PLC應用技術項目化教程（S7-1200） 課件 項目四 PLC網(wǎng)絡基礎

項目四PLC網(wǎng)絡基礎PLC應用技術項目化教程（s7-1200）教學導航技能目標0201知識目標1）掌握博途軟件的使用2）西門子S7-1200系列PLC的通訊功能3）西門子S7系列PLC系統(tǒng)之間的S7通訊1）會利用博途軟件建立兩臺PLC之間的通訊2）利用通訊功能完成控制程序的編寫S7-1200系列PLC的通訊功能011、S7-1200系列PLC的通訊功能西門子S7-1200系列PLC的CPU上集成有以太網(wǎng)通訊接口，是支持TCP相關的通訊功能的，同時，我們還可以使用相關通訊模塊進行通訊功能的擴展，使S7-1200系列PLC能夠支持諸如ProfibusDP、Modbus或RS-485等通訊功能。1、S7-1200系列PLC的通訊功能（1）以太網(wǎng)通訊功能西門子S7-1200系列PLC的CPU模塊本體上通常集成有1個或2個以太網(wǎng)接口，用來實現(xiàn)以太網(wǎng)的通訊功能。S7-1200的以太網(wǎng)通訊主要有下列三種：

S7通訊，即西門子系列的PLC之間實現(xiàn)的通訊；開放式通訊，包含TCP通訊，ISO_ON_TCP通訊，UDP通訊，ModbusTCP通訊等；Profinet通訊是開放的、標準的、實時的工業(yè)以太網(wǎng)標準1、S7-1200系列PLC的通訊功能（2）通過擴展的通訊模塊能實現(xiàn)其他方式的通訊通過CM1243-5和CM1242-5，能實現(xiàn)ProfibusDP的主從通訊方式；通過CM1241RS422/485，CM1241RS232或CB1241RS485能實現(xiàn)串口通訊，主要包括USS通訊，Modbus通訊，自由口通訊等。1、S7-1200系列PLC的通訊功能（3）通過擴展的分布式I/O能實現(xiàn)通訊端口的擴展通過分布式I/O-ET200MP，能實現(xiàn)對ProfibusDP通訊接口的擴展；通過分布式I/O-ET200SP，能實現(xiàn)對Profinet通訊接口的擴展；1、S7-1200系列PLC的通訊功能（4）AS-i通訊通過S7-1200CM1243-2AS-i主站可將AS-i網(wǎng)絡連接到S7-1200CPU。2、S7-1200系列CPU支持的通信服務2、S7-1200系列CPU支持的通信服務3、PLC系統(tǒng)的網(wǎng)絡的功能依據(jù)網(wǎng)絡的功能特性、通訊對象及內容的不同，PLC系統(tǒng)的網(wǎng)絡可以分為三類：數(shù)據(jù)信息類、控制類和設備類。

信息網(wǎng)主要是為了使PLC與計算機進行聯(lián)網(wǎng)。

控制網(wǎng)主要是為PLC與PLC之間進行網(wǎng)絡的連接，是工業(yè)控制網(wǎng)絡中比較普遍，形式和類型也比較多的一種網(wǎng)絡。

設備網(wǎng)主要是指PLC系統(tǒng)與其他智能裝置、智能傳感器進行的聯(lián)網(wǎng)，建立設備網(wǎng)絡后，PLC系統(tǒng)與智能裝置互相調用，交換設備數(shù)據(jù)，實現(xiàn)自動控制系統(tǒng)的完整功能。3、PLC系統(tǒng)的網(wǎng)絡的功能表4-1-2PLC相關網(wǎng)絡指令3、PLC系統(tǒng)的網(wǎng)絡的功能4、西門子S7系列PLC系統(tǒng)之間的S7通訊本實例要實現(xiàn)兩臺S7-1200PLC間的通訊，兩臺CPU模塊間的數(shù)據(jù)交換是通過遠程讀寫指令塊來實現(xiàn)的。4、西門子S7系列PLC系統(tǒng)之間的S7通訊創(chuàng)建一個新的項目，命名為“S7通訊實例”,在“新手上路”窗口中，選擇“組態(tài)設備”，為新建的項目添加硬件設備。在組態(tài)設備的窗口中點擊“添加新設備”，選擇“控制器”，找到CPU模塊1212CDC/DC/DC中的6ES7-1AE40-0XB0,設備名稱使用默認的“PLC_1”。

完成一個CPU模塊的硬件配置后，我們需要添加另一個CPU以實現(xiàn)兩個CPU之間的通訊。在“項目樹”中雙擊“添加新設備”，在彈出的窗口中，找到CPU模塊1214CDC/DC/DC中的6ES7-1AG40-0XB0，名稱使用默認的“PLC_2”。4、西門子S7系列PLC系統(tǒng)之間的S7通訊4、西門子S7系列PLC系統(tǒng)之間的S7通訊我們需要對兩個進行網(wǎng)絡相關的設置，在“設備視圖”選擇對應的CPU模塊，我們先選擇“PLC_1”模塊進行設置，點選“PLC_1”模塊的網(wǎng)絡接口，在其“屬性”菜單中的“常規(guī)”選項卡中找到“以太網(wǎng)地址”，將IP地址設置為192.168.0.1，子網(wǎng)掩碼設置為255.255.255.0。4、西門子S7系列PLC系統(tǒng)之間的S7通訊點選“PLC_1”模塊的網(wǎng)絡接口，在其“屬性”菜單中進行相應設置。4、西門子S7系列PLC系統(tǒng)之間的S7通訊點選整個模塊，在其“屬性”菜單中的“常規(guī)”選項卡中找到“連接機制”，將“允許來自遠程對象的PUT/GET通信訪問”勾選激活。4、西門子S7系列PLC系統(tǒng)之間的S7通訊使用同樣的方法將“PLC_2”模塊的IP地址設置為192.168.0.2，子網(wǎng)掩碼設置為255.255.255.0，并激活其“允許來自遠程對象的PUT/GET通信訪問”通訊功能。4、西門子S7系列PLC系統(tǒng)之間的S7通訊

切換到“網(wǎng)絡視圖”，我們會看到兩個PLC項目，現(xiàn)在需要建立兩個項目間的連接，點擊“連接”按鈕，并在其復選框中選擇“S7連接”，用鼠標將兩個CPU模塊的網(wǎng)絡接口連接起來，就建立了兩個PLC項目間的“S7連接”。5、S7通訊通訊程序的編寫在“PLC_1”項目中的“PLC變量”中，建立六個位存儲（M）布爾型變量，以滿足后續(xù)PUT/GET指令的調用。5、S7通訊通訊程序的編寫

在“PLC_1”項目中建立一個全局數(shù)據(jù)塊，用于存放需要下發(fā)給目標站點的相關數(shù)據(jù)，命名為“下發(fā)數(shù)據(jù)”。

在“PLC_1”項目中創(chuàng)建第二個全局數(shù)據(jù)塊，用于存放從目標站點讀取回來的相關數(shù)據(jù)，命名為“反饋數(shù)據(jù)”。

在“PLC_2”項目中分別創(chuàng)建兩個全局數(shù)據(jù)塊，第一個用于接收主站下發(fā)的相關數(shù)據(jù)，命名為“接收數(shù)據(jù)”；第二個用于反饋實時的運行數(shù)據(jù)，命名為“運行數(shù)據(jù)”。5、S7通訊通訊程序的編寫特別強調一點，使用PUT/GET指令需要用到全局數(shù)據(jù)塊的絕對地址訪問模式，在建立完全局數(shù)據(jù)塊后，在其屬性菜單中須將其“優(yōu)化的塊訪問”選項取消選擇，否則無法正確的配置PUT/GET指令，四個全局數(shù)據(jù)塊都需要取消此選項。5、S7通訊通訊程序的編寫

現(xiàn)在我們有四個數(shù)據(jù)塊，對應PUT和GET命令，分為兩組。PUT指令將項目“PLC_1”的“下發(fā)數(shù)據(jù)DB2”中的相關內容發(fā)送到項目“PLC_2”的“接收數(shù)據(jù)DB1”中；GET指令將項目“PLC_2”的“運行數(shù)據(jù)DB2”中的相關內容讀取并保存到項目“PLC_1”的“反饋數(shù)據(jù)DB3”中。

可以看出，PUT/GET指令同步了兩個PLC項目中的特定的全局數(shù)據(jù)塊，這就要求被同步的兩個全局數(shù)據(jù)塊的內部變量構成及其類型必須是一致的。5、S7通訊通訊程序的編寫在“PLC_1”項目中的“下發(fā)數(shù)據(jù)DB2”及“PLC_2”項目中的“接收數(shù)據(jù)DB1”中創(chuàng)建如圖所示的變量。5、S7通訊通訊程序的編寫在“PLC_1”項目的“反饋數(shù)據(jù)DB3”及“PLC_2”項目中的“運行數(shù)據(jù)DB2”中創(chuàng)建如圖所示的變量。5、S7通訊通訊程序的編寫我們在Main（OB1）塊中調用PUT指令，如圖所示。指令調用時會自動創(chuàng)建背景數(shù)據(jù)塊，然后點擊指令塊上的“工具箱”小圖標，對PUT指令進行參數(shù)配置，伙伴選擇PLC_25、S7通訊通訊程序的編寫本實例是以“PLC_1”為主體，PUT指令是在“PLC_1”的“Main（OB1）”中調用的，可以在PUT指令的屬性中看到，“PLC_1”側的“主動建立連接”是被激活的。5、S7通訊通訊程序的編寫PUT指令中參數(shù)設置方式如右圖所示。PUT指令塊的輸入引腳定義：①REQ，激活PUT指令，可根據(jù)實際控制要求，在特定的條件下激活；一般用系統(tǒng)時鐘脈沖周期性激活，這個使用5Hz脈沖激活PUT指令；②ID，連接號，要與連接配置中一致，創(chuàng)建連接時的本地連接號，可以在連接屬性中查到，如下圖；③ADDR_1，發(fā)送到通信伙伴數(shù)據(jù)區(qū)的地址；這里的P#DB1.DBX0.0DWORD2的具體含義是：發(fā)送到目標站點的DB1全局數(shù)據(jù)塊中，數(shù)據(jù)存放的起始地址是DBX0.0，類型是雙字（DWORD），數(shù)據(jù)長度為2個雙字；④SD_1，本地發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)；這里的P#DB2.DBX0.0DWORD2的具體含義是：向外發(fā)送主站（本站點）DB2全局數(shù)據(jù)塊中的相關數(shù)據(jù)，起始地址是DBX0.0，類型是雙字（DWORD），數(shù)據(jù)長度為2個雙字；PUT指令塊的輸出引腳定義：⑤DONE，為1時表示發(fā)送完成；⑥ERROR，為1時表示有故障發(fā)生；⑦STATUS，狀態(tài)代碼。5、S7通訊通訊程序的編寫以同樣的方法在OB1中調用GET指令，從目標站點的CPU讀取數(shù)據(jù)，GET指令的參數(shù)配置過程與PUT類似。GET指令塊的輸入引腳定義：①REQ，激活GET指令，可根據(jù)實際控制要求，在特定的條件下激活；一般用系統(tǒng)時鐘脈沖周期性激活，這個使用5Hz脈沖激活GET指令；②ID，連接號，要與連接配置中一致，創(chuàng)建連接時的本地連接號，可以在連接屬性中查到；③ADDR_1，讀取通信伙伴數(shù)據(jù)區(qū)的地址；這里的P#DB2.DBX0.0BYTE1的具體含義是：讀取目標站點的DB2全局數(shù)據(jù)塊中的相關數(shù)據(jù)，其起始地址是DBX0.0，類型是字節(jié)型（BYTE），數(shù)據(jù)長度為1個字節(jié)型變量；GET指令塊的輸出引腳定義：④RD_1，本站接收數(shù)據(jù)區(qū)；這里的P#DB3.DBX0.0BYTE1的具體含義是：將從外部（目標站點）讀取回來的數(shù)據(jù)存放在本地DB2全局數(shù)據(jù)塊中，存放的起始地址是DBX0.0，類型是字節(jié)型（BYTE），數(shù)據(jù)長度為1個字節(jié)型變量。⑤NDR，為1時表示接收到新數(shù)據(jù)；⑥ERROR，為1時表示有故障發(fā)生；⑦STATUS，狀態(tài)代碼。完成所有指令的配置后，需要對項目進行編譯，這里使用到全局數(shù)據(jù)塊的絕對地址訪問模式，在編譯時建議選擇軟件的完全重建模式進行編譯，完成編譯后將項目下載到對應的PLC模塊中，就可以實現(xiàn)兩臺PLC間的通訊了。通訊后的數(shù)據(jù)利用，與其他全局數(shù)據(jù)塊是一樣的，可以直接在數(shù)據(jù)塊中進行數(shù)據(jù)修改，以驗證通訊的有效性。6、控制程序與通訊功能的結合

與其他全局數(shù)據(jù)塊是一樣的，配合通訊建立的全局數(shù)據(jù)塊，是可以在需要的OB塊、FB塊及FC中進行相應讀寫操作的，即將控制程序中的相關信息寫入全局數(shù)據(jù)塊，以傳遞至其他PLC使用。同時，也可以將通訊數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)讀取出來參與到程序控制中。

如圖所示，利用上面建立的通訊數(shù)據(jù)架構在“PLC_2”中編寫的控制程序。6、控制程序與通訊功能的結合

此段程序的功能理