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1、工业通信网络技术应用,任务六,任务六 工业通信网络技术应用,知识与能力目标,了解不同类型的工业网络通信技术,1,能够使用网络读/写指令进行PPI通信,2,了解PROFIBUS通信的基础知识,3,工业通信网络技术应用,子任务一 了解工业通信网络,子任务一 了解工业通信网络,用于企业的上层管理，为企业提供生产、经营、管理等数据，通过信息化的方式优化企业的资源，提高企业的管理水平。 在这个层次的通信网络中IT技术的应用十分广泛，如Internet和Intranet。,企业级通信网络,子任务一 了解工业通信网络,介于企业级和现场级之间。 主要任务：解决车间内各需要协调工作的不同工艺段之间的通信 通信需
2、求：要求通信网络能够高速传递大量信息数据和少量控制数据，同时具有较强的实时性。 对车间级通讯网络，所使用的主要解决方案是工业以太网。,车间级通信网络,子任务一 了解工业通信网络,处于工业网络系统的最底层 直接连接现场的各种设备，包括I/O设备、传感器、变送器、变频与驱动等装置 所使用的通信方式比较复杂 网络要求：上传递的控制信号，具有很高的实时性和确定性。 现场级通信网络，现场总线是主要的解决方案 最具有影响力的现场总线：PROFIBUS现场总线、基金会现场总线、Devicenet现场总线和CAN现场总线等,现场级通信网络,子任务一 了解工业通信网络,ModBus,西门子工业通信网络的拓扑图,
3、子任务一 了解工业通信网络,子任务一 了解工业通信网络,西门子工业通信技术,西门子工业通信技术,子任务一 了解工业通信网络,（1）MPI（Multi-Point Interface，多点接口）协议： 运用范围小，为小点数的现场级通信 为S7/M7和C7系统提供的多点接口，设计用于 编程设备的接口 可以用在少数CPU之间传递少量数据,1,2,3,子任务一 了解工业通信网络,（2）PROFIBUS： PROFIBUS符合国际标准IEC61158 是目前国际上通用的现场总线标准之一 独特的技术特点 严格的认证规范 开放的标准 众多厂商的支出 不断发展的应用行规,成为现场级通信网络的最优解决方案，其网
4、络节点数已突破1000万个，在现场总线领域遥遥领先。,1,2,3,4,5,6,7,子任务一 了解工业通信网络,（3）工业以太网络： 为工业应用而专门设置的 一种符合遵循IEEE802.3国际标准的开放式、多供应商、高性能的区域和单元级网络 将自动化系统各个工作站互相连接 可以连接计算机 高速开放网络。 是目前工控界最为流行的网络技术 为SIMATIC NET提供了无缝集成到多媒体世界的途径,1,2,3,4,5,6,7,子任务一 了解工业通信网络,（4）点对点（Point-to-Point）连接： 点对点连接并不是网络技术。 在SIMATIC中，点对点连接通过串口连接模块来实现。,（5）AS-I
5、nterface： 称为传感器/执行器接口，是用于自动化系统最底层的通信网络。 被专门设计用来连接二进制的传感器和执行器，每个从站的最大数据为4bit。,子任务二 PPI通信认知,PPI（point to point）通讯协议： 是西门子专为S7-200系列PLC开发的一种通讯协议 是S7-200 CPU最基本的通信方式，也是其默认的通信方式 该系列PLC可通过自带的通信端口实现西门子规定的PPI通信协议,PPI是一种点对点的串行通信协议，同时也是主-从通信协议,PPI是串行通信，传输速度比较慢，但其可以长距离传输数据,子任务二 PPI通信认知,PPI通信参数主要有： 波特率 起始位个数 数据
6、位数 检验位 停止位 站地址,S7-200默认通信参数为： 波特率为9600kb/s 1位起始位 8位数据位 2位偶检验 1位停止位 站地址是2,注意：地址与波特率可以在系统块中进行更改，其他的参数格式不能更改。,子任务二 PPI通信认知,网络读/写指令最多可以向远程从站发送或接收16个字节的信息，但最多只能有8条读/写指令同时被激活。 用网络读/写指令进行通信，只有主站需要调用NETR /NETW 指令，便可实现站与站之间的数据交换。,主-从站之间的数据交换可通过PPI调用网络读/写指令实现。 网络读（NETR）指令：是指主站读取远程从站相关数据信息的指令 网络写（NETW）指令：是主站发送
7、相关信息到远程从站。,子任务二 PPI通信认知,网络读/写指令通过TBL参数来指定报文，报文可显示操作的完成状态、操作是否有效、有无错误、远程站PLC的地址及数据长度等。,子任务二 PPI通信认知,特殊寄存器SMB30和SMB130分别是S7-200 PLC PORT0和PORT1口的控制字节，利用该特殊寄存器可选择PPI协议属性模式,子任务二 PPI通信认知,SMB30和SMB130各位的意义,子任务二 PPI通信认知,在PPI模式下，控制字节的2至7位是忽略掉的；当其默认值为2，定义PPI主站；而其默认值为0，为PPI从站，因此从站则不需要初始化。,PPI通信中主站PLC程序，必须在上电第
8、一个扫描周期，用特殊寄存器SMB30或SMB130指定其主站属性，从而使其成为主站模式。,子任务二 PPI通信认知,用PPI网络读/写指令实现图上所示的两台PLC之间数据的传送任务。 主站PLC地址为2 从站PLC地址为3,网络读/写指令读写数据区,子任务二 PPI通信认知,一号PLC网络读初始化程序,网络1用于定义一号PLC为PPI主站模式。,网络2是对NETW指令进行设定：,6,将NETW的TBL（VB300）输出到PORT0,网络3是网络信息发送程序，当一号PLC的I0.7接通时，V307.0接通，同时，通过NETW指令，二号PLC的V307.0也接通。,子任务二 PPI通信认知,一号P
9、LC网络写初始化程序,网络4是对NETR指令进行设定： 设定以VB200开始的TBL为NETR的参数表 将通信远程站号“3”填入“VB201” 将远程站的地址以指针形式填入“VD202”（“&VB207”表示远程站中从VB207开始的地址区） 读取字节数填入“VB206”(最大为“16”，这里是“4”)，而接收来的数据填入从VB207开始的4B的区域内 将NETR的TBL（VB300）输入到PORT0,网络5实现当一号PLC接收到二号PLC传递过来的V207.0信号后，一号PLC置位M1.0。,子任务二 PPI通信认知,除了使用网络读/写指令可实现PPI网络通信外，还可以使用网络读/写指令向导
10、（Instruction Wizard）实现PPI通信操作。,子任务三 PROFIBUS通信认知,国际化、开放式,不依赖于设备生产商,应用最广泛的现场总线标准,是目前国际上通用的现场总线标准之一,子任务三 PROFIBUS通信认知,PROFIBUS满足了生产过程现场级数据可存取性的重要要求：,覆盖了传感器/执行器领域的通信要求,具有单元级领域的所有网络通信功能,子任务三 PROFIBUS通信认知,子任务三 PROFIBUS通信认知,PROFIBUS 类型特点,结构精简 传输速度快又稳定 适合PLC与现场分散的I/O设备之间的通信 整个PROFIBUS中应用最广泛,子任务三 PROFIBUS通信
11、认知,PROFIBUS-DP通信协议,PROFIBUS-DP允许构成单主站或多主站系统的系统配置，系统设置描述包括站点数目、站点地址、输入输出数据格式、诊断信息的格式和所用的总体参数。 典型的PROFIBUS-DP总线配置是以此总线存取程序为基础，一个主站轮询多个从站。单主站系统中，总线系统操作阶段只有一个活动主站，PLC为中央控制部件。 单主站系统在通信时可获得最短的总体循环时间。,子任务三 PROFIBUS通信认知,PROFIBUS-DP的介绍,子任务三 PROFIBUS通信认知,在多主站配置系统，总线上的主站与各自的从站机构相互构成一个独立的子系统，或者作为DP网络上的附加配置和诊断设备。 在多主站DP网络中，一个从站只有一个1类主站，1类主站可以对从站执行发送和接收数据操作，其它主站（2类主站）只能可选择的接收从站发送给1类主站的数据，但它不直接控制该从站。 与单主站系统相比，多主站系统的循环时间要长的多。,PROFIBUS-DP多主站配置系统图,PROFIBUS-DP的介绍,
