第第7 7章章 西门子西门子PLCPLC通信技术通信技术 本本章章结结合合具具体体实实例例,详详细细介介绍绍M MP PI I网网络络的的组组建建方方法法、如如何何用用全全局局数数据据包包通通信信方方式式实实现现P PL LC C之之间间的的M MP PI I网网络络通通信信、如如何何实实现现无无组组态态连连接接的的P PL LC C之之间间的的M MP PI I通通信信、如如何何实实现现有有组组态态连连接接的的P PL LC C之之间间的的M MP PI I通通信信、如如何何实实现现P PL LC C之之间间的的P PR RO OF FI IB BU US S- -D DP P主主从从通通信信、如如何何组组态态远远程程I I/ /O O站站,最最后后介介绍绍了了C CP P3 34 42 2- -5 5分分别别作作为为主主站站和从站的和从站的PROFIBUS-DPPROFIBUS-DP组态应用组态应用 7.1 7.1 西门子西门子PLCPLC网络网络 7.2 MPI7.2 MPI网络通信网络通信 7.3 PROFIBUS7.3 PROFIBUS现场总线通信技术现场总线通信技术 7.4 7.4 思考与练习思考与练习 返回首页返回首页 西门子西门子PLCPLC网络网络返回本章返回本章7.2 MPI7.2 MPI网络通信网络通信 M MP PI I是是多多点点通通信信接接口口(M Mu ul lt ti iP Po oi in nt t I In nt te er rf fa ac ce e)的的简简称称。
M MP PI I物物理理接接口口符符合合P Pr ro of fi ib bu us s R RS S4 48 85 5(E EN N 5 50 01 17 70 0)接接口口标标准准M MP PI I网网络络的的通通信信速速率率为为1 19 9. .2 2k kb bi it t/ /s s1 12 2M Mb bi it t/ /s s,S S7 7- -2 20 00 0只只能能选选择择1 19 9. .2 2k kb bi it t/ /s s的的通通信信速速率率,S S7 7- -3 30 00 0通通常常默默认认设设置置为为1 18 87 7. .5 5k kb bi it t/ /s s,只只有有能能够够设设置置为为P P r r o o f f i i b b u u s s接接口口的的MPIMPI网络才支持网络才支持12Mbit/s12Mbit/s的通信速率的通信速率7.2.1 MPI7.2.1 MPI网络组建网络组建7.2.2 7.2.2 全局数据包通信方式全局数据包通信方式7.2.3 7.2.3 无组态连接的无组态连接的MPIMPI通讯方式通讯方式7.2.4 7.2.4 有组态连接的有组态连接的MPIMPI通讯方式通讯方式 返回本章返回本章7.2.1 MPI7.2.1 MPI网络组建网络组建 用用S ST TE EP P 7 7软软件件包包中中的的C Co on nf fi ig gu ur ra at ti io on n功功能能为为每每个个网网络络节节点点分分配配一一个个M MP PI I地地址址和和最最高高地地址址,最最好好标标在在节节点点外外壳壳上上;然然后后对对P PG G、O OP P、C CP PU U、C CP P、F FM M等等包包括括的的所所有有节节点点进进行行地地址址排排序序,连连接接时时需需在在M MP PI I网网的的第第一一个个及及最最后后一一个个节节点点接接入入通通信信终终端端匹匹配配电电阻。
往阻往MPIMPI网添加一个新节点时,应该切断网添加一个新节点时,应该切断MPIMPI网的电源网的电源 MPI网络示意图网络示意图 返回上级返回上级MPI网络连接器网络连接器 为了保证网络通信质量,总线连接器或中继器上都设计为了保证网络通信质量,总线连接器或中继器上都设计了了终端匹配电阻终端匹配电阻组建通信网络时,在网络拓扑分支的末端组建通信网络时,在网络拓扑分支的末端节点需要接入节点需要接入浪涌匹配电阻浪涌匹配电阻 返回上级返回上级采用中继器延长网络连接距离采用中继器延长网络连接距离 返回上级返回上级7.2.2 7.2.2 全局数据包通信方式全局数据包通信方式 全全局局数数据据(G GD D)通通信信方方式式以以M MP PI I分分支支网网为为基基础础而而设设计计的的在在S S7 7中中,利利用用全全局局数数据据可可以以建建立立分分布布式式P PL LC C间间的的通通讯讯联联系系,不不需需要要在在用用户户程程序序中中编编写写任任何何语语句句S S7 7程程序序中中的的F FB B、F FC C、O OB B都都能能用用绝绝对对地地址址或或符符号号地地址址来来访访问问全全局局数数据据。
最最多多可可以以在在一一个个项目中的项目中的1515个个CPUCPU之间建立全局数据通讯之间建立全局数据通讯GDGD通信原理通信原理 GDGD通信的数据结构通信的数据结构 全局数据环全局数据环 GDGD通信应用通信应用 利用利用SFC60SFC60和和SFC61SFC61传递全局数据传递全局数据 返回本节返回本节1.GD1.GD通信原理通信原理 在在M MP PI I分分支支网网上上实实现现全全局局数数据据共共享享的的两两个个或或多多个个C CP PU U中中,至至少少有有一一个个是是数数据据的的发发送送方方,有有一一个个或或多多个个是是数数据据的的接接收收方方发发送送或或接接收收的的数数据据称称为为全全局局数数据据,或或称称为为全全局局数数具具有有相相同同S Se en nd de er r/ /R Re ec ce ei iv ve er r (发发送送者者/ /接接受受者者)的的全全局局数数据据,可可以以集集合合成成一一个个全全局局数数据据包包(G GD D P Pa ac ck ke et t)一一起起发发送送每每个个数数据据包包用用数数据据包包号号码码(G GD D P Pa ac ck ke et t N Nu um mb be er r)来来标标识识,其其中中的的变变量量用用变变量量号号码码(V Va ar ri ia ab bl le e N Nu um mb be er r)来来标标识识。
参参与与全全局局数数据据包包交交换换的的C CP PU U构构成成 了了全全 局局 数数 据据 环环( G GD D C Ci ir rc cl le e) 每每 个个 全全 局局 数数 据据 环环 用用数据环号码数据环号码来标识(来标识(GD Circle Number GD Circle Number ) 例例如如,G GD D 2 2. .1 1. .3 3表表示示2 2号号全全局局数数据据环环,1 1号号全全局局数数据据包包中中的的3 3号数据 返回上级返回上级 在在P PL LC C操操作作系系统统的的作作用用下下,发发送送C CP PU U在在它它的的一一个个扫扫描描循循环环结结束束时时发发送送全全局局数数据据,接接收收C CP PU U在在它它的的一一个个扫扫描描循循环环开开始始时时接接收收G GD D这这样样,发发送送全全局局数数据据包包中中的的数数据据,对对于于接接收收方方来来说说是是“透透明明的的”也也就就是是说说,发发送送全全局局数数据据包包中中的的信信号号状状态态会会自自动动影影响响接接收收数数据据包包;接接收收方方对对接接收收数数据据包包的的访访问问,相相当当于于对对发发送数据包的访问。
送数据包的访问 返回上级返回上级2.GD2.GD通信的数据结构通信的数据结构 全全局局数数据据可可以以由由位位、字字节节、字字、双双字字或或相相关关数数组组组组成成,它们被称为全局数据的它们被称为全局数据的元素元素一个全局数据包由一个或几个一个全局数据包由一个或几个GDGD元素组成,最多不能超过元素组成,最多不能超过24B24B返回上级返回上级3. 3. 全局数据环全局数据环 全全局局数数据据环环中中的的每每个个C CP PU U可可以以发发送送数数据据到到另另一一个个C CP PU U或或从从另一个另一个CPUCPU接收全局数据环有以下接收全局数据环有以下2 2种:种: 环内包含环内包含2 2个以上的个以上的CPUCPU,其中一个发送数据包,其它的,其中一个发送数据包,其它的CPUCPU接收数据;接收数据; 环内只有环内只有2 2个个CPUCPU,每个,每个CPUCPU可既发送数据又接受数据可既发送数据又接受数据 S7-300S7-300的每个的每个CPUCPU可以参与最多可以参与最多4 4个不同的数据环,在一个个不同的数据环,在一个MPIMPI网上最多可以有网上最多可以有1515个个CPUCPU通过全局通讯来交换数据。
通过全局通讯来交换数据 其实,其实,MPIMPI网络进行网络进行GDGD通信的内在方式有两种:一种是通信的内在方式有两种:一种是一一对一方式对一方式,当,当GDGD环中仅有两个环中仅有两个CPUCPU时,可以采用类全双工点对时,可以采用类全双工点对点方式,不能有其它点方式,不能有其它CPUCPU参与,只有两者独享;另一种为参与,只有两者独享;另一种为一对一对多多(最多(最多4 4个)广播方式,一个点播,其它接收个)广播方式,一个点播,其它接收返回上级返回上级4. GD4. GD通信应用通信应用(1/2)(1/2) 应用应用GDGD通信,就要在通信,就要在CPUCPU中定义全局数据块,这一过程也中定义全局数据块,这一过程也称为称为全局数据通信组态全局数据通信组态在对全局数据进行组态前,需要先执在对全局数据进行组态前,需要先执行下列任务:行下列任务: 定义项目和定义项目和CPUCPU程序名;程序名; 用用PGPG单独配置项目中的每个单独配置项目中的每个CPUCPU,确定其分支网络号、,确定其分支网络号、MPIMPI地址、最大地址、最大MPIMPI地址等参数地址等参数 返回上级返回上级4. GD4. GD通信应用通信应用(2/2)(2/2) 在在用用S ST TE EP P 7 7开开发发软软件件包包进进行行G GD D通通信信组组态态时时,由由系系统统菜菜单单【O Op pt ti io on ns s】中中的的【D De ef fi in ne e G Gl lo ob ba al l D Da at ta a】程程序序进进行行G GD D表表 组组态。
具体组态步骤如下:态具体组态步骤如下: 在在GDGD空表中输入参与空表中输入参与GDGD通信的通信的CPUCPU代号;代号; 为每个为每个CPUCPU定义并输入全局数据,指定发送定义并输入全局数据,指定发送GDGD; 第第一一次次存存储储并并编编译译全全局局数数据据表表,检检查查输输入入信信息息语语法法是是否为正确数据类型,是否一致;否为正确数据类型,是否一致; 设定扫描速率,定义设定扫描速率,定义GDGD通信状态双字;通信状态双字; 第二次存储并编译全局数据表第二次存储并编译全局数据表 返回上级返回上级【例【例7-2-17-2-1】 S7-300S7-300之间全局数据通信之间全局数据通信 要要求求通通过过M MP PI I网网络络配配置置,实实现现2 2个个C CP PU U 3 31 15 5- -2 2D DP P之之间间的的全全局局数据通信数据通信生成生成MPIMPI硬件工作站硬件工作站 打打开开S ST TE EP P 7 7,首首先先执执行行菜菜单单命命令令【F Fi il le e】【N Ne ew w. . . .】创创建建一一个个S S7 7项项目目,并并命命名名为为“全全局局数数据据”。
选选中中“全全局局数数据据”项项目目名名,然然后后执执行行菜菜单单命命令令【I In ns se er rt t】【S St ta at ti io on n】【S SI IM MA AT TI IC 。