作站。每个作业的用户的最大用户数据量可到64K（中等到大型的数据量）。可以被MPI、PROFIBUS和工业以太网所支持，是西门子公司开发的基于应用层的一个协议。S7通讯提供了简明、强有力的通讯服务和与网络无关的用户接口，用于工业以太网、PROFIBUS和MPI。需要安装SIMATIC Net软件，目前最新版本是V6.2。

       4        数据通讯的实现

       S7通信协议不公开，管理计算机和调试计算机上第三方软件编制的程序如何实现PC机与西门子S7 300/400 PLC之间的信息通讯是个棘手的问题。为了允许PC机和工作站上的应用程序与西门子S7系列产品进行S7通讯，西门子公司提供了一个SAPI-S7应用程序接口，通过它可以灵活而方便地跟西门子S7系列产品进行通信。安装SIMATIC Ner软件后，会在系统system32目录下生成一个s732.dll文件，该动态链接库提供了大量基于WindowsNT、Window95/98、Windows3.11和MS-DOS的函数，这样就使得用户解决PLC和PC机的数据交换
 4．1 CP连接组态

       可采用step7软件或step7软件中用于工业以太网的NCMS7软件对CP进行网络组态。通讯处理器CP可连接PC，PC/PG上一般装网卡CP1613。在Windows控制面板下的“set PC/PG”下安装所用网卡驱动程序，并设协议、站号、波特率、是否为主站，完成对VFDs（Virtual Field Device）和S7 connections的配置[4]。

       4．2 PLC和上位机的通讯编程

       S7-300/400PLC有以下各类资源：①输入点I：接收外部开关量信号 ②输出点Q：输出给外部的开关量信号 ③内部辅助点M：存放所需中间结果 ④时间继电器T ⑤计数

器 ⑥数据块DB：存放程序数据的存储区域 ⑦外设输入PI：

主要接收模拟量输入信号经A/D转换⑧外设输出PQ：给出模拟两输出值[5]。要读/写这些资源，首先要建立PLC和PC机的连接。

       4．2．1 初始化与PLC的连接

       SAPI-S7应用程序接口提供的管理服务模块（Administrative Services）提供了一些可供读出配置信息和登录/退出通讯系统的函数，下面作一些简要介绍[6]：

Ø         s7_get_device() ：通过此函数，用户程序可以查询所有已安装的CP的CP名。

Ø         s7_get_vfd（） ：通过此函数，用户程序可以查询任一指定CP的所有已配置的VFD。

Ø         s7_init（）：通过此函数，用户程序可登录通讯系统。

Ø         s7_get_cref() ：此函数提供了一个指向所选S7 connection名的指针。

Ø         s7_get_conn()：此函数返回已登录VFD的所有S7 connection名和指向他们的指针。

Ø         s7_shut()：通过此函数，用户程序可退出通讯系统。

       一个应用程序可以登录一个或多个CP的若干个VFD，只有当应用程序登录CP及其所选的VFD，在配置期间指定给该VFD的所有连接才是有效的。

       4．2．2读/写PLC内部资源

       初始化与PLC的连接成功后，就可以对PLC进行读写操作。对PLC存储区即数据块DB的读写是实现监控的最基本操作。SAPI-S7应用程序接口提供的变量服务模块（Variable Services）提供了一些读写函数，由于篇幅有限，现选一些经常用到的函数作一些简单介绍。

Ø         s7_cycl_read()：此函数通知服务方准备对单存储单元循环读一个变量。

Ø         s7_get_cycl_read_ind()：此函数接收来自服务方发送的数据。

Ø         s7_multiple_read_req()：此函数通知服务方准备对多存储单
元读一个或多个变量。

Ø          s7_get_multiple_read_cnf()：此函数接收来自服务方的一个或多个变量的值。

---

Ø         s7_multiple_write_req()：此函数通知服务方准备对多存储单元写一个或多个变量。

Ø         s7_get_multiple_write_cnf()：此函数接收来来自服务方的执行上述写请求的结果。

       需要特别注意的是：S7 300/400PLC遵循“高地址、低字节”的规律，这与某些习惯用法不同。例如在C++Builder6中，变量类型为word的变量，它的数据存放顺序是“低地址，低字节”的规律。因此在对所读取的数据进行操作或给PLC

数据块中写数据字时要进行相应的处理。

    

   为解决上位机不能因前台的信息处理而中断后台的监听等问题，可采用多线程编程技术，将对PLC内部资源的读/写功能模块交给一个后台线程来完成。多线程编程技术能提高CPU利用率，加快信息处理，提高系统的实时性，在由多台计算机组成的分布式实时控制系统中应用多线程技术是完全必要的。

       4．2．3 后台读/写线程模块部分代码

·····

do

   {

ret = s7_receive(cp_descr,&cref,&orderid);

switch(ret)

 {

   case  S7_NO_MSG:

         break;

   case  S7_INITIATE_CNF:

         Synchronize(my_get_initiate_cnf);

         Synchronize(my_multiple_read_req);

         break;

   case S7_MULTIPLE_READ_CNF:

         Synchronize(my_get_multiple_read_cnf);

Synchronize(my_multiple_read_req);

break;

              ·

              ·

   case  S7_ABORT_IND:

Synchronize(my_get_abort_ind);

break;

         case  S7_VFD_STATE_CNF:

Synchronize(my_get_vfd_state_cnf);

Synchronize(my_abort);

break;

         case  S7_VFD_USTATE_IND:

Synchronize(my_get_vfd_ustate_ind);

break;

         default :

    ·····

}

}while(ret != last_event_expected)

---

       5        总结

       运用C++Builder6.0编写的PLC控制调试程序，具有用户界面友好，人机交互方便，数据库功能强大灵活的特点，具有较强的通用性和实用性。通过调用S7通讯提供的SAPI-S7应用程序接口实现PC机与S7300/400PLC基于工业以太网的数据通讯，不仅数据传输率快，而且数据传输正确率高。在对PLC控制系统的调试过程中大大缩短了调试周期，提高了工作效率。此通讯技术的实现对西门子工控产品的应用以及工业以太网的推广应用有着广泛普遍的重要意义。