2．SIMOTION工业以太网网络拓扑结构
通过西门子交换机组成的以太网有三种网络拓扑结构：1）总线型；2）星型；3）冗余环网。图8所示为SCALANCE200组成的冗余环网。
图8 冗余环网示例
3．配置SIMOTION以太网接口
3.1在硬件配置中设定以太网接口
在SCOUT界面中点击SIMOTION CPU，右键点击“Open HWconfiguration”进入硬件配置界面，例如D435，X120和X130为以太网接口，双击选择的通信接口，在弹出的界面中定义IP地址和子网掩码，如图9所示：
图9 设定通信接口
注意：
即使建立两条以太网，两个以太网通信接口不能设置在相同的网段中或相同的IP地址。
3.2 在线联机设定以太网接口
将编程器连接到SIMOTION 以太网接口上，在控制面板“Setting the PG/PCInterface”接口中将访问点指向使用的编程网卡例如“S7ONLINE（STEP7）->TCP/IP ->Intel(R) PRO/1000 MT ”。打开SIMATIC Manager，使用菜单命令“PLC”->“EditEthernet Nodes”在界面中选择“Browse”键浏览网络上所有的站点，如图10所示：
图10 浏览网络上的站点
每一个接口在硬件的前面板标有网卡的MAC地址，选择站点，在“Edit EthernetNodes”界面中设置IP地址和子网掩码，点击“Assign IPConfiguration”键传送设定的命令。如图11所示：
图11设置站点地址
IP地址设置完成后，可以使用以太网接口编程。
4．编写通信程序
通过以太网进行站点间的通信有两种方式：1）UDP；2)TCP。
4.1 UDP通信方式
UDP通信协议不需要在通信前建立连接，在发送和接收的数据报文中带有通信方的IP地址和端口号。通信函数存储于在“Communication”->“Datatransfer”目录下，在发送方调用发送函数的示例程序如图12所示（使用LAD编写）：
图12 UDP发送程序
发送函数参数解释如下：
SourcePort
发送方的端口号，数据类型UINT，例如2001。
DestinationAddress
接收方的IP地址，数据类型为数组，ARRAY [0..3] OFUSINT，在4个字节中输入接收方的IP地址，例如192、168、0、122，表示IP地址为192.168.0.122。
DestinationPort
接收方的端口号，数据类型UINT，例如2000。
CommunicationMode
通信模式，“EnumUdpCommunicationMode”枚举数据类型，有两种选择:
(1)“CLOSE_ON_EXIT”，通信完成后释放通信资源；
(2) “DO_NOT_CLOSE_ON_EXIT”， 通信完成后仍占用通信资源。
DataLength
发送的数据长度，数据类型UDINT，Zui大长度1400字节。
Data
发送数据区，数据类型为数组，ARRAY [0..1399] OF BYTE。
OUT
发送函数状态信息，数据类型DINT。
在数据接收方调用接收函数的示例程序如图13所示：
图13 UDP接收程序
接收函数参数解释如下：
Port
定义本方的端口号，数据类型为UINT。定义的端口号必须与发送方参数“DestinationPort”的端口号相同。
CommunicationMode
通信模式，与发送函数通信模式相同。
NextCommand
枚举数据类型，元素中包括“IMMEDIATELY”、“WHEN_COMMAND_DONE”和“ABORT_CURRENT_COMMAND”。
“IMMEDIATELY”：接收命令与后续所要执行的命令同步执行。
“WHEN_COMMAND_DONE”：接收命令执行或失败后执行后续的命令，异步执行。
“ABORT_CURRENT_COMMAND”：终止当前的任务后执行执行后续的命令。
ReceiveVariable
数据接收区，数据类型为数组，ARRAY [0..1399] OF BYTE。
OUT
接收函数信息，包括接收数据的源地址和端口、状态信息等，数据类型为结构体，接收函数信息参考表1：
表1：接收函数信息
| 结构 | 名称 | 数据类型 |
| 函数调用信息 | 结果 | DINT |
| 数据源地址 | 发送方IP地址 | ARRAY [0..3] OFUSINT |
| 数据源端口 | 发送方端口 | UINT |
| 接收数据长度 | 接收到有效字节数 | UDINT |
4.2 TCP通信方式
TCP通信方式在发送接收数据前必须建立通信连接，连接需要在通信双方编程建立。主动连接的一方作为客户端，被动连接的一方作为服务器。下面以SIMOTIOND435与S7-300 CP343-1通信为例介绍TCP通信方式。
4.2.1在PLC侧建立通信连接
在STEP7项目下创建S7-300站点，插入以太网通信处理器CP343-1，选择与SIMOTION在相同的网络上。在NETPRO中点击CPU，在下面的连接表中插入一个连接如图14所示：
销售西门子RS485DP接头
图14 建立TCP连接
连接的站点选择“Unspecified”，连接方式选择“TCPconnection”，点击“Apply”键确认进入连接属性界面，如图15所示：
图14 配置TCP常规信息
在“General Information”栏中，“BlockParameters”参数显示CP343-1的地址及连接号，这两个参数也是PLC调用发送和接收通信功能块赋值参数。“Activeconnectionestablishment”选项决定通信双方哪一个是主动连（客户端），哪一个是被动连接（数据服务器）。选择该选项为主动连接，在SIMOTION侧需要调用函数“_tcpOpenServer”与PLC建立连接，如果没有选择该选项为被动连接，在SIMOTION侧需要调用函数“_tcpOpenClient” 与PLC建立连接。本例中选择PLC为数据服务器，SIMOTION为客户端。
点击“Address”栏配置SIMTION的IP地址及端口号，如图15所示：
图15 配置通信方IP地址
配置完成后将配置选项下载到PLC中。
4.2.2在SIMOTION侧建立通信连接
与PLC在NETPRO中创建连接不同，在SIMOTION侧需要调用函数建立连接，通信函数存储于在“Communication”->“Datatransfer”目录下，函数调用的示例程序参考图16：
图16 SIMOTION侧建立TCP连（客户端）
函数参数解释如下：
Port
SIMOTION 端口号，数据类型UINT，在NETPRO中定义为2001。
ServerAddress
PLC的IP地址，数据类型为数组，ARRAY [0..3] OFUSINT，在4个字节中输IP地址，例如192、168、1、112，表示IP地址为192.168.1.112。
ServerPort
PLC的端口号，数据类型UINT，例子程序中在NETPRO定义为2000。
NextCommand
枚举数据类型，元素中包括“IMMEDIATELY ”、“WHEN_COMMAND_DONE。
“IMMEDIATELY”：接收命令与后续所要执行的命令同步执行。
“WHEN_COMMAND_DONE”：接收命令执行或失败后执行后续的命令，异步执行。
OUT
调用函数返回信息，包括调用状态和连接号。数据类型为结构体（StructRetTcpOpenClient），返回信息参考表2：
表2：TCP 客户端连接函数返回信息
| 结构 | 名称 | 数据类型 |
| functionResult | 状态信息，可以查看通信连接是否建立 | DINT |
| connectionId | 连接号，用于发送和接收函数的参数赋值 | DINT |
连接函数调用一次，得到连接号后停止调用。
注意：此函数调用需用上升沿信号进行使能。
4.2.3在PLC侧编写通信程序
通信连接建立后，在通信双方需要编写通信函数或通信功能块。在S7-300 PLC侧OB35中（间隔发送）调用发送功能块FC5AG_SEND(“Libraries”->“StandardLibrary”->“SIMATIC_NET_CP”->“CP300”，示例程序如下：
CALL "AG_SEND"
ACT :=TRUE
ID :=1
LADDR :=W#16#100
SEND :=P#DB1.DBX 0.0 BYTE 60
LEN :=60
DONE :=M1.2
ERROR :=M1.3
STATUS:=MW2
通信函数FC5的参数含义：
ACT ：为1触发。
ID ：参考本地CPU连接表中的块参数。
LADDR ：参考本地CPU连接表中的块参数。
SEND : 发送区。Zui大通信数据为8192字节。与SIMOTION之间Zui大4096个字节。
LEN : 实际发送数据长度。
DONE ：每次发送成功，产生一个上升沿。
ERROR ：错误位。
STATUS：通讯状态字。
示例程序中S7-300 PLC发送DB1中前60个字节。
在通信方CPU OB1中调用接受函数FC6 AG_RECV(“Libraries”->“StandardLibrary”->“SIMATIC_NET_CP”->“CP300”，示例程序如下：
CALL "AG_RECV"
ID :=1
LADDR :=W#16#100
RECV :=P#DB2.DBX 0.0 BYTE 60
NDR :=M10.1
ERROR :=M10.2
STATUS:=MW12
LEN :=MW14
通信函数FC6的参数含义：
ID ：参考本地CPU连接表中的块参数。
LADDR ：参考本地CPU连接表中的块参数。
RECV : 接收区。接收区应等于发送区。
NDR : 每次接收到新数据，产生一个上升沿。
ERROR ：错误位。
STATUS：通讯状态字。
LEN : 实际接收数据长度。
示例程序中S7-300 PLC将接收的数据存储于本地数据区DB2的前60个字节中。
4.2.4在SIMOTION侧编写通信程序
在PLC侧调用发送和接收功能块，在SIMOTION侧相应调用发送和接收函数与之相匹配，通信函数存储于在“Communication”->“Datatransfer”目录下，发送函数调用的示例程序参考图17，发送函数与PLC的接收功能块相匹配。
图17 调用发送函数
发送函数参数解释如下：
ConnectionId
参考_TcpOpenClient函数建立的连接。
DataLength
发送数据的字节长度，数据类型为UDINT，例子中为60，发送数据区Data中前60个字节。
Data
发送数据区，数据类型为数组，ARRAY [0..4095] OF BYTE。
OUT
输出通信状态，数据类型为DINT。
接收函数调用的示例程序参考图18，接收函数与PLC的发送功能块相匹配。
图18 调用接收函数
接收函数参数解释如下：
ConnectionId
参考_TcpOpenClient函数建立的连接。
ReceiveVariable
数据接收区，数据类型为数组，ARRAY [0..4095] OF BYTE，Zui大4096字节。
OUT
调用函数返回信息，包括调用状态和接收的字节数量。数据类型为结构体（StructRetTcpReceive），返回信息参考表3：
表3： 接收函数返回信息
| 结构 | 名称 | 数据类型 |
| functionResult | 接收状态信息 | DINT |
| dataLength | 接收字节长度 | UDINT |
注意：
PLC的接收区和发送区必须与SIMOTION的接收区和发送区相同。
UDP示例程序参考附带文件“SIMOTION_UDP”.ZIP
TCP示例程序参考附带文件“SIMOTION_TCP”.ZIP
