電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù) 課件 第7章 S7-1200通信與網(wǎng)絡(luò)

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映電子教案《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》第7章

S7-1200通信與網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》

Web服務(wù)器與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信7.5S7-1200通信基礎(chǔ)7.1PROFNET通信7.2PROFIBUS通信7.3《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》點(diǎn)擊此處結(jié)束放映S7通信7.4Modbus通信7.7通用串行接口通信7.8AS-i通信7.6

S7-1200通信基礎(chǔ)7.1點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》點(diǎn)擊此處結(jié)束放映

西門子按照國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的OSI七層協(xié)議的架構(gòu)建立了金字塔式的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)，采用了PROFINET、PROFIBUS、AS-i等現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備之間的互聯(lián)，提供了Modbus及PtP通信。PROFINET主要用于使用用戶程序通過以太網(wǎng)與其它通信伙伴交換數(shù)據(jù)，支持S7通信、用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP）、ISOonTCP和傳輸控制協(xié)議（TCP）四種通信協(xié)議。PROFIBUS主要用于用戶程序與其它通信伙伴交換數(shù)據(jù)。另外S7-1200還實(shí)現(xiàn)了OSI高三層的S7通信以及Web服務(wù)器訪問功能?！峨姎饣A(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.1.1通信協(xié)議1、OSI七層協(xié)議

1979年，國際化標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）提出了開放系統(tǒng)互聯(lián)模型（OSI），作為通信網(wǎng)絡(luò)國際標(biāo)準(zhǔn)化的參考模型。模型共包括七個(gè)分層，從下到上分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.1.1通信協(xié)議2、TCP/IP協(xié)議1980年，TCP/IP協(xié)議研制成功，該協(xié)議可以在各種硬件和操作系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)互操作，逐漸成為網(wǎng)絡(luò)通信中廣泛應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。TCP/IP協(xié)議將OSI協(xié)議的上三層合并一層，稱為應(yīng)用層，將下兩層合并為為一層，稱為網(wǎng)絡(luò)訪問層，因此該協(xié)議又被稱為四層協(xié)議。目前TCP/IP協(xié)議應(yīng)用層的主要協(xié)議實(shí)現(xiàn)有Telnet、FTP、SMTP等，傳輸層的主要協(xié)議實(shí)現(xiàn)有UDP、TCP，網(wǎng)絡(luò)層的主要協(xié)議實(shí)現(xiàn)有ICMP、IP、IGMP，網(wǎng)絡(luò)訪問層主要協(xié)議有ARP、RARP等。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.1.2現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)總線（FieldBus）技術(shù)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備數(shù)字化通信的一種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)層網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，是“安裝在過程區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、儀表與控制室內(nèi)的自動(dòng)控制裝置系統(tǒng)之間的一種串行、數(shù)字式、多點(diǎn)通信的數(shù)據(jù)總線?！币詥蝹€(gè)分散、數(shù)字化、智能化的測(cè)量和控制設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，用總線相連，實(shí)現(xiàn)信息的相互交換，使得不同網(wǎng)絡(luò)、不同現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間可以信息共享。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.1.2現(xiàn)場(chǎng)總線世界上沒有形成一致認(rèn)可并執(zhí)行的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。目前現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)主要有基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線、PROFIBUS、PROFINET實(shí)時(shí)以太網(wǎng)、LonWorks、CAN等。西門子公司的S7-200系列PLC在配備相應(yīng)的通信模塊后可以接入PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)和AS-i網(wǎng)絡(luò)，S7-1200系統(tǒng)PLC中則直接配備有PROFINET網(wǎng)絡(luò)、PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)和AS-i網(wǎng)絡(luò)三種端口，其中PROFINET網(wǎng)絡(luò)功能最為強(qiáng)大，具有替代其他兩種網(wǎng)絡(luò)的態(tài)勢(shì)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.1.3西門子的通信體系西門子目前提供了一整套各種開放的、應(yīng)用于不同控制級(jí)別的工業(yè)環(huán)境的通信系統(tǒng)，統(tǒng)稱為SIMATICNET。通信協(xié)議按照OSI七層參考模型架構(gòu)設(shè)計(jì)，具有金字塔式結(jié)構(gòu)，頂層為基于國際標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3的開放式工業(yè)以太網(wǎng)，中間層則采用PROFIBUS端口實(shí)現(xiàn)工業(yè)總線級(jí)通信。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》PROFNET通信7.2點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》PROFINET是由西門子公司和PROFIBUS用戶協(xié)會(huì)聯(lián)合開發(fā)的基于工業(yè)以太網(wǎng)的新型開放式通信標(biāo)準(zhǔn)，是一種真正的工業(yè)以太網(wǎng)，標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)為IEC61158/61784，也是西門子公司在后續(xù)產(chǎn)品開發(fā)中主推的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。借助該標(biāo)準(zhǔn)，用戶能夠通過一根電纜實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)設(shè)備等多制造商產(chǎn)品之間的無縫連接。借助PROFINET通信標(biāo)準(zhǔn)，西門子能夠有效減少通信接口數(shù)量，同時(shí)實(shí)現(xiàn)從PROFIBUS解決方案到PROFINET之間的有效轉(zhuǎn)換，增加了產(chǎn)品向上兼容性。PROFINET協(xié)議具有開放、靈活、高效和高性能特性。7.2.1本地/伙伴連接本地/伙伴連接是S7-1200實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備之間通信的主要手段，通過定義兩個(gè)邏輯分配來建立通信服務(wù)，其中發(fā)起者為本地設(shè)備，被連接方為遠(yuǎn)程伙伴設(shè)備。建立邏輯分配時(shí)，需要對(duì)通信伙伴的主從關(guān)系進(jìn)行定義，同時(shí)還需要通過通信伙伴屬性來確定連接類型以及確定連接路徑。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》PROFINET一共支持TCP、UDP和ISOonTCP三種通信協(xié)議，其中最常使用的是TCP協(xié)議。通過該協(xié)議，CPU可以實(shí)現(xiàn)與其它CPU、編程設(shè)備、HMI設(shè)備和非Siemens設(shè)備通信。7.2.2PROFINET指令PROFINET一共支持TCP、UDP和ISOonTCP三種以太網(wǎng)通信協(xié)議，TCP協(xié)議應(yīng)用最為廣泛。在PROFINET中，針對(duì)不同協(xié)議設(shè)置了不同的控制指令。通常，在TCP和ISO-on-TCP兩種協(xié)議中，只接收指定長度的數(shù)據(jù)包，對(duì)于變長度的數(shù)據(jù)包則采取特殊模式。TCP協(xié)議與設(shè)備硬件緊密相關(guān)，是一種高效的面向連接的通信協(xié)議，適合用于中等大小或較大的數(shù)據(jù)量（最多8192字節(jié)）。該協(xié)議具有錯(cuò)誤恢復(fù)、流控制和可靠性自檢等特性，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)其他基于TCP的第三方系統(tǒng)廣泛支持。PROFINET中基于TCP的指令共有6個(gè)，分別用來建立連接、組態(tài)配置和數(shù)據(jù)傳輸：TSEND_C、TRCV_C、TCON、TDISCON、TSEND、TRCV。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.2.2PROFINET指令點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》

PROFINET針對(duì)三種以太網(wǎng)協(xié)議的指令協(xié)議用途示例在接收區(qū)輸入數(shù)據(jù)通信指令尋址類型TCPCPU與CPU通信幀傳輸特殊模式僅TRCV_C和TRCV將端口號(hào)分配給本地（主動(dòng)）和伙伴（被動(dòng)）設(shè)備指定長度的數(shù)據(jù)接收TSEND_C、TRCV_C、TCON、TDISCON、TSEND和TRCVISOonTCPCPU與CPU通信消息的分割和重組特定模式僅TRCV_C和TRCV將TSAP分配給本地（主動(dòng)）和伙伴（被動(dòng)）設(shè)備協(xié)議控制TSEND_C、TRCV_C、TCON、TDISCON、TSEND和TRCVUDPCPU與CPU通信用戶程序通信用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議TUSEND和TURCV將端口號(hào)分配給本地（主動(dòng)）和伙伴（被動(dòng)）設(shè)備，但不是專用鏈接點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.2.2PROFINET指令1.連接IDPROFINET的網(wǎng)絡(luò)連接中，需要對(duì)每一個(gè)連接設(shè)備設(shè)置具有唯一性的連接ID。連接ID可以在連接建立指令中直接設(shè)定，也可以在組態(tài)配置時(shí)設(shè)定。連接ID需要滿足以下三個(gè)條件：（1）連接ID對(duì)于CPU必須是唯一的，每個(gè)連接必須具有不同的DB和連接ID。（2）本地CPU和伙伴CPU都可以對(duì)同一連接使用相同的連接ID編號(hào)，但連接ID編號(hào)不需要匹配。（3）CPU的連接ID可以使用任何數(shù)字。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.2.2PROFINET指令1.連接ID針對(duì)同樣的物理連接，可以采用靈活配置連接ID的方法實(shí)現(xiàn)不同的連接方式。比如對(duì)于兩個(gè)相同CPU之間的網(wǎng)絡(luò)通信，可以通過2個(gè)不同的連接ID實(shí)現(xiàn)2個(gè)單向數(shù)據(jù)通信，也可以通過1個(gè)連接ID實(shí)現(xiàn)1個(gè)雙向數(shù)據(jù)通信。

a）2個(gè)不同的ID連接；b）1個(gè)相同ID連接7.2.2PROFINET指令2.基本指令集包括TCON、TDISCON、TSEND、TRCV，分別完成建立連接、斷開連接、數(shù)據(jù)發(fā)送和接收功能。四個(gè)基本指令采取異步運(yùn)行，狀態(tài)分為DONE（操作完成）、BUSY（運(yùn)行中）和EROOR（錯(cuò)誤）三種。執(zhí)行過程：首先由TCON在客戶機(jī)與服務(wù)器PC之間建立TCP/IP連接，之后通過TSEND和TRCV實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送和接收操作；當(dāng)數(shù)據(jù)通信完成之后，通過TDISCON指令來斷開連接。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，傳送（TSEND）或接收（TRCV）數(shù)據(jù)量最小為1字節(jié)，最多8192字節(jié)，數(shù)據(jù)格式不支持布爾位置信號(hào)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.2.2PROFINET指令2.簡化指令集包括TSEND_C和TRCV_C，是為了簡化PROFINET/以太網(wǎng)通信編程而設(shè)定的兩個(gè)指令，兼容了TCON、TDISCON、TSEND和TRCV四個(gè)指令的功能。TSEND_C兼具TCON、TDISCON和TSEND指令的功能。TRCVC兼具TCON、TDISCON和TRCV指令的功能。可使用指令的“屬性”欄來實(shí)現(xiàn)通信參數(shù)的組態(tài)。與TSEND指令相同，TSEND_C指令也需要通過REQ參數(shù)上升沿來啟動(dòng)發(fā)送作業(yè)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.2.2PROFINET指令2.簡化指令集TSEND_C指令操作1）在CONT=1時(shí)執(zhí)行TSEND_C，建立網(wǎng)絡(luò)連接，成功建立連接后，置位DONE參數(shù)一個(gè)周期。2）在CONT=0時(shí)執(zhí)行TSEND_C，可以斷開網(wǎng)絡(luò)連接。3）要通過已有連接發(fā)送數(shù)據(jù)，需要在REQ上升沿執(zhí)行TSEND_C。4）要建立連接并發(fā)送數(shù)據(jù)，需要在CONT=1且REQ=1時(shí)執(zhí)行TSEND_C。TRCV_C指令操作1）在參數(shù)CONT=1時(shí)執(zhí)行TRCV_C可以建立連接。2）在參數(shù)EN_R=1時(shí)執(zhí)行TRCV_C可以接收數(shù)據(jù)。參數(shù)EN_R=1且CONT=1時(shí)，TRCV_C連續(xù)接收數(shù)據(jù)。3）在參數(shù)CONT=0時(shí)執(zhí)行TRCV_C，可以切斷連接。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.2.3與編程設(shè)備連接S7的CPU和編程設(shè)備之間的通信是程序編寫和調(diào)試的重要基礎(chǔ)，對(duì)PLC來說非常重要。在建立這種通信連接方式時(shí)，首先需要采用硬件配置或組態(tài)方式實(shí)現(xiàn)硬件通信連接，其次需要考慮如何構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。如果配置多個(gè)設(shè)備（大于兩個(gè)）時(shí)，通信網(wǎng)絡(luò)需要借助以太網(wǎng)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.2.3與編程設(shè)備連接1.硬件連接與配置PROFINET接口可在編程設(shè)備和CPU之間建立物理連接，該連接既可以使用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)電纜，又可以使用跨接以太網(wǎng)電纜。在創(chuàng)建硬件連接時(shí)，首先確保硬件安裝完好，尤其是CPU是否安裝到位，之后將以太網(wǎng)電纜插入PROFINET端口中，最后將以太網(wǎng)電纜連接到編程設(shè)備上。完成實(shí)體硬件連接之后，需要在STEP系統(tǒng)中通過硬件組態(tài)來確認(rèn)這種硬件連接。如果已使用CPU創(chuàng)建項(xiàng)目，則在STEP7中打開項(xiàng)目。如果沒有，則需要?jiǎng)?chuàng)建項(xiàng)目并插入CPU。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.2.3與編程設(shè)備連接2.分配IP地址為PROFINET網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)設(shè)備分配唯一的IP地址。地址設(shè)置方案根據(jù)設(shè)備屬性和網(wǎng)絡(luò)而不同，如果有獨(dú)立的上網(wǎng)設(shè)備，則固定設(shè)置IP地址，否則采取在線分配IP地址的方法來確定地址。例如，編程設(shè)備使用板載適配器卡連接到網(wǎng)絡(luò)，CPU與適配器卡的IP地址網(wǎng)絡(luò)ID和子網(wǎng)掩碼必須完全相同。其中網(wǎng)絡(luò)ID指的是IP地址的第一部分（前三個(gè)八位位組），它決定用戶所在的IP網(wǎng)絡(luò)。子網(wǎng)掩碼通常為。如果系統(tǒng)處于工廠LAN中，子網(wǎng)掩碼也可以使用不同的值（例如，）以設(shè)置唯一的子網(wǎng)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.2.3與編程設(shè)備連接3.網(wǎng)絡(luò)測(cè)試完成組態(tài)后，必須將項(xiàng)目下載到CPU中進(jìn)行測(cè)試和通信。下載項(xiàng)目時(shí)會(huì)對(duì)所有IP地址進(jìn)行組態(tài)，“下載到設(shè)備”功能及“擴(kuò)展的下載到設(shè)備”對(duì)話框可以顯示所有可訪問的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以及是否為所有設(shè)備都分配了唯一的IP地址。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.2.4PLC到PLC通信兩個(gè)PLC的CPU之間的通信可以實(shí)現(xiàn)PLC的性能拓展，完成更加復(fù)雜的控制和通信功能。這種通信需要借助TSEND_C和TRCV_C指令實(shí)現(xiàn)，由主動(dòng)PLC發(fā)起通信請(qǐng)求，被動(dòng)PLC同意連接要求之后建立連接（1）建立硬件通信連接通過PROFINET硬件接口建立兩個(gè)CPU之間的物理連接。（2）配置設(shè)備配置組態(tài)項(xiàng)目中的兩個(gè)CPU。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》

（3）組態(tài)兩個(gè)CPU之間的邏輯網(wǎng)絡(luò)連接在“設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)”界面中創(chuàng)建各設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)連接，并確定連接類型。（4）在項(xiàng)目中組態(tài)IP地址為兩個(gè)CPU分配網(wǎng)絡(luò)中唯一的IP地址，以實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)絡(luò)通信和識(shí)別。（5）組態(tài)傳送（發(fā)送）和接收參數(shù)以TSEND_C和TRCV_C指令實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。（6）測(cè)試PROFINET網(wǎng)絡(luò)下裝程序到CPU中，完成網(wǎng)絡(luò)測(cè)試。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.2.5分布式I/O指令對(duì)于S7-1200的PROFINET及PROFIBUS等網(wǎng)絡(luò)而言，可以使用分布式I/O指令實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的讀入讀出和數(shù)據(jù)檢查。分布式I/O指令中，RDREC和WRREC指令實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀取和寫入，RALRM指令處理與中斷相關(guān)的信息，DPRD_DAT和DPWR_DAT指令實(shí)現(xiàn)超過64個(gè)字節(jié)的一致性數(shù)據(jù)的讀取和寫入。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》PROFIBUS通信7.3點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》PROFIBUS是由13家工業(yè)企業(yè)和5家科研機(jī)構(gòu)在德國聯(lián)邦研技部的資助下完成的生產(chǎn)過程現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，自1987年起被批準(zhǔn)為德國標(biāo)準(zhǔn)，1996年被批準(zhǔn)為歐洲現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)的組成部分之一。PROFIBUS又可分為PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA、PROFIBUS-FMS三個(gè)兼容版本；PROFIBUS-DP總線主要應(yīng)用于高速設(shè)備分散控制或自動(dòng)化控制，特別適用于可編程控制器與現(xiàn)場(chǎng)級(jí)分散I/O設(shè)備之間的通信；PROFIBUS-PA總線主要面向過程自動(dòng)化設(shè)計(jì)；點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》PROFIBUS-FMS總線面向車間級(jí)通用性通訊任務(wù)，可以提供大量通訊服務(wù)、完成中等傳輸速率的循環(huán)與非循環(huán)通訊任務(wù)。S7-1200中的PROFIBUS指的就是PROFIBUS-DP。S7-1200中的PROFIBUS指的就是PROFIBUS-DP。S7-1200CPU固件從V2.0開始，組態(tài)軟件STEP7從V11.0開始，就實(shí)現(xiàn)了對(duì)PROFIBUS-DP通信的支持。支持PROFIBUS的模塊主要有CM1243-5DP主站模塊和CM1242-5DP從站模塊兩種，地址范圍從0-127，實(shí)際有效地址為2-125。采取這種通訊方式，傳輸速率可以從9.6kbps上升到12Mbps。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》PROFIBUS系統(tǒng)采用了主從式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，總線主站來輪詢RS485串行總線上以多點(diǎn)方式分布的從站設(shè)備。主站屬于主動(dòng)站，具有發(fā)起通信、處理數(shù)據(jù)和實(shí)現(xiàn)控制的功能，分為兩類。第1類主站主要用于處理與分配給它的從站之間的常規(guī)通信或數(shù)據(jù)交換，通常是中央可編程控制器（PLC）或運(yùn)行特殊軟件的PC；第2類主站主要用于調(diào)試從站和診斷的特殊設(shè)備，通常是具有調(diào)試、維護(hù)或診斷等組態(tài)功能的計(jì)算機(jī)。PROFIBUS從站可以是任何處理信息并將其輸出發(fā)送到主站的外圍設(shè)備（如I/O傳感器、閥、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器或其它測(cè)量設(shè)備）。從站設(shè)備沒有總線訪問權(quán)限，屬于被動(dòng)站，只能確認(rèn)接收到的消息或根據(jù)請(qǐng)求將響應(yīng)消息發(fā)送給主站，各從站優(yōu)先級(jí)相同。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》S7-1200可通過CM1242-5通信模塊作為從站連接到PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，也可通過CM1243-5通信模塊作為主站連接到網(wǎng)絡(luò)。如果PLC同時(shí)安裝了CM1242-5模塊和CM1243-5模塊，則S7-1200可同時(shí)充當(dāng)更高級(jí)DP主站系統(tǒng)的從站和更低級(jí)DP從站系統(tǒng)的主站。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.3.1

PROFIBUS通信模塊S7-1200的PROFIBUS通信模塊包括CM1243-5DP主站模塊和CM1242-5DP從站模塊兩種，這兩個(gè)通信模塊執(zhí)行的是PROFIBUSDP-V1協(xié)議，支持周期性數(shù)據(jù)通信。兩個(gè)通信模塊可以與不同的DPV0/V1主站/從站通信伙伴進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。CM1243-5支持SIMATICS7-1200、S7-300、S7-400、S7等模塊化嵌入式控制器、DP主站模塊和分布式IOSIMATICET200、SIMATICPC站、SIMATICNETIE/PBLink以及其他各家供應(yīng)商提供的可編程控制器；CM1242-5支持分布式I/OSIMATICET200、配備CM1242-5的S7-1200CPU、帶有PROFIBUSDP模塊EM277的S7-200CPU、SINAMICS變頻器、各家供應(yīng)商提供的驅(qū)動(dòng)器和執(zhí)行器、各家供應(yīng)商提供的傳感器、具有PROFIBUS接口的S7-300/400CPU、配備PROFIBUSCP（例如CP342-5）的S7-300/400CPU和SIMATICPC站等。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》CM1242-5用做PROFIBUS從站CM1243-5用做PROFIBUS主站點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.3.2

PROFIBUS通信配置1.添加CM1243-5模塊和DP從站首先添加DP主站，之后再添加與之對(duì)應(yīng)的從站。兩種添加操作都需要在“設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)”中的硬件目錄操作。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.3.2

PROFIBUS通信配置2.組態(tài)設(shè)備邏輯網(wǎng)絡(luò)連接在“設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)”中“網(wǎng)絡(luò)視圖”功能中，選擇第一臺(tái)設(shè)備上的紫色框（如上頁圖），通過拖拽連線以連接到第二臺(tái)設(shè)備上。3.分配PROFIBUS地址在PROFIBUS的“屬性”選項(xiàng)卡中對(duì)主站和從站接口的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，為每臺(tái)設(shè)備分配一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中唯一的PROFIBUS地址。原則上來說，地址范圍為0-127之間，但實(shí)際上可用地址的范圍是2到125。

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》S7通信7.4點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》S7通信協(xié)議是西門子S7系列PLC內(nèi)部集成的一種專有通信協(xié)議，是西門子S7通訊協(xié)議簇里的一部分。協(xié)議運(yùn)行在傳輸層之上，可實(shí)現(xiàn)基于MPI網(wǎng)絡(luò)、PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)或者以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸。通信協(xié)議規(guī)則被封裝在TPKT和ISO-COTP協(xié)議中，這使得協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）能夠通過TCP實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送。協(xié)議主要用于PLC編程、PLC之間交換數(shù)據(jù)及從SCADA（數(shù)據(jù)監(jiān)控和采集系統(tǒng)）訪問PLC數(shù)據(jù)并進(jìn)行診斷。從結(jié)構(gòu)來看，S7以太網(wǎng)協(xié)議對(duì)應(yīng)于OSI七層模型的上三層，即5層鏈路層、6層表示層和7層應(yīng)用層，1-4層由其他以太網(wǎng)協(xié)議（如PROFIBUS和PROFINET）提供支撐。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》S7通信支持兩種方式即基于客戶端（Client）/服務(wù)器（Server）的單邊通信和基于伙伴（Partner）/伙伴（Partner）的雙邊通信。目前S7-1200的PROFINET端口同時(shí)支持兩種通信方式。對(duì)于C/S通信模式，只需要在客戶端一側(cè)進(jìn)行配置和編程，服務(wù)器一側(cè)只需要準(zhǔn)備好需要被訪問的數(shù)據(jù)，不需要任何編程操作。S7通信協(xié)議中，客戶端進(jìn)行操作使用的指令包括GET和PUT，其中GET執(zhí)行實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取，PUT指令執(zhí)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.4.1

GET和PUT指令GET和PUT指令是S7通信的兩個(gè)重要指令，通過這兩個(gè)指令可以實(shí)現(xiàn)CPU之間的通信。通過ADDR_x端口，兩個(gè)指令可以通過絕對(duì)地址訪問遠(yuǎn)程CPU和標(biāo)準(zhǔn)DB中的數(shù)據(jù)，也可以使用絕對(duì)地址或符號(hào)地址分別作為GET或PUT指令的RD_x或SD_x輸入字段的輸入。但是S7-1200的CPU不能訪問遠(yuǎn)程S7-1200CPU的優(yōu)化DB中的DB變量。通過GET指令可接收的字節(jié)總數(shù)或者通過PUT指令可發(fā)送的字節(jié)總數(shù)有一定的限制，具體取決于四個(gè)可用地址和存儲(chǔ)區(qū)數(shù)量，各個(gè)地址和存儲(chǔ)區(qū)參數(shù)的字節(jié)數(shù)之和必須小于等于定義的限值。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.4.2組態(tài)連接要想實(shí)現(xiàn)S7通信，首先仍然是需要?jiǎng)?chuàng)建通信連接，之后控制器將設(shè)置、建立并自動(dòng)監(jiān)視該連接。在“設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)”的“網(wǎng)絡(luò)視圖”界面下建立連接，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。首先，在“連接”選項(xiàng)卡中確定連接類型為S7連接，之后連接兩個(gè)設(shè)備的PROFINET框創(chuàng)建PROFINET連接，然后則需要在通信指令的“屬性”組態(tài)對(duì)話框中確定通信參數(shù)，最后需要在“連接參數(shù)”對(duì)話框的“地址詳細(xì)信息”中定義要使用的TSAP或端口。端口信息可以在“本地TSAP”和“伙伴TSAP”中進(jìn)行輸入確認(rèn)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.4.3連接參數(shù)分配在使用GET/PUT指令時(shí)，需要對(duì)兩個(gè)指令的連接參數(shù)進(jìn)行分配。在“連接參數(shù)”頁面中實(shí)現(xiàn)必要的S7連接組態(tài)，確認(rèn)連接中的本地端點(diǎn)和伙伴端點(diǎn)信息，也可以通過“塊參數(shù)”頁面組態(tài)其它塊參數(shù)。對(duì)于S7連接參數(shù)中的連接ID，可在GET/PUT塊中直接更改。如果新設(shè)置的ID屬于已有連接，則連接將相應(yīng)改變；若不屬于已有連接，則會(huì)創(chuàng)建新S7連接。這種連接信息也可通過“連接概況”對(duì)話框進(jìn)行更改。在S7通信中，可以通過“連接概況”對(duì)話框?qū)B接名稱進(jìn)行編輯。對(duì)話框中列出了所有可用S7連接，可以選擇這些連接作為當(dāng)前GET/PUT通信的備選方式，也可以創(chuàng)建全新的連接?！斑B接概況”對(duì)話框通過單擊“連接名稱”啟動(dòng)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.4.4基于PROFINET的S7通信（1）確定PLC-1為本地端點(diǎn)，把PLC-2的確定為伙伴端點(diǎn)，當(dāng)兩個(gè)CPU之間出現(xiàn)了綠色連線之后說明這一連接關(guān)系確定；（2）按照兩個(gè)CPU類別，設(shè)定“本地接口”和“伙伴接口”的參數(shù)，尤其需要選擇接口類型為PROFINETinterface，其中本地接口編號(hào)為R0/S1，伙伴接口編號(hào)為R0/S2。兩個(gè)接口類型均設(shè)置為“Ethernet/IP”。（3）按照需求設(shè)置連接子網(wǎng)的名字，如PN/IE_1，并且按照兩個(gè)通信端口的IP地址確定本地/伙伴端口的IP地址；（4）連接ID需要與GET/PUT功能塊中參數(shù)保持一致，如均設(shè)置為100；（5）確定連接名稱之后，點(diǎn)選主動(dòng)連接建立即可完成S7通信的連接。如果想要實(shí)現(xiàn)雙向通信，則將“單向”選項(xiàng)勾除即可。完成以上五步之后，即可在“網(wǎng)絡(luò)視圖”中查看到這一連接，之后可以通過兩個(gè)指令進(jìn)行S7通信操作。

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》Web服務(wù)器與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信7.5點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.5.1Web服務(wù)器Web服務(wù)器允許用戶通過Web頁面遠(yuǎn)程訪問CPU數(shù)據(jù)以及過程數(shù)據(jù)。截至目前，所有帶PN口的SIMATICS7-300/400,S7-1200/1500CPU或者配置了CP卡的SIMATICS7-300/400、S7-1500的PLC均支持該項(xiàng)功能。通過該功能，用戶可以利用IE等瀏覽器工具，無需TIA，STEP7等工具軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC的診斷。目前該項(xiàng)功能支持的瀏覽器主要有InternetExplorer8.0及更新版本、MozillaFirefox3.0或更新版本和Opera11.0或更新版本。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.5.1Web服務(wù)器要使用這一功能，首先需要在所要訪問的PLC的CPU中啟動(dòng)該項(xiàng)服務(wù)，即在CPU屬性“Web服務(wù)器”模塊上勾選“啟用Web服務(wù)器”復(fù)選框。如果需要對(duì)Web服務(wù)器進(jìn)行安全訪問，還需要勾選“僅允許使用HTTPS訪問”復(fù)選框。之后設(shè)備組態(tài)下載到PLC之后，就可使用標(biāo)準(zhǔn)Web頁面訪問CPU。如果啟用了自動(dòng)更新功能，則標(biāo)準(zhǔn)Web頁面每十秒刷新一次。用戶也可以創(chuàng)建自定義WEB網(wǎng)頁，功能與默認(rèn)服務(wù)器功能相同。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.5.1Web服務(wù)器要使用這一功能，首先需要在所要訪問的PLC的CPU中啟動(dòng)該項(xiàng)服務(wù)，即在CPU屬性“Web服務(wù)器”模塊上勾選“啟用Web服務(wù)器”復(fù)選框。如果需要對(duì)Web服務(wù)器進(jìn)行安全訪問，還需要勾選“僅允許使用HTTPS訪問”復(fù)選框。之后設(shè)備組態(tài)下載到PLC之后，就可使用標(biāo)準(zhǔn)Web頁面訪問CPU。如果啟用了自動(dòng)更新功能，則標(biāo)準(zhǔn)Web頁面每十秒刷新一次。用戶也可以創(chuàng)建自定義WEB網(wǎng)頁，功能與默認(rèn)服務(wù)器功能相同。確保計(jì)算機(jī)和PLC位于同一個(gè)以太網(wǎng)中，或直接使用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)電纜連接。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.5.1Web服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)地址通常為“http://ww.xx.yy.zz”，其中“ww.xx.yy.zz”為所要訪問PLC的IP地址。瀏覽器初始頁面為PLC的“簡介”頁面?？梢允褂谩癶ttp://ww.xx.yy.zz/<頁面>.html”地址打開特定頁面，<頁面>是WEB服務(wù)器中的特定頁面名稱。如“http://ww.xx.yy.zz/communication.html”，對(duì)應(yīng)通信頁面。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.5.1Web服務(wù)器標(biāo)準(zhǔn)的WEB頁面的布局共有9個(gè)導(dǎo)航鏈接頁面：（1）start：顯示所連接CPU名稱及常規(guī)信息。（2）identification：有關(guān)CPU的詳細(xì)信息，包括序列號(hào)、訂單號(hào)和版本號(hào)（3）module：提供有關(guān)本地機(jī)架中所有模塊的信息。（4）communication：顯示所連CPU的參數(shù)以及通信統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.5.1Web服務(wù)器（5）diagnostic：顯示診斷事件。（6）variable：允許查看CPU中的任何I/O或存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)，也可直接查看特定數(shù)據(jù)塊的變量。（7）datalog：存儲(chǔ)在CPU內(nèi)部或存儲(chǔ)卡中的數(shù)據(jù)日志文件。（8）updatefirmware：允許“admin”用戶更新CPU固件。（9）index：進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)Web頁面的簡介頁面。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.5.2點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信S7-1200為了拓展通信方式，采用串行通信的數(shù)據(jù)方式實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信（PtP通信）。在硬件上，S7-1200為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信提供了兩個(gè)通信模塊(CM)和一個(gè)通信板(CB)；通信模塊包括提供RS232通信的CM1241RS232以及同時(shí)提供RS232和RS485通信的CM1241RS422/485；通信板CB1241RS485則提供RS485通信。在實(shí)際的硬件連接中，一個(gè)PLC的CPU最多可以連接三個(gè)CM（類型不限）外加一個(gè)CB共四個(gè)通信接口。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.5.2點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信CB1241采用的使用了接線端子的方式（X20），RS485采取9針接線器。CB1241提供了用于端接和偏置網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部電阻。要終止或偏置連接，應(yīng)將TRA連接到TA，將TRB連接到TB，以便將內(nèi)部電阻接到電路中。PtP通信屬于串行通信，采用UART標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)多種波特率通信以及和奇偶校驗(yàn)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.5.2點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信1、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)指令為了實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，S7-1200提供了一套操作指令。指令包括端口組態(tài)的指令PORT-CFG、發(fā)送組態(tài)的SEND-CFG、接收組態(tài)的RCV-CFG三個(gè)組態(tài)指令，數(shù)據(jù)發(fā)送啟動(dòng)指令SEND-PTP、數(shù)據(jù)接收啟動(dòng)指令RCV-PTP等兩個(gè)數(shù)據(jù)交互指令，接收清零的RCV-RST指令、讀取通信信號(hào)的SEN-GET指令和設(shè)置通信信號(hào)狀態(tài)的SEN-SET指令。指令通常使用REQ輸入?yún)?shù)在由低電平向高電平切換時(shí)啟動(dòng)操作，因此需要確保REQ在指令執(zhí)行一次的時(shí)間內(nèi)為高電平(TRUE）。1）PORT-CFG、SEND-CFG和RCV-CFG，分別完成接口組態(tài)、發(fā)送方組態(tài)和接收方組態(tài)。這三個(gè)組態(tài)指令完成的組態(tài)不會(huì)永久存儲(chǔ)在CPU中。2）SEND-PTP、RCV-PTP和RCV-RST。SEND_PTP用于啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸，并將分配的緩沖區(qū)傳送到通信接口，RCV_PTP用于檢查CM或CB中已接收的消息并將接收到的信息傳送給CPU，RCV-RST指令用于清除CM或CB的消息。3）SEN-GET和SEN-SET實(shí)現(xiàn)傳輸狀態(tài)進(jìn)行讀取和設(shè)置，僅限于RS-232通信模式。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.5.2點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信2、組態(tài)通信端口在S7-1200PLC中，可以通過硬件組態(tài)和通信指令兩種方式實(shí)現(xiàn)通信接口的組態(tài)。指令設(shè)置參數(shù)只有在CPU處于RUN模式期間才是有效的。組態(tài)硬件設(shè)備之后，通過選擇機(jī)架上的某個(gè)接口可以實(shí)現(xiàn)通信接口參數(shù)的組態(tài)。對(duì)于控制模塊和控制板而言，端口組態(tài)參數(shù)的格式通常都是相同的，具體參數(shù)值可以不同。CM1241RS422/485模塊的422模式還支持軟件流控制。所謂流控制是指為了不丟失數(shù)據(jù)而用來平衡數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的一種機(jī)制，可確保傳送設(shè)備發(fā)送的信息量不會(huì)超出接收設(shè)備所能處理的信息量。可以通過硬件或軟件來實(shí)現(xiàn)。在S7-1200中，RS232CM同時(shí)支持硬件及軟件流控制，CM1241RS422/485模塊的422模式支持軟件流控制。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.5.2點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信3、組態(tài)傳送（發(fā)送）和接收參數(shù)在CPU可進(jìn)行PtP通信前，必須對(duì)傳送消息和接收消息的參數(shù)進(jìn)行組態(tài)，決定消息傳輸工作方式?？梢酝ㄟ^指定所選接口的“已傳送消息的組態(tài)"屬性來實(shí)現(xiàn)通信方式的組態(tài)。也可以通過SEND-CFG指令和RCV-CFG指令實(shí)現(xiàn)。4.設(shè)計(jì)PtP通信STEP7提供了一些擴(kuò)展指令，使得用戶程序能夠使用程序中設(shè)計(jì)和指定的協(xié)議來執(zhí)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。這些指令可以分為組態(tài)指令和通信指令兩種，即前面描述的組態(tài)指令和傳輸指令等。PtP通信通常采取輪詢模式進(jìn)行通信，循環(huán)/周期性調(diào)用S7-1200點(diǎn)對(duì)點(diǎn)指令以檢查收到的消息，發(fā)送方可在發(fā)送結(jié)束時(shí)發(fā)出確認(rèn)信號(hào)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.5.2點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信5、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信示例S7-1200CPU通過CM1241RS232模塊與裝有終端仿真器的PC通信來示范點(diǎn)對(duì)點(diǎn)之間的通信，示例中CPU從PC接收消息，之后將該消息回送到PC。將CM1241RS232模塊的通信接口連接到PC的RS232接口(通常為COM1)，在連接這兩個(gè)端口時(shí)必須交換接收和發(fā)送引腳(引腳2和3)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.5.2點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信5、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信示例（1）通信模塊組態(tài)通過STEP7中的設(shè)備組態(tài)方式完成CM1241的組態(tài)。首先在"設(shè)備組態(tài)"中單擊CM模塊的通信端口確認(rèn)相應(yīng)參數(shù)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.5.2點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信5、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信示例之后組態(tài)傳輸開始狀態(tài)和結(jié)束狀態(tài)。（見右側(cè)2圖）（2）RS422或RS485組態(tài)通信中需要對(duì)所使用的RS422或RS485的工作方式進(jìn)行組態(tài)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.5.2點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信5、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信示例（3）軟件編程網(wǎng)絡(luò)組態(tài)完成之后，可以使用STEP7進(jìn)行軟件編程。本例程序中以全局?jǐn)?shù)據(jù)塊作為通信緩沖區(qū)，使用RCV_PTP指令從終端仿真器接收數(shù)據(jù)，使用SEND_PTP指令向終端仿真器回送緩沖數(shù)據(jù)。編程中，需要添加數(shù)據(jù)塊組態(tài)和程序OB1，創(chuàng)建一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)塊(DB)并將其命名為“Comm_Buffer”，在數(shù)據(jù)塊中創(chuàng)建一個(gè)名為“buffer”，數(shù)據(jù)類型為“字節(jié)數(shù)組[0..99]”的值。

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》AS-i通信7.6點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》AS-i（Actuator-Sensor-Interface）是一種用在控制器（主站）和傳感器/執(zhí)行器（從站）之間雙向交換信息的總線網(wǎng)絡(luò)，屬于自動(dòng)化系統(tǒng)中最低級(jí)別的單一主站網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠通過主站網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)與多種現(xiàn)場(chǎng)總線的連接，此時(shí)AS-i主站對(duì)于上層現(xiàn)場(chǎng)總線來說是一個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器。這種總線結(jié)構(gòu)主要運(yùn)用于具有開關(guān)量特征的傳感器和執(zhí)行器系統(tǒng)，同時(shí)也能夠連接模擬量信號(hào)系統(tǒng)。AS-i總線中的連接導(dǎo)線兼具信號(hào)傳輸和供電的功能，節(jié)省了獨(dú)立的供電線路，在現(xiàn)場(chǎng)控制中使用頻率較高。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》S7-1200提供了AS-i主站卡CM1243-2以實(shí)現(xiàn)與AS-i網(wǎng)絡(luò)的連接。通過CM1243-2，僅需一條AS-i電纜，即可將傳感器和執(zhí)行器（AS-i從站設(shè)備）連接到CPU。CM1243-2可處理所有AS-i網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)事務(wù)，并通過為其分配的I/O地址中繼傳輸從執(zhí)行器和傳感器到CPU的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息。根據(jù)從站類型，可以訪問二進(jìn)制值或模擬值。AS-i從站是AS-i系統(tǒng)的輸入和輸出通道，并且只有在由CM1243-2調(diào)用時(shí)才會(huì)激活。在下圖中，S7-1200是控制AS-i操作面板和數(shù)字量/模擬量I/O模塊從站設(shè)備的AS-i主站。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》1.組態(tài)AS-i主站和從站設(shè)備CM1243-2作為通信模塊集成在S7-1200中，可以使用硬件目錄將其添加到CPU連接中，每個(gè)CPU最多可使用三個(gè)CM1243-2模塊。要將模塊插入到硬件組態(tài)中，可在硬件目錄中選擇模塊，然后雙擊該模塊或?qū)⑵渫系礁吡溜@示的插槽中。AS-i從站同樣可以使用硬件目錄添加。在“設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)”窗口中，使用“網(wǎng)絡(luò)視圖”可以組態(tài)各設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)連接。要?jiǎng)?chuàng)建AS-i連接，在第一個(gè)設(shè)備上選擇黃色的(AS-i)框，拖出一條線連接到第二個(gè)設(shè)備上的AS-i框，即可創(chuàng)建AS-i連接。之后，可以在CM1243-2模塊上的“屬性”選項(xiàng)卡中實(shí)現(xiàn)組態(tài)AS-i接口的參數(shù)的查看、組態(tài)以及更改功能。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》2、數(shù)據(jù)通信AS-i主站在CPU的I/O區(qū)域中預(yù)留一個(gè)62字節(jié)的數(shù)據(jù)區(qū)，對(duì)應(yīng)62個(gè)從站。對(duì)于每個(gè)從站，都有一個(gè)字節(jié)的輸入數(shù)據(jù)和一個(gè)字節(jié)的輸出數(shù)據(jù)預(yù)留空間。在CM1243-2的巡視窗口中，可以看出從站與數(shù)字位的對(duì)照關(guān)系。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》2、數(shù)據(jù)通信（1）數(shù)字量傳輸在循環(huán)操作中，CPU通過主站CM1243-2訪問從站的數(shù)字量輸入和輸出，通過I/O地址或數(shù)據(jù)記錄傳輸訪問數(shù)據(jù)。數(shù)字量輸入模塊（AS-iSM-U、4DI）被分配從站地址1，I/O地址2。程序?qū)⑤喸冚斎隝2.0。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》2、數(shù)據(jù)通信（2）模擬量傳輸在STEP7中將AS-i從站組態(tài)為模擬量從站，可以通過CPU過程映像訪問從站的模擬量數(shù)據(jù)。否則只能通過非周期性函數(shù)（數(shù)據(jù)記錄接口）訪問從站數(shù)據(jù)。在CPU的用戶程序中，可以使用RDREC（讀取數(shù)據(jù)記錄）和WRREC（寫入數(shù)據(jù)記錄）分布式I/O指令讀取和寫入AS-i調(diào)用

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》Modbus通信7.7點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》Modbus是Modicon公司（現(xiàn)在的施耐德電氣SchneiderElectric）于1979年提出的一種串行通信協(xié)議。由于具有開放式、易使用、易維護(hù)的特性，該協(xié)議被稱為工業(yè)領(lǐng)域通信協(xié)議的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，是工業(yè)電子設(shè)備之間常用的連接方式。該協(xié)議允許多個(gè)(大約240個(gè))設(shè)備連接在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行通信。Modbus協(xié)議具有用于串口、以太網(wǎng)以及其他支持互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的多個(gè)版本。大多數(shù)通過串行連接實(shí)現(xiàn)通信，又分為采取二進(jìn)制數(shù)據(jù)的緊湊ModbusRTU和支持ASC碼的ModbusASCII兩種形式，分別采取循環(huán)冗余校驗(yàn)和縱向冗余校驗(yàn)進(jìn)行誤碼識(shí)別，且兩種版本之間不可互相通信。對(duì)于通過TCP/IP（例如以太網(wǎng)）的通信連接，則采取多種不需要校驗(yàn)和計(jì)算ModbusTCP形式。除此以外，Modbus還有一個(gè)Modicon專有的擴(kuò)展版本ModbusPlus（Modbus+或者M(jìn)B+）。S7-1200中僅支持ModbusRTU和ModbusTCP兩種形式。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.7.1ModbusRTUModbusRTU（遠(yuǎn)程終端單元）是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，使用RS232或RS485在Modbus網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)傳輸。S7-1200中可以在帶有一個(gè)RS232或RS485CM或一個(gè)RS485CB的CPU上添加PtP網(wǎng)絡(luò)端口實(shí)現(xiàn)這種網(wǎng)絡(luò)。ModbusRTU網(wǎng)絡(luò)使用主/從結(jié)構(gòu)，主設(shè)備啟動(dòng)通信，從設(shè)備響應(yīng)主設(shè)備請(qǐng)求。在操作中，通常由主設(shè)備向一個(gè)從設(shè)備地址發(fā)送請(qǐng)求，從設(shè)備地址對(duì)命令做出響應(yīng)。PLC作為ModbusRTU主站（或ModbusTCP客戶端）運(yùn)行時(shí)，可在遠(yuǎn)程從站（或服務(wù)器）中進(jìn)行讀/寫數(shù)據(jù)、查詢I/O狀態(tài)、數(shù)據(jù)處理。PLC作為ModbusRTU從站（或ModbusTCP服務(wù)器）運(yùn)行時(shí)，允許監(jiān)控設(shè)置在遠(yuǎn)程CPU中進(jìn)行讀/寫數(shù)據(jù)和查詢I/O狀態(tài)操作。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.7.1ModbusRTU1.控制指令STEP7中針對(duì)ModbusRTU的操作指令共有3個(gè)，分別是設(shè)置PtP端口參數(shù)MB_COMM_LOAD、設(shè)置主設(shè)備MB_MASTER以及設(shè)置從設(shè)備的MB_SLAVE。2.ModbusRTU主站示例程序啟動(dòng)期間通過第一個(gè)掃描標(biāo)志啟用MB_COMM_LOAD，此時(shí)必須保證串口組態(tài)在運(yùn)行時(shí)不會(huì)更改。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.7.1ModbusRTU2.ModbusRTU主站示例程序程序段1僅在第一次掃描期間初始化一次RS485模塊參數(shù)。在程序循環(huán)OB中使用一個(gè)MB_MASTER指令，與單個(gè)從站進(jìn)行通信。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.7.1ModbusRTU2.ModbusRTU主站示例程序網(wǎng)絡(luò)2從從站保持寄存器讀取100個(gè)字。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.7.1ModbusRTU2.ModbusRTU主站示例程序網(wǎng)絡(luò)3是一個(gè)可選網(wǎng)絡(luò)，僅顯示讀操作完成后前3個(gè)字的值。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》7.7.1ModbusRTU3、ModbusRTU從站示例程序從站使用“Tag_1”啟用網(wǎng)絡(luò)操作，首先初始化對(duì)應(yīng)的MB_COMM_LOAD。程序段1實(shí)現(xiàn)每次HMI設(shè)備更改RS485模塊參數(shù)時(shí)，都會(huì)初始化該參數(shù)。程序段2（圖7-32）實(shí)現(xiàn)每次掃描期間檢查Modbus主站請(qǐng)求。Modbus保持寄存器被組態(tài)為100個(gè)字（從MW1000開始）。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200