sfc14和15的应用

80C2‥‥三、用I/O存取命令的数据通信SIMATIC S7系统的CPU通过用STEP7程序编写的专用的I/O存取命令来寻址分散外围设备模块的I/O数据。

这些命令直接调用I/O存取或通过过程映象调用I/O存取。

用于读和写分散I/O 信息的数据格式可以是字节、字或双字。

图1解释用不同数据格式与DP从站的I/O通信。

然而，有些DP从站模块有更复杂的数据结构。

它们的输入和输出数据区域有3个字节或大于4个字节的长度。

这些数据区域也称谓连续的I/O数据区域。

在使用连续的数据区域的DP从站的参数集中，参数“Consistency”必须设置为“All”。

对于连续的数据，输入和输出数据不能通过过程映象来传送，也不能用通常的I/O存取命令来调用数据交换。

原因在于对DP主站上的输入/输出数据的CPU更新循环。

DP输入/输出数据的更新只能由DP主站与DP 从站间的循环数据交换（总线循环）而确定（见图2）。

因此，从DP主站来的数据或到DP主站的数据可能已经在寻址的DP从站I/O数据的一条STEP7存取指令与下一条I/O存取指令之间被更改了。

由于这个缘故，仅对用户程序用字节、字或双字命令无任何中断地编址的I/O结构和区域才能保证数据的连续性。

必须控制复杂功能的DP从站，如闭环控制器或电气驱动等，它们通常不能用简单的数据结构来完成这些任务。

这些DP从站需要更大的输入和输出区域，而且在这些I/O区域中的信息常常是相连不可分割的。

因此，它们不能用字节、字和双字的结构来存贮。

这样的数据区域称之为“连续的”。

在一个输入/输出模块内，用组态报文可以指定长度可达64字节或字（128字节）的数据区域。

为了对这些相关的模块读或写信息，必须使用DP从站的连续的输入/输出数据区域和特殊的功能。

在SIMATI S7中，系统功能SFC14 DPRD_DAT和SFC15 DPWR_DAT是为此目的保留的。

图3指出系统功能SFC14和SFC15的工作原理。

SFC的参数LADDR是一个指针，它指向要读出的输入数据区域或指向要写入的输出数据区域。

在SFC参数中，所指定的DP从站的输入或输出模块的起始地址必须与早先用HW Config程序组态时规定的地址相同，而且这些地址用十六进制数表示。

四、用SFC14 DPRD_DAT和SFC15 DPWR_DAT交换连续的数据下面的实例项目解释SFC14和SFC15的使用。

实例中所使用的硬件与前面教程十的描述相同（S7-300/CPU315-2 DP作为I-从站），但此项目限于一个S7 DP主站（S7-400）和一个I-从站（S7-300）。

因此，必须去掉在前面实例中已组态的ET200B和ET200M节点。

用合适的PROFIBUS电缆将S7-300的DP接口与S7-400控制器彼此连接，并接通设备的电源。

此项目基于假定两个可编程控制器均已复位，即它们的工作内存、装载内存和系统内存均被完全清零。

两个PLC都处在RUN状态（开关位置RUN-P）。

I- 从站的两个连续的输入/输出数据区域每个都有10字节长，且参数“Consistency”设置为“All”。

这就是说，在I-从站上和DP主站的输入/输出数据通信必须使用系统功能SFC14和SFC15。

用于I-从站（带CPU315-2 DP的S7-300）的用户程序本实例项目中的I-从站具有大于4字节的连续的输入/输出区域。

因此，正如使用S7 DP主站一样，必须使用系统功能SFC14和SFC15来传送I/O数据。

切记，由DP主站用SFC15发送的输出数据被I-从站用SFC14来读出并作为其输入数据，反之也适用于从I-从站来的作为DP主站的输入数据。

图4对此作了解释。

SIMATIC S7-300控制器的CPU不识别编址错误。

因此，对于CPU315-2 DP，可以将用SFC发送的I/O数据放在另外的未被占用的过程映象区域中，例如可以用IB100~IB109和QB100~QB109。

因此在用户程序中，就可以用简单的位、字节、字和双字指令来编址这个数据。

现在，让我们来生成用于I-从站所需的用户程序。

在SIMATIC Manager中，打开项目S7-PROFIBUS-DP，双击文件夹SIMATIC 300，再通过文件夹CPU315-2DP和S7-Program进入Blocks文件夹（图5）。

双击Blocks文件打开它，由HW Config生成的组织块OB1和系统数据块（SDBs）已经设置在此文件夹中。

注意，必须节省并符合HW Config中配置的硬件，否则HW Config不能生成系统数据，此时将看到无系统数据文件夹。

·双击OB1打开它，自动打开STEP7程序LAD/STL/FBD。

用STL视图为OB1编程。

·在程序编辑器中，键入命令“CALL SFC14”，并用RETURN键确认。

SF14 DPRD_DAT显示出输入和输出参数。

如图6所示定义这些输入和输出参数。

输入装载和发送指令，然后调用SFC15，再为此系统功能定义输入和输出参数。

当这两个SFC被调用时，用于这些标准功能的相关块的外形就自动地从STEP7标准库（…\SIE-MENS\STEP7\S7Libs\STDLIB30）中拷贝给命名为Blocks的文件夹。

图5 带有打开的Blocks文件夹的SIMATIC Manager图6 带OB1（用于CPU315-2 DP的实例程序）的STEP7中的STL程序编辑器·为了能容易地监视DP主站上的数据通信，用适当的装载和传送指令（见图6）将所接收的第1个数据字节（IB100）转送到要被发送的第1个数据字节（QB100）。

此后，将拷贝来自I-从站输入数据区域的由DP主站发送的第1个数据字节立刻返回到I-从站的输出数据区域，然后返回DP主站。

·用Save保留OB1，并关闭用于OB1的程序编辑器（在本例中，即STL编辑器）。

在Windows95/NT的工具条中，转换到SIMATIC Manager。

现在，这Blocks文件夹应包含块对象System data、OB1、SFC14和SFC15。

当DP主站改变它的运行模式或崩溃时，操作系统通过调用I-从站上的某个OB作出反应。

如果在I-从站上这些OB丢失，则CPU立即自动地切换到STOP。

因此，下一步是在I-从站上建立相关的出错OB，以防止CPU在此情况下进入STOP。

·当DP主站的CPU从RUN转换到STOP时，在I-从站上的组织块OB82（诊断中断）被调用。

为了避免因不存在诊断和出错OB而使DP主站CPU进入STOP，应在DP主站CPU上建立OB82和OB86。

使用数据块DB10和DB20作为I-从站的输入/输出数据的数据区域。

要保证有足够的空间用于这些DB。

·选择Blocks文件夹，打开块捷菜单并使用INSERT NEW OBJECT→DATA BLOCK，插入一个新的数据块。

在“Properties_Data Block”对话框中的“Name”字段登入DB10，用OK退出此对话框。

·双击Blocks文件夹中的DB10，在“New Data Block”对话框中，选择Create组中的“Data Block”，用OK确认。

这就打开了DB编辑器，用10字节（字节0到9）的长度登入BYTE-ARRAY（ARRAY=相同数据类型元素的集合）（见图8）。

保存DB10。

用相同的方法建立DB20，但此次在Name列中键入“Outputdata”。

保存DB20，关闭用于DB10和DB20的编辑屏幕。

·使用任务条返回到SIMATIC Manager中的Blocks文件夹。

现在，选择DOWNLOAD命令拷贝Blocks文件夹中的所有块到CPU416-2DP中。

在PG编程装置或PC与CPU416-2DP之间务必用MPI电缆连接，CPU的运行模式开关处在STOP状态。

·下载以后，设置CPU的运行模式开关为RUN-P。

现在CPU 416-2DP必须处在RUN模式。

这里有关DP的出错LED（“SF DP”LED或“BUSF”LED）必须没有被点亮或闪烁。

如果这些LED处于关闭状态，则DP主站与I-从站间的DP数据通信将无任何出错地执行。

五、测试DP主站和I-从站间的数据交换为了测试输入/输出数据的交换，对此项目我们选择在线查看。

在SIMATIC Manager中，选择View→ONLINE。

确保在PG/PC编程装置与CPU416-2DP之间正确地用MPI电缆连接。

打开SIMATIC 400（1）文件夹，右击CPU416-2DP打开快捷菜单。

选择PLC→MONITOR/MODIFY V ARIABLES。

现在，可以更改这些变量以监视系统的响应。

如图9所示登入两个变量DB20. DBB0（I-从站的第1个输出数据字节）和DB10. DBB0（I-从站的第1个输入数据字节）。

登入修正值，例如对第1个输出数据字节为“B#16#11”。

现在，在菜单条中选择V ARIABLE→MONITOR或从工具条中选择MONITOR按钮来监视这些变量，两个监视值指示“B#16#00”。

现在，在菜单条中，选择V ARIABLE→ACTIV ATE MODIFY V ALUES为I-从站的第1个输出数据字节激活手动登入值。

可以看到两个变量的监视值立即转变为设定值。

其原因是I-从站从DP主站接收到的数据立即由用户程返回给DP主站。