ppi的通信功能.

1、第第4章章 S7-200 PLC的通信功能的通信功能 4.1 PPI通訊通訊 4.1.1 概述概述 PPI協(xié)議是協(xié)議是S7-200 PLC中最基本的一種通信方式，中最基本的一種通信方式， 通過通過S7-200 CPU自身的端口自身的端口(port0或或Port 1)即可即可 完成，是完成，是S7-200 CPU默認(rèn)的通信協(xié)議。默認(rèn)的通信協(xié)議。 PPI是一種主是一種主-從協(xié)議，協(xié)議定義了主站和從站，從協(xié)議，協(xié)議定義了主站和從站， 網(wǎng)絡(luò)中主站向網(wǎng)絡(luò)中的從站發(fā)出請(qǐng)求，從站只能網(wǎng)絡(luò)中主站向網(wǎng)絡(luò)中的從站發(fā)出請(qǐng)求，從站只能 對(duì)主站發(fā)出的請(qǐng)求做出響應(yīng)，自己不能發(fā)出請(qǐng)求。對(duì)主站發(fā)出的請(qǐng)求做出響應(yīng)，自己不能發(fā)出

2、請(qǐng)求。 主站也可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)中其他主站的請(qǐng)求做出響應(yīng)。主站也可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)中其他主站的請(qǐng)求做出響應(yīng)。 S7-200的通信口為的通信口為RS-485接口，接口，PC/PPI多主站電纜用于計(jì)算多主站電纜用于計(jì)算 機(jī)與機(jī)與S7-200之間的通信，有之間的通信，有RS-232CPPI和和USBPPI兩種兩種 電纜。電纜。 PPI網(wǎng)絡(luò)連接示意圖如圖網(wǎng)絡(luò)連接示意圖如圖10-1所示，要求如下所示，要求如下: （1）每個(gè)網(wǎng)段至多）每個(gè)網(wǎng)段至多32個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)；個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)； （2）每個(gè)網(wǎng)段最長）每個(gè)網(wǎng)段最長50米米(不用中繼器不用中繼器)，可通過中繼器擴(kuò)展網(wǎng)，可通過中繼器擴(kuò)展網(wǎng) 絡(luò)，最多絡(luò)，最多9 個(gè)中繼器；個(gè)中繼器；

3、（3）網(wǎng)絡(luò)可包含）網(wǎng)絡(luò)可包含127節(jié)點(diǎn)；節(jié)點(diǎn)； （4）網(wǎng)絡(luò)可包含）網(wǎng)絡(luò)可包含32個(gè)主站；個(gè)主站； （5）網(wǎng)絡(luò)總長）網(wǎng)絡(luò)總長9600米。米。 一個(gè)網(wǎng)段 一個(gè)網(wǎng)段 一個(gè)網(wǎng)段 50米 最多1000米 50米 圖4-1 PPI網(wǎng)絡(luò)連接示意圖 PROFIBUS連接器和電纜將CP通信卡和S7-200 通信口連接。 不同主/從站之間也可以通過PROFIBUS連接器和 電纜進(jìn)行連接通信。 PPI是主/從協(xié)議，默認(rèn)情況下網(wǎng)絡(luò)中的S7-200 CPU均為從站，其他CPU、SIMATIC編程器或文 本顯示器（例TD400C等）為主站。 PPI網(wǎng)絡(luò)包括單主站PPI網(wǎng)絡(luò)和多主站PPI網(wǎng)絡(luò)。 圖圖4-2 多主站多主站PP

4、I網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖 4.1.2 使用網(wǎng)絡(luò)讀寫指令實(shí)現(xiàn)使用網(wǎng)絡(luò)讀寫指令實(shí)現(xiàn)PPI通信通信 如果在用戶程序中使用了PPI主站模式，一些S7- 200 CPU在RUN模式下可以做主站，它們可以用 網(wǎng)絡(luò)讀（NETR，Net Read）和網(wǎng)絡(luò)寫（NETW， Net Write）指令讀寫其他CPU中的數(shù)據(jù)。 S7-200 PLC之間的PPI通信可以使用PROFIBUS 網(wǎng)線直接連接CPU上PORT 0或PORT1，然后在 CPU內(nèi)調(diào)用網(wǎng)絡(luò)讀寫指令即可實(shí)現(xiàn)。 1網(wǎng)絡(luò)讀寫指令網(wǎng)絡(luò)讀寫指令 NETR/NETW 網(wǎng)絡(luò)讀?。∟ETR）指令 開始一項(xiàng)通訊操作，通過 指定的端口（PORT）從 遠(yuǎn)程設(shè)備收集數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)

5、 寫入（NETW）指令開始 一項(xiàng)通訊操作，通過指定 的端口（PORT）向遠(yuǎn)程 設(shè)備寫入數(shù)據(jù)。 每一個(gè)NETR/NETW指令 可從/向遠(yuǎn)程站讀取/寫入 16個(gè)字節(jié)信息。網(wǎng)絡(luò)讀寫 指令是通過TBL參數(shù)表來 指定報(bào)文頭，TBL參數(shù)表 如表4-1所示。 字字 節(jié)節(jié) 7 07 0 0 0D DA AE E0 0錯(cuò)誤代錯(cuò)誤代 碼碼 1 1遠(yuǎn)程地址遠(yuǎn)程地址 2 2 遠(yuǎn)程站的數(shù)據(jù)區(qū)指針遠(yuǎn)程站的數(shù)據(jù)區(qū)指針 （I、Q、M、V） 3 3 4 4 5 5 6 6數(shù)據(jù)長度數(shù)據(jù)長度 7 7數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)據(jù)字節(jié)0 8 8數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)據(jù)字節(jié)1 . 2222數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)據(jù)字節(jié)15 表表4-1 網(wǎng)絡(luò)讀寫指令網(wǎng)絡(luò)讀寫指令TBL 錯(cuò)誤代碼如

6、表4-2所示： 錯(cuò)誤代碼錯(cuò)誤代碼定定 義義 0 0無錯(cuò)誤無錯(cuò)誤 1 1遠(yuǎn)程站響應(yīng)超時(shí)遠(yuǎn)程站響應(yīng)超時(shí) 2 2接受錯(cuò)誤：奇偶校驗(yàn)錯(cuò)，響應(yīng)時(shí)幀或校驗(yàn)出錯(cuò)接受錯(cuò)誤：奇偶校驗(yàn)錯(cuò)，響應(yīng)時(shí)幀或校驗(yàn)出錯(cuò) 3 3離線錯(cuò)誤：相同的站地址或無效的硬件引發(fā)沖突離線錯(cuò)誤：相同的站地址或無效的硬件引發(fā)沖突 4 4隊(duì)列溢出錯(cuò)誤：激活超過隊(duì)列溢出錯(cuò)誤：激活超過8個(gè)的個(gè)的NETR/TREW指令指令 5 5通信協(xié)議錯(cuò)誤：沒有使用通信協(xié)議錯(cuò)誤：沒有使用PPI協(xié)議（協(xié)議（SMB30）而調(diào)用）而調(diào)用NETR/NETW指令指令 6 6非法參數(shù)：非法參數(shù)：NETR/NETW表中包含非法或無效的值表中包含非法或無效的值 7 7沒有資源：遠(yuǎn)程

7、站點(diǎn)正在忙中（上裝或下載程序）沒有資源：遠(yuǎn)程站點(diǎn)正在忙中（上裝或下載程序） 8 8第第7層錯(cuò)誤：違反應(yīng)用協(xié)議層錯(cuò)誤：違反應(yīng)用協(xié)議 9 9信息錯(cuò)誤：錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)地址或數(shù)據(jù)長度信息錯(cuò)誤：錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)地址或數(shù)據(jù)長度 1010保留保留 表表4-2 錯(cuò)誤代碼表錯(cuò)誤代碼表 2設(shè)定通信協(xié)議設(shè)定通信協(xié)議 在程序的開始必須設(shè)定通信協(xié)議。SMB30用于配置 通信端口0（Port 0），SMB130用于配置通信端口 1(Port 1)，此兩個(gè)特殊寄存器字節(jié)的含義如表10-3 所示。 表10-3中：pp（校驗(yàn)選擇）、d（每個(gè)字符的數(shù)據(jù) 位）、bbb（自由口波特率）均為自由口通信時(shí)才 需要設(shè)定的參數(shù)，在PPI通信時(shí)都設(shè)置為

8、0即可。 mm協(xié)議選擇 3設(shè)定設(shè)定NETW和和NETR的的TBL參數(shù)表參數(shù)表 圖4-3 網(wǎng)絡(luò)寫指令NETW 圖4-4 網(wǎng)絡(luò)讀指令NETR 4通信參數(shù)設(shè)定通信參數(shù)設(shè)定 CPU通信端口的設(shè)定可以通過STEP 7 Micro/WIN軟件的“系統(tǒng)塊（System Block）” 選項(xiàng)來進(jìn)行。 最高地址（Highest Address 波特率 地址間隔刷新系數(shù)（Gap Update Factor） 4.1.3 使用向?qū)?shí)現(xiàn)使用向?qū)?shí)現(xiàn)PPI通信通信 圖圖4-5 “網(wǎng)絡(luò)讀網(wǎng)絡(luò)讀/寫操作寫操作”對(duì)話框?qū)υ捒?單擊圖4-5“下一項(xiàng)操作” 按鈕，進(jìn)入第二項(xiàng)“網(wǎng) 絡(luò)讀/寫操作”對(duì)話框 單擊“下一步”，出現(xiàn) 分配存

9、儲(chǔ)區(qū)對(duì)話框 接下來，要調(diào)用向?qū)?成的子程序來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù) 的傳輸，主站程序及注 釋如圖10-6所示。 圖4-6 主站主程序 4.2 自由口通信自由口通信 S7-200 CPU的串行通訊口可由用戶程序控制，這種操作 模式稱為自由口模式。自由口通信是一種基于 RS485硬 件基礎(chǔ)上，允許應(yīng)用程序控制 S7-200 CPU 的通信端口， 以實(shí)現(xiàn)一些自定義通信協(xié)議的通信方式。 當(dāng)選擇了自由口模式，程序可以使用接收中斷、發(fā)送中斷、 發(fā)送指令（XMT)和接收指令(RCV）來控制通訊操作。在 自由口模式下，通訊協(xié)議完全由程序控制。SMB30（用 于端口0）和SMB31（如果CPU有兩個(gè)端口，則用于端口 1）用

10、于選擇波特率和奇偶校驗(yàn)。 S7-200 CPU 處于自由口通信模式時(shí)，所有的通信任務(wù)和 信息定義均需由用戶編程實(shí)現(xiàn)。 只有CPU處于RUN模式時(shí)，才能進(jìn)行自由端口通訊。 4.2.1 自由口模式下的發(fā)送和接收指令自由口模式下的發(fā)送和接收指令 S7-200 CPU的自由口通信的數(shù)據(jù)字節(jié)格式必須含有一個(gè)起始位、一的自由口通信的數(shù)據(jù)字節(jié)格式必須含有一個(gè)起始位、一 個(gè)停止位，數(shù)據(jù)位長度為個(gè)停止位，數(shù)據(jù)位長度為7位或位或8位，校驗(yàn)位和校驗(yàn)類型（奇、偶校驗(yàn)）位，校驗(yàn)位和校驗(yàn)類型（奇、偶校驗(yàn)） 可選?？蛇x。S7-200 CPU的自由口通信定義方法為將自由口通信操作數(shù)傳的自由口通信定義方法為將自由口通信操作數(shù)傳

11、 入特殊寄存器入特殊寄存器 SMB30（端口（端口0）和）和 SMB130（端口（端口1）進(jìn)行端口定義，）進(jìn)行端口定義， 自由口通信操作數(shù)定義如表自由口通信操作數(shù)定義如表4-4所示。所示。 自由口通信模式主要使用XMT（發(fā)送）和RCV（接收）兩條 指令及相應(yīng)的特殊寄存器。 XMT 指令利用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)指定要發(fā)送的字符，用于向指定通 信口以字節(jié)為單位發(fā)送一串?dāng)?shù)據(jù)字符，一次最多發(fā)送255個(gè)字 節(jié)。 表表4-5 XMT指令的緩沖區(qū)格式指令的緩沖區(qū)格式 RCV指令可以接收一個(gè)或 多個(gè)字符，最多有255個(gè)字 符，這些字符存儲(chǔ)在緩沖 區(qū)中。 RCV 指令的緩沖區(qū)格式如 表4-6所示。當(dāng)超界或奇偶 校驗(yàn)錯(cuò)時(shí)，

12、接收信息功能 自動(dòng)終止。必須為接收信 息功能操作定義一個(gè)啟動(dòng) 條件（x或z）和一個(gè)結(jié)束 條件（y，t或最大字符數(shù)）。 協(xié)議支持使用字符中斷控 制來接收數(shù)據(jù)。 表表4-6 RCV指令的緩沖區(qū)格式指令的緩沖區(qū)格式 4.2.2 自由口通信舉例自由口通信舉例 1自由口發(fā)送實(shí)例自由口發(fā)送實(shí)例 要求：記錄定時(shí)中斷次數(shù)，將計(jì)數(shù)值 轉(zhuǎn)化為ASCII字符串，再通過 CPU224XP 的 Port0 發(fā)送到計(jì)算 機(jī)串口，計(jì)算機(jī)接受并利用超級(jí)終 端顯示與 S7-200 CPU 通信的內(nèi)容。 （1）PLC編程編程 規(guī)定緩沖區(qū)為 VB100 到 VB114 ，使 用數(shù)據(jù)塊進(jìn)行緩沖區(qū)定義，如圖4- 7所示，16#0D和1

13、6#0A用于計(jì)算 機(jī)的超級(jí)終端顯示需要。 圖4-7 組態(tài)數(shù)據(jù)塊 主程序如圖4-8所 示，根據(jù) I 0.3 狀 態(tài)初始化端口1為 自由口通信。 SBR_0 程序如圖 4-9所示，定義端 口0為自由口，初 始化定時(shí)中斷。 圖4-8 自由口通信主程序 圖4-9 SBR_0子程序 SBR_1子程序如圖4- 10所示，用于定義端 口0為普通 PPI 從站 通信口。 圖4-10 SBR_1子程 序 INT_0 程序如圖4-11 所示，對(duì)定時(shí)中斷計(jì) 數(shù)并從端口0發(fā)送計(jì)數(shù) 值 圖4-11 INT_0子程序 圖4-10 SBR_1子程序 圖4-11 INT_0子程序 （2）超級(jí)終端設(shè)置）超級(jí)終端設(shè)置 超級(jí)終端（

14、超級(jí)終端（Hyper Terminal） 是是 Windows 操作系統(tǒng)提供操作系統(tǒng)提供 的通信測(cè)試程序，本例用來的通信測(cè)試程序，本例用來 監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)和監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)和 S7-200 CPU 之間的串口通信。之間的串口通信。 超級(jí)終端組態(tài)步驟如下：超級(jí)終端組態(tài)步驟如下： 1）執(zhí)行）執(zhí)行 Windows 菜單命令菜單命令 “開始開始”“附件附件”“通通 信信”“超級(jí)終端超級(jí)終端”，為要新，為要新 建的連接輸入連接名稱。建的連接輸入連接名稱。 2）選擇連接時(shí)要使用的串口。）選擇連接時(shí)要使用的串口。 3）設(shè)置串口通信參數(shù)并保存連）設(shè)置串口通信參數(shù)并保存連 接，注意此處設(shè)置要與接，注意此處設(shè)置要與PLC

15、程序中對(duì)應(yīng)。程序中對(duì)應(yīng)。 4）使用超級(jí)終端接收）使用超級(jí)終端接收 S7-200 CPU 發(fā)送的信息。發(fā)送的信息。 圖4-12 超級(jí)終端接受顯示 2自由口接收實(shí)例 要求S7-200 CPU 從端 口0接收計(jì)算機(jī)發(fā)送的 字符串，并在信息接 收中斷服務(wù)程序中把 接收到的第一個(gè)字節(jié) 傳送到 CPU 輸出字節(jié) QB0 上顯示。 （1）PLC編程 主程序如圖4-13所示， 根據(jù)I 0.3 狀態(tài)初始化 端口1為自由口通信。 圖4-13 自由口通信主程序 SBR_0子程序如 圖4-14所示，用 于定義端口0為 自由口，初始化 接收指令。 圖圖4-14 SBR_0 程序程序 SBR_1子程序如圖4-15所 示，

16、定義端口0為普通 PPI 從站通信口。 INT_0中斷子程序如圖4- 16所示，在 QB0 輸出接 收到的第一個(gè)字節(jié)。 （2）配置超級(jí)終端）配置超級(jí)終端 打開前面建立的超級(jí)終端 鏈接，進(jìn)入屬性窗口，點(diǎn) 擊 “ASCII 碼設(shè)置” 按鈕， 在彈出的 ASCII 碼設(shè)置窗 口中，勾選“以換行符作 為發(fā)送行末尾”和“本地 回顯鍵入的字符”兩項(xiàng)。 4.3 MODBUS通信通信 Modbus通信協(xié)議是Modicon公司提出的一種報(bào)文傳輸協(xié)議， 它廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域，并已經(jīng)成為一種通用的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 不同廠商提供的控制設(shè)備可通過 Modbus 協(xié)議連成通信網(wǎng)絡(luò)， 從而實(shí)現(xiàn)集中控制。 4.3.1 Modb

17、us報(bào)文格式報(bào)文格式 Modbus 地址通常是包含數(shù)據(jù)類型和偏移量的5個(gè)或6個(gè)字符值。 第一個(gè)或前兩個(gè)字符決定數(shù)據(jù)類型，最后的四個(gè)字符是符合數(shù) 據(jù)類型的一個(gè)適當(dāng)?shù)闹怠?（1）Modbus 主站尋址主站尋址 Modbus主設(shè)備指令支持下列Modbus地址： 00001至09999是離散輸出（線圈）； 10001至19999是離散輸入（觸點(diǎn)）； 30001至39999是輸入寄存器（通常是模擬量輸入）； 40001至49999是保持寄存器。 （2）Modbus 從站尋址從站尋址 Modbus 地址與 S7-200 地址對(duì)應(yīng)關(guān)系如表4-7所 示。 000001000001Q0.0Q0.0 000002

18、000002Q0.1Q0.1 000003000003Q0.2Q0.2 000127000127Q15.6Q15.6 000128000128Q15.7Q15.7 010001010001I0.0I0.0 010002010002I0.1I0.1 010003010003I0.2I0.2 010127010127I15.6I15.6 010128010128I15.7I15.7 030001030001AIW0AIW0 030002030002AIW2AIW2 030003030003AIW4AIW4 030032030032AIW62AIW62 040001040001HoldStartHo

19、ldStart 040002040002HoldStart+2HoldStart+2 040003040003HoldStart+4HoldStart+4 04xxxx04xxxxHoldStart+2xHoldStart+2x（xxxx-1） Modbus 通信協(xié)議有 ASCII 和 RTU（遠(yuǎn)程傳輸 單元）兩種報(bào)文傳輸模式。 （1）ASCII模式 ASCII模式采用LRC（縱向冗余校驗(yàn)）方式進(jìn)行 校驗(yàn)，其報(bào)文格式如表4-8所示。 表表4-8 ASCII模式的報(bào)文格式模式的報(bào)文格式 （2）RTU模式模式 RTU模式的報(bào)文格式如表 4-9所示。 地址 功能碼：Modbus功能代 碼，1個(gè)字節(jié)；

20、Modbus協(xié) 議支持的功能碼共16條 （116），其中西門子 Modbus RTU協(xié)議庫支持 最常用的8條，如表4-10 所示； 信息數(shù)據(jù) CRC ：循環(huán)冗余校驗(yàn)， 兩個(gè)字節(jié)。 功能碼功能碼描述描述 1 1讀取單個(gè)讀取單個(gè)/多個(gè)線圈的實(shí)際輸出狀態(tài)。功能多個(gè)線圈的實(shí)際輸出狀態(tài)。功能1返回任意數(shù)量輸出點(diǎn)的接返回任意數(shù)量輸出點(diǎn)的接 通通/斷開狀態(tài)（斷開狀態(tài)（Q）。）。 2 2讀取單個(gè)讀取單個(gè)/多個(gè)線圈的實(shí)際輸入狀態(tài)。功能多個(gè)線圈的實(shí)際輸入狀態(tài)。功能2返回任意數(shù)量的輸入點(diǎn)的返回任意數(shù)量的輸入點(diǎn)的 接通接通/斷開狀態(tài)（斷開狀態(tài)（I）。）。 3 3多個(gè)保持寄存器。功能多個(gè)保持寄存器。功能3返回返回V存儲(chǔ)

21、器的內(nèi)容。保持寄存器在存儲(chǔ)器的內(nèi)容。保持寄存器在Modbus下下 是字類型，在一個(gè)請(qǐng)求中最多可讀是字類型，在一個(gè)請(qǐng)求中最多可讀120個(gè)字。個(gè)字。 4 4讀單個(gè)讀單個(gè)/多個(gè)輸入寄存器，返回模擬輸入值。多個(gè)輸入寄存器，返回模擬輸入值。 5 5寫單個(gè)線圈（實(shí)際輸出）。功能寫單個(gè)線圈（實(shí)際輸出）。功能5將實(shí)際輸出點(diǎn)設(shè)置為指定值。該輸出將實(shí)際輸出點(diǎn)設(shè)置為指定值。該輸出 點(diǎn)不是被強(qiáng)制，用戶程序可以重寫由點(diǎn)不是被強(qiáng)制，用戶程序可以重寫由Modbus的請(qǐng)求而寫入的值。的請(qǐng)求而寫入的值。 6 6寫單個(gè)保持寄存器。功能寫單個(gè)保持寄存器。功能6寫一個(gè)單個(gè)保持寄存器的值到寫一個(gè)單個(gè)保持寄存器的值到S7-200的的V存

22、存 儲(chǔ)區(qū)。儲(chǔ)區(qū)。 1515寫多個(gè)線圈（實(shí)際輸出）。功能寫多個(gè)線圈（實(shí)際輸出）。功能15寫多個(gè)實(shí)際輸出值到寫多個(gè)實(shí)際輸出值到S7-200的的Q映像映像 區(qū)。起始輸出點(diǎn)必須是一個(gè)字節(jié)的開始（如區(qū)。起始輸出點(diǎn)必須是一個(gè)字節(jié)的開始（如Q0.0或或Q2.0），并且要寫），并且要寫 得輸出的數(shù)量是得輸出的數(shù)量是8的倍數(shù)。這是的倍數(shù)。這是Modbus從站協(xié)議指令的限定。這些點(diǎn)從站協(xié)議指令的限定。這些點(diǎn) 不是被強(qiáng)制，用戶程序可以重寫由不是被強(qiáng)制，用戶程序可以重寫由Modbus的請(qǐng)求而寫入的值。的請(qǐng)求而寫入的值。 1616寫多個(gè)保持寄存器。功能寫多個(gè)保持寄存器。功能16寫多個(gè)保持寄存器到寫多個(gè)保持寄存器到S7-

23、200的的V區(qū)。在一個(gè)區(qū)。在一個(gè) 請(qǐng)求中最多可寫請(qǐng)求中最多可寫120字。字。 表表4-10 西門子西門子Modbus RTU協(xié)議庫支持最常用的協(xié)議庫支持最常用的8條功能碼條功能碼 表4-9 RTU模式的報(bào)文格式 RTU模式下，報(bào)文中的每個(gè)8位字節(jié)被轉(zhuǎn)化為兩個(gè) 16進(jìn)制字符，然后以字節(jié)為單位進(jìn)行傳輸，并采 用CRC（循環(huán)冗余校驗(yàn)）方式進(jìn)行校驗(yàn)。 目前支持 Modbus 通信的DCS系統(tǒng)和過程儀表大 都采用基于串行接口的Modbus RTU模式，西門 子提供了針對(duì)西門子PLC Modbus RTU通信的協(xié) 議庫。 如果要在西門子PLC上實(shí)現(xiàn)Modbus ASCII模式通 信，可根據(jù)相關(guān)協(xié)議規(guī)定利用

24、自由口通信模式自 主編程實(shí)現(xiàn)。 4.3.2 Modbus通訊協(xié)議指令通訊協(xié)議指令 西門子專門為西門子專門為 Modbus RTU 通信開發(fā)了指令庫，極大地簡化通信開發(fā)了指令庫，極大地簡化 了了Modbus RTU 通信的開發(fā)，以便于快速實(shí)現(xiàn)相關(guān)應(yīng)用。通信的開發(fā)，以便于快速實(shí)現(xiàn)相關(guān)應(yīng)用。 要使用要使用 Modbus 指令庫必須注意以下四點(diǎn)：指令庫必須注意以下四點(diǎn)： （1）使用）使用 Modbus 指令庫前，需要將其安裝到指令庫前，需要將其安裝到 Step7- Micro/Win中，中，STEP 7-Micro/WIN 必須為必須為 V3.2 或以上版本。或以上版本。 （2）S7-200 CPU

25、必須是固化程序修訂版必須是固化程序修訂版2.00或最好支持或最好支持 Modbus 主設(shè)備協(xié)議庫主設(shè)備協(xié)議庫(CPU MLFB 21x-2xx23-0XB0)。 （3）由于目前已經(jīng)推出了針對(duì)端口）由于目前已經(jīng)推出了針對(duì)端口0和端口和端口1的的 Modbus RTU 主主 站指令庫站指令庫 Modbus Master Port0 和和 Modbus Master Port1、 以及針對(duì)端口以及針對(duì)端口0的的 Modbus RTU 從站指令庫，故可利用指令庫從站指令庫，故可利用指令庫 實(shí)現(xiàn)端口實(shí)現(xiàn)端口0的的Modbus RTU 主主/從站通信。從站通信。 （4）一旦）一旦 CPU 端口被用于端口被

26、用于 Modbus RTU 主主/從站協(xié)議通信時(shí)，從站協(xié)議通信時(shí)， 該端口就無法用于任何其它用途，包括與該端口就無法用于任何其它用途，包括與 STEP 7-Micro/WIN 通訊。通訊。 1Modbus 主站協(xié)議指令主站協(xié)議指令 西門子Modbus主站協(xié)議庫包括兩 條主站協(xié)議指令：MBUS_CTRL 指令和MBUS_MSG 指令。 MBUS_CTRL 指令用于初始化主 站通信，MBUS_MSG 指令(或用 于端口1的MBUS_MSG_P1)用于 啟動(dòng)對(duì)Modbus從站的請(qǐng)求并處理 應(yīng)答。 1）MBUS_CTRL 指令指令 MBUS_CTRL指令如圖4-17所示。 圖4-17 MBUS_CTR

27、L指令塊 2）MBUS_MSG 指令指令 MBUS_MSG 指令(或用于 端口1的 MBUS_MSG_P1 )用于啟 動(dòng)對(duì)Modbus從站的請(qǐng)求 并處理應(yīng)答。 MBUS_MSG 指令如圖4- 18所示 圖圖4-18 MBUS_MSG 指令指令 Count：“計(jì)數(shù)”參 數(shù)； “計(jì)數(shù)”參數(shù)指定在 該請(qǐng)求中讀取或?qū)懭?的數(shù)據(jù)元素的數(shù)目。 根據(jù)Modbus協(xié)議， “計(jì)數(shù)”參數(shù)與 Modbus 地址存在表 4-11對(duì)應(yīng)關(guān)系。 地址地址計(jì)數(shù)計(jì)數(shù) 0 xxxx0 xxxx“計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)”是要讀取或?qū)懭氲奈粩?shù)是要讀取或?qū)懭氲奈粩?shù) 1xxxx1xxxx“計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)”是要讀取的位數(shù)是要讀取的位數(shù) 3xxxx3xxxx“

28、計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)”是要讀取的輸入寄存器的字?jǐn)?shù)是要讀取的輸入寄存器的字?jǐn)?shù) 4xxxx4xxxx“計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)”是要讀取或?qū)懭氲谋３旨拇嫫魇且x取或?qū)懭氲谋３旨拇嫫?的字?jǐn)?shù)的字?jǐn)?shù) 表表4-11 “計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)”參數(shù)與參數(shù)與 Modbus 地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系 MBUS_MSMBUS_MS G G錯(cuò)誤代錯(cuò)誤代 碼碼 說明說明 0 0無錯(cuò)誤無錯(cuò)誤 1 1應(yīng)答時(shí)奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤：僅當(dāng)使用偶校驗(yàn)或奇校驗(yàn)時(shí)才發(fā)生。傳輸被干擾，可能會(huì)收到不正確的數(shù)據(jù)。該錯(cuò)應(yīng)答時(shí)奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤：僅當(dāng)使用偶校驗(yàn)或奇校驗(yàn)時(shí)才發(fā)生。傳輸被干擾，可能會(huì)收到不正確的數(shù)據(jù)。該錯(cuò) 誤通常是由電氣故障（例如錯(cuò)誤接線或影響通訊的電噪聲）引起的。誤通常是由電氣

29、故障（例如錯(cuò)誤接線或影響通訊的電噪聲）引起的。 2 2保留位保留位 3 3接收超時(shí)：在接收超時(shí)：在“超時(shí)超時(shí)”時(shí)間內(nèi)，沒有來自從站的應(yīng)答。可能有以下一些原因：與從站的電氣連接有問題、時(shí)間內(nèi)，沒有來自從站的應(yīng)答?？赡苡幸韵乱恍┰颍号c從站的電氣連接有問題、 主設(shè)備和從站設(shè)置為不同的波特率主設(shè)備和從站設(shè)置為不同的波特率/奇偶校驗(yàn)設(shè)置以及錯(cuò)誤的從站地址奇偶校驗(yàn)設(shè)置以及錯(cuò)誤的從站地址 4 4請(qǐng)求參數(shù)出錯(cuò)：一個(gè)或多個(gè)輸入?yún)?shù)（從站、讀寫、地址或計(jì)數(shù)）被設(shè)置為非法值。檢查輸入?yún)?shù)的允許請(qǐng)求參數(shù)出錯(cuò)：一個(gè)或多個(gè)輸入?yún)?shù)（從站、讀寫、地址或計(jì)數(shù)）被設(shè)置為非法值。檢查輸入?yún)?shù)的允許 值。值。 5 5Modbus

30、Modbus主設(shè)備未啟用：在調(diào)用主設(shè)備未啟用：在調(diào)用MBUS_MSG前，每次掃描時(shí)都調(diào)用前，每次掃描時(shí)都調(diào)用MBUS_MSG。 6 6ModbusModbus忙于處理另一個(gè)請(qǐng)求：一次只能激活一條忙于處理另一個(gè)請(qǐng)求：一次只能激活一條MBUS_MSG指令。指令。 7 7應(yīng)答時(shí)出錯(cuò)：收到的應(yīng)答與請(qǐng)求不相關(guān)。這表示從站中出現(xiàn)了某些錯(cuò)誤或者錯(cuò)誤從站應(yīng)答了請(qǐng)求。應(yīng)答時(shí)出錯(cuò)：收到的應(yīng)答與請(qǐng)求不相關(guān)。這表示從站中出現(xiàn)了某些錯(cuò)誤或者錯(cuò)誤從站應(yīng)答了請(qǐng)求。 8 8應(yīng)答時(shí)應(yīng)答時(shí)CRC錯(cuò)誤：傳輸被干擾，可能會(huì)收到不正確的數(shù)據(jù)。該錯(cuò)誤通常是由電氣故障（例如錯(cuò)誤接線或影錯(cuò)誤：傳輸被干擾，可能會(huì)收到不正確的數(shù)據(jù)。該錯(cuò)誤通常是

31、由電氣故障（例如錯(cuò)誤接線或影 響通訊的電噪聲）引起的。響通訊的電噪聲）引起的。 101101從站不支持在該地址處所請(qǐng)求的功能。從站不支持在該地址處所請(qǐng)求的功能。 102102從站不支持?jǐn)?shù)據(jù)地址：從站不支持?jǐn)?shù)據(jù)地址：“地址地址”加上加上“計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)”所要求的地址范圍超出了從站所允許的地址范圍。所要求的地址范圍超出了從站所允許的地址范圍。 103103從站不支持?jǐn)?shù)據(jù)類型：該從站不支持?jǐn)?shù)據(jù)類型：該“地址地址”類型不被從站支持。類型不被從站支持。 104104從站故障。從站故障。 105105從站已接收消息但應(yīng)答延遲：這是從站已接收消息但應(yīng)答延遲：這是MBUS_MSG的錯(cuò)誤。用戶程序應(yīng)在稍后重新發(fā)送請(qǐng)求

32、。的錯(cuò)誤。用戶程序應(yīng)在稍后重新發(fā)送請(qǐng)求。 106106從站忙，因此拒絕消息：可以在此嘗試相同的請(qǐng)求，以獲得應(yīng)答。從站忙，因此拒絕消息：可以在此嘗試相同的請(qǐng)求，以獲得應(yīng)答。 107107從站因未知原因拒絕消息。從站因未知原因拒絕消息。 108108從站存儲(chǔ)器奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤：從站中有錯(cuò)誤。從站存儲(chǔ)器奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤：從站中有錯(cuò)誤。 表表4-12 MBUS_MSG指令錯(cuò)誤代碼含義指令錯(cuò)誤代碼含義 2Modbus 從站協(xié)議指令從站協(xié)議指令 西門子 Modbus 從站協(xié)議庫包括兩條從站 指令：MBUS_INIT 指令和 MBUS_SLAVE 指令。 1）MBUS_INIT 指令 MBUS_INIT 指令用于啟

33、用和初始化或禁 止 Modbus 從站通訊。在使用 MBUS_SLAVE 指令之前，必須正確執(zhí) 行 MBUS_INIT 指令。指令完成后立即 設(shè)定 “完成” 位，才能繼續(xù)執(zhí)行下一 條指令。 MBUS_INIT指令如圖4-19所示 圖4-19 MBUS_INIT指令 錯(cuò)誤代碼錯(cuò)誤代碼說明說明 0 0無錯(cuò)誤無錯(cuò)誤 1 1內(nèi)存范圍錯(cuò)誤內(nèi)存范圍錯(cuò)誤 2 2非法波特率或奇偶校驗(yàn)非法波特率或奇偶校驗(yàn) 3 3非法從站地址非法從站地址 4 4非法非法Modbus參數(shù)值參數(shù)值 5 5保持寄存器與保持寄存器與Modbus從站符號(hào)重疊從站符號(hào)重疊 6 6收到奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤收到奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤 7 7收到收到CRC錯(cuò)誤錯(cuò)誤

34、 8 8非法功能請(qǐng)求非法功能請(qǐng)求/功能不受支持功能不受支持 9 9請(qǐng)求中的非法內(nèi)存地址請(qǐng)求中的非法內(nèi)存地址 1010從站功能未啟用從站功能未啟用 表表4-13 MBUS_INIT指令錯(cuò)誤代碼的含義指令錯(cuò)誤代碼的含義 2）MBUS_SLAVE 指令指令 MBUS_SLAVE 指令被用于為 Modbus 主設(shè)備發(fā)出的請(qǐng)求服 務(wù)，并且必須在每次掃描時(shí) 執(zhí)行，以便允許該指令檢查 和回答 Modbus 請(qǐng)求。 MBUS_SLAVE 指令無輸入?yún)?數(shù)，在每次掃描且 EN 輸入 開啟時(shí)執(zhí)行。 錯(cuò)誤代碼錯(cuò)誤代碼說明說明 0 0無錯(cuò)誤無錯(cuò)誤 1 1內(nèi)存范圍錯(cuò)誤內(nèi)存范圍錯(cuò)誤 2 2非法波特率或奇偶校驗(yàn)非法波特率或

35、奇偶校驗(yàn) 3 3非法從站地址非法從站地址 4 4非法非法Modbus參數(shù)值參數(shù)值 5 5保持寄存器與保持寄存器與Modbus從站符號(hào)重疊從站符號(hào)重疊 6 6收到奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤收到奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤 7 7收到收到CRC錯(cuò)誤錯(cuò)誤 8 8非法功能請(qǐng)求非法功能請(qǐng)求/功能不受支持功能不受支持 9 9請(qǐng)求中的非法內(nèi)存地址請(qǐng)求中的非法內(nèi)存地址 1010從站功能未啟用從站功能未啟用 圖圖4-20 MBUS_SLAVE指令指令 表表4-14 MBUS_SLAVE 指令錯(cuò)誤代碼的含義指令錯(cuò)誤代碼的含義 返回08項(xiàng)目ppt 4.3.3 編程實(shí)例編程實(shí)例 兩臺(tái)S7-200 CPU224XP進(jìn)行通信。 利用指令庫編程前首先應(yīng)

36、為其分配存儲(chǔ)區(qū)，否則 Step7-Micro/Win 編譯時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)。執(zhí)行 Step7 Micro/Win 菜單命令“文件”“庫存儲(chǔ)區(qū)”，打開 “庫存儲(chǔ)區(qū)分配”對(duì)話框，輸入庫存儲(chǔ)區(qū)的起始 地址，注意避免該地址和程序中已經(jīng)采用或準(zhǔn)備 采用的其它地址重合，點(diǎn)擊“建議地址”按鈕， 系統(tǒng)將自動(dòng)計(jì)算存儲(chǔ)區(qū)的地址范圍。 （1）從站編程）從站編程 根據(jù)要求，從站要響應(yīng)主站報(bào)文，故只需編寫主程序，如圖4-21 所示。 圖4-21 從站主程序 （2）主站編程）主站編程 Modbus主站也只需編寫主 程序，如圖4-22所示。 運(yùn)行測(cè)試即可。 圖圖4-22 主站主程序主站主程序 4.4 MODEM通信通信 通過EM2

37、41擴(kuò)展模塊可以將S7-200連接到模擬 電話線上，實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程設(shè)備的通訊。這里，我們 給出一個(gè)例子，即通過小型交換機(jī)電話網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì) PLC的編程診斷及兩臺(tái)PLC之間的數(shù)據(jù)交換。 4.4.1 配置主叫貓和被叫貓配置主叫貓和被叫貓 啟動(dòng)STEP7 Micro/Win軟件，選擇項(xiàng)目樹中的 “向?qū)M241調(diào)制解調(diào)器” 進(jìn)入EM241配置向 導(dǎo)。 單擊圖4-23所示的 “電話號(hào)碼”標(biāo)簽， 設(shè)置遠(yuǎn)程設(shè)備電話 號(hào)碼，點(diǎn)擊“新電 話號(hào)碼”按鈕進(jìn)入 電話號(hào)碼屬性設(shè)置 窗口，設(shè)置電話號(hào) 碼為3，并將其添加 到右邊的窗口，如 圖4-24所示。 圖4-23 配置數(shù)據(jù)傳輸 圖圖4-24 遠(yuǎn)程設(shè)備電話號(hào)碼設(shè)置對(duì)話框遠(yuǎn)程設(shè)

38、備電話號(hào)碼設(shè)置對(duì)話框 圖圖4-25 回?fù)芘渲么翱诨負(fù)芘渲么翱?4.4.2 編程編程 輸入輸入/ 輸出輸出 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 類型類型 注注 釋釋 ENENBOOLBOOLENEN位必須開啟，才能啟用發(fā)至模塊的命令，位必須開啟，才能啟用發(fā)至模塊的命令， 并且并且EN位必須保持開啟，直至位必須保持開啟，直至“完成完成”位位 被設(shè)置，表示程序完成。當(dāng)被設(shè)置，表示程序完成。當(dāng)START（開始）（開始） 輸入開啟且模塊目前不繁忙時(shí)，每次掃描輸入開啟且模塊目前不繁忙時(shí)，每次掃描 均會(huì)向調(diào)制解調(diào)器模塊發(fā)送一則均會(huì)向調(diào)制解調(diào)器模塊發(fā)送一則XFR命令命令 STARSTAR T T BOOLBOOLSTARTSTART（

39、開始）輸入可以通過一個(gè)邊緣檢測(cè)（開始）輸入可以通過一個(gè)邊緣檢測(cè) 元素以脈沖方式開啟，該程序僅允許發(fā)送元素以脈沖方式開啟，該程序僅允許發(fā)送 一則命令一則命令 PhonPhon e e BYTEBYTE遠(yuǎn)程遠(yuǎn)程EM241模塊的電話號(hào)碼，使用在向?qū)K的電話號(hào)碼，使用在向?qū)?中配置的符號(hào)名中配置的符號(hào)名 DataDataBYTEBYTE 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)指一個(gè)已經(jīng)定義的數(shù)據(jù)傳送，使用指一個(gè)已經(jīng)定義的數(shù)據(jù)傳送，使用 在向?qū)е卸x的符號(hào)名在向?qū)е卸x的符號(hào)名 DoneDoneBOOLBOOL 完成完成是當(dāng)調(diào)制解調(diào)器模塊完成數(shù)據(jù)傳送是當(dāng)調(diào)制解調(diào)器模塊完成數(shù)據(jù)傳送 時(shí)開啟的位時(shí)開啟的位 表表4-15 MODx_XF

40、R 指令含義指令含義 主叫“貓”對(duì)應(yīng)的PLC中的 主程序及注釋如圖4-26所 示。被叫“貓”對(duì)應(yīng)的PLC 中的主程序及注釋如圖4- 27所示。 通過前面的設(shè)置，現(xiàn)在編 程計(jì)算機(jī)和兩臺(tái)PLC共處 于一個(gè)小型的電話網(wǎng)絡(luò)中， 注意要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的編程診 斷必須保證兩臺(tái)PLC處于 “STOP”運(yùn)行模式。 圖4-26 主叫“貓”對(duì)應(yīng)的主程序 圖4-26 主叫“貓”對(duì)應(yīng)的主程序 4.4.3 遠(yuǎn)程診斷遠(yuǎn)程診斷 通過Modem模塊可以實(shí) 現(xiàn)S7-200的遠(yuǎn)程編程與 診斷 圖圖4-28 “選擇一個(gè)遠(yuǎn)程站連接選擇一個(gè)遠(yuǎn)程站連接”對(duì)話框?qū)υ捒?4.5 USS通信通信 USS 通信總是由主站發(fā)起，USS 主站不斷循環(huán)輪詢

41、各個(gè)從站， 從站根據(jù)收到的指令，決定是否以及如何響應(yīng)。從站永遠(yuǎn)不 會(huì)主動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)。從站在以下條件滿足時(shí)應(yīng)答： （1）接收到的主站報(bào)文沒有錯(cuò)誤。 （2）本從站在接收到主站報(bào)文中被尋址。 USS 協(xié)議的特點(diǎn)為： （1）支持多點(diǎn)通信（因而可以應(yīng)用在 RS 485 等網(wǎng)絡(luò)上）。 （2）采用單主站的“主從”訪問機(jī)制。 （3）一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上最多可以有 32 個(gè)節(jié)點(diǎn)（最多 31 個(gè)從站）。 （4）簡單可靠的報(bào)文格式，使數(shù)據(jù)傳輸靈活高效。 （5）容易實(shí)現(xiàn)，成本較低。 4.5.1 USS通信報(bào)文格式通信報(bào)文格式 （1）字符幀格式：USS的字符傳輸格式符合UART規(guī)范，即 使用串行異步傳輸方式。USS在串行數(shù)據(jù)總線上

42、的字符傳 輸幀為11位長度，如表10-16所示。 連續(xù)的字符幀組成USS報(bào)文。 在一條報(bào)文中，字符幀之 間的間隔延時(shí)要小于兩個(gè)字符幀的傳輸時(shí)間（當(dāng)然這個(gè)時(shí) 間取決于傳輸速率）。S7-200 CPU的自由口通信模式正 好能夠支持上述字符幀格式。 表表4-16 字符幀格式字符幀格式 （2）報(bào)文幀格式: 協(xié)議的報(bào)文 簡潔可靠，高效靈活。報(bào)文 由一連串的字符組成，協(xié)議 中定義了它們的特定功能， 如表4-17所示。 在 ADR 和 BCC 之間的數(shù)據(jù) 字節(jié)，稱為 USS 的凈數(shù)據(jù)。 主站和從站交換的數(shù)據(jù)都包 括在每條報(bào)文的凈數(shù)據(jù)區(qū)域 內(nèi)。凈數(shù)據(jù)區(qū)由 PKW 區(qū)和 PZD 區(qū)組成，如表4-18所示。 4.

43、5.2 USS指令指令 STEP 7-Micro/WIN USS 指令庫提供14個(gè)子程 序、3個(gè)中斷例行程序和8條指令，極大地簡化 了 USS 通信的開發(fā)和實(shí)現(xiàn)。使用USS 指令庫 必須滿足以下需求： （1）將端口0指定用于USS通訊。 （2）在使用USS協(xié)議通訊的程序開發(fā)過程中， 應(yīng)該使用帶兩個(gè)通訊端口的S7-200 CPU （3）USS指令影響與端口0上自由接口通訊相 關(guān)的所有SM位置。 （4）USS指令的變量要求一個(gè)400個(gè)字節(jié)V內(nèi)存 塊。 （5）某些USS指令也要求有一個(gè)16個(gè)字節(jié)的通 訊緩沖區(qū)。 1USS_INIT 指令指令 使用 USS 庫指令前必須使用 USS_INIT 指令初始

44、化 USS 通信參數(shù)，如圖4-29所示。 圖4-29 初始化 USS 通信指令 表4-19 Active 參數(shù)設(shè)置 2USS_CTRL 指令指令 USS_CTRL 指令用于對(duì) 單個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行運(yùn)行 控制，利用了USS協(xié)議 中的 PZD 數(shù)據(jù)傳輸，控 制和反饋信號(hào)更新較快， 如圖4-30所示。 圖4-30 USS_CTRL 指令塊 3USS 讀讀/寫參數(shù)指令寫參數(shù)指令 USS 指令庫中共有6種參數(shù)讀寫功能塊，分別用于讀寫驅(qū)動(dòng) 裝置中不同規(guī)格的參數(shù)，如表4-20所示。 USS 參數(shù)讀寫指令采用與 USS_CTRL 功能塊不同的數(shù)據(jù) 傳輸方式。 表4-20 USS 讀/寫功能塊 （1）讀參數(shù)指令）讀

45、參數(shù)指令 圖4-31所示的程序段讀取實(shí)際的電動(dòng)機(jī)電流值（參數(shù) r0068）。由于此參數(shù)是一個(gè)實(shí)數(shù)，因此選用實(shí)型參 數(shù)讀功能塊。 參數(shù)讀寫指令必須與參數(shù)的類型配合。 圖4-31 讀參數(shù)指令 （2）寫參數(shù)指令）寫參數(shù)指令 寫參數(shù)指令的用法與讀參數(shù)指令類似，與讀參數(shù) 指令的區(qū)別是參數(shù)是功能塊的輸入。 （3）讀寫多個(gè)參數(shù)）讀寫多個(gè)參數(shù) 在任一時(shí)刻 USS 主站內(nèi)只能有一個(gè)參數(shù)讀寫功能 塊有效，否則會(huì)出錯(cuò)。因此如果需要讀寫多個(gè)參 數(shù)（來自一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置），必須在編程時(shí) 進(jìn)行讀寫指令之間的輪替處理。 4.5.3 MM 440 變頻器的參數(shù)設(shè)置變頻器的參數(shù)設(shè)置 以下只涉及與 S7-200 控制器連接相關(guān)

46、的參數(shù)。 MM 440 的參數(shù)分為幾個(gè)訪問級(jí)別，以便于過濾 不需要查看的部分。 （1）控制源參數(shù)設(shè)置）控制源參數(shù)設(shè)置 控制源由參數(shù) P0700 設(shè)置，如表4-21所示： 表表4-21 控制源參數(shù)設(shè)置控制源參數(shù)設(shè)置 （2）設(shè)定源控制參數(shù)設(shè)置）設(shè)定源控制參數(shù)設(shè)置 設(shè)定值控制驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速/頻率等功能。 設(shè)置源由參數(shù) P1000 設(shè)置，如表4-22所示。 表表4-22 設(shè)定源控制參數(shù)設(shè)置設(shè)定源控制參數(shù)設(shè)置 （3）USS通信控制的參數(shù)設(shè)置通信控制的參數(shù)設(shè)置 控制源和設(shè)定源之間可以自由組合，根據(jù)工藝要 求可以靈活選用。我們以控制源和設(shè)定源都來自 COM Link 上的USS通信為例，簡介USS通信的 參

47、數(shù)設(shè)置。 主要參數(shù)有： P0700 P1000 P2009 P2010 P2011 P2012 P2013 P2014 P0971 4.6 S7-200 PLC與與S7-300 PLC的的MPI 通信通信 MPI(MultiPoint Interface)通信是當(dāng)通信速 率要求不高、通信數(shù)據(jù)量不大時(shí)，可以采 用的一種簡單經(jīng)濟(jì)的通信方式。 STE P 7 S7-22xPG/PC 19.2 或 187.5 Kb S7-400 M7-400 S7-300 M7-300 S7-115U/H, S5-135U S5-155U/H, SIMATIC 505 S5-95U OP 圖4-32 MPI網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)配

48、置 通過通過MPI實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn) PLC之間的通信有三種方式：之間的通信有三種方式： （1）全局?jǐn)?shù)據(jù)包通信方式 （2）組態(tài)連接通信方式 （3）無組態(tài)連接通信方式 S7-300 與 S7-200 的 MPI 通信，只能采用單邊編 程方式，即 S7-200 作為服務(wù)器，無需任何編程。 S7-200與與S7-300的的MPI通信的硬件包括：通信的硬件包括： （1）S7-300 PLC （2）S7-200 PLC （3）PC Adapter 或 CP5611。 （4）Profibus 總線連接器及電纜。 軟件要求包括：軟件要求包括： （1）STEP7 V5.2或以上。 （2）Step7-Micro/Win

49、SP4或以上。 步驟如下：步驟如下： （1）在STEP7中新建 S7-300 項(xiàng)目，按硬件安裝順 序和訂貨號(hào)依次插入機(jī)架、電源、CPU 進(jìn)行硬件 組態(tài)。 （2）在 Step7-Micro/Win 的系統(tǒng)塊中，設(shè)定 S7- 200 的站地址為4，通信波特率187.5kbps。 （3）將組態(tài)設(shè)置下載到S7-200 PLC中。 （4）使用 Profibus 電纜連接 CPU314-2DP 的 X1 DP口 和CPU 224XP 的 DP0 口。 為實(shí)現(xiàn) S7-300 作為客戶機(jī)，對(duì)服務(wù)器 S7- 200 的數(shù)據(jù)讀寫，需要在STEP 7中編寫兩個(gè) 網(wǎng)絡(luò)如圖4-33和圖4-34所示。 圖圖4-33 X_

50、PUT網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 圖4-34所示網(wǎng)絡(luò)2中， 當(dāng)M1.5為1時(shí)，S7- 300會(huì)將S7-200的 IB0的數(shù)值讀取到 S7-300的MB7中。 將S7-300項(xiàng)目下載， 運(yùn)行測(cè)試即可。 圖4-34 X_GET 網(wǎng)絡(luò) 4.7 Profibus-DP通信通信 Profibus符合國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61158，是目前國際上 通用的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)之一，并憑借其領(lǐng)先的技術(shù) 特點(diǎn)、嚴(yán)格的認(rèn)證規(guī)范、眾多廠商的支持，逐漸 發(fā)展為業(yè)界優(yōu)良的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)解決方案。 Profibus已成為機(jī)械制造行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。 PROFIBUS協(xié)議采用ISO/OSI模型的第一層、第 二層和第七層。從用戶角度看，PROFIBUS提供 了三種通

51、信協(xié)議類型：DP、FMS和PA。 另外，對(duì)于西門子PLC系統(tǒng)，PROFIBUS提供了 兩種更為優(yōu)化的通信方式：S7通信和S5兼容通信。 （1）PROFIBUS-S7（PG/OP通信） （2）PROFIBUS-FDL（與s5兼容通信） PROFIBUS是一個(gè)令牌網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，采用主從協(xié)議， 一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中有若干個(gè)被動(dòng)節(jié)點(diǎn)(從站)，而它的邏輯 令牌只含有一個(gè)主動(dòng)節(jié)點(diǎn)(主站)，這樣的網(wǎng)絡(luò)為純 主一從系統(tǒng)。Profibus-DP 網(wǎng)絡(luò)配置示意圖如圖 10-35所示。 圖圖4-35 Profibus-DP 網(wǎng)絡(luò)配置示意圖網(wǎng)絡(luò)配置示意圖 ET 200B CPU 315-2 DP PG/PC CPU 400 CPU

52、 224 EM 277 PROFIBUS-DP 圖圖4-36 S7-200 & S7-300 PROFIBUS-DP 通信網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò) S7-300與S7-200通過 EM277進(jìn)行PROFIBUS DP通訊，只需在 STEP7中組態(tài)S7-300 和EM 277，S7-200端 只需對(duì)應(yīng)存放將要進(jìn)行 通訊的數(shù)據(jù)，無需組態(tài) 和編程。 圖圖4-37 插入插入EM277從站從站 4.8 工業(yè)以太網(wǎng)通信工業(yè)以太網(wǎng)通信 4.8.1 工業(yè)以太網(wǎng)概述工業(yè)以太網(wǎng)概述 1OSI參考模型 圖4-38 OSI參考模型 OSI參考模型的上 三層通常稱為應(yīng)用 層，用來處理用戶 接口、數(shù)據(jù)格式和 應(yīng)用程序的訪問； 下四層

53、負(fù)責(zé)定義數(shù) 據(jù)的物理傳輸介質(zhì) 和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。如圖 4-39和4-40所示。 圖4-39 對(duì)等層通信結(jié) 圖4-39 對(duì)等層通信結(jié) 2以太網(wǎng)技術(shù)以太網(wǎng)技術(shù) 底層網(wǎng)絡(luò)由物理層和MAC層（介質(zhì)訪 問子層）構(gòu)成。IEEE802.3 以“以太 網(wǎng)”為技術(shù)原形，在MAC層上采用 CSMA/CD（帶沖突檢測(cè)的載波偵聽 多路存取控制協(xié)議） 的介質(zhì)訪問控制 技術(shù)來處理通信中的沖突。 在以太網(wǎng)模型的網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層上常 采用TCP/IP協(xié)議組。其中IP （Internet Protocol) 稱為網(wǎng)際通信協(xié) 議，對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)層；TCP(Transmission Control Protocol)稱為傳輸控制協(xié)議， 對(duì)應(yīng)傳輸

54、層，保證數(shù)據(jù)被可靠地傳送。 3. 工業(yè)以太網(wǎng)工業(yè)以太網(wǎng) 將以太網(wǎng)高速傳輸技術(shù) 引入到工業(yè)控制領(lǐng)域， 使得企業(yè)內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)(如 Intrunet)，外部互聯(lián)網(wǎng) (Extrunet)和國際互聯(lián)網(wǎng) (Internet)提供的技術(shù)和 廣泛應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入生產(chǎn) 和過程自動(dòng)化。工業(yè)以 大網(wǎng)和傳統(tǒng)以太網(wǎng)的比 較如表4-23所示。 功能功能工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備普通商用以太網(wǎng)設(shè)普通商用以太網(wǎng)設(shè) 備備 元器件和設(shè)元器件和設(shè) 計(jì)計(jì) 工業(yè)級(jí)工業(yè)級(jí)商用級(jí)商用級(jí) 工作電壓工作電壓24VDC220VAC 電源冗余電源冗余雙電源雙電源一般沒有一般沒有 安裝方式安裝方式DIN導(dǎo)軌安裝導(dǎo)軌安裝桌面，機(jī)架桌面，機(jī)架 工作溫度工作溫度0-60度度5-40度度 冷卻方式冷卻方式無風(fēng)扇無風(fēng)扇有風(fēng)扇有風(fēng)扇 電磁兼容性電磁兼容性 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) EN50081-2(EMC, 工業(yè)工業(yè)) EN50082-2(EMC, 工業(yè)工業(yè)) EN50081-1(EMC, 辦公室辦公室) EN50082-1(EMC, 辦公室辦公室) 冗余環(huán)網(wǎng)切冗余環(huán)網(wǎng)切 換時(shí)間換時(shí)間 小于小于500ms30-90s MTFB（可靠（可靠 性）性） 至少至少10年年3-5年年 要求備件供要求備件供 貨時(shí)間貨時(shí)間 10年年3-5年年 表4-23 工業(yè)以大網(wǎng)和傳統(tǒng)以太網(wǎng)的比