严重的情况下CPU可能会停止运行。但如果盲目将Local Data的分配设置过大，将会浪费一部分宝贵的CPU内存空间。
S7 300CPU中的Local data不可修改，每个**级固定设置为256 bytes，S7 400的Local data则可以人为修改。由此可以看出正确设置S7400 CPU的Local Data的大小非常重要。在控制器硬件组态中CPU属性? Memory选项卡的Local Data区域用于设置基于**级的Local Data（如下图所示）：

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Pic1: Local Data的分配

在PCS7组态的项目中，在编译CFC程序后，系统将会自动计算各OB块所需的Local Data大小，可以通过交叉索引（Chart reference data ? Local data，如下图所示）查询到。

Pic2: Chart reference data ? Local data

而普通的由用户采用Step7编程方式编写的程序，程序功能块及OB块各自的调用结构由用户自行控制，需要在编写完整个程序之后自行计算。
在手动计算Local Data时，需要获取如下信息：
1. 各OB块、FB块、FC块各自独立运行时所需的Local Data大小
可以通过如下方式查询到：在Block文件夹中选择相应功能块，右键 属性? General - Part2中即可查看到，如下图所示：

Pic3: 功能块所需的Local Data

注：嵌套调用时，上一级功能块将不会计算其嵌套调用的FB/FC所需的Local data大小；在上图中将不会累加嵌套功能块所需的Local data大小；

2. 整个程序的调用结构（Call structure）
由于功能块不会计算其嵌套调用的功能块所需到Local data大小，因此为了最后计算整个OB所需到Local Data，必须了解整个程序的调用结构。打开任何一个功能块，点击左侧的Call Structure即可查询到，如下图所示；

Pic4: 程序调用结构

3. 当前程序下所使用的所有OB的**级
由于CPU属性设置中的Local Data分配基于**级进行设置，因此需要查看所有当前程序使用的OB块的中断**级，打开硬件组态中CPU属性查看，如下图所示；

Pic5: 查看OB的**级

获得所有上述信息后，即可计算当前程序所需的Local data大小。假设当前项目下使用的功能块及OB块上述相关信息如下表所示：

OB的调用关系如上图Pic4所示。根据调用结构计算，单独运行各OB块时所需的Local data如下：
OB1： OB1 + Max(Sum(FB1,FC1), FC1) ＝26＋Max(Sum(100,400), 400)＝526
OB35： OB35 + Sum(FB1,FC1) ＝26＋Sum(100,400)＝526
OB121： OB121＝20
OB122： OB122＝20
较终CPU属性中Local data的设置如下：
**级 1 所需Local Data大小至少为526 ＋ 20 ＋ 20 ＝ 566 bytes；
**级12所需的Local Data大小至少为526 ＋ 20 ＋ 20 ＝ 566 bytes；
注：为什么上述**级1和12中需要加入 两个20呢，因为程序运行的任何位置都有可能会执行OB121、OB122，所以需要加上OB121和OB122所需的本地数据。PCS7中（Pic2所示）进行各**级所需Local data大小计算时已经自动加入了这部分的大小。
具体的计算法则可以归纳为一下几点：

描述
S7-PLCSIM 支持以下通讯块来实现两个S7-400 CPU模块间的通信：

• SFB8 "USEND"
• SFB9 "URCV"
• SFB12 "BSEND"
• SFB13 "BRCV"
• SFB15 "PUT"
• SFB14 "GET"
• SFB19 "START"
• SFB 20 "STOP"
• SFB 22 "STATUS"
• SFB 23 "USTATUS"

要求

• 需要S7-PLCSIM V5.4 SP3（或更高版本）。
• 在STEP 7（TIA Portal）中建立一个项目，对两个S7-400 CPU进行硬件组态和网络组态。 
• 在模块之间已经组态了S7连接和通信连接。
• 在主动站S7-400 CPU的用户程序中，调用“BSEND”指令来给被动站CPU发送数据。
• 在被动站S7-400CPU中调用“BRCV”指令来接收来自主动站S7-400 CPU的数据。

注意
本条目提供的项目包含两个S7-400 CPU的组态和连接组态以及用户程序。

以下步骤列出了如何使用PLCSIM仿真通讯。下载附件中的STEP 7（TIA Portal）项目包含了两个S7-400站通过工业以太网通信 。

Station_1中的OB1包含计数器的程序，将其输出值传送到Station_2。

1. 在项目导航中选中“Station_1”并打开S7-PLCSIM，可以通过菜单命令“Online > Simulation > Start”或者菜单栏的“Start simulation” 图标打开。实例编号为“S7-PLCSIM1”的**个仿真CPU的对话框被打开。
      
2. 如果是**仿真这个项目，就会打开“Extended download to device”对话框。在“PG/PC Interface”中选择如图1所示的设置，并单击“Start search”。   
      
   
   图. 1
      
3. 当在线连接已经建立时，单击“Load”按钮。
      
4. 然后，在打开的“Load preview”对话框中，继续单击“Load”按钮。
      
5. 在S7-PLCSIM 中使用“Add”菜单来加载子窗口“Input”和“Counter”，用来监视和控制程序。对于“Station_1”需要“EB2”和“Z1”。
      
6. 在S7-PLCSIM1的“CPU”子窗口中，将运行模式从“STOP”切换到“RUN-P”。
   
   

   
   图. 2
      
7. 选中项目导航中的“Station_2”并重复步骤1来打开*二个“S7-PLCSIM2”实例。
      
8. 在“Load preview”对话框中单击“Load”按钮。
      
9. 与步骤5相同，给实例“S7-PLCSIM2”添加“Output”。对于“Station_2”需要“AW1”。
      
10.  在S7-PLCSIM2中的“CPU”子窗口中，将运行模式从“STOP”切换到“RUN-P”。
    
    

    
    图. 3
     
11. 在S7-PLCSIM1（仿真Station 1）中，EB2控制计数器Z1并将计数值传送到S7-PLCSIM2 （仿真Station 2）中的AW1。

• E2.0: 自动向上计数的时钟标记
• E2.1:向上计数
• E2.2: 向下计数
• E2.3: 计数器的预设值
• E2.4: 复位计数器