PLC通訊技術(shù)交流課件

1、通訊技術(shù)交流西門子PLC系統(tǒng)常見西門子PLC通訊種類1.MPI2.PROFIBUS3.工業(yè)以太網(wǎng)一、MPI通訊概述MPI通信是當(dāng)通信速率要求不高，通信數(shù)據(jù)量不太大是經(jīng)常采用的一種通信方式。MPI通信可使用S7200/300/400、操作面板以及上位機(jī)通信卡進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。MPI通信速率為19.2kbit/s-12Mbit/s，通常默認(rèn)為187.5kbit/s，只有能夠設(shè)置為PROFIBUS接口的MPI網(wǎng)絡(luò)才支持12Mbit/s。MPI網(wǎng)絡(luò)最多可以連接32個(gè)節(jié)點(diǎn)，最大通信距離為50m，但可以通過中繼器來擴(kuò)展長(zhǎng)度。1、上位機(jī)、PG/PC連接MPI上位機(jī)、PG/PC通過MPI連接PLC只需簡(jiǎn)單設(shè)置好P

2、LC及上位機(jī)、PG/PC側(cè)網(wǎng)絡(luò)速率及地址等參數(shù)即可2、PLC與PLC之間MPI通信PLC與PLC之間MPI通信有三種方式：全局?jǐn)?shù)據(jù)包通信方式、無組態(tài)連接通信方式和組態(tài)連接通信方式2.1全局?jǐn)?shù)據(jù)包通信方式全局?jǐn)?shù)據(jù)包的通信方式是在配置PLC硬件的過程中，組態(tài)所要通信的PLC站之間的發(fā)送區(qū)和接收區(qū)，只需關(guān)心數(shù)據(jù)的發(fā)送區(qū)和接收區(qū)而無需程序干預(yù)（這種通信方式只適用于S7300/400PLC之間相互通信）實(shí)例2.1.1 新建一個(gè)項(xiàng)目，如下圖，配置好硬件及MPI參數(shù)2.1.2 配置全局?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送區(qū)和接收區(qū)如下圖所示，選中MPI網(wǎng)絡(luò)，選擇“選項(xiàng)定義全局?jǐn)?shù)據(jù)”進(jìn)入組態(tài)畫面雙擊（GD）ID行插入要參與通信的CPU在

3、GD行定義發(fā)送區(qū)和接收區(qū)地址將組態(tài)數(shù)據(jù)分別下載至相應(yīng)PLC即可通信地址區(qū)可以為DB、M、I、Q區(qū)，S7300最大為22字節(jié)，S7400最大為54字節(jié)此按鈕可以定義數(shù)據(jù)區(qū)為發(fā)送區(qū)還是接收區(qū)2.2無組態(tài)連接通信方式無組態(tài)連接通信方式需調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFC65SFC69實(shí)現(xiàn)，這種通信方式適合S7300、400和S7200之間的通信無組態(tài)連接通信方式又分為兩種方式：雙邊編程通信方式和單邊編程通信方式。注意：無組態(tài)連接通信方式不能和全局?jǐn)?shù)據(jù)通信方式混合使用。2.2.1雙邊編程通信方式雙邊編程通信方式雙方都要調(diào)用通信塊，一方調(diào)用發(fā)送塊發(fā)送數(shù)據(jù)，另一方就要調(diào)用接收塊接收數(shù)據(jù)，這種通信方式適用于S7300、4

4、00之間的通信，發(fā)送塊是SFC65（X_SEND),接收塊是SFC66(X_RCV)。 接收側(cè)編程接收塊只識(shí)別接收數(shù)據(jù)的標(biāo)識(shí)符，而不管是由哪個(gè)CPU發(fā)送過來的，可以通過區(qū)別標(biāo)識(shí)符的方式將不同CPU發(fā)送過來的數(shù)據(jù)保存到不同的數(shù)據(jù)區(qū)2.2.2單邊編程通信方式單邊編程通信方式只需一方編寫通信程序，即客戶機(jī)與服務(wù)器認(rèn)識(shí)模式，編寫程序的一方作為客戶機(jī)，無需編寫程序的一方作為服務(wù)器，客戶機(jī)調(diào)用SFC通信塊訪問服務(wù)器。這種通信方式適合S7-300/400/200之間的通信，S7-300/400可以同時(shí)作為客戶機(jī)和服務(wù)器，S7-200只能作為服務(wù)器。SFC67 (X_GET)：讀取服務(wù)器數(shù)據(jù)讀回并存放到本地?cái)?shù)

5、據(jù)區(qū)SFC68 (X_PUT)：用來將本地?cái)?shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)寫到服務(wù)器指定數(shù)據(jù)區(qū)編程舉例2.3組態(tài)連接通信方式這種通信方式只適合于S7-300/400和S7-400/400通信， S7-300/400通信時(shí)， S7-300只能作為服務(wù)器，在MPI網(wǎng)絡(luò)上調(diào)用系統(tǒng)功能塊通信時(shí)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度最大為160字節(jié)。首選要在網(wǎng)絡(luò)組態(tài)中S7-400連接表中建立S7連接然后在S7-400站中調(diào)用SFB15發(fā)送數(shù)據(jù)，調(diào)用SFB14接收數(shù)據(jù)編程舉例將數(shù)據(jù)發(fā)送至S7300PLC數(shù)據(jù)區(qū)中，同樣調(diào)用SFC14可以將數(shù)據(jù)從S7300中讀取到S7400PLC中組態(tài)連接與無組態(tài)連接區(qū)別組態(tài)方式調(diào)用SFB與無組態(tài)方式調(diào)SFC通信相比，調(diào)用S

6、FB方式每一包的發(fā)送接收數(shù)據(jù)量要大一些，但要在硬件組態(tài)中建立連接表，并且同樣要占用S7300的通信資源，在滿足通信要求的前提下，建議使用無組態(tài)連接通信方式。二、PROFIBUS通信PROFIBUS通信可分為PROFIBUS-DP、PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-PAPROFIBUS-DP適合PLC與現(xiàn)場(chǎng)分散的I/O設(shè)備之間的通信PROFIBUS-FMS處理單元級(jí)數(shù)據(jù)通信可在廣泛領(lǐng)域應(yīng)用，為解決復(fù)雜通信任務(wù)提供了很大的靈活性PROFIBUS-PA使用擴(kuò)展的PROFIBUS-DP協(xié)議進(jìn)行通信，確保本質(zhì)安全和通過總路線對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電?？梢酝ㄟ^DP/PA耦合器、 DP/PALINK將PA設(shè)

7、備集成到DP網(wǎng)絡(luò)中PROFIBUS接口針腳定義針腳號(hào)信號(hào)名稱設(shè)計(jì)含義1SHIELD屏蔽23RXD/TXD-P接收和發(fā)送數(shù)據(jù)正B線45DGND數(shù)據(jù)基準(zhǔn)電信（地）678RXD/TXD-N接收和發(fā)送數(shù)據(jù)負(fù)A線9PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)一個(gè)PROFIBUS網(wǎng)段最多可以接32個(gè)站點(diǎn)，超過接點(diǎn)需要用中繼器隔開，一個(gè)PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)最多可以安裝9個(gè)中繼器。PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)速率越快，通信距離越短，12M時(shí)通訊距離不能超過100米，而9.2-187.5K時(shí)可以達(dá)到1000米，1、PROFIBUS-DP的應(yīng)用1.1連接智能從站（S7-400作為主站，S7-300作為從站。1.1.1組態(tài)S7-300從站首先新建

8、一個(gè)S7-300從站，按要求插入硬件組態(tài)，建立PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)并將S7-300從站連接至PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，將S7-300接口模式設(shè)置為DP從站，組態(tài)S7-300DP接口、輸入輸出域?qū)7-300DP接口組態(tài)成“DP從站”模式后，進(jìn)行輸入輸出接口組態(tài)，設(shè)置輸入輸出域的地址及數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。1.1.2組態(tài)主站新建一個(gè)S7-400主站，按要求插入硬件組態(tài)，并與S7-300連接至同一個(gè)PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)擊PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，插入一個(gè)CPU31X從站 由于前面已經(jīng)組態(tài)好了S7-300從站系統(tǒng)，因此可以在組態(tài)時(shí)直接連接。需要注意的時(shí)，在組態(tài)輸入輸出接口域的時(shí)候要保證主站和從站的輸入輸出接口一致。數(shù)

9、據(jù)一致性在組態(tài)PROFIBUS接口數(shù)據(jù)時(shí)可以看到有個(gè)一致性的選項(xiàng) 如果選擇“單位”，則按單位選項(xiàng)中設(shè)設(shè)置的格式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，比如單位選項(xiàng)設(shè)置為“字節(jié)”，則CPU按照一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)進(jìn)行傳輸，這樣就存在一個(gè)問題，如果各個(gè)字節(jié)到達(dá)從站不在同一時(shí)刻，從站可能不在同一個(gè)循環(huán)周期處理數(shù)據(jù)如果要保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性，就要在一致性選項(xiàng)中選擇“全部”，通訊數(shù)據(jù)大于等于3字節(jié)時(shí)就需要調(diào)用SFC15給數(shù)據(jù)打包，調(diào)用SFC14給數(shù)據(jù)解包。具體可以參與西門子相關(guān)資料1.2利用CP342-5作為主站的應(yīng)用1.2.1概述CP342-5是S7-300系列的PROFIBUS通信模塊，可以作為PROFIBUS-DP的主站或者從站，

10、但不能同時(shí)作為主站和從站，而且只能在S7-300的中央機(jī)架上使用。由于S7-300的I區(qū)和Q區(qū)有限，通信時(shí)會(huì)有所限制，而CP342-5與CPU上集成的DP接口不一樣，它對(duì)應(yīng)的不是I區(qū)和Q區(qū)，而是虛擬的通信區(qū)，需要調(diào)用CP通信功能FC1和FC21.2.1組態(tài)硬件網(wǎng)絡(luò) 在S7-主機(jī)架上插入CP342-5，并將CPU342-5設(shè)置成“DP從站”模式用一條PROFIBUS總線將CP342-5和ET200M相連，為ET200M配置相應(yīng)輸入輸出1.2.2編程MB20-MB23對(duì)應(yīng)從站的第一到第四個(gè)輸出字節(jié)MB24-MB27對(duì)應(yīng)從站的第一到第四個(gè)輸入字節(jié)如果從站地址不從0開始，則地址要相應(yīng)偏移1.3支持PR

11、OFIBUS-DP協(xié)議的第三方設(shè)備通信安裝好第三方設(shè)備GSD文件后，在項(xiàng)目中添加相應(yīng)設(shè)備并配置硬件后與S7設(shè)備地址一樣使用1.4PROFIBUS-DP連接從站設(shè)備1.4.1 S7-300與變頻器MM440的連接 首選新建一個(gè)S7-300主站，并將PROFIBUS-DP接口設(shè)置成DP主站，然后再將MM440組態(tài)到PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)上，并組態(tài)MM440通信區(qū)，MM440的設(shè)定值和控制字以及反饋數(shù)據(jù)存放在PZD區(qū)，如果需要讀寫MM440參數(shù)(如P參數(shù))，則還需要PKW數(shù)據(jù)區(qū)MM440的通信數(shù)據(jù)區(qū)有兩種：一種是全部方式：數(shù)據(jù)區(qū)都是連續(xù)的，主站需要調(diào)用 SFC14、SFC15對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行打包和解包 ，另

12、一種是“字”方式：無需打包解包，組態(tài)完成后需對(duì)變頻器參數(shù)進(jìn)行相關(guān)設(shè)置(命令源、站號(hào)、頻率設(shè)定源等2. PROFIBUS-S7通信S7通信是S7系列PLC基于MPI、PROFIBUS、ETHERNET、網(wǎng)絡(luò)的一種優(yōu)化的通信協(xié)議，主要用于S7-300、400PLC之間 通信，也非常適合PLC與HMI通信。CPU的S7連接資源 S7-300的連接資源比較小，所以S7-300系統(tǒng)建議不采用S7連接，同時(shí) S7-300系統(tǒng)之間不能直接建立S7連接，例如兩個(gè)S7-300集成的DP、MPI口之間不能直接建立S7連接，可以通過CP342-5、CP343-1擴(kuò)展16個(gè)S7連接2.1 S7-300/400通過集成

13、的DP接口的PROFIBUS-S7通信2.1.1概述 S7-300與S7-400通過集成的DP接口進(jìn)行PROFIBUS-S7通信，受S7-300連接資源限制，只能在S7-400PLC側(cè)建立單邊連接，S7-300作為server,S7-400作為client,通過PUT/GET功能塊訪問server端的數(shù)據(jù)。三、工業(yè)以太網(wǎng)以太網(wǎng)接口有兩種接線順序，如果需要做交叉線，一端選 用T568A，一端用T568B，如果直通線通常兩端都選用T568B1.S7-200的以太網(wǎng)解決方案1.1 S7-200之間的以太網(wǎng)通信S7-200之間的通信為server/client方式，S7-200可以作為server端或

14、client 端1.1.1S7-200 server端的組態(tài) 新建項(xiàng)目，設(shè)置好連接方式后自動(dòng)讀取模塊型號(hào)，然后能過以太網(wǎng)向?qū)ЫoCP 243-1進(jìn)行參數(shù)配置.程序見server、client1.2 S7-200與S7-300/400通信1.2.1 S7-200作為客戶端 設(shè)置與前面相同，不同的是TSAP的設(shè)置，當(dāng)服務(wù)器是S7-300/400時(shí)，原來設(shè)置的“10.00”要改成“03.02”，其中02表示要通信的S7-300 CPU在0號(hào)機(jī)架2號(hào)槽。S7-300側(cè)正常組態(tài)即可，無需程序控制。1.2.2 S7-200作為服務(wù)器端 S7-200按照前面介紹的方式進(jìn)行設(shè)置，S7-300/400硬件組態(tài)好后

15、，進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)組態(tài)界面，點(diǎn)擊CPU416-2DP建立S7連接S7-300/400組態(tài)注意，紅色圈內(nèi)TSAP值要與S7-200中設(shè)置的一致S7-300/400編程2、通過CP343-1 PROFINET連接丹佛斯變頻器通過CPU集成的PROFINET接口連接變頻器比較簡(jiǎn)單，只要安裝相應(yīng)的GSD文件，正確組態(tài)硬件連接就可以直接對(duì)變頻器分配的地址進(jìn)行操作，無需編程，此處就不再進(jìn)行討論。通過CP343-1 PROFINET連接丹佛斯變頻器與CPU集成口有所不同，需要在硬件組態(tài)后，在程序中建立連接才能操作變頻器，否則變頻器上會(huì)顯示網(wǎng)絡(luò)連接故障。2.1硬件組態(tài)首先根據(jù)硬件組態(tài)好S7-300站，然后在CP343 PROFINET網(wǎng)絡(luò)上插入變頻器設(shè)備。2.