西門子培訓教程、手冊合集2s7-200網絡通信

1、S7-200 plc 網絡通訊主要內容7.1理解S7-200網絡通訊的基本概念7.2為網絡選擇通訊協(xié)議7.3通訊接口的安裝和刪除7.4網絡的建立7.5用口模式創(chuàng)建用戶定義的協(xié)議7.6在網絡中使用Modem和STEP 7- Micro/WIN7.7高級議題7.8配置RS-232/PPI多主站電纜實現操作 .7.1理解S7-200網絡通訊的基本概念為網絡選擇通訊接口S7-200可以支持各種類型的通訊網絡。在SETPG/PC接口屬性框中進行網絡選擇。一個選定的網絡將被作為一個接口來使用。能夠訪問這些通訊網絡的各類接口包括：多主站PPI電纜CP通訊卡以太網通訊卡通過下列步驟，可以為STEP7-Micr

2、o/WIN選擇通訊接口。參見圖7-1。 1. 在通訊設置窗口中雙擊圖標。 2. 為STEP 7-Micro/WIN選擇接口參數。多主站PPI電纜S7-200可以通過兩種不同類型的PPI多主站電纜進行通訊。這些電纜允許通過RS-232或 USB接口進行通訊。如圖7-2所示，選擇PPI多主站電纜的方法很簡單。只需執(zhí)行以下步驟即可： 1. 在Set PG/PCerface屬性頁中，點擊屬性按鈕。 2. 在屬性頁中，點擊本地連接。 3. 選中或所需的端口。在PROFIBUS網絡上使用主站和從站器件。S7-200支持主-從網絡，并能在PROFIBUS網絡中充當主站或從站，而STEP 7-Micro/WI

3、N只能作為主站。主站網絡上的主站器件可以向網絡上的其它器件發(fā)出要求。主站也可以對網絡上其它主站的要求作出響應。典型的主站器件包括：STEP 7-Micro/WD200等HMI產品和S7-300或S7-400 PLC。在向其它S7-200發(fā)出請求以獲取信息（點對點通訊）時，S7-200是作為主站的。從站配置為從站的器件只能對其它主站的要求作出響應，自己不能發(fā)出要求。對于多數情況，S7-200被配置為從站。作為從站，S7-200響應主站的要求。作為從站時，S7-200將負責響應來自某網絡主站器件（如操作員面板或STEP 7-Micro/WIN）的請求。設置波特率和站地址數據通過網絡傳輸的速度是波特

4、率。其通常為Kbaud或者Mbaud。波特率用于量度在給定時間內傳輸數據的多少。比如，19.2k的波特率即表示傳輸速率為每秒19200比特。表7-1中列出了S7-200支持的波特率。在網絡中要為每個設備指定唯一的站地址。唯一的站地址可以確保數據發(fā)送到正確的設備或者來自正確的設備。S7-200支持的網絡地址為從0到126。如果某S7-200帶有兩個端口，那么每個端口都會有一個網絡地址。表7-2列出了S7-200設備的缺?。üS）設置。為STEP 7-Micro/WIN設置波特率和站地址必須為STEP 7-Micro/WIN配置波特率和站地址。其波特率必須與網絡上其它設備的波特率一致，而且站地址必

5、須唯一。通常，不需要改變STEP 7-Micro/WIN的缺省站地址0。如果網絡上還含有其它編程工具 包，那么可能需要改動STEP 7-Micro/WIN的站地址。如圖7-3所示，為STEP 7-Micro/WIN配置波特率和站地址非常簡單。在操作欄中點擊通訊圖標，然后執(zhí)行以下步驟：1. 在通訊設置窗口中雙擊圖標。2. 在Set PG/PC鈕。erface框中點擊屬性按3. 為STEP 7-Micro/WIN選擇站地址。4. 為STEP 7-Micro/WIN選擇波特率。為S7-200設置波特率和站地址必須為S7-200配置波特率和站地址。S7-200在系統(tǒng)塊中。在為S7-的波特率和站地址20

6、0設置了參數之后，必須將系統(tǒng)塊-200中。至S7-每一個S7-200通訊口的波特率缺省設置為9.6k，站地址的缺省設置為2。如圖7-4所示，使用STEP 7-Micro/WIN為S7- 200設置波特率和站地址?？梢栽诓僮鳈谥悬c擊系統(tǒng)塊圖標或者在命令菜單中選擇View Component System Block，然后執(zhí)行以下步驟：1. 為S7-200選擇站地址。2. 為S7-200選擇波特率。3.系統(tǒng)塊到S7-200。設置遠端地址在將新設置到S7-200之前，必須為STEP7-Micro/WIN（本地）的通訊（COM）口和 S7-200（遠端）的地址作配置，使它與遠端的S7-200的當前設置

7、相匹配。如圖7-5所示。在了新設置后，可能需要重新配置PG/PC接口波特率設置（如果新設置與遠端S7-200的設置不同）。關于波特率的配置，可參考圖7-3。在網絡上尋找S7-200 CPU可以尋找并且識別連接在網絡上的S7-200。在搜索S7-200s時，也可以尋找特定波特率上的網絡或所有波特率上的網絡。只有在使用PPI多主站電纜時，才能實現全波特率搜索。若在使用CP卡進行通訊的情況下，該功能將無法實現。搜尋從當前選擇的波特率開始。1. 打開通訊框并雙擊刷新圖標開始搜尋。2. 要使用所有波特率搜尋，選中在所有波特率下搜尋復選框。7.2為網絡選擇通訊協(xié)議下面是S7-200 CPU所支持的協(xié)議的總

8、覽。點對點接口（PPI）多點接口（MPI）PROFIBUS在開放系統(tǒng)互聯(lián)（OSI）七層模式通訊結構的基礎上，這些通訊協(xié)議在一個令牌環(huán)網絡上實現。令牌環(huán)網絡符合歐洲標準EN 50170中定義的PROFIBUS標準。這些協(xié)議是非同步的字符協(xié)議，有1位起始位、8位數據位、偶校驗位和1位停止位。通訊結構依賴于特定的起始字符和停止字符、源和目地站地址，報文長度和數據校驗和。在波特率一致的情況下，這些協(xié)議可以同時在一個網絡上運行，并且互不干擾。如果帶有擴展模塊CP243-1和CP243-1 IT，那么S7- 200也能運行在以太網上。PPI協(xié)議PPI是一種主-從協(xié)議：主站器件發(fā)送要求到從站器件，從站器件響

9、應，參見圖7-7。從站器件不發(fā)信息，只是等待主站的要求并對要求作出響應。主站靠一個PPI協(xié)議管理的共享連接來與從站通訊。PPI并不限制與任意一個從站通訊的主站數量，但是在一個網絡中，主站的個數32。過MPI協(xié)議MPI允許主-主通訊和主-從通訊，參見圖7-8。與一個S7-200 CPU通訊，STEP 7-Micro/WIN建立主-從連接。MPI協(xié)議不能與作為主站的S7-200 CPU通訊。網絡設備通過任意兩個設備之間的連接通訊（由MPI協(xié)議管理）。設備之間通訊連接的個數受S7-200CPU或者EM277模塊所支持的連接個數的限制。S7-200支持的連接個數如表7-3所示。PROFIBUS協(xié)議PR

10、OFIBUS協(xié)議通常用于實現與分布式I/O（遠程I/O）的高速通訊?？梢允褂貌煌瑥S家的 PROFIBUS設備。這些設備包括簡單的輸入或輸出模塊、電機控制器和PLC。PROFIBUS網絡通常有一個主站和若干個I/O從站，參見圖7-9。主站器件通過配置可以知道 I/O從站的類型和站號。主站初始化網絡使網絡上的從站器件與配置相匹配。主站不斷地讀寫從站的數據。CP/IP協(xié)議通過以太網擴展模塊（CP243-1）或互聯(lián)網擴展模塊（CP243-1 IT），S7-200將能支持 TCP/IP以太網通訊。表7-4列出了這些模塊所支持的波特率和連接數。若需信息，可參考SIMATIC NET CP243-1工業(yè)以太

11、網通訊處理器手冊或 SIMATIC NETCP243-1 IT工業(yè)以太網及手冊。通訊處理器僅僅使用S7-200設備的網絡配置實例單主站PPI網絡對于簡單的單主站網絡來說，編程站可以通過 PPI多主站電纜或編程站上的通訊處理器（CP）卡與S7-200CPU進行通訊。在圖7-10上面的網絡實例中，編程站（STEP7-Micro/WIN）是網絡的主站。在圖7-10下面的網絡實例中，人機界面（HMI）設備（例如： TD200、TP或者OP）是網絡的主站。在兩個網絡中，S7-200 CPU都是從站響應來站的要求。多主站PPI網絡圖7-11中給出了有一個從站的多主站網絡示例。編程站（STEP 7-Micr

12、o/WIN）可以選用CP卡或PPI多主站電纜。STEP 7-Micro/WIN和HMI共享網絡。STEP 7-Micro/WIN和HMI設備都是網絡的主站，它們必須有不同的網絡地址。如果使用 PPI多主站電纜，那么該電纜將作為主站，并且使用STEP7-Micro/WIN提供給它的網絡地址。S7-200 CPU將作為從站。圖7-12中給出了多個主站和多個從站進行通訊的PPI網絡實例。在例子中，STEP 7- Micro/WIN和HMI可以對任意S7-200 CPU從站讀寫數據。STEP7-Micro/WIN和HMI共享網絡。所有設備（主站和從站）有不同的網絡地址。如果使用PPI多主站電纜，那么該

13、電纜將作為主站，并且使用STEP 7- Micro/WIN提供給它的網絡地址。S7- 200CPU將作為從站。復雜的PPI網絡圖7-13給出了一個帶點對點通訊的多主網絡。STEP 7-Micro/WIN和HMI通過網絡讀寫S7- 200CPU，同時S7-200 CPU之間使用網絡讀寫指令相互讀寫數據（點對點通訊）。圖7-14中給出了另外一個帶點對點通訊的多主網絡的復雜PPI網絡實例。在本例中，每個HMI一個S7-200 CPU。S7-200CPU使用NETR和NETW指令相互讀寫數據（點對點通訊）。對于復雜的PPI網絡，配置STEP 7- Micro/WIN使用PPI協(xié)議時，最好使能多主站，并

14、選中PPI高級選框。如果使用的電纜是PPI多主站電纜，那么多主網絡和PPI高級選框便可以忽略。使用S7-200、S7-300和S7-400設備的網絡配置實例網絡波特率可以達到187.5k在圖7-15所示的網絡實例中，S7-200用XGET和XPUT指令與S7-200CPU通訊。如果S7- 200處于主站模式，那么S7-300將無法與之通訊。若要與S7 CPU通訊，則最好在配置STEP7- Micro/WIN使用PPI協(xié)議時，使能多主站，并選中PPI高級選框。如果使用的電纜是PPI多主站電纜，那么多主網絡和PPI高級選框便可以忽略。網絡波特率高于187.5k對于波特率高于187.5k的情況，S7

15、-200 CPU必須使用EM277模塊連接網絡，參見圖7-16。STEP 7-Micro/WIN必須通過通訊處理器（CP）卡與網絡連接。在這個配置中，S7-300可以用XGET和XPUT指令與S7-200通訊，并且HMI可以EM277只能作從站。S7-200或者S7-300。通過S7-200附帶的EM277，STEP 7-Micro/WIN將能夠編程或監(jiān)視S7-200。若要以高于187.5k的波特率與 EM277通訊，則需配置STEP 7-Micro/WIN通過CP卡使用MPI協(xié)議。因為PPI多主站電纜的最高波特率為 187.5k。7.3通訊接口的安裝和刪除在Set PG/PC裝/刪除接口訊接

16、口。erface框中，您可以使用安框來安裝或者刪除計算機上的通1. 在Set PG/PC出安裝/刪除接口erface框中，點擊Select，彈框。選擇框中列出了可以使用的接口，安裝框中顯示計算機上已經安裝了的接口。2. 要添加一個接口：選擇計算機上已經安裝了的通訊硬件并點擊安裝。當關閉安裝/刪除接口框后，SetPG/PCerfaceerface Parameter框中會在Assignment Used框中顯示接口。3. 要刪除一個接口：選擇要刪除的接口并點擊刪除。當關閉安裝/刪除接口框后，SetPG/PCerfaceerface Parameter Assignment框中會在Used框中刪除

17、該接口。7.4網絡的建立基本原則導線必須安裝合適的浪涌抑制器，這樣可以避免雷擊浪涌。應避免將低壓信號線和通訊電纜與交流導線和高能量、快速開關的直流導線布置在同一線槽中。要成對使用導線，用中性線或公共線與能量線或信號線配對。S7-200 CPU的端口是不的。如果想使網，應考慮使用RS-485中繼器或者絡EM277。為網絡確定通訊距離、通訊速率和電纜類型如表7-5所示，網段的最大長度取決于兩個（使用RS-485中繼器）和波特率。：當連接具有不同地電位的設備時需要。當接地點之間的距離很遠時，有可能具有不同的地電位。即使距離較近，大型機械的負載電流也能導致地電位不同。在網絡中使用中繼器RS-485中繼

18、器為網段提供偏壓電阻和終端電阻。中繼器有以下用途：增加網絡的長度：在網絡中使用一個中繼器可以使網絡的通訊距離擴展50米。如圖7-21所示，如果在已連接的兩個中繼器之間沒有其它節(jié)點，那么網絡的長度將能達到波特率允許的最大值。在一個串聯(lián)網絡中，最多可以使用9個中繼器，但是網過9600米。絡的總長度為網絡增加設備：在9600的波特率下，50米距離之內，一個網段最多可以連接32個設備。使用一個中繼器允許您在網絡上再增加32個設備。實現不同網段的電氣：如果不同的網段具有不同的地電位，將它們會提高網絡的通訊質量。一個中繼器在網絡中被算作網段的一個節(jié)點，盡管如此，它沒有被指定站地址。選擇網絡電纜S7-200

19、網絡使用RS-485標準，使絞線電纜。表7-6中列出了網絡電纜的技術指標。每個網段中最多只能連接32個設備。引腳分配S7-200 CPU上的通訊端口是符合歐洲標準EN 50170中PROFIBUS標準的RS-485兼容9針D型連接器。表7-7列出了為通訊端口提供物理連接的連接器，并描述了通訊端口的針腳分配。網絡電纜的偏壓電阻和終端電阻為了能夠把多個設備很容易地連接到網絡中，西門子公司提供兩種網絡連接器：一種標準網絡連接器（引腳分配如表7-7所示）和一種帶編程接口的連接器，后者允許您在不影響現有網絡連接的情況下，再連接一個編程站或者一個HMI設備到網絡中。帶編程接口的連接器將S7-200的所有信

20、號（包括電源引腳）傳到編程接口。這種連接器對于那些從S7-200取電源的設備（例如TD200）尤為有用。兩種連接器都有兩組螺釘連接端子，可以用來連接輸入連接電纜和輸出連接電纜。兩種連接器也都有網絡偏置和終端匹配的選擇開關。典型的網絡連接器偏置和終端如圖7-22所示。7.5用口模式創(chuàng)建用戶定義的協(xié)議口模式允許應用程序控制S7-200CPU的通訊端口。可以在口模式下使用用戶定義的通訊協(xié)議來實現與多種類型口模式支持ASCII的智能設備的通訊。和二進制協(xié)議。要使能口模式，需要使用特殊器字節(jié)SMB30（端口0）和SMB130（端口1）。應用程序中使用以下步驟控制通訊端口的操作：發(fā)送指令（XMT）和發(fā)送中

21、斷：發(fā)送指令允許 S7-200的通訊口上發(fā)送最多255個字節(jié)。發(fā)送中斷通知程序發(fā)送完成。接收字符中斷：接收字符中斷通知程序通訊口上接收到了一個字符。應用程序就可以根據所用的協(xié)議對該字符進行相關的操作。接收指令（RCV）：接收指令從通訊口接收整條信息，當接收完成后產生中斷通知應用程序。需要在SM器中定義條件來控制接收指令開始和停止接收信息。接收指令可以根 據特定的字符或時間間隔來啟動和停止接 收信息。接收指令可以實現多數通訊協(xié)議。口模式只有在S7-200處于RUN模式時才能被激活。如果將S7-200設置為STOP模式，那么所有的口通訊都將中斷，而且通訊端口會按照S7-200系統(tǒng)塊中的配置轉換到P

22、PI協(xié)議。使用RS-232/PPI多主站電纜和RS-232設備口模式連接使用RS-232/PPI多主站電纜和口通訊功能，可以將S7-200 CPU連接到多種兼容RS-232標準的設備上。但電纜必須必須設為PPI/口模式（開關5=0）才能口通訊。開關6用于選擇本地模式（DCE）進行（開關6=0）或遠端模式（開關6=1）。當數據從RS-232端口傳輸到RS-485端口時，RS- 232/PPI多主站電纜將處于發(fā)送模式。當空閑或者數據從RS-485接口傳輸到RS-232接口時，電纜則處于接收模式。當電纜檢測到RS-232傳送線上的字符時，會馬上由接收模式轉入發(fā)送模式。RS-232/PPI多主站電纜支

23、持1200b至115.2k的波特率。通過RS-232/PPI多主站電纜護套上的DIP開關，可以 配置合適的波特率。表7-10列出了波特率和開關位置的對應關系。當RS-232傳輸線從空閑狀態(tài)切換到接收模式時，需要一個時間周期，這個時間周期被定義為電纜的轉換時間。如表7-10中所示，電纜的轉換時間取決于所選擇的波特率。口通訊的系統(tǒng)中使用RS-如果在應用232/PPI多主站電纜，那么在以下情況下，必須考慮轉換時間：S7-200響應RS-232設備發(fā)送的信息。 在S7-200接收到RS-232設備發(fā)送的要求信息之后，S7-200必須延時一段時間才能發(fā)送數據。延時時間應該大于或者等于電纜的轉換時間。RS

24、-232響應S7-200發(fā)送的信息。 在S7-200接收到RS-232設備的應答信息之后，S7-200必須延時一段時間才能發(fā)送下一條信息。延時時間應該大于或者等于電纜的轉換時間。在以上兩種情況中，延時會使RS-232/PPI多主站電纜有足夠的時間從發(fā)送模式切換到接收模式，從而使數據能從RS-485端口傳送到RS-232端口。7.6在網絡中使用Modem和STEP 7-Micro/WINSTEP 7-Micro/WIN 3.2版或其后的版本使和Modem選項來選擇和用標準的窗口線Modem。與Modem菜單配置在Windows的控制面板中。使用Windows設置菜單來設置Modem使得能夠；使用

25、Windows支持的多數內置和外置Modem。使用Windows支持的多數Modem的標準配置。對于選擇區(qū)域、國家和區(qū)域碼；選擇脈沖或者音頻撥號；是否Windows撥號規(guī)則。話卡使用標準的當與EM241 Modem模塊通訊時，使用更高的波特率。使用Windows控制面板可以顯示，Modem屬框允許配置本地Modem。性框。這個可以在Windows支持的Modem列表中選擇需要的Modem。如果您要的Modem類型沒有在Windows的Modem框中列出，您可以選擇一個最相似的型號或者與Modem銷售商聯(lián)系，以獲得該Modem的配置文件。STEP 7-Micro/WIN也臺或者移動Modem。這

26、些Modem型號不會出現在Windows的Modem屬性框中，但是在STEP 7-Micro/WIN中配置之后可以使用。7.7高級議題優(yōu)化網絡性能影響網絡性能的站數的影響最大）：有以下幾個（波特率和主波特率：如果網絡能在所有設備都支持的最高波特率下運行，那么其效率是最大的。網絡中的主站個數：減少網絡中的主站數目可以提高網絡性能。網絡中的每個主站都會增加網絡的負載要求，主站少可以減輕 網絡負載。主站和從站地址的選擇：所有主站的地址應該不帶地址間隙，順序地進行設定。當主站間存在地址間隙時，主站連續(xù)檢查間隙內的地址，確定是否有其它主站等待進入連接。這個檢查需要時間，這樣會增加網絡的負載。如果主站之間

27、沒有地址間隙，就不需要進行檢查，這樣網絡的負載最小。只要從站不位于主站之間，從站地址設置成任何值不會影響網絡性能。位于主站之間的從站會造成主站之間的地址間隙，因而會增加網絡的負載。間隙刷新因子（GUF）：只有在S7-200 CPU作為PPI主站時才使用間隙刷新因子，它告訴S7-200檢查其它主站地址間隙的時間間隔。使用STEP 7-Micro/WIN在CPU配置中為CPU通訊端口設置GUF。這個配置使S7-200周期性地檢測地址間隔。如果GUF=1，S7-200每次占有令牌時都會檢查地址間 隔；如果GUF=2，S7-200每兩次占有令牌時，才會檢查一次地址間隔。如果主站之間有間隙，設置高的GU

28、F可以降低網絡負載。如果主站之間沒有間隙，GUF不影響網絡性能。由于不頻繁檢查地址，設置大的GUF會造成其他主站無法及時進入連接。缺省的GUF設置是10。 最高站地址（HSA）：只有在S7-200 CPU作為PPI主站時才使用最高站地址，它定義了一個主站尋找其它主站的最高地址。使用STEP 7-Micro/WIN在CPU配置中為CPU通訊端口設置 HSA。設置HSA限制了最后一個主站（最高地址）必須檢查的地址間隙。限制地址間隙的長度可以最小化尋找和連接另一個主站所需要的時間。最高站地址對于從站地址沒有影響。主站仍然可以與地址大于HSA的從站通訊?？偟囊?guī)則是應該在所有的主站上設置相同的最高站地址

29、。這個地址應該大于或等于系統(tǒng)中的最高主站地址。HSA的缺省值是31。為網絡計算令牌循環(huán)時間在令牌傳送網絡中，只有擁有令牌的站有初始化通訊的權限。令牌循環(huán)時間可以體現出網絡性能的高低（邏輯環(huán)中主站循環(huán)傳送令牌的時間）。圖7-31為計算一個多主網絡的令牌循環(huán)時間給出了一個網絡實例。在這個例子中，TD200（3號站）與 CPU222（2號站）通訊；TD200（5號站）與CPU222（4號站）通訊，以此類推。兩個CPU224使用網絡讀寫指令從其它S7-200數據：CPU224（6號站）向2號站、4號站和8號站發(fā)送數據；同時CPU224（8號站）向2號站、4號站和6號站發(fā)送數據。在該網絡中，有6個主站（4個TD200和兩個CPU224）和兩個從站（兩個CPU222）。令牌循環(huán)時間比較表7-11中給出了在不同通訊站個數、