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西門子CPU314模塊96K內(nèi)存
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CP243-1 作為服務(wù)器端和S7-300/S7-400建立S7連接
本文講解一個實際的通信案例,S7-200組態(tài)為服務(wù)器端進行S7通訊,S7-300和S7-400將主動建立與S7-200的S7連接,S7-200將被動響應(yīng)建立好的S7連接:
本例中, S7-200,S7-300 和 S7-400 各自用一個CPU 和一個通訊模板,其中CP243-1組態(tài)的第三、四個連接分別為服務(wù)器連接,與S7-300、S7-400進行S7通訊。具體操作步驟如下:
- 項目硬件組態(tài)和定義通信數(shù)據(jù)區(qū)
- 組態(tài)S7-200為服務(wù)器
- 組態(tài)S7-300/400為客戶端進行S7通訊
- STEP7編寫PUT/GET程序
1、項目硬件組態(tài)和定義通信數(shù)據(jù)區(qū)
本例中使用的硬件配置如下:
網(wǎng)絡(luò)組態(tài)概覽圖如下:
在本例中, S7-200, S7-300 和 S7-400的下列區(qū)域定義為發(fā)送和接收緩沖區(qū):
通過以太網(wǎng)向?qū)⒁蕴W(wǎng)模塊CP243-1配置為服務(wù)器,使用STEP 7 Micro/WIN中的向?qū)нM行通信的配置即可。在命令菜單中選擇工具--以太網(wǎng)向?qū)А?strong>西門子CPU314模塊96K內(nèi)存
*步是對以太網(wǎng)通信的描述,點擊下一步開始以太網(wǎng)配置。
在此處選擇模塊的位置,CPU后的*個模塊位置為0,往后依次類推;或者點擊讀取模塊搜尋在線的CP243-1模塊(且將該模塊的命令字節(jié)載入模塊命令字節(jié)向?qū)聊唬|c擊下一步;
選擇模塊相匹配的MLFB版本,如下圖所示:
在此處填寫IP地址和子網(wǎng)掩碼。本例中將IP地址設(shè)置為:140.80.0.60,點擊下一步;
下面的對話框?qū)⒔M態(tài)CP243-1進行S7連接的連接數(shù)量的設(shè)置。通過S7連接可以與通信伙伴進行讀寫數(shù)據(jù)操作,點擊“下一步”按鈕繼續(xù)進行S7連接組態(tài)。本例中CP243-1的第三、四個連接分別為服務(wù)器連接。
組態(tài)一個到S7-300的服務(wù)器連接:
本例中第三個S7連接將(S7-200)組態(tài)為服務(wù)器連接,帶CP343-1的S7-300站將作為客戶端用于服務(wù)器連接。 S7-200和S7-300的S7連接通過TSAP來定義。
注意:分別組態(tài)S7-200和S7-300時,本地和遠程的TSAP號是必須*對應(yīng)的。通常本地TSAP是默認的,所以在組態(tài)此步驟時,需要兩邊確認一下。
本地TSAP為12.00無法更改,遠程TSAP設(shè)置為10.04(這是在STEP7網(wǎng)絡(luò)組態(tài)得到的參數(shù))。激活“接受所有連接請求”復(fù)選框,點擊“下一步”按鈕繼續(xù)組態(tài)。
組態(tài)一個到S7-400的服務(wù)器連接:
組態(tài)步驟同上,注意遠程TSAP的確定,需要與STEP7軟件中網(wǎng)絡(luò)組態(tài)里的屬性設(shè)置保持*。
選擇CRC校驗,使用缺省的時間間隔30秒,點擊下一步按鈕。
填寫模塊所占用的V存儲區(qū)的起始地址。你也可以通過建議地址按鈕來獲得系統(tǒng)建議的V存儲區(qū)的起始地址, 點擊下一步按鈕。
點擊”完成”按鈕完成以太網(wǎng)向?qū)гO(shè)置。
之后功能塊ETHx_CTRL 和 ETHx_XFR將被創(chuàng)建,必須在STEP 7-MicroWIN的主循環(huán)塊MAIN (OB1)中調(diào)用這些功能塊。
功能塊ETHx_CTRL 用于建立通訊。編寫圖中的通訊程序,保存組態(tài)并下載到S7-200 CPU上。
注意:功能塊ETHx_XFR 僅在用于客戶端進行數(shù)據(jù)傳送時才被調(diào)用。
S7連接組態(tài)
本例中使用S7-300作為樣例建立S7連接,對于S7-400的組態(tài)步驟是一樣的。
在STEP7中打開S7-300項目文件,通過Options--Configure Network或者是相對應(yīng)的圖標(biāo)打開NetPro對話框。
在NetPro中選中S7-300站的CPU并通過菜單命令,Insert--New Connection添加一個新連接。
選擇連接伙伴為“unspecified”及連接類型為“S7 connection”。點擊“Apply”按鈕,之后S7連接的屬性對話框?qū)⒋蜷_。
由于S7連接是由S7-300創(chuàng)建,因此在S7連接的屬性對話框中須激活“Establish an active connection“復(fù)選框。輸入通信伙伴CP243-1的IP地址,之后點擊“Address Details”按鈕。
在“Address Details”對話框中,本地的TSAP通常選用默認,輸入通信伙伴的TSAP,本例中S7-200的TSAP為12.00。
注意:分別組態(tài)S7-200和S7-300時,本地和遠程的TSAP號是必須*對應(yīng)的。通常本地TSAP是默認的,所以在組態(tài)此步驟時,需要兩邊確認一下。
在NetPro中選中S7-300站,保存及編譯后下載到S7-300 中,此處注意需要下載網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。
對于S7-400的組態(tài)步驟一樣,需要對應(yīng)本地TSAP及伙伴S7-200的TSAP (例子中為13.00)。
接下來,在S7程序中調(diào)用功能塊,進行編程。
需要在S7-300程序中,調(diào)用功能塊FB14 “GET” 和 FB15 “PUT”??梢栽赟tandard Library--Communication Blocks--Blocks下找到這些功能塊。
注意:
1. ID:為Netpro里組態(tài)S7連接屬性窗口中的Block paramters-Local ID。
2.ADDR_1為伙伴PLC的數(shù)據(jù)區(qū)域,由于通信伙伴是S7-200的V區(qū),V區(qū)與S7-300的DB1地址相對應(yīng)。
3.RD_1為本地PLC的數(shù)據(jù)接收區(qū);SD_1為本地PLC的數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)。
如果通信無法建立,請查看“PUT”和“GET”指令的錯誤代碼,STATUS僅在一個周期內(nèi)有效,需要在ERROR=1時捕捉錯誤狀態(tài)。如下圖所示:
對于FB14 “GET” 和 FB15 “PUT”的輸入?yún)?shù)'ID",也可通過鼠標(biāo)右擊功能塊ID引腳,可以自動插入本地ID連接。如下圖所示:
如果使用S7-400必須調(diào)用功能塊SFB14 “GET” 和 SFB15 “PUT”??梢栽赟tandard Library--System Function Blocks--Blocks 找到這些功能塊.
S7-300中調(diào)用功能塊FB14 “GET” 和FB15 “PUT”的例子程序
可以通過以下ID號找到S7-300中調(diào)用功能塊FB14 “GET” 和 FB15 “PUT”的例子程序: 18610307。
S7-400中調(diào)用功能塊SFB14 “GET”和SFB15 “PUT”的例子程序
可以通過以下ID號找到S7-400中調(diào)用功能塊SFB14 “GET” 和 SFB15 “PUT”的例子程序:: 1819293。
S7-200和S7-300之間的PROFIBUS通信
S7-300與S7-200通過EM277進行PROFIBUS DP通訊,需要在STEP7中進行S7-300站組態(tài),在S7-200系統(tǒng)中不需要對通訊進行組態(tài)和編程,只需要將要進行通訊的數(shù)據(jù)整理存放在V 存儲區(qū),并且S7-300組態(tài)EM277從站時設(shè)置正確的地址即可。
EM277的地址,在模塊本身上的撥碼設(shè)置分為X0(地址個位)和X10(地址十位);EM277是波特率自適應(yīng)的,取決于S7-300的組態(tài)。
配置步驟
首先,在STEP 7項目里插入一個S7-300的站:
圖1 S7-300組態(tài)
選中STEP7的硬件組態(tài)窗口中的菜單 Option-install new GSD(GSD 文件下載:113652) ,導(dǎo)入SIEM089D.GSD文件,安裝EM277從站配置文件,如下圖:
圖2 安裝GSD
在SIMATIC文件夾中有EM277的GSD文件:
圖3 安裝GSD
導(dǎo)入GSD文件后,在右側(cè)的設(shè)備選擇列表中找到EM277從站,PROFIBUS DP-Additional Field Device-PLC-SIMATIC-EM277,并且根據(jù)通訊字節(jié)數(shù),選擇一種配置,本例選擇8字節(jié)入/8字節(jié)出的方式,如下圖:
圖4 通信區(qū)域組態(tài)
確定S7-300硬件組態(tài)中所設(shè)置EM277的地址,如下圖紅框標(biāo)注,為DP從站EM277的站地址。
圖5 組態(tài)DP通信地址
組態(tài)完系統(tǒng)的硬件配置后,將編譯下載到S7-300的PLC當(dāng)中。
在S7-200側(cè)斷電的情況下,將EM277的撥位開關(guān)撥到與S7-300側(cè)硬件組態(tài)的設(shè)定值*。
在S7-200中編寫程序?qū)⑦M行交換的數(shù)據(jù)存放在VB0-VB15,對應(yīng)S7-300的PQB0-PQB7和PIB0-PIB7,打開 STEP7中的變量表和STEP7 MicroWin32的狀態(tài)表進行監(jiān)控,它們的數(shù)據(jù)交換結(jié)果如下圖:
圖6 通信數(shù)據(jù)監(jiān)控
圖7 通信數(shù)據(jù)監(jiān)控
注意:VB0-VB7是S7-300寫到S7-200的數(shù)據(jù),VB8-VB15是S7-300從S7-200讀取的值。EM277上撥位開 關(guān)的位置一定要和S7-300中組態(tài)的地址值*。如果使用的S7-200通信區(qū)域不從VB0開始,則需要設(shè)置地址偏移,在S7-300硬件組態(tài)中雙擊 EM277,修改數(shù)值0為實際使用的數(shù)值即可,如下圖所示:
圖8 地址區(qū)域偏移設(shè)置
常問問題
DP通信所需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)超過64字節(jié)怎么辦?
方法1:以64字節(jié)通信區(qū)為例,若超過zui大配置。那么可以將通信區(qū)的*個字節(jié)作為標(biāo)志位,這樣需要在S7-200中分時或條件判斷,將數(shù)據(jù)放置或讀取通信區(qū)域。同理,在S7-300中也需要判斷標(biāo)志位。
方法2:滿足擴展要求的前提下,同一個200PLC可以擴展多個EM277,具體可以參考本文中zui大I/O擴展能力的要求,那么在同一個S7-300的項目里可以組態(tài)多個PROFIBUS從站。
方法1可以增大通信的數(shù)據(jù)量,但由于通過標(biāo)志位來分時分次傳輸?shù)?,所以通信?shù)據(jù)的刷新會比方法2慢;方法2通過擴展DP從站或者200PLC的通信端口來實現(xiàn)數(shù)據(jù)擴展的,但增加了成本,且需要考慮是否滿足擴展要求。
S7-200和S7-300之間的MPI通信
S7-200 PLC與S7-300 PLC之間采用MPI通訊方式時,S7-200 PLC中不需要編寫任何與通訊有關(guān)的程序,只需要將要交換的數(shù)據(jù)整理到一個連續(xù)的V 存儲區(qū)當(dāng)中即可,而S7-300 PLC中需要在組織塊OB1(或是定時中斷組織塊OB35)當(dāng)中調(diào)用系統(tǒng)功能X_GET(SFC67)和X_PUT(SFC68),以實現(xiàn)S7-200 PLC與S7-300 PLC之間的通訊。調(diào)用SFC67和SFC68時VAR_ADDR參數(shù)填寫S7-200的數(shù)據(jù)地址區(qū),由于S7-200的數(shù)據(jù)區(qū)為v區(qū),這里需填寫 P#DB1.DBX×× BYTE n 對應(yīng)的就是S7200 V存儲區(qū)當(dāng)中VB××到VB(××+n)的數(shù)據(jù)區(qū)。例如交換的數(shù)據(jù)存在S7-200中VB50到VB59這10個字節(jié)當(dāng)中,VAR_ADDR參數(shù)應(yīng)為 P#DB1.DBX50.0 BYTE 10.
首先根據(jù)S7-300的硬件配置,在STEP7當(dāng)中組態(tài)S7-300站并且下載,注意S7-200和S7-300出廠默認的MPI地址都是2,所以必須修改其中一個PLC的站地址,例子程序當(dāng)中將S7-300 MPI地址設(shè)定為2,S7-200地址設(shè)定3,另外要分別將S7-300和S7-200的通訊速率設(shè)定*,可設(shè)為9.6K,19.2K,187.5K三 種波特率,例子程序當(dāng)中選用了19.2K的速率。
S7-200 PLC中通過系統(tǒng)塊定義自身的MPI地址和波特率,參考下圖:
圖1 S7-200 設(shè)置MPI地址
S7-300 PLC修改MPI地址可以參考下圖:
圖2 S7-300 設(shè)置MPI地址
例子程序在OB1當(dāng)中調(diào)用數(shù)據(jù)讀寫功能塊:SFC67和SFC68,如下圖:
圖3 程序編寫
分別在STEP7 MicroWin32 和STEP7當(dāng)中監(jiān)視S7-200和S7-300 PLC當(dāng)中的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)監(jiān)視界面如下:
圖4 S7-200監(jiān)控結(jié)果
圖5 S7-300監(jiān)控結(jié)果
通過CP5611,STEP7 MicroWin32, Set PG/PC Interface可以讀取S7200和S7300的站地址,如下圖:
圖6 CP5611診斷結(jié)果(站地址0為進行編程的計算機)
圖7 使用STEP7 MicroWin32診斷結(jié)果
注意事項
1 雖然MPI的波特率可以達到12M,但是受到S7-200通信能力的限制,所以可設(shè)為9.6K,19.2K,187.5K三 種波特率。
2 如果PPI或者MPI的通信距離超過50m,需要加中繼器;如果中繼器之間沒有任何站點的情況下,zui遠距離可為1000米。
3 MPI不能與作為PPI主站的S7-200PLC通信。
CP243-1 作為服務(wù)器端和S7-300/S7-400建立S7連接
本文講解一個實際的通信案例,S7-200組態(tài)為服務(wù)器端進行S7通訊,S7-300和S7-400將主動建立與S7-200的S7連接,S7-200將被動響應(yīng)建立好的S7連接:
本例中, S7-200,S7-300 和 S7-400 各自用一個CPU 和一個通訊模板,其中CP243-1組態(tài)的第三、四個連接分別為服務(wù)器連接,與S7-300、S7-400進行S7通訊。具體操作步驟如下:
- 項目硬件組態(tài)和定義通信數(shù)據(jù)區(qū)
- 組態(tài)S7-200為服務(wù)器
- 組態(tài)S7-300/400為客戶端進行S7通訊
- STEP7編寫PUT/GET程序
1、項目硬件組態(tài)和定義通信數(shù)據(jù)區(qū)
本例中使用的硬件配置如下:
網(wǎng)絡(luò)組態(tài)概覽圖如下:
在本例中, S7-200, S7-300 和 S7-400的下列區(qū)域定義為發(fā)送和接收緩沖區(qū):
通過以太網(wǎng)向?qū)⒁蕴W(wǎng)模塊CP243-1配置為服務(wù)器,使用STEP 7 Micro/WIN中的向?qū)нM行通信的配置即可。在命令菜單中選擇工具--以太網(wǎng)向?qū)А?/p>
*步是對以太網(wǎng)通信的描述,點擊下一步開始以太網(wǎng)配置。
在此處選擇模塊的位置,CPU后的*個模塊位置為0,往后依次類推;或者點擊讀取模塊搜尋在線的CP243-1模塊(且將該模塊的命令字節(jié)載入模塊命令字節(jié)向?qū)聊唬|c擊下一步;
選擇模塊相匹配的MLFB版本,如下圖所示:
在此處填寫IP地址和子網(wǎng)掩碼。本例中將IP地址設(shè)置為:140.80.0.60,點擊下一步;
下面的對話框?qū)⒔M態(tài)CP243-1進行S7連接的連接數(shù)量的設(shè)置。通過S7連接可以與通信伙伴進行讀寫數(shù)據(jù)操作,點擊“下一步”按鈕繼續(xù)進行S7連接組態(tài)。本例中CP243-1的第三、四個連接分別為服務(wù)器連接。
組態(tài)一個到S7-300的服務(wù)器連接:
本例中第三個S7連接將(S7-200)組態(tài)為服務(wù)器連接,帶CP343-1的S7-300站將作為客戶端用于服務(wù)器連接。 S7-200和S7-300的S7連接通過TSAP來定義。
注意:分別組態(tài)S7-200和S7-300時,本地和遠程的TSAP號是必須*對應(yīng)的。通常本地TSAP是默認的,所以在組態(tài)此步驟時,需要兩邊確認一下。
本地TSAP為12.00無法更改,遠程TSAP設(shè)置為10.04(這是在STEP7網(wǎng)絡(luò)組態(tài)得到的參數(shù))。激活“接受所有連接請求”復(fù)選框,點擊“下一步”按鈕繼續(xù)組態(tài)。
組態(tài)一個到S7-400的服務(wù)器連接:
組態(tài)步驟同上,注意遠程TSAP的確定,需要與STEP7軟件中網(wǎng)絡(luò)組態(tài)里的屬性設(shè)置保持*。
選擇CRC校驗,使用缺省的時間間隔30秒,點擊下一步按鈕。
填寫模塊所占用的V存儲區(qū)的起始地址。你也可以通過建議地址按鈕來獲得系統(tǒng)建議的V存儲區(qū)的起始地址, 點擊下一步按鈕。
點擊”完成”按鈕完成以太網(wǎng)向?qū)гO(shè)置。
之后功能塊ETHx_CTRL 和 ETHx_XFR將被創(chuàng)建,必須在STEP 7-MicroWIN的主循環(huán)塊MAIN (OB1)中調(diào)用這些功能塊。
功能塊ETHx_CTRL 用于建立通訊。編寫圖中的通訊程序,保存組態(tài)并下載到S7-200 CPU上。
注意:功能塊ETHx_XFR 僅在用于客戶端進行數(shù)據(jù)傳送時才被調(diào)用。
S7連接組態(tài)
本例中使用S7-300作為樣例建立S7連接,對于S7-400的組態(tài)步驟是一樣的。
在STEP7中打開S7-300項目文件,通過Options--Configure Network或者是相對應(yīng)的圖標(biāo)打開NetPro對話框。
在NetPro中選中S7-300站的CPU并通過菜單命令,Insert--New Connection添加一個新連接。
選擇連接伙伴為“unspecified”及連接類型為“S7 connection”。點擊“Apply”按鈕,之后S7連接的屬性對話框?qū)⒋蜷_。
由于S7連接是由S7-300創(chuàng)建,因此在S7連接的屬性對話框中須激活“Establish an active connection“復(fù)選框。輸入通信伙伴CP243-1的IP地址,之后點擊“Address Details”按鈕。
在“Address Details”對話框中,本地的TSAP通常選用默認,輸入通信伙伴的TSAP,本例中S7-200的TSAP為12.00。
注意:分別組態(tài)S7-200和S7-300時,本地和遠程的TSAP號是必須*對應(yīng)的。通常本地TSAP是默認的,所以在組態(tài)此步驟時,需要兩邊確認一下。
在NetPro中選中S7-300站,保存及編譯后下載到S7-300 中,此處注意需要下載網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。
對于S7-400的組態(tài)步驟一樣,需要對應(yīng)本地TSAP及伙伴S7-200的TSAP (例子中為13.00)。
接下來,在S7程序中調(diào)用功能塊,進行編程。
需要在S7-300程序中,調(diào)用功能塊FB14 “GET” 和 FB15 “PUT”。可以在Standard Library--Communication Blocks--Blocks下找到這些功能塊。
注意:
1. ID:為Netpro里組態(tài)S7連接屬性窗口中的Block paramters-Local ID。
2.ADDR_1為伙伴PLC的數(shù)據(jù)區(qū)域,由于通信伙伴是S7-200的V區(qū),V區(qū)與S7-300的DB1地址相對應(yīng)。
3.RD_1為本地PLC的數(shù)據(jù)接收區(qū);SD_1為本地PLC的數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)。
如果通信無法建立,請查看“PUT”和“GET”指令的錯誤代碼,STATUS僅在一個周期內(nèi)有效,需要在ERROR=1時捕捉錯誤狀態(tài)。如下圖所示:
對于FB14 “GET” 和 FB15 “PUT”的輸入?yún)?shù)'ID",也可通過鼠標(biāo)右擊功能塊ID引腳,可以自動插入本地ID連接。如下圖所示:
如果使用S7-400必須調(diào)用功能塊SFB14 “GET” 和 SFB15 “PUT”。可以在Standard Library--System Function Blocks--Blocks 找到這些功能塊.
S7-300中調(diào)用功能塊FB14 “GET” 和FB15 “PUT”的例子程序
可以通過以下ID號找到S7-300中調(diào)用功能塊FB14 “GET” 和 FB15 “PUT”的例子程序: 18610307。
S7-400中調(diào)用功能塊SFB14 “GET”和SFB15 “PUT”的例子程序
可以通過以下ID號找到S7-400中調(diào)用功能塊SFB14 “GET” 和 SFB15 “PUT”的例子程序:: 1819293。
硬件組態(tài)
首先搭建一套測試設(shè)備,設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖如下:
2套S7-300系統(tǒng)由PS307電源、CPU314C-2DP、CPU314C-2PTP、CP343-1、CP343-1 IT、PC、CP5611、STEP7組成,PLC系統(tǒng)概貌如下圖:
如下將向您一步一步展示如何實現(xiàn)2套S7-300之間的以太網(wǎng)通訊:
*步:打開SIMATIC Manager,根據(jù)我們系統(tǒng)的硬件組成,進行系統(tǒng)的硬件組態(tài),如圖:
插入2個S7300的站,進行硬件組態(tài):
分別組態(tài)2個系統(tǒng)的硬件模塊:
設(shè)置CP343-1、CP343-IT模塊的參數(shù),建立一個以太網(wǎng),MPI、IP地址:
二、 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)
組態(tài)完2套系統(tǒng)的硬件模塊后,分別進行下載,然后點擊Network Configration按鈕,打開系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)窗口NetPro,選中CPU314,如下圖:
在窗口的左下部分點擊鼠標(biāo)右鍵,插入一個新的網(wǎng)絡(luò)鏈接,并設(shè)定鏈接類型為ISO-on-TCP connection 或 TCP connection或 UDP connection 或 ISO Transport connection,如下圖:
點擊OK后,彈出鏈接屬性窗口,使用該窗口的默認值,并根據(jù)該對話框右側(cè)信息進行后面程序的塊參數(shù)設(shè)定:
當(dāng)2套系統(tǒng)之間的鏈接建立完成后,用鼠標(biāo)選中圖標(biāo)中的CPU,分別進行下載,這里略去CPU314C-2DP的下載圖示:
三、 程序編程
到此為止,系統(tǒng)的硬件組態(tài)和網(wǎng)絡(luò)配置已經(jīng)完成。下面進行系統(tǒng)的軟件編制,在SIMATIC Manager界面中,分別在CPU314C-2PTP、CPU314C-2DP中插入OB35定時中斷程序塊和數(shù)據(jù)塊DB1,DB2,并在兩個OB35中調(diào)用FC5(AG_Send)和FC6(AG_Recv)程序塊,如下圖:
創(chuàng)建DB1、DB2數(shù)據(jù)塊,如下圖:
2套控制程序已經(jīng)編制完成,分別下載到CPU當(dāng)中,將CPU狀態(tài)切換至運行狀態(tài),就可以實現(xiàn)S7-300之間的以太網(wǎng)通訊了。
如下界面說明了將CPU314C-2DP 的DB1中的數(shù)據(jù)發(fā)送到CPU314C-2PTP 的DB2中的監(jiān)視界面:
a. 選擇Data View,切換到數(shù)據(jù)監(jiān)視狀態(tài):
b. CPU314C-2DP 的DB1中發(fā)送出去的數(shù)據(jù):
c. CPU314C-2PTP 的DB2中接收到的數(shù)據(jù)