《电器控制与PLC 控制技术 教学课件 ppt 作者 许缪 王淑英 等主编 第10章 可编程序控制器网络及通信》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电器控制与PLC 控制技术 教学课件 ppt 作者 许缪 王淑英 等主编 第10章 可编程序控制器网络及通信（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一节 网络概述,第二节 S7-200系列CPU与计算机设备的通信,第三节 S7-200系列PLC自由口通信,第四节 网络通信运行,第十章 可编程序控制器网络及通信,第一节 网络概述,一、 联网目的,二、 网络结构和通信协议,（一）链接结构,（二）联网结构,图10-1 联网结构示意图,1.星形结构,只有一个中心节点，网络上其他各节点都分别与中心节点相连，通信功能由中心节点进行管理，并通过中心节点实现数据交换。,2.总线结构,这种结构的所有节点都通过相应硬件连接到一条无源公共总线上，任何一个节点发出的信息都可沿着总线传输，并被总线上其他任意节点接收。它的传输方向是从发送节点向两端扩散传送。,3.
2、环形结构,环形结构中的各节点通过有源接口连接在一条闭合的环形通信线路中，是点对点式结构，即一个节点只能把数据传送到下一个节点。若下一个节点不是数据发送的目的节点，则再向下传送直到目的节点接收为止。,（三）网络通信协议,在通信网络中，各网络节点，各用户主机为了进行通信，就必须共同遵守一套事先制定的规则，称为协议。,三、通信方式,（一）串行数据传送与并行数据传送,1.并行数据传送,2.串行数据传送,（二）异步方式与同步方式,串行通信数据的传送是一位一位分时进行的。根据串行通信数据传输方式的不同可以分为异步方式和同步方式。,1.异步方式,异步方式又称为起止方式。它在发送字符时，要先发送起始位，然后才
3、是字符本身，最后是停止位。字符之后还可以加入奇偶校验位。 异步传送较为简单，但要增加传送位，将影响传输速率。异步传送是靠起始位和波特率来保持同步的。PLC网络多采用异步方式传送数据。,2.同步方式,同步方式要在传送数据的同时，也传递时钟同步信号，并始终按照给定的时刻采集数据。同步方式传递数据虽提高了数据的传输速率，但对通信系统要求较高。,四、网络配置,网络配置与建立网络的目的、网络结构以及通讯方式有关，但任何网络，其结构配置都包括硬件、软件两个方面。,（一）硬件配置,1.通信接口,2.通信介质,（二）软件配置,要实现PLC的联网控制，就必须遵循一些网络协议。不同公司的机型，通信软件各不相同。软
4、件一般分为两类，一类是系统编程软件，用以实现计算机编程，并把程序下载到PLC，且监控PLC工作状态。,第二节 S7200系列CPU与计算机设备的通信,一、S7200系列CPU的通信性能,（一）SIEMENS公司的网络层次结构,图10-2 SIEMENS公司S7系列PLC网络层次结构,（二）S7系列的通信协议,1.PPI协议,PPI(Point-to-point-Interface)协议，即点对点接口，是一个主/从协议。协议规定主站向从站发出申请，从站进行响应。从站不能初始化信息。但当主站发出申请或查询时，从站才对其响应。,2.MPI协议,MPI（Multi-Point Interface）即多
5、点接口，可以是主/主协议或主/从协议，协议如何操作有赖于设备的类型。,PROFIBUS协议用于分布式I/O设备（远程I/O）的高速通信。该协议的网络使用RS485标准双绞线，适合多段、远距离通信。PROFIBUS网络常有一个主站和几个I/O从站。主站初始化网络并核对网络上的从站设备和配置中的匹配情况。如果网络中有第三个主站，则它只能访问第一个主站的从站。,3.PROFIBUS协议,4.自由口协议,在自由口模式下，主机只有在RUN方式时，用户才可以用相关的通信指令编写用户控制通信口的程序。当主机处于STOP方式时，自由口通信被禁止，通信口自动切换到正常的PPI协议操作。,（三）通信设备,1.通信
6、口,S7200 CPU主机上的通信口是符合欧洲标准EN 50170中的PRO-FIBUS标准的RS485兼容9针D型连接器。,2.网络连接器,网络连接器可以用来把多个设备连接到网络中。网络连接器有两种类型：一种仅提供连接到主机的接口；另一种则增加了一个编程接口。两种连接器都有两组螺丝端子，可以连接网络的输入和输出。,3.通信电缆,通信电缆主要有网络电缆和PC/PPI电缆。,5个DIP开关与PC/PPI通信方式 ：,图10-3 PPI方式的CPU通信,4.网络中继器,网络中继器在PROFIBUS网络中，可以用来延长网络的距离，允许给网络加入设备，并且提供一个隔离不同网络段的方法。每个网络中最多有
7、9个中继器，每个中继器最多可再增加32个设备。,5.其他设备,除了以上设备之外，常用的还有通信处理器CP、多机接口卡（MPI卡）和EM277通信模块等。,二、个人计算机PC与S7200 CPU之间的联网通信,1、链接,图10-4 利用PC/PPI电缆和几个S7200 CPU通信,2、PC/PPI网络,3多主机网络（MPI网络）,图10-5 利用MPI或CP卡和S7200 CPU通信,1）STEP7-Micro/WIN32(在0号站)可以监视2号站的状态，同时TD 200(5号和1号站)和CPU 224模块（3号站和4号站）可以实现通信。,2）两个CPU 224模块可以通过网络指令NETR和NE
8、TW相互发送信息。,3）3号站可以从2号站（CPU 222）和4号站（CPU 224）读写数据。,4）4号站可以从2号站（CPU 222）和3号站（CPU 224）读写数据。,第三节 S7200系列PLC自由口通信,自由口模式通信是指用户程序在自定义的协议下，通过端口0控制PLC主机与其他的带编程口的智能设备（如打印机、条形码阅读器、显示器等）进行通信。,一、相关的特殊功能寄存器,（一）自由端口的初始化,SMB30控制和设置通信端口0，如果PLC主机上有通信端口1，则用SMB130来进行控制和设置。SMB30和SMB130的对应数据位功能相同，每位的含义如下：,1）PP位：奇偶选择,00和10
9、表示无奇偶校验；01表示奇校验；11表示偶校验。,2）D位：有效位数,0表示每个字符有效数据位为8位；1表示每个字符有效数据位为7位。,3）BBB位：自由口波特率,000表示38.4kb/s；001表示19.2 kb/s；010表示9.6 kb/s；011表示4.8 kb/s；100表示2.4 kb/s；101表示1.2 kb/s；110表示600 b/s；111表示300 b/s。,4）MM位：协议选择,00表示点到点接口PPI协议从站模式；01表示自由口协议；10表示点到点接口PPI协议主站模式；11表示保留（默认设置为PPI从站模式）。,（二）特殊标志位及中断事件,1.特殊标志位,SM4
10、.5和SM4.6分别表示口0和口1处于发送空闲状态。,2.中断事件,字符接收中断：中断事件8（端口0）和25（端口1）； 发送完成中断：中断事件9（端口0）和26（端口1）； 接收完成中断：中断事件23（端口0）和24（端口1）。,（三）特殊存储器字节,接收信息时用到一系列特殊功能存储器。端口0用SMB86到SMB94；端口1用SMB186到SMB194。,1.接收信息状态字节,状态字节SMB86和SMB186的位数据含义：,N=1 表示用户通过禁止命令结束接收信息操作。 R=1 表示因输入参数错误或缺少起始结束条件引起的接收信息结束。 E=1 表示接收到字符。 T=1 表示超时，接收信息结束
11、。 C=1 表示字符数超长，接收信息结束。 P=1 表示奇偶校验错误，接收信息结束。,2.接收信息控制字节,接收信息控制字节SMB97和SMB187主要用于定义和识别信息的判据，各数据位的含义：,EN 表示接收允许。0，禁止接收信息；1，允许接收信息。 SC 表示是否使用SMB88或SMB188的值检测起始信息。0忽略；1，使用。 EC 表示是否使用SMB89或SMB189的值检测结束信息。0忽略；1，使用。 IL 表示是否使用SMB90或SMB190的值检测空闲信息。0忽略；1，使用。,C/M 表示定时器定时性质。0，内部字符定时器；1，信息定时器。 TMR 表示是否使用SMB92或SMB1
12、92的值终止接收。0忽略；1，使用。 BK 表示是否使用中断条件来检测起始信息。0忽略；1，使用。,通过对接收控制字节各个位的设置，可以实现多种形式的自由口接收通信。,二、自由口发送接收指令,第四节 网络通信运行,一、控制寄存器和传送数据表,1、控制寄存器,将特殊标志寄存器中的SMB30和SMB130中的内容设置为（2）16，则可将S7200 CPU设置为点到点接口PPI协议主站模式。,2、传递数据表的格式及定义,执行网络读写指令时，PPI主站与从站之间的数据以数据表的格式传送。,图10-6 网络读写数据表,D表示操作是否完成，D=1表示完成，D=0表示末完成； A表示操作是否排队，A=1表示排队有效，A=0表示排队无效； E表示操作返回是否有错误，E=1表示有错误，E=0表示无误。 E1、E2、E3、E4错误编码，执行指令后E=1时，则由这4位返回一个错误码。,二、网络运行指令,第十章结束谢谢使用!,
