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.S7-200和S7-300进行MPI通信
S7-200 PLC与S7-300 PLC之间采用MPI通讯方式时，S7-200 PLC中不需要编写任何与通讯有关的程序，只需要将要交换的数据整理到一个连续的V 存储区当中即可，而S7-300 PLC中需要在组织块OB1（或是定时中断组织块OB35）当中调用系统功能X_GET（SFC67）和X_PUT(SFC68)，以实现S7-200 PLC与S7-300 PLC之间的通讯。调用SFC67和SFC68时VAR_ADDR参数填写S7-200的数据地址区，由于S7-200的数据区为v区，这里需填写 P#DB1.DBX×× BYTE n 对应的就是S7200 V存储区当中VB××到VB（××＋n）的数据区。例如交换的数据存在S7-200中VB50到VB59这10个字节当中，VAR_ADDR参数应为 P#DB1.DBX50.0 BYTE 10.
首先根据S7-300的硬件配置，在STEP7当中组态S7-300站并且下载，注意S7-200和S7-300出厂默认的MPI地址都是2，所以必须修 改其中一个PLC的站地址，例子程序当中将S7-300 MPI地址设定为2，S7-200地址设定3，另外要分别将S7-300和S7-200的通讯速率设定一致，可设为9.6K，19.2K，187.5K三 种波特率，例子程序当中选用了19.2K的速率。

S7-200 PLC修改MPI地址可以参考下图：

图1 S7-200 设置MPI地址

S7-300 PLC修改MPI地址可以参考下图：

图2 S7-300 设置MPI地址

例子程序在OB1当中调用数据读写功能块：SFC67和SFC68，如下图：

图3 程序编写

分别在STEP7 MicroWin32 和STEP7当中监视S7-200和S7-300 PLC当中的数据，数据监视界面如下：

图4 S7-200监控结果

图5 S7-300监控结果

通过CP5611，STEP7 MicroWin32， Set PG/PC Interface可以读取S7200和S7300的站地址，如下图：

图6 CP5611诊断结果（站地址0为进行编程的计算机）

图7 使用STEP7 MicroWin32诊断结果

2.S7-200和S7-300进行PROFIBUS通信
S7-300与S7-200通过EM277进行 PROFIBUS DP通讯，需要在STEP7中进行S7-300站组态，在S7-200系统中不需要对通讯进行组态和编程，只需要将要进行通讯的数据整理存放在V 存储区，并且S7-300组态EM277从站时设置正确的地址即可。
插入一个S7-300的站：

图8 S7-300组态

选中STEP7的硬件组态窗口中的菜单 Option® Install new GSD（GSD 文件下载：113652）

导入SIEM089D.GSD文件，安装EM277从站配置文件，如下图：

图9 安装GSD

在SIMATIC文件夹中有EM277的GSD文件：

图10 安装GSD

导入GSD文件后，在右侧的设备选择列表中找到EM277从站，PROFIBUS DP®Additional Field Devices®PLC®SIMATIC®EM277,并且根据通讯字节数，选择一种配置，本例选择8字节入/8字节出的方式，如下图：

图11 通信区域组态

根据EM277上的拨位开关设定以上EM277从站的站地址。

图12组态DP通信地址

组态完系统的硬件配置后，将编译下载到S7-300的PLC当中。S7-300的硬件下载完成后，将EM277的拨位开关拨到与以上硬件组 态的设定值一致，在S7-200中编写程序将进行交换的数据存放在VB0－VB15，对应S7-300的PQB0-PQB7和PIB0-PIB7，打开 STEP7中的变量表和STEP7 MicroWin32的状态表进行监控，它们的数据交换结果如下图：

图13 通信数据监控

图14 通信数据监控

注意：VB0－VB7是S7－300写到S7－200的数据，VB8－VB15是S7－300从S7－200读取的值。EM277上拨位开 关的位置一定要和S7－300中组态的地址值一致。如果使用的S7-200通信区域不从VB0开始，则需要设置地址偏移，在S7-300硬件组态中双击 EM277，修改数值0为实际使用的数值即可，如下图所示：

图15 地址区域偏移设置

3.S7-200和S7-300进行以太网通信
可以把S7-200的以太网模块CP243-1配置为CLIENT，使用STEP 7 Micro/WIN32中的向导进行通信的配置即可。在命令菜单中选择工具--> 以太网向导。

图16 打开以太网向导

第一步是对以太网通信的描述.点击下一步开始以太网配置。

图17 向导介绍

在此处选择模块的位置,在线的情况下，您也可以用读取模块按钮搜寻在线的CP243-1模块。点击下一步；

图18 读取模块

在此处填写IP地址和子网掩码。点击下一步；

图19 地址设置

需要填写模块的连接数目，如只和CP343-1通信则在此处填写1，点击下一步。

图20 模块占用地址设置

选择此为客户机连接，远程属性TSAP （Transport Service Access Point）填写为03.02，输入343-1的IP地址.，点击数据传输按钮进入数据交换的定义。

图21 连接设置

点击新传输按钮进入设置：选择是读取数据还是写入数据。填写通讯数据的字节个数，填写发送数据区和接收数据区的起始地址，本例中为从S7-300的MB200开始读取8个字节到vb1000开始的8个字节的区域中。
点击确认按钮：

图22 数据区域设置

选择CRC校验,使用缺省的时间间隔30秒,点击下一步按钮。

图23 使用CRC

填写模块所占用的V存储区的起始地址。你也可以通过Suggest Address按钮来获得系统建议的V存储区的起始地址, 点击下一步按钮。

图24 配置存储区

完成以太网向导配置后需要在程序中调用以太网向导所生成的ETHx_CTRL和ETH0_XFR, 然后，将整个项目下载到作CLIENT的S7-200 CPU上。

图25 程序编写

件冗余是低成本的冗余解决方案，适用于对切换时间要求不是很高的场合，主备切换
时间为秒级的控制系统。软冗余系统为两个站，一个为主站，一个为备用站；主备站的数据通讯链路为标准西门子通讯协议 (MPI/Profibus/Ethernet)；冗余范围内的I/O模板需通过Profibus-DP网络连接到ET200M从站上；西门子的软件冗余 可以在S7-300或S7-400的标准系统中实现，只需调用软冗余软件包中的程序块。
西门子的多功能面板支持和软冗余CPU通讯，系统架构如图1所示，并且当某个CPU
连接中断，面板可以自动切换连接到另一个CPU；如果两个CPU主备切换，面板可以切换到主CPU。

图1

本文描述的是用WinCC flexible组态的多功能面板通过脚本的方式实现切换连接的方
法；本文只描述面板和CPU的集成PN口之间通过工业以太网通讯，面板和CPU之间通过其他通讯方式（如MPI/Profibus）连接也可以参考本文。

本文所使用的硬件和软件如下：
(A) S7-300 soft redundancy
CPU 315-2PN/DP (6ES7315-2EH13-0AB0, Firmware V2.5)
CPU 317F-2PN/DP (6ES7317-2FK14-0AB0, Firmware V3.2)
CP342-5 (6GK7342-5DA02-0XE0, Firmware V5.0)
IM153-2 (6ES7153-2BA02-0XB0)
(B) Panel
MP377 12”Touch (6AV6 644-0AA01-2AX0)
(C) Software
WinCC flexible 2008 SP3
Step7 V5.5 SP2+HF1

此方法只适用于支持三个以上连接，支持脚本及ChangeConnection函数的面板，如
TP/OP270、TP/OP277、MP270、MP277、MP370、MP377等。

本文不介绍软件冗余的原理及组态方法，详细可以参考：
《SIEMENS PLC系统软件冗余的说明与实现》
下载中心文档编号：A0039
78604454

2 组态Multi Panel和S7-300软冗余系统的通讯

2.1 CPU组态
A站：315-2PN/DP+IM153-2
B站：317F-2PN/DP+IM153-2
AB站之间通过CP342-5建立连接，实现冗余数据同步。

2.1.1 Step7中的硬件组态
A站：在Step7中组态315-2PN/DP，在DP总线上添加IM153-2，如图2所示。

图2

在CPU的属性中选择Clock Memory，设置Memory byte为MB0，如图3所示。

图3

B站：在Step7中组态317F-2PN/DP，在DP总线上添加IM153-2，如图4所示。

图4

在CPU的属性中选择Clock Memory，设置Memory byte为MB0，如图5所示。

图5

2.1.2 Step7中的网络组态
A站和B站之间通过CP342-5建立FDL连接，此连接为AB站之间的数据链路通道，打开Netpro界面，新建一个FDL连接，如图6所示。

图6

2.1.3 Step7中的CPU编程
说明：本文描述的编程只涉及实现软冗余功能的部分，其他功能的实现不予介绍。
A站：OB100中调用FC100，实现初始化，如图7所示。

图7

OB35中调用FB101，必须在执行冗余用户程序的前/后分别调用FB101，如图8所示，而FB101内部调用了FB104、FC5、FC6，必须装载这三个块。

图8

OB86中调用FC102，当DP总线有故障时CPU可以实现主备切换，如图9所示。

图9

B站：OB100中调用FC100，实现初始化，如图10所示。

图10

OB35和OB86中的编程和A站相同。
组态好的项目分别下载到CPUA和CPUB中，做好硬件接线。

2.2 在WinCC flexible中组态Multi Panel
在Step7中插入一个Simatic HMI station，选择设备类型为MP377 12” Touch，如图
11所示。
（说明：本文描述的是在Step7中集成组态MP377的项目，这不是必须的，也可以分开
组态，即单独组态CPU和MP377。）

图11

2.2.1 组态连接
在项目中组态三个连接，分别对应A站、B站和实际连接。
Conn_A对应A站，CPU的参数是A站的参数，如图12所示。

图12

Conn_B对应B站，CPU的参数是B站的参数，如图13所示。

图13

建立Conn_real用于创建过程变量，通信驱动程序选择“SIMATIC S7 300/400”，PLC
的地址参数默认设置为192.168.0.2，扩展插槽是2，机架号是0。切换连接的脚本会根据切换条件给conn_real分配不同的参数。

2.2.2 组态变量
在Conn_A下建立变量，如图14所示。其中trigger_PLCA的地址是M0.4，采集模式是
“循环连续”，采集周期是500ms。

图14

在Conn_B下建立变量，如图15所示。其中trigger_PLCB的地址是M0.4，采集模式是
“循环连续”，采集周期是500ms。

图15

项目中的其他变量如图16所示，test1~test5是测试变量，用于测试conn_real的连接状
态。

图16

2.2.3 切换连接的脚本逻辑解释
在变量trigger_PLCA的“事件—更改数值”中添加脚本connection_PLCA，实现切换连
接到conn_A，如图17。脚本逻辑参见下文。

图17

在变量trigger_PLCB的“事件—更改数值”中添加脚本connection_PLCB，实现切换连
接到conn_B，如图18。脚本逻辑参见下文。

图18

在项目树下面的“设备设置—调度器”中建立一个作业，每分钟执行一次，在函数列表
中添加脚本connection_lost，用于检测是否和两个CPU的连接都中断，如果都中断，提示“connection lost”，如图19所示。

图19

本文附件中包含三个脚本文件。在项目树的“脚本”下添加脚本“connection_PLCA”,
将附件中的connection_PLCA.txt文件内容拷贝到connection_PLCA中，注意ChangeConnection的参数必须和conn_A的参数一致，如图20所示。

图20

继续添加脚本“connection_PLCB”，将附件中的connection_PLCB.txt文件内容拷贝
到connection_PLCB中，注意ChangeConnection的参数必须和conn_B的参数一致，如图21所示。

图21

继续添加脚本“connection_lost”，将附件中的connection_lost.txt文件内容拷贝到
connection_lost中，如图22所示。

图22

以connection_PLCA为例解释脚本逻辑。
(1) 触发变量trigger_PLCA的地址M0.4，每0.8秒0/1变化一次，如果面板和CPU连接正常，能一直检测到变量数值变化，即能触发connection_PLCA动作；
(2) 初始化。给”connected_to”变量赋值"Conn_A, 192.168.0.2"；
(3) 给A站的连接状态值"conn_state_PLCA"复位为1，表明连接正常；
(4) 判断B的连接状态值"conn_state_PLCB"，如小于10则加1，如果检测到B站断开，则B的连接状态值会加到11；
(5) 切换连接。给出切换条件：
(A) 如果B的连接状态值>=11，说明B站断开；
(B) 如果B的连接状态值<=5，即连接正常，但同时读A站的软冗余状态字SwitchPLCA和B站的软冗余状态字SwitchPLCB，如果A状态字=5同时B状态字=10，说明A为主B为备；
(C) 如果B的连接状态值<=5，即连接正常，但A站的软冗余状态字SwitchPLCA=0h25（十进制37），B站的软冗余状态字SwitchPLCB=9，说明A运行而B停机。
以上三个条件只要满足一个，就可以切换连接到CPUA，因此三个条件做“或”运算。
CPU状态与状态字变量SwitchPLCA（DB5.DBB9）和SwitchPLCB（DB5.DBB9）的对

应关系请参考表1。

表1

连接状态变量conn_state_PLCA/B的值和连接的对应关系如表2。

表2

(6) 如果检测到无连接的状态，则切换到A站。
脚本connection_PLCB的逻辑和connection_PLCA基本相同，只是在第⑤步的切换条
件上不同，具体如下。
(A) 如果A的连接状态值>=11，说明A站断开；
(B) 如果A的连接状态值<=5，即连接正常，但同时读A站的软冗余状态字SwitchPLCA和B站的软冗余状态字SwitchPLCB，如果A状态字=6同时B状态字=9，说明B为主A为备；
(C) 如果A的连接状态值<=5，即连接正常，但A站的软冗余状态字SwitchPLCA=5，B站的软冗余状态字SwitchPLCB=0h29（十进制41），说明B运行而A停机。
以上三个条件只要满足一个，即切换连接到CPUB。
脚本connection_lost的逻辑如下。
(1)每分钟读一次两个连接的状态变量，如果连接正常，将连接变量conn_state_PLCA/B设为5；
(2)如果读到连接状态变量的值大于等于5，则设为100，表明连接无效；
(3)如果两个连接的状态变量值均为100，说明两个连接都无效，显示“connection lost”。

2.2.4组态画面
组态一个画面，如图23所示。其中current connection后面的IO域连接的是
“connected_to”变量，显示当前conn_real连接的是哪个CPU；plc A/B connection status后面的IO域连接的是“conn_state_PLCA/B”变量，显示两个CPU的连接状态变量；trigger_PLCA/B后面的IO 域连接的是“trigger_PLCA/B”变量；test1~test5后面的IO域连接的是“test1~test5”变量，是测试变量； Status of PLC A/B后面的IO域连接的是“StatusOfPLCA/B(DB5.DBW8)”变量，用于显示两个CPU的状态信息。

图23

2.3 项目下载测试
组态后的项目编译下载到MP377中，在MP377和两个CPU之间连好网线，做如下调
试。
(1)上电初始化，A为主站、run，B为备站、run，变量trigger_PLCA/B都在0/1变化，
MP377默认和A站连接，如图24所示。

图24

(2) 手动停止CPUA，A站为stop状态，B站为主、run。Conn_A无效，变量
trigger_PLCA无效，连接变量conn_state_PLCA为100，连接conn_real切换到CPUB，如图25所示。

图25

(3) 再次启动A站，A为备、run，B为主、run。Conn_A恢复，trigger_PLCA/B都在
0/1变化，conn_real保持和CPUB连接，如图26所示。

图26

(4) 拔掉B和屏之间的网线，conn_B断开，trigger_PLCB无值，conn_real切换到和
CPUA连接，如图27所示。

图27

(5) 再拔掉A和屏之间的网线，两个连接都无效，因此屏上显示“connection lost”，
conn_real连接中断，如图28所示。

图28

(6) 连上A站和B站与屏之间的网线，conn_A和conn_B均恢复，trigger_PLCA/B都在
0/1变化，conn_real和CPUB连接，因为B为主、Run，A为备、Run，如图29所示。

图29

PCS 7系统是否支持S7-300 PLC？

标准PCS 7系统仅支持S7 -400 /S7-400H CPU，不支持S7-300 PLC组态。用户需要单独安装PCS 7 Industry Library工业库，进而实现在PCS 7系统中组态S7-300 PLC的功能要求。

SIMATIC PCS 7 Industry Library V8.0 的功能是以 SIMATIC PCS 7 高级过程库的形式执行的，是对此高级过程库的标准功能的理想补充。 由两个可单独安装的子库组成：

·         Industry Library for PCS 7 ：是一个用于对 SIMATIC PCS 7 高级过程库进行功能扩展的领域库

·         Industry Library for S7：是一个用于对基于 S7-300 控制器的成套设备进行组态的领域库

PCS 7工业库对S7-300 CPU基本要求

·         硬件： 带有 V3.1 或更高版本固件的 S7-300

·         软件： SIMATIC PCS 7 V8.0 或 SIMATIC STEP 7 V5.5 和 CFC V8.0

PCS 7中如何集成S7-300 CPU？

为了实现在PCS 7中集成S7-300 CPU，在PCS 7 中工业库提供了两个子库：IL for PCS 7和IL for S7，其中的“IL for S7”主要就是面向S7-300 CPU环境下的应用需求。而在PCS 7中集成S7-300 CPU主要有两个方式，一个是以S7-400 CPU为主，S7-300 CPU作为类似RTU的角色与S7-400 CPU通讯，提供相应的数据；另一个方式则是S7-300 CPU独立组态，包含OS或操作员面板等，无须额外的作为主控的S7-400 CPU站。

如何基于工业库在PCS 7中集成S7-300 CPU

http://www.ad.siemens.com.cn/download/docMessagebx?Id=7216

OS系统能否与S7 -300、 S71200、S7-1500 PLC建立通讯？

PCS 7系统支持OS服务器/OS单站直接建立与S7-300/ S7-1200，S7-1500 PLC 建立相应的通讯连接。

对于S7-300 PLC，可通过创建‘SIMATIC S7 Protocol Suite’驱动通道，建立基于TCP/IP或Industrial Ethernet 通讯连接。

对于S7-1200，S7-1500 PLC，创建‘SIMATIC S7-1200，S7-1500 Channel’通道驱动建立连接。

6ES7318-3EL01-0AB0

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河北_石家庄_唐山_秦皇岛_邯郸_邢台保定_张家口_承德_沧州_廊坊_衡水

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内蒙古_呼和浩特_包头_乌海_赤峰_通辽_鄂尔多斯_呼伦贝尔_巴彦淖尔盟_兴安盟_锡林郭勒盟和满洲里_阿拉善盟 _乌兰察布盟_二连浩特

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福建_福州_厦门_莆田_三明_泉州_漳州_南平_龙岩_宁德

江西_南昌_景德镇_萍乡_九江_新余_鹰潭_赣州_吉安_宜春_抚州_上饶

山东_济南_青岛_淄博_枣庄_东营_烟台_潍坊_威海_济宁_泰安_日照_莱芜_临沂_德州_聊城_滨州_菏泽

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湖北_武汉_黄石_襄阳_十堰_荆州_宜昌_荆门_鄂州_孝感_黄冈_咸宁_随州_恩施州

湖南_长沙_株洲_湘潭_衡阳_邵阳_岳阳_常德_张家界_益阳_郴州_永州_怀化_娄底_湘西州

广东_广州_深圳_珠海_汕头_韶关_佛山_江门_湛江_茂名_肇庆_惠州_梅州_汕尾_河源_阳江_清远_东莞_中山_潮州_揭阳_云浮

广西_南宁_柳州_桂林_梧州_北海_防城港_钦州_贵港_玉林_百色_贺州_河池_来宾_崇左

海南_海口_三亚_白沙黎族自治县_昌江黎族自治县_乐东黎族自治县_陵水黎族自治县_保亭黎族苗族自治县_琼中黎族苗族自治县_西沙群岛_南沙群岛_中沙群岛_五指山_琼海_儋州_文昌_万宁_东方_定安县_屯昌县_澄迈县_临高县

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贵州_贵阳_六盘水_遵义_安顺_铜仁_毕节_黔西南州_黔东南州_黔南州

云南_昆明_曲靖_玉溪_保山_昭通_丽江_普洱_临沧_文山州_红河州_西双版纳_楚雄州_大理_德宏州_怒江州_迪庆州_思茅

西藏_拉萨_昌都_山南_日喀则_那曲_阿里_林芝

陕西_西安_铜川_宝鸡_咸阳_渭南_延安_汉中_榆林_安康_商洛

甘肃_兰州_嘉峪关_金昌_白银_天水_武威_张掖_平凉_酒泉_庆阳_定西_陇南_临夏州_甘南州

青海_西_宁海_东海_北州_黄南州_海南州_果洛州_玉树州_海西州

宁夏_银川_石嘴山_吴忠_固原_中卫

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