《PLC應(yīng)用技術(shù)（西門子S7-1200）（第二版）》 課件 項(xiàng)目十 多路口交通信號(hào)燈控制

項(xiàng)目十多路口交通信號(hào)燈控制掌握S7-1200S7通信和開放式通信，學(xué)會(huì)PUT、GET指令和TSEND_C、TRCV_C指令的基本應(yīng)用。能夠獨(dú)立完成多路口交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一學(xué)習(xí)目標(biāo)2024/10/22二知識(shí)講座10.1通信簡(jiǎn)介1.并行通信方式

終端與其他設(shè)備（例如其他終端、計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備）通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行通信。數(shù)據(jù)傳輸可以通過(guò)兩種方式進(jìn)行：并行通信和串行通信。一組數(shù)據(jù)的各數(shù)據(jù)位在多條線上同時(shí)被傳輸，這種傳輸方式稱為并行通信。它以計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)（通常是８位、１６位或３２位）為傳輸單位，每次傳送一個(gè)字長(zhǎng)的數(shù)據(jù)。

并行是指8位數(shù)據(jù)同時(shí)通過(guò)并行線進(jìn)行傳送，這樣數(shù)據(jù)傳送速度大大提高，但并行傳送的線路長(zhǎng)度受到限制，因?yàn)殚L(zhǎng)度增加，干擾就會(huì)增加，數(shù)據(jù)也就容易出錯(cuò)。在計(jì)算機(jī)和終端之間的數(shù)據(jù)傳輸通常是靠電纜或信道上的電流或電壓變化實(shí)現(xiàn)的。如果一組數(shù)據(jù)的各數(shù)據(jù)位在多條線上同時(shí)被傳輸，這種傳輸方式稱為并行通信。2024/10/22二知識(shí)講座10.1通信簡(jiǎn)介2.串行通信方式圖10-1同步通信數(shù)據(jù)發(fā)送與接收

串行通信是一種傳統(tǒng)的、經(jīng)濟(jì)有效的通信方式，可以用于不同廠商產(chǎn)品之間節(jié)點(diǎn)少、數(shù)據(jù)量小、通信速率低、實(shí)時(shí)性要求不高的場(chǎng)合。串行通信多用于連接掃描儀、條碼閱讀器和支持Modbus協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)儀表、變頻器等帶有串行通信接口的設(shè)備。

串行通信按照數(shù)據(jù)流的方向分為三種傳輸模式：?jiǎn)喂?、半雙工、全雙工；按照傳輸數(shù)據(jù)的格式規(guī)定分成兩種傳輸方式：同步通信、異步通信。

同步通信廣泛應(yīng)用于位置編碼器和控制器之間。控制器產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖串，傳感器產(chǎn)生數(shù)據(jù)脈沖串。以幀為數(shù)據(jù)傳輸單位，字符之間沒有間隙，也沒有起始位和停止位。為保證接收端能正確區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)流，收發(fā)雙方必須建立起同步的時(shí)鐘，如圖10-1所示。2024/10/22二知識(shí)講座10.1通信簡(jiǎn)介2.串行通信方式圖10-2異步通信數(shù)據(jù)發(fā)送和接收

異步通信以字符為傳輸單位。傳輸開始時(shí)，組成這個(gè)字符的各個(gè)數(shù)據(jù)位將連續(xù)發(fā)送，接收端通過(guò)檢測(cè)字符中的起始位和停止位來(lái)判斷接收到達(dá)的字符，如10-2所示。S7-1200PLC的串行通信采用異步通信傳輸方式，每個(gè)字符有一個(gè)起始位、7或8個(gè)數(shù)據(jù)位、1個(gè)奇偶校驗(yàn)位或無(wú)校驗(yàn)位、一個(gè)停止位組成，傳輸時(shí)間取決于S7-1200PLC通信模塊端口的波特率設(shè)置。2024/10/22二知識(shí)講座10.2西門子通信網(wǎng)絡(luò)1.以太網(wǎng)通信

西門子工業(yè)以太網(wǎng)可以應(yīng)用于單元級(jí)、管理級(jí)的網(wǎng)絡(luò)，其通信數(shù)據(jù)量大、傳輸距離長(zhǎng)。西門子工業(yè)以太網(wǎng)可同時(shí)運(yùn)行多種通信服務(wù)，例如PG/OP通信、S7通信、開放式用戶通信和PROFINET通信。S7通信和開放式用戶通信為非實(shí)時(shí)性通信，他們主要用于站點(diǎn)間數(shù)據(jù)通信。給予工業(yè)以太網(wǎng)開發(fā)的PROFUNET通信具有很好的實(shí)時(shí)性，主要用于連接現(xiàn)場(chǎng)分布式站點(diǎn)。

設(shè)備與設(shè)備之間進(jìn)行以太網(wǎng)通信需要配合IEFCRJ45插頭使用。IEFC2×2電纜單根電纜的通信距離為100M，通信速率可達(dá)100Mbit/s。IEFC4×2電纜可用于主干網(wǎng)連接，其通信速率最大可達(dá)到1000Mbit/s。使用光纖通信時(shí)，通信距離沒有限制，但是設(shè)備和光纖之間的傳輸還是要遵從上述規(guī)則。S7-1200CPU本體集成了1個(gè)以太網(wǎng)接口，其中CPU1211C、CPU1212C和CPU1214C只有一個(gè)以太網(wǎng)RJ45端口，CPU1215C和CPU1217C則內(nèi)置了一個(gè)雙RJ45端口的以太網(wǎng)交換機(jī)。S7-1200CPU以太網(wǎng)接口可以通過(guò)直接連接或交換機(jī)連接的方式與其他設(shè)備通信。

2024/10/22二知識(shí)講座10.2西門子通信網(wǎng)絡(luò)2.現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)PROFIBUS(ProcessFieldBus)具有標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)和開放的結(jié)構(gòu)，是國(guó)際現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)IEC61158(TYPEⅢ)和中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T20540-2006的重要組成部分。遵循這一標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備即使有不同的公司制造，也能夠互相兼容。PROFIBUS由三種通信協(xié)議組成，即PROFIBUSDP、PROFIBUSPA和PROFIBUSFMS。PROFIBUSDP在主站和從站之間采用輪循的通信方式，主要應(yīng)用于自動(dòng)化系統(tǒng)中單元級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)級(jí)通信，適用于傳輸中小量的數(shù)據(jù)。PROBUSPA是為過(guò)程控制的特殊要求而設(shè)計(jì)的，使用了擴(kuò)展的PROFIBUSDP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，電源和通數(shù)據(jù)通過(guò)總線并行傳輸，可以用于對(duì)本職安全有要求的場(chǎng)合，主要用于面向過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)中單元級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)級(jí)通信。PROFIBUSFMS主要用于車間級(jí)主站之間的通信，是面向?qū)ο蟮耐ㄐ?，適用于大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)傳輸。對(duì)于西門子PLC系統(tǒng)，PRIFIBUS還提供了S7通信和S5兼容通信（PROFIBUSFDL）兩種通信方式。2024/10/22二知識(shí)講座10.2西門子通信網(wǎng)絡(luò)2.現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)SIMATICS7-1200不支持PROFIBUSFMS和PROFIBUSFDL通信，可以通過(guò)PROFIBUSDP或者PROFIBUSS7與其他設(shè)備通信。PROFIBUSDP網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備類型有以下三種：

（1）1類DP主站：完成總線通信控制和管理，和從站交換數(shù)據(jù)等，例如具有DP接口的PLC、插有PROFUBUSDP主站板卡的PC;

（2）2類DP主站：負(fù)責(zé)對(duì)DP系統(tǒng)進(jìn)行配置、對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行診斷等，例如操作員站、編程器；

（3）DP從站：負(fù)責(zé)執(zhí)行主站的輸出命令，向主站提供現(xiàn)場(chǎng)傳感器采集到的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)，如分布式I/O、具有DP接口的驅(qū)動(dòng)器、傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。PROFIBUS允許構(gòu)成單主站或多主站系統(tǒng)，在同一總線上最多可連接126個(gè)站點(diǎn)。PROFIBUSDP是一個(gè)分布式的具有周期性循環(huán)特點(diǎn)的實(shí)時(shí)系統(tǒng)，系統(tǒng)中的各個(gè)站點(diǎn)平等地連在總線上，切具有唯一的邏輯地址。2024/10/22二知識(shí)講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信1.1200PLC與1200PLCS7通信S7通信協(xié)議是專門為西門子控制產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)的通信協(xié)議，它是面向連接的協(xié)議，在進(jìn)行數(shù)據(jù)交換之前，必須與通信伙伴建立連接。面向連接的協(xié)議具有較高的安全性。

連接是指兩個(gè)通信伙伴之間為了執(zhí)行通信建立的邏輯鏈路，而不是兩個(gè)站之間用物理媒體（例如電纜）實(shí)現(xiàn)的連接。S7連接是需要組態(tài)的靜態(tài)連接，靜態(tài)連接要占用CPU的連接資源。給予連接的通信分為單向連接和雙向連接，S7-1200僅支持S7單向連接。2024/10/22二知識(shí)講座1.1200PLC與300PLCS7通信圖10-3PUT指令

單向連接的客戶機(jī)是向服務(wù)器請(qǐng)求服務(wù)的設(shè)備，客戶機(jī)調(diào)用GET/PUT指令讀、寫服務(wù)器的存儲(chǔ)區(qū)。服務(wù)器在通信中是被動(dòng)方，用戶不用編寫服務(wù)器的S7通信程序，S7通信是由服務(wù)器的操作系統(tǒng)完成的。因?yàn)榭蛻魴C(jī)可以讀、寫服務(wù)器的存儲(chǔ)區(qū)，單向連接實(shí)際上可以雙向傳輸數(shù)據(jù)。（1）PUT指令：向遠(yuǎn)程CPU寫入數(shù)據(jù)，如圖10-3所示。2024/10/22二知識(shí)講座1.1200PLC與300PLCS7通信序號(hào)引腳含義1REQ用于觸發(fā)“PUT”指令的執(zhí)行，每個(gè)上升沿觸發(fā)一次2IDS7通信連接ID，該連接ID在組態(tài)S7連接時(shí)生成3ADDR_X指向伙伴CPU寫入?yún)^(qū)域的指針4SD_X指向本地CPU發(fā)送區(qū)域的指針5DONE數(shù)據(jù)被成功寫入到伙伴CPU6ERROR指令執(zhí)行出錯(cuò)，錯(cuò)誤代碼參考STATUS7STATUS通信狀態(tài)字，當(dāng)ERROR為TRUE時(shí)，通過(guò)代碼查找錯(cuò)誤原因。表10-4“PUT”指令各引腳含義2024/10/22二知識(shí)講座1.1200PLC與300PLCS7通信圖10-5GET指令2024/10/22二知識(shí)講座1.1200PLC與300PLCS7通信序號(hào)引腳含義1REQ用于觸發(fā)“GET”指令的執(zhí)行，每個(gè)上升沿觸發(fā)一次2IDS7通信連接ID，該連接ID在組態(tài)S7連接時(shí)生成3ADDR_X指向伙伴CPU寫入?yún)^(qū)域的指針4SD_X指向本地CPU發(fā)送區(qū)域的指針5NDR數(shù)據(jù)從伙伴CPU讀取成功6ERROR指令執(zhí)行出錯(cuò)，錯(cuò)誤代碼參考STATUS7STATUS通信狀態(tài)字，當(dāng)ERROR為TRUE時(shí)，通過(guò)代碼查找錯(cuò)誤原因。表10-6“GET”指令各引腳含義2024/10/22二知識(shí)講座【應(yīng)用舉例10.1】應(yīng)用S7通信實(shí)現(xiàn)1200PLC與1200PLC之間的數(shù)據(jù)傳輸?？刂埔螅海?）兩臺(tái)S7-1200PLC，一臺(tái)為服務(wù)器，一臺(tái)為客戶端。服務(wù)器：CPU1214CDC/DC/RLY,訂貨號(hào)為6ES7214-1HG40-0XB0；客戶端：CPU1214CDC/DC/DC,訂貨號(hào)為6ES7214-1AG40-0XB0。（2）將服務(wù)器PLC_1SEND(DB1)數(shù)據(jù)塊中的發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)的10個(gè)整數(shù)發(fā)送至客戶端PLC_2數(shù)據(jù)傳輸(DB1)數(shù)據(jù)塊中的待接受數(shù)據(jù)區(qū)。（3）將客戶端PLC_2數(shù)據(jù)傳輸(DB1)數(shù)據(jù)塊中的待反饋數(shù)據(jù)區(qū)的10個(gè)發(fā)送至服務(wù)器端PLC_1RECV(DB2)數(shù)據(jù)塊中的接受數(shù)據(jù)區(qū)。2024/10/22二知識(shí)講座任務(wù)實(shí)施：（1）新建項(xiàng)目，在項(xiàng)目中添加CPU1214CDC/DC/RLY和CPU1214DC/DC/DC，如圖10-5，10-6所示（CPU的訂貨號(hào)和版本號(hào)必須與實(shí)際設(shè)備相匹配)。2024/10/22二知識(shí)講座（2）組態(tài)S7連接組態(tài)S7連接前，兩個(gè)CPU的IP地址均為系統(tǒng)默認(rèn)地址192.168.0.1，處于聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)，查看方法分別如圖所示。2024/10/22二知識(shí)講座（2）組態(tài)S7連接第一步：雙擊“設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)”，顯示設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)視圖界面，點(diǎn)擊“連接”→點(diǎn)擊連接右邊的選擇框→在彈出的下拉框中選擇“S7連接”，如圖所示。2024/10/22二知識(shí)講座（2）組態(tài)S7連接第二步：組態(tài)S7連接，將鼠標(biāo)放至PLC_1的以太網(wǎng)接口（Ethernet）處→按住鼠標(biāo)左鍵不放移動(dòng)至PLC_2的以太網(wǎng)接口處放開，S7連接建立完成，如圖所示。2024/10/22二知識(shí)講座（2）組態(tài)S7連接第三步：網(wǎng)絡(luò)連接信息查看，在網(wǎng)絡(luò)視圖界面可以查看網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)，本地ID等信息，如圖10-10所示。S7連接建立完成之后，兩臺(tái)CPU處于同一個(gè)子網(wǎng)（PN/IE_1）內(nèi)，PLC_1的IP地址不變（192.168.0.1），PLC_2的IP地址變?yōu)?92.168.0.2，如圖所示。2024/10/22二知識(shí)講座（3）PLC_1設(shè)備組態(tài)第一步：?jiǎn)⒂谩皶r(shí)鐘存儲(chǔ)器位”:在“項(xiàng)目樹”窗格中，依次選擇PLC_1(CPU1214CDC/DC/RLY)→“設(shè)備組態(tài)”→“屬性”→“常規(guī)”→“系統(tǒng)和時(shí)鐘存儲(chǔ)器”→勾選“啟動(dòng)時(shí)鐘存儲(chǔ)器字節(jié)2024/10/22二知識(shí)講座（3）PLC_1設(shè)備組態(tài)第二步：激活連接機(jī)制：在“項(xiàng)目樹”窗格中，依次選擇PLC_1(CPU1214CDC/DC/RLY)→“設(shè)備組態(tài)”→“屬性”→“常規(guī)”→“防護(hù)與安全”→“連接機(jī)制”→勾選“允許來(lái)自遠(yuǎn)程對(duì)象的PUT/GET通信訪問(wèn)”2024/10/22二知識(shí)講座（4）PLC_2設(shè)備組態(tài)，僅需激活連接機(jī)制，步驟與PLC_1相同。（5）在服務(wù)器端PLC_1中建立SEND和RECV兩個(gè)數(shù)據(jù)塊第一步：PLC_1(CPU1214CDC/DC/RLY)→“程序塊”→“添加新塊”，在彈出的對(duì)話框中選擇“數(shù)據(jù)塊（DB）”選項(xiàng)創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊，數(shù)據(jù)塊名稱為“SEND”,單擊確定。2024/10/22二知識(shí)講座（5）在服務(wù)器端PLC_1中建立SEND和RECV兩個(gè)數(shù)據(jù)塊第二步：在SEND數(shù)據(jù)塊中創(chuàng)建數(shù)組用于存放發(fā)送數(shù)據(jù)，在RECV數(shù)據(jù)塊中創(chuàng)建數(shù)組用于存放接受數(shù)據(jù)，兩個(gè)數(shù)據(jù)塊中數(shù)組的長(zhǎng)度為10，數(shù)據(jù)類型為int2024/10/22二知識(shí)講座（5）在服務(wù)器端PLC_1中建立SEND和RECV兩個(gè)數(shù)據(jù)塊第三步：數(shù)據(jù)塊屬性設(shè)置。在使用S7通信時(shí)，指令需要通過(guò)絕對(duì)尋址讀取和寫入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，因此需要將新建的數(shù)據(jù)塊應(yīng)設(shè)置為非優(yōu)化訪問(wèn)塊。選中“SEND(DB1)”→單擊鼠標(biāo)右鍵→在彈出的菜單中選擇“屬性”→在彈出的界面中選擇“常規(guī)”→“屬性”→取消勾選“優(yōu)化的訪問(wèn)塊”→單擊確定，如圖10-17，然后編譯該數(shù)據(jù)塊，獲取數(shù)據(jù)的絕對(duì)地址，所示如圖10-18所示。2024/10/22二知識(shí)講座（6）在客服端PLC_2中建立一個(gè)名為“數(shù)據(jù)傳輸”的數(shù)據(jù)塊，在該數(shù)據(jù)塊中分別創(chuàng)建兩個(gè)長(zhǎng)度為10的整數(shù)數(shù)組“待接受數(shù)據(jù)”和“待發(fā)送數(shù)據(jù)”，步驟同上2024/10/22二知識(shí)講座（7）通信程序編寫。S7通信僅需在服務(wù)器端PLC_1中編寫通信程序。第一步：PLC_1(CPU1214CDC/DC/RLY)→“程序塊”→“Main（OB1）”→“指令”→“通信”→“S7通信”，分別將“PUT”指令塊和“GET”指令塊拖放至程序段1中。2024/10/22二知識(shí)講座（7）通信程序編寫。S7通信僅需在服務(wù)器端PLC_1中編寫通信程序。第二步：PUT指令塊組態(tài)：連接參數(shù)。單擊“PUT”指令塊中的右上角工具箱圖標(biāo)→“屬性”→“組態(tài)”→“連接參數(shù)”→選擇伙伴下拉框中的“PLC_2[DC/DC/DC]”，完成連接參數(shù)設(shè)置，如圖10-21所示；此時(shí)PUT指令塊引腳“ID”已經(jīng)自動(dòng)完成網(wǎng)絡(luò)ID參數(shù)設(shè)置，如圖10-22所示。2024/10/22二知識(shí)講座（7）通信程序編寫。S7通信僅需在服務(wù)器端PLC_1中編寫通信程序。第三步：PUT引腳參數(shù)設(shè)置。單擊“PUT”指令塊中的右上角工具箱圖標(biāo)→“屬性”→“組態(tài)”→“塊參數(shù)”→“啟動(dòng)請(qǐng)求”中選擇"Clock_10Hz"→“寫入?yún)^(qū)域（ADDR_1）”分別填入起始地址：DB1.DBX0.0、長(zhǎng)度：10、數(shù)據(jù)類型選擇“int”→“發(fā)送區(qū)域（SD_1）”分別填入起始地址：DB1.DBX0.0、長(zhǎng)度：10、數(shù)據(jù)類型選擇“int”，步驟如圖10-23所示，完成后如圖10-24所示。2024/10/22二知識(shí)講座（7）通信程序編寫。S7通信僅需在服務(wù)器端PLC_1中編寫通信程序。第四步：GET指令塊組態(tài)及參數(shù)設(shè)置，步驟同PUT指令塊設(shè)置，如圖10-25所示。請(qǐng)注意，PLC_2“數(shù)據(jù)傳輸”數(shù)據(jù)塊中“待反饋數(shù)據(jù)”區(qū)的起始地址為DB1.DBX20.0，見圖10-19。2024/10/22二知識(shí)講座（8）程序測(cè)試程序編譯后，分別下載到兩個(gè)PLC中，通過(guò)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通信2024/10/22二知識(shí)講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信2.1200PLC與1200PLC開放式通信圖10-33TSEND指令

基于CPU集成的PN接口的開放式用戶通信（OpenUserCommunication）是一種程序控制的通信方式，這種通信只受用戶程序的控制，可以用程序建立和斷開事件驅(qū)動(dòng)的通信連接，在運(yùn)行期間也可以修改連接。

在開放式用戶通信中，1200可以用功能塊建立連接。指令TSEND和TRCV用于通過(guò)TCP和ISO-on-TCP協(xié)議發(fā)送和接受數(shù)據(jù)。

（1）TSEND指令：通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送數(shù)據(jù)（TCP）,如圖10-33所示。2024/10/22二知識(shí)講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信序號(hào)引腳含

義1REQ上升沿時(shí)觸發(fā)發(fā)送作業(yè)。2CONT控制連接建立。為0時(shí)，斷開連接；為1時(shí)，建立連接并保持。3LEN發(fā)送數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。LEN=0時(shí)，發(fā)送長(zhǎng)度取決于DATA參數(shù)指定的數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)。當(dāng)DATA參數(shù)為優(yōu)化數(shù)據(jù)塊的結(jié)構(gòu)化變量時(shí)，建議設(shè)置LEN=0。4CONNECT指向連接描述結(jié)構(gòu)的指針。5DATA指向發(fā)送區(qū)的指針，本地?cái)?shù)據(jù)區(qū)域支持優(yōu)化訪問(wèn)或標(biāo)準(zhǔn)訪問(wèn)。6ADDR改參數(shù)為隱藏參數(shù)，只用于UDP通信，用于指定通信伙伴的地址信息。7COM_RST用于復(fù)位連接表10-34“TSEND”指令各引腳含義2024/10/22二知識(shí)講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信

（2）TRCV指令：通過(guò)以太網(wǎng)讀取數(shù)據(jù)（TCP），圖10-35所示。圖10-35TRCV指令2024/10/22二知識(shí)講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信表10-36“TRCV”指令各引腳含義序號(hào)引腳含義1EN_R啟用接收功能。2CONT控制連接建立。為0時(shí)，斷開連接；為1時(shí)，建立連接并保持。3LEN發(fā)送數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。LEN=0時(shí)，接收長(zhǎng)度取決于DATA參數(shù)指定的數(shù)據(jù)接收區(qū)。當(dāng)DATA參數(shù)為優(yōu)化數(shù)據(jù)塊的結(jié)構(gòu)化變量時(shí)，建議設(shè)置LEN=0。4CONNECT指向連接描述的指針。5DATA指向接收區(qū)的指針，本地?cái)?shù)據(jù)區(qū)域支持優(yōu)化訪問(wèn)或標(biāo)準(zhǔn)訪問(wèn)。6RCVD_LEN實(shí)際接收到的字節(jié)數(shù)2024/10/22二知識(shí)講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信【應(yīng)用舉例10.2】應(yīng)用開放用戶通信實(shí)現(xiàn)1200PLC與1200PLC之間的數(shù)據(jù)傳輸。1)新建一個(gè)項(xiàng)目文件，，在項(xiàng)目中添加CPU1214CDC/DC/DCPLC1和CPU1214CDC/DC/DCPLC2,并分配好IP地址，如圖10-37所示。2024/10/22二知識(shí)講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信2進(jìn)入PLC_1設(shè)備組態(tài)界面，雙擊PLC后在常規(guī)中找到PROFINET接口，在此選項(xiàng)內(nèi)修改IP和添加新子網(wǎng)，如圖10-38所示。進(jìn)入PLC_2設(shè)備組態(tài)界面選擇PN/IE_1并配置相應(yīng)的IP地址，如圖10-39所示。兩個(gè)PLC的地址可以自定義設(shè)置，但是一定要在同一網(wǎng)段內(nèi)。2024/10/22二知識(shí)講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信2)進(jìn)入PLC_1設(shè)備組態(tài)界面，雙擊PLC后在常規(guī)中找到PROFINET接口，在此選項(xiàng)內(nèi)修改IP和添加新子網(wǎng)，如圖10-38所示。進(jìn)入PLC_2設(shè)備組態(tài)界面選擇PN/IE_1并配置相應(yīng)的IP地址，如圖10-39所示。兩個(gè)PLC的地址可以自定義設(shè)置，但是一定要在同一網(wǎng)段內(nèi)。2024/10/22二知識(shí)講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信

3)在PLC_2中不能再新建子網(wǎng)，直接下拉找到PLC_1中新建的PN/IE_1子網(wǎng)，選擇子網(wǎng)后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)配置PLC_2的IP。2024/10/22二知識(shí)講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信4)此時(shí)可在項(xiàng)目設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)中看到兩個(gè)PLC已經(jīng)連接在一起。2024/10/22二知識(shí)講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信5)開放式通信是一種基于程序控制的通信，所以此時(shí)組態(tài)已經(jīng)完成，接下來(lái)在程序中調(diào)用相關(guān)指令即可。在PLC_1程序中調(diào)用TSEND_C指令，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成指令數(shù)據(jù)塊，如圖10-42所示。圖10-42調(diào)用TSEND_C指令2024/10/22二知識(shí)講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信6)點(diǎn)擊圖10-42中的工具箱圖標(biāo)或選中屬性反鍵進(jìn)入屬性設(shè)置，在設(shè)置中伙伴選擇PLC_2,如圖10-43所示。如圖10-43選擇通信伙伴2024/10/22二知識(shí)講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信7)在PLC_1連接數(shù)據(jù)處選擇新建，在伙伴連接數(shù)據(jù)處選擇新建，PLC_1為主動(dòng)建立連接，選擇完成后如圖10-44所示。圖10-44設(shè)置連接參數(shù)2024/10/22二知識(shí)講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信8)PLC_1連接數(shù)據(jù)PLC_1_Send_DB為系統(tǒng)新建在PLC_1中的指向連接描述的指針。PLC_2連接數(shù)據(jù)PLC_2_Receive_DB為系統(tǒng)新建在PLC_2中的指向連接描述的指針，可在PLC_2程序塊-系統(tǒng)塊中找到。PLC_1程序段1：發(fā)送數(shù)據(jù)圖10-45PLC_1程序段12024/10/22二知識(shí)講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信9)MO.O為系統(tǒng)時(shí)鐘存儲(chǔ)字節(jié)中的以10HZ頻率接通的位;“PLC_1_Send_DB”為設(shè)置連接參數(shù)時(shí)自動(dòng)生成連接描述數(shù)據(jù)塊;P#M100.OINT10表示傳輸?shù)臄?shù)據(jù)從M100.0開始，傳輸10個(gè)整數(shù)（int）給PLC_2,如圖10-45所示。10)在PLC_2程序中調(diào)用TRCV_C指令，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成指令數(shù)據(jù)塊，如圖10-46所示。調(diào)用TRCV_C指令圖10-46調(diào)用TRCV_C指令2024/10/22二知識(shí)講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信11)點(diǎn)擊圖10-46中的工具箱圖標(biāo)或選中屬性反鍵進(jìn)入屬性設(shè)置，在設(shè)置中伙伴選擇PLC_1。2024/10/22二知識(shí)講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信12)在PLC_1連接數(shù)據(jù)處選擇PLC_2_Recieve_DB，伙伴處參數(shù)和連接機(jī)制均會(huì)自動(dòng)生成。圖10-48設(shè)置連接參數(shù)2024/10/22二知識(shí)講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信13)PLC_2連接數(shù)據(jù)PLC_2_Receive_DB為系統(tǒng)新建在PLC_2中的指向連接描述的指針，PLC_1連接數(shù)據(jù)PLC_1_Send_DB為系統(tǒng)新建在PLC_1中的指向連接描述的指針。，可在PLC_1程序塊-系統(tǒng)塊中找到。14)PLC_2程序段1：接收數(shù)據(jù)EN_R=1為TRCV_C指令一直接收數(shù)據(jù);“PLC_2_Receive_DB”為設(shè)置連接參數(shù)時(shí)自動(dòng)生成連接描述數(shù)據(jù)塊;P#M200.OINT10表示接收的數(shù)據(jù)從M200.0開始，傳輸10個(gè)整數(shù)（int）給PLC_2,如圖10-49所示。圖10-49PLC_2程序段12024/10/22二知識(shí)講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信15)此時(shí)PLC_1向PLC_2發(fā)送數(shù)據(jù)，PLC_2接收PLC_1發(fā)送數(shù)據(jù)程序編寫完成，仿真結(jié)果如下。PLC_1向PLC_2發(fā)送數(shù)據(jù)，在PLC_1中新建監(jiān)控表，輸入想要發(fā)送的數(shù)值并寫入PLC，監(jiān)視，如圖10-50所示。圖10-50PLC_1發(fā)送數(shù)據(jù)監(jiān)控表2024/10/22二知識(shí)講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信PLC_2接收PLC_1發(fā)送的數(shù)據(jù)，在PLC_2中新建監(jiān)控表，直接監(jiān)視，如圖10-51所示。上述開放式通信只講述了PLC_1發(fā)送數(shù)據(jù)，PLC_2接收數(shù)據(jù)。PLC_2發(fā)送數(shù)據(jù)，PLC_1接收數(shù)據(jù)與上述操作流程一致，在此不再概述，需要時(shí)按照上述操作執(zhí)行即可。圖10-51PLC_2接收數(shù)據(jù)監(jiān)控表2024/10/22三工作任務(wù)1.項(xiàng)目要求

現(xiàn)有三個(gè)交通路口，組成綠色通道交通燈系統(tǒng)（綠色通道即汽車以一定速度行駛，從一號(hào)交通燈出發(fā)后，在即將到達(dá)二號(hào)交通燈時(shí)，二號(hào)交通燈變?yōu)榫G燈，到達(dá)三號(hào)交通燈時(shí)，三號(hào)交通燈變?yōu)榫G燈）。交通信號(hào)燈由紅、黃、綠三種顏色的燈組成的紅綠燈。要求按下啟動(dòng)按鈕，三組交通燈開始運(yùn)行，一號(hào)燈啟動(dòng)后，一分鐘后二號(hào)交通燈運(yùn)行，再一分鐘候三號(hào)交通燈開始運(yùn)行。交通燈南北方向紅燈亮20s，同時(shí)東西方向綠燈亮15s，15s后東西方向黃燈常亮3s，3s后以2HZ頻率閃爍2s；東西方向黃燈閃爍結(jié)束后，東西方向紅燈亮20s，同時(shí)南北方向綠燈亮15s，15s后南北方向黃燈常亮3s，3s后以2HZ頻率閃爍兩秒。循環(huán)執(zhí)行程序。按下停止按鈕，紅綠燈停止運(yùn)行。2024/10/22三工作任務(wù)2.項(xiàng)目分析

每個(gè)交通燈路口南北方向各三種顏色燈，即每個(gè)交通路口需要6各輸出點(diǎn)，且每個(gè)路口之間距離較遠(yuǎn)，通過(guò)通信的方式控制更為經(jīng)濟(jì)，所以共用3臺(tái)PLC，每個(gè)PLC控制一個(gè)交通路口。CPU1214DC/DC/DCPLC是14個(gè)輸入點(diǎn)，10個(gè)晶閘管輸出點(diǎn)的PLC，滿足項(xiàng)目要求，故選用CPU1214DC/DC/DCPLC。當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕后，PLC1通過(guò)通信將啟動(dòng)信號(hào)發(fā)送到PLC2、PLC3，PLC2和PLC3接收到啟動(dòng)信號(hào)后各自開始延時(shí)計(jì)時(shí)，在延時(shí)時(shí)間到后開始執(zhí)行信號(hào)燈運(yùn)轉(zhuǎn)的邏輯程序。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施1.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖10-52控制系統(tǒng)流程圖S0:系統(tǒng)初始化S1:一號(hào)燈總定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，由定時(shí)器輸出自復(fù)位定時(shí)器S2:一號(hào)燈南北方向紅燈亮20s，同時(shí)東西方向綠燈亮15s，15s后東西

方向黃燈常亮3s，3s后以2HZ頻率閃爍2sS3:一號(hào)燈東西方向紅燈亮20s，同時(shí)南北方向綠燈亮15s，15s后南北方向黃燈常亮3s，3s后以2HZ頻率閃爍2sS4:判斷是否按下停止按鈕S5:定時(shí)10s啟動(dòng)二號(hào)燈S6:二號(hào)燈總定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，由定時(shí)器輸出自復(fù)位定時(shí)器S7:二號(hào)燈南北方向紅燈亮20s，同時(shí)東西方向綠燈亮15s，15s后東西方向黃燈常亮3s，3s后以2HZ頻率閃爍2sS8:二號(hào)燈東西方向紅燈亮20s，同時(shí)南北方向綠燈亮15s，15s后南北方向黃燈常亮3s，3s后以2HZ頻率閃爍2s2024/10/22四任務(wù)實(shí)施1.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖10-52控制系統(tǒng)流程圖S9:判斷是否按下停止按鈕S10:定時(shí)20s啟動(dòng)三號(hào)燈S11:三號(hào)燈總定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，由定時(shí)器輸出自復(fù)位定時(shí)器S12:三號(hào)燈南北方向紅燈亮20s，同時(shí)東西方向綠燈亮15s，15s后東西方向黃燈常亮3s，3s后以2HZ頻率閃爍2sS13:三號(hào)燈東西方向紅燈亮20s，同時(shí)南北方向綠燈亮15s，15s后南北方向黃燈常亮3s，3s后以2HZ頻率閃爍2sS14:判斷是否按下停止按鈕S15:結(jié)束2024/10/22四任務(wù)實(shí)施1.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖10-52控制系統(tǒng)流程圖X1:按下啟動(dòng)按鈕X2:一號(hào)燈總定時(shí)器時(shí)間大于0S，小于20SX3:一號(hào)燈總定時(shí)器時(shí)間大于20S，小于40SX4:一號(hào)燈總定時(shí)器計(jì)時(shí)完成X5:二號(hào)燈啟動(dòng)X6:二號(hào)燈總定時(shí)器時(shí)間大于0S，小于20SX7:二號(hào)燈總定時(shí)器時(shí)間大于20S，小于40SX8:二號(hào)燈總定時(shí)器計(jì)時(shí)完成X9:三號(hào)的啟動(dòng)X10:三號(hào)燈總定時(shí)器時(shí)間大于0S，小于20SX11:三號(hào)燈總定時(shí)器時(shí)間大于20S，小于40SX12:三號(hào)燈總定時(shí)器計(jì)時(shí)完成2024/10/22四任務(wù)實(shí)施2.I/O地址分配輸入信號(hào)輸出信號(hào)輸入元件作用輸入繼電器輸出元件作用輸出繼電器SB0停止按鈕I0.0NBR1號(hào)南北紅燈Q0.0SB1啟動(dòng)按鈕I0.1NBG1號(hào)南北綠燈Q0.1

NBY1號(hào)南北黃燈Q0.2

DXR1號(hào)東西紅燈Q0.3

DXG1號(hào)東西綠燈Q0.4

DXY1號(hào)東西黃燈Q0.5輸入信號(hào)輸出信號(hào)輸入元件作用輸入繼電器輸出元件作用輸出繼電器

NBR2號(hào)南北紅燈Q0.0

NBG2號(hào)南北綠燈Q0.1

NBY2號(hào)南北黃燈Q0.2

DXR2號(hào)東西紅燈Q0.3

DXG2號(hào)等下綠燈Q0.4

DXY2號(hào)東西黃燈Q0.5輸入信號(hào)輸出信號(hào)輸入元件作用輸入繼電器輸出元件作用輸出繼電器

NBR3號(hào)南北紅燈Q0.0

NBG3號(hào)南北綠燈Q0.1

NBY3號(hào)南北黃燈Q0.2

DXR3號(hào)東西紅燈Q0.3

DXG3號(hào)等下綠燈Q0.4

DXY3號(hào)東西黃燈Q0.5PLC1:PLC2:PLC3:2024/10/22四任務(wù)實(shí)施3.系統(tǒng)接線圖

此任務(wù)采用1214PLC,PLC電源供電24V，輸入供電24V，公共端接0V，即漏型接法，啟動(dòng)按鈕和停止按鈕給到PLC輸入點(diǎn)I0.0、I0.1，PLC接收開關(guān)按鈕傳來(lái)的高電平信號(hào)。輸出供電24V，只要源型接法，三個(gè)PLC的輸出點(diǎn)Q0.0-Q0.5分別給到兩個(gè)方向的三種顏色燈，由PLC給出高電平信號(hào)控制燈的通斷，如圖10-53所示、10-54所示、10-55所示。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施3.系統(tǒng)接線圖

此任務(wù)采用1214PLC,PLC電源供電24V，輸入供電24V，公共端接0V，即漏型接法，啟動(dòng)按鈕和停止按鈕給到PLC輸入點(diǎn)I0.0、I0.1，PLC接收開關(guān)按鈕傳來(lái)的高電平信號(hào)。輸出供電24V，只要源型接法，三個(gè)PLC的輸出點(diǎn)Q0.0-Q0.5分別給到兩個(gè)方向的三種顏色燈，由PLC給出高電平信號(hào)控制燈的通斷，如圖10-53所示、10-54所示、10-55所示。圖10-54PLC2接線圖2024/10/22四任務(wù)實(shí)施3.系統(tǒng)接線圖

此任務(wù)采用1214PLC,PLC電源供電24V，輸入供電24V，公共端接0V，即漏型接法，啟動(dòng)按鈕和停止按鈕給到PLC輸入點(diǎn)I0.0、I0.1，PLC接收開關(guān)按鈕傳來(lái)的高電平信號(hào)。輸出供電24V，只要源型接法，三個(gè)PLC的輸出點(diǎn)Q0.0-Q0.5分別給到兩個(gè)方向的三種顏色燈，由PLC給出高電平信號(hào)控制燈的通斷，如圖10-53所示、10-54所示、10-55所示。圖10-55PLC3原理圖2024/10/22四任務(wù)實(shí)施4.程序設(shè)計(jì)（1）設(shè)備組態(tài)：1）新建一個(gè)項(xiàng)目，添加3個(gè)CPU1214CDC/DC/DCPLC,3個(gè)PLC的IP地址分別設(shè)為192.168.0.1、192.168.0.2、192.168.0.32024/10/22四任務(wù)實(shí)施4.程序設(shè)計(jì)

2）PLC新建后，進(jìn)入設(shè)備組態(tài)，雙擊PLC在屬性中激活時(shí)鐘存儲(chǔ)器。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施4.程序設(shè)計(jì)3）3個(gè)PLC要配合完成任務(wù)，那么3臺(tái)PLC之間就要進(jìn)行通信，所以在組態(tài)時(shí)需要直接把子網(wǎng)建立好，并且3臺(tái)PLC在同一子網(wǎng)內(nèi)，建立子網(wǎng)時(shí)直接在設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)中把三臺(tái)設(shè)備的以太網(wǎng)口連接即可，如圖10-58所示。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施（2）變量定義:圖10-59PLC1變量表

1）在PLC1中I0.0為啟動(dòng),I0.1為停止，Q0.0-Q0.5為PLC輸出到兩個(gè)方向的燈；MB0為系統(tǒng)時(shí)鐘；MB20為發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)，如圖10-59所示。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施（2）變量定義:圖10-60PLC2變量表

2）在PLC2中Q0.0-Q0.5為PLC輸出到兩個(gè)方向的燈；MB0為系統(tǒng)時(shí)鐘；MB20為數(shù)據(jù)接收區(qū)，從數(shù)據(jù)接收區(qū)中提取M10.0和M10.1兩個(gè)位，這兩個(gè)位對(duì)應(yīng)PLC1中發(fā)送的啟動(dòng)和停止信號(hào)，如圖10-60所示。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施（2）變量定義:圖10-61PLC3變量表3）在PLC3中Q0.0-Q0.5為PLC輸出到兩個(gè)方向的燈；MB0為系統(tǒng)時(shí)鐘；MB20為數(shù)據(jù)接收區(qū)，從數(shù)據(jù)接收區(qū)中提取M10.0和M10.1兩個(gè)位，這兩個(gè)位對(duì)應(yīng)PLC1中發(fā)送的啟動(dòng)和停止信號(hào)，如圖10-61所示。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施（3）建立通信：1）首先在PLC1主程序中調(diào)用一個(gè)TSEND_C功能塊，發(fā)送數(shù)據(jù)對(duì)象為PLC2。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施（3）建立通信：2）點(diǎn)擊塊右上方的小工具箱圖標(biāo)組態(tài)連接，伙伴選擇PLC2。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施（3）建立通信：3）在PLC1和PLC2的連接數(shù)據(jù)處選擇新建，此處新建的數(shù)據(jù)為連接數(shù)據(jù)。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施（3）建立通信：3）在PLC1和PLC2的連接數(shù)據(jù)處選擇新建，此處新建的數(shù)據(jù)為連接數(shù)據(jù)。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施（3）建立通信：4）在PLC2主程序中調(diào)用TRCV_C功能塊，組態(tài)和PLC1的連接。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施（3）建立通信：5）點(diǎn)擊塊右上方的小工具箱圖標(biāo)組態(tài)連接，伙伴選擇PLC1。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施（3）建立通信：6）在PLC1和PLC2的連接數(shù)據(jù)選擇在PLC1中新建的數(shù)據(jù)即可，此處選擇的數(shù)據(jù)為連接數(shù)據(jù)。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施（3）建立通信：6）在PLC1和PLC2的連接數(shù)據(jù)選擇在PLC1中新建的數(shù)據(jù)即可，此處選擇的