西门子PLC网络.ppt

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1、第7章西门子PLC通信技术 本章结合具体实例 详细介绍MPI网络的组建方法 如何用全局数据包通信方式实现PLC之间的MPI网络通信 如何实现无组态连接的PLC之间的MPI通信 如何实现有组态连接的PLC之间的MPI通信 如何实现PLC之间的PROFIBUS DP主从通信 如何组态远程I O站 最后介绍了CP342 5分别作为主站和从站的PROFIBUS DP组态应用 7 1西门子PLC网络 7 2MPI网络通信 7 3PROFIBUS现场总线通信技术 7 4思考与练习 返回首页 西门子PLC网络 返回本章 7 2MPI网络通信 MPI是多点通信接口 MultiPointInterface 的简

2、称 MPI物理接口符合ProfibusRS485 EN50170 接口标准 MPI网络的通信速率为19 2kbit s 12Mbit s S7 200只能选择19 2kbit s的通信速率 S7 300通常默认设置为187 5kbit s 只有能够设置为Profibus接口的MPI网络才支持12Mbit s的通信速率 7 2 1MPI网络组建 7 2 2全局数据包通信方式 7 2 3无组态连接的MPI通讯方式 7 2 4有组态连接的MPI通讯方式 返回本章 7 2 1MPI网络组建 用STEP7软件包中的Configuration功能为每个网络节点分配一个MPI地址和最高地址 最好标在节点外壳

3、上 然后对PG OP CPU CP FM等包括的所有节点进行地址排序 连接时需在MPI网的第一个及最后一个节点接入通信终端匹配电阻 往MPI网添加一个新节点时 应该切断MPI网的电源 MPI网络示意图 返回上级 MPI网络连接器 为了保证网络通信质量 总线连接器或中继器上都设计了终端匹配电阻 组建通信网络时 在网络拓扑分支的末端节点需要接入浪涌匹配电阻 返回上级 采用中继器延长网络连接距离 返回上级 7 2 2全局数据包通信方式 全局数据 GD 通信方式以MPI分支网为基础而设计的 在S7中 利用全局数据可以建立分布式PLC间的通讯联系 不需要在用户程序中编写任何语句 S7程序中的FB FC

4、OB都能用绝对地址或符号地址来访问全局数据 最多可以在一个项目中的15个CPU之间建立全局数据通讯 GD通信原理GD通信的数据结构全局数据环GD通信应用利用SFC60和SFC61传递全局数据 返回本节 1 GD通信原理 在MPI分支网上实现全局数据共享的两个或多个CPU中 至少有一个是数据的发送方 有一个或多个是数据的接收方 发送或接收的数据称为全局数据 或称为全局数 具有相同Sender Receiver 发送者 接受者 的全局数据 可以集合成一个全局数据包 GDPacket 一起发送 每个数据包用数据包号码 GDPacketNumber 来标识 其中的变量用变量号码 VariableNum

5、ber 来标识 参与全局数据包交换的CPU构成了全局数据环 GDCircle 每个全局数据环用数据环号码来标识 GDCircleNumber 例如 GD2 1 3表示2号全局数据环 1号全局数据包中的3号数据 返回上级 在PLC操作系统的作用下 发送CPU在它的一个扫描循环结束时发送全局数据 接收CPU在它的一个扫描循环开始时接收GD 这样 发送全局数据包中的数据 对于接收方来说是 透明的 也就是说 发送全局数据包中的信号状态会自动影响接收数据包 接收方对接收数据包的访问 相当于对发送数据包的访问 返回上级 2 GD通信的数据结构 全局数据可以由位 字节 字 双字或相关数组组成 它们被称为全局

6、数据的元素 一个全局数据包由一个或几个GD元素组成 最多不能超过24B 返回上级 3 全局数据环 全局数据环中的每个CPU可以发送数据到另一个CPU或从另一个CPU接收 全局数据环有以下2种 环内包含2个以上的CPU 其中一个发送数据包 其它的CPU接收数据 环内只有2个CPU 每个CPU可既发送数据又接受数据 S7 300的每个CPU可以参与最多4个不同的数据环 在一个MPI网上最多可以有15个CPU通过全局通讯来交换数据 其实 MPI网络进行GD通信的内在方式有两种 一种是一对一方式 当GD环中仅有两个CPU时 可以采用类全双工点对点方式 不能有其它CPU参与 只有两者独享 另一种为一对多

7、 最多4个 广播方式 一个点播 其它接收 返回上级 4 GD通信应用 1 2 应用GD通信 就要在CPU中定义全局数据块 这一过程也称为全局数据通信组态 在对全局数据进行组态前 需要先执行下列任务 定义项目和CPU程序名 用PG单独配置项目中的每个CPU 确定其分支网络号 MPI地址 最大MPI地址等参数 返回上级 4 GD通信应用 2 2 在用STEP7开发软件包进行GD通信组态时 由系统菜单 Options 中的 DefineGlobalData 程序进行GD表组态 具体组态步骤如下 在GD空表中输入参与GD通信的CPU代号 为每个CPU定义并输入全局数据 指定发送GD 第一次存储并编译全

8、局数据表 检查输入信息语法是否为正确数据类型 是否一致 设定扫描速率 定义GD通信状态双字 第二次存储并编译全局数据表 返回上级 例7 2 1 S7 300之间全局数据通信 要求通过MPI网络配置 实现2个CPU315 2DP之间的全局数据通信 生成MPI硬件工作站打开STEP7 首先执行菜单命令 File New 创建一个S7项目 并命名为 全局数据 选中 全局数据 项目名 然后执行菜单命令 Insert Station SIMATIC300Station 在此项目下插入两个S7 300的PLC站 分别重命名为MPI Station 1和MPI Station 2 返回上级 设置MPI网络地

9、址 返回上级 设置MPI地址按上图完成2个PLC站的硬件组态 配置MPI地址和通信速率 在本例中MPI地址分别设置为2号和4号 通信速率为187 5kbit s 完成后点击按钮 保存并编译硬件组态 最后将硬件组态数据下载到CPU 连接网络用Profibus电缆连接MPI节点 接着就可以与所有CPU建立在线连接 可以用SIMATIC管理器中 AccessibleNodes 功能来测试它 返回上级 生成全局数据表 用NetPro组态MPI网络 返回上级 全局数据环组态 返回上级 GDID的意义 返回上级 定义扫描速率和状态信息 返回上级 5 利用SFC60和SFC61传递全局数据 利用SFC60G

10、D SND和SFC61GD RCV可以以事件驱动方式来实现全局通讯 为了实现纯程序控制的数据交换 在全局数据表中必须将扫描速率定义为0 可单独使用循环驱动或程序控制方式 也可组合起来使用 SFC60用来按设定的方式采集并发送全局数据包 SFC61用来接收发送来的全局数据包并存入设定区域中 为了保证数据交换的连贯性 在调用SFC60或SFC61之前所有中断都应被禁止 可以使用SFC39禁止中断 SFC40开放中断 使用SFC41延时处理中断 SFC42开放延时 返回上级 例7 2 2 用SFC60发送全局数据GD2 1 用SFC61接收全局数据GD2 2 使用系统功能 SFC 或系统功能块 SF

11、B 时 需切换到在线视窗 查看当前CPU是否具备所需要的系统功能或系统功能块 然后将它们拷贝到项目的 Blocks 文件夹内 接下来可切换到离线视窗调用系统功能或系统功能块 使用SFC60和SFC61实现全局数据的发送与接收 必须进行全局数据包的组态 参照 例7 2 1 现假设已经在全局数据表中完成了GD组态 以MPI Station 1为例 设预发送数据包为GD2 1 预接收数据包为GD2 2 要求当M1 0为 1 时发送全局数据GD2 1 当M1 2为 1 时接收全局数据GD2 2 返回上级 用SFC60发送全局数据GD2 1 用SFC61接收全局数据GD2 2 返回上级 7 2 3无组态

12、连接的MPI通讯方式 调用系统功能SFC 用系统功能SFC65 69 可以在无组态情况下实现PLC之间的MPI的通讯 这种通讯方式适合于S7 300 S7 400和S7 200之间的通讯 无组态通讯又可分为两种方式 双向通讯方式和单向通讯方式 无组态通讯方式不能和全局数据通讯方式混合使用 双向通讯方式单向通讯 返回本节 1 双向通讯方式 双向通讯方式要求通讯双方都需要调用通讯块 一方调用发送块发送数据 另一方就要调用接收块来接收数据 适用S7 300 400之间通讯 发送块是SFC65 X SEND 接收块是SFC66 X RCV 下面举例说明如何实现无组态双向通讯 例7 2 3 无组态双向通

13、讯 设2个MPI站分别为MPI Station 1 MPI地址为设为2 和MPI Station 2 MPI地址设为4 要求MPI Station 1站发送一个数据包到MPI Station 2站 返回上级 生成MPI硬件工作站 打开STEP7 创建一个S7项目 并命名为 双向通讯 在此项目下插入两个S7 300的PLC站 分别重命名为MPI Station 1和MPI Station 2 MPI Station 1包含一个CPU315 2DP MPI Station 2包含一个CPU313C 2DP 设置MPI地址 完成2个PLC站的硬件组态 配置MPI地址和通信速率 在本例中CPU315

14、2DP和CPU313C 2DP的MPI地址分别设置为2号和4号 通信速率为187 5kbit s 完成后点击按钮 保存并编译硬件组态 最后将硬件组态数据下载到CPU 返回上级 编写发送站的通讯程序 在MPI Station 1站的循环中断组织块OB35中调用SFC65 将I0 0 I1 7发送到MPI Station 2站 MPI Station 1站OB35中的通讯程序如图所示 返回上级 编写接收站的通讯程序 在MPI Station 2站的主循环组织块OB1中调用SFC66 接收MPI Station 1站发送的数据 并保存在MB10和MB11中 MPI Station 2站OB1中的通讯

15、程序如图所示 返回上级 2 单向通讯 单向通讯只在一方编写通讯程序 也就是客户机与服务器的访问模式 编写程序一方的CPU作为客户机 无需编写程序一方的CPU作为服务器 客户机调用SFC通讯块对服务器进行访问 SFC67 X GET 用来读取服务器指定数据区中的数据并存放到本地的数据区中 SFC68 X PUT 用来将本地数据区中的数据写到服务器中指定的数据区 例7 2 4 无组态单向通讯 建立两个S7 300站 MPI Station 1 CPU315 2DP MPI地址设置为2 和MPI Station 2 CPU313C 2DP MPI地址设置为3 CPU315 2DP作为客户机 CPU3

16、13C 2DP作为服务器 返回上级 生成MPI硬件工作站 打开STEP7编程软件 创建一个S7项目 并命名为 单向通讯 在此项目下插入两个S7 300的PLC站 分别重命名为MPI Station 1和MPI Station 2 设置MPI地址 在本例中将CPU315 2DP和CPU313C 2DP的MPI地址分别设置为2号和3号 通信速率为187 5kbit s 完成后点击按钮 保存并编译硬件组态 最后将硬件组态数据下载到CPU 返回上级 生成MPI硬件工作站 打开STEP7编程软件 创建一个S7项目 并命名为 单向通讯 在此项目下插入两个S7 300的PLC站 分别重命名为MPI Station 1和MPI Station 2 设置MPI地址 在本例中将CPU315 2DP和CPU313C 2DP的MPI地址分别设置为2号和3号 通信速率为187 5kbit s 完成后点击按钮 保存并编译硬件组态 最后将硬件组态数据下载到CPU 返回上级 编写客户机的通讯程序 返回上级 7 2 4有组态连接的MPI通讯方式 调用系统功能块SFB 对于MPI网络 调用系统功能块SFB进行PLC站之间