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1、第八第八章章PLCPLC通信功能及应用通信功能及应用PLC应用技术应用技术本章主要内容本章主要内容28.1 S7-200系列PLC的通信协议及通信指令28.2PLC与变频器之间的通信28.3计算机/文本显示器/人机界面在PLC网络中的作用28.4 通信功能上机实践 （略)本章学习目标p 了解内容： 了解计算机、文本显示器、人机界面在S7-200系列PLC网络中的作用及PLC与变频器通信的实现方法；p 理解内容： 理解S7-200系列PLC自由端口通信协议的含义及实现方法；p掌握内容： 掌握S7-200系列PLC网络通信协议及网络通信的实现方法。PLC的自由端口通信的自由端口通信118.1 S7
2、-2008.1 S7-200系列系列PLCPLC的通信协议及通信指令的通信协议及通信指令 S7-200系列系列PLC的串行通信口可以由用户程序的串行通信口可以由用户程序来控制，这种由用户程序控制的通信方式称为自由端来控制，这种由用户程序控制的通信方式称为自由端口通信模式。利用自由口模式，可以实现用户定义的口通信模式。利用自由口模式，可以实现用户定义的通信协议，可以同多种智能设备进行通信。当选择自通信协议，可以同多种智能设备进行通信。当选择自由端口通信模式时，用户程序可通过发送接收中断、由端口通信模式时，用户程序可通过发送接收中断、发送接收指令来控制串行通信口的操作。通讯所使发送接收指令来控制串
3、行通信口的操作。通讯所使用的波特率、奇偶校验以及数据位数等由特殊存储器用的波特率、奇偶校验以及数据位数等由特殊存储器位位SMB30（对应端口（对应端口0）和）和SMBl30（对应端口（对应端口1）来设定。特殊存储器位来设定。特殊存储器位SMB30和和SMB130的具体内的具体内容如表容如表8-1所示。所示。定定 义义 ：PLC的自由端口通信的自由端口通信118.1 S7-2008.1 S7-200系列系列PLCPLC的通信协议及通信指令的通信协议及通信指令 在对SMB30赋值之后，通信模式就被确定。要发送数据则使用XMT指令；要接收数据则可在相应的中断程序中直接从特殊存储区中的SMB2（自由口
4、通信模式的接收寄存）读取。若是采用有奇偶校验的自由口通信模式，还需在接收数据之前检查特殊存储区中的SMB3.0（自由口通信模式奇偶校验错误标志位，置位时表示出错）。 注意：只有PLC处于RUN模式时，才能进行自由端口通讯。处于自由端口通讯模式时，不能与可编程设备通讯，比如编程器、计算机等。若要修改PLC程序，则需将PLC处于STOP方式。此时，所有的自由口通信被禁止，通信协议自动切换到PPI通信模式。 发送指令发送指令XMT把把TABLE指定的数据缓冲区的内容通过指定的数据缓冲区的内容通过PORT指定的串行口发送出去。数据缓冲区内最多可容纳指定的串行口发送出去。数据缓冲区内最多可容纳255个字
5、符，其中缓冲区中第一个字节用于设定发送的字节数。个字符，其中缓冲区中第一个字节用于设定发送的字节数。如果指定发送结束事件与某个中断服务程序相关联，则在缓如果指定发送结束事件与某个中断服务程序相关联，则在缓冲区内最后一个字符发送后会产生中断。通过监控发送结束冲区内最后一个字符发送后会产生中断。通过监控发送结束标志标志SM4.5可以不用中断方式而将信息发送出去。可以不用中断方式而将信息发送出去。 (1)数据数据的发送的发送 XMTENTABLEPORTXMT TABLE，PORT XMT为发送指令操作为发送指令操作码；码；ABLE和和PORT为上述为上述指令的操作数。指令的操作数。 TABLE指定
6、数据缓冲指定数据缓冲区中第一个字节区中第一个字节(设定应发设定应发送的字节数送的字节数)，；，；PORT指指定通讯端口，可取定通讯端口，可取0或或1。 自由口通信发送指令自由口通信发送指令118.1 S7-2008.1 S7-200系列系列PLCPLC的通信协议及通信指令的通信协议及通信指令发送指令举例发送指令举例例例: 当输入信号当输入信号I0.0接通并发送空闲状态时，将数据缓接通并发送空闲状态时，将数据缓冲区冲区VB200中的数据信息发送到打印机或显示器。中的数据信息发送到打印机或显示器。 接收指令接收指令RCV通过通过PORT指定的串行通信口把接收到的指定的串行通信口把接收到的信息存入信
7、息存入TABLE指定的数据缓冲区，并且在接收信息开始或指定的数据缓冲区，并且在接收信息开始或结束时产生变化。用结束时产生变化。用RCV指令可接收含有一个或多个字符的指令可接收含有一个或多个字符的缓冲区的内容，该缓冲区内最多可容纳缓冲区的内容，该缓冲区内最多可容纳255个字符。若为接个字符。若为接收结束事件指定某个中断服务程序，则在接收到最后一个字收结束事件指定某个中断服务程序，则在接收到最后一个字符后会产生中断。通过监控符后会产生中断。通过监控SMB86可以不用中断方式就能接可以不用中断方式就能接收信息。收信息。RCV指令允许选择指令允许选择(接收接收)信息开始或信息结束条件。信息开始或信息结
8、束条件。 可利用字符中断控制接收数据。 (2)数据数据的接收的接收 RCVENTABLEPORTRCV TABLETABLE，PORTPORT RCV为接收指令操作码；为接收指令操作码；TABLE和和PORT为上述指令的操为上述指令的操作数。作数。 TABLE指定数据缓冲区中指定数据缓冲区中第一个字节第一个字节(设定应发送的字节设定应发送的字节数数)，；，；PORT指定通讯端口，可指定通讯端口，可取取0或或1。 自由口通信接收指令自由口通信接收指令118.1 S7-2008.1 S7-200系列系列PLCPLC的通信协议及通信指令的通信协议及通信指令例例: 用本地用本地CPU224的的输入信号
9、输入信号I0.0上升沿上升沿控制接收来自远程控制接收来自远程CPU224的的20个字符，个字符，接收完成后，又将信接收完成后，又将信息发送回远程息发送回远程PLC；当发送任务完成后用当发送任务完成后用本地本地CPU224的输出的输出信号信号Q0.1进行提示。进行提示。接收程序举例接收程序举例点对点通信网络点对点通信网络118.1 S7-2008.1 S7-200系列系列PLCPLC的通信协议及通信指令的通信协议及通信指令S7-200系列系列PLC的网络连接形式（的网络连接形式（1）这种网络使用这种网络使用PPI协议进行通信，协议进行通信，PPI协议是一个主协议是一个主/从协议，支持一从协议，支
10、持一主机多从机的连接和多主机多从机主机多从机的连接和多主机多从机的连接方式。在这个协议中，主站的连接方式。在这个协议中，主站给从站发送申请，从站进行响应。给从站发送申请，从站进行响应。多点网络多点网络118.1 S7-2008.1 S7-200系列系列PLCPLC的通信协议及通信指令的通信协议及通信指令S7-200系列系列PLC的网络连接形式（的网络连接形式（2）议可以是主议可以是主/主协议或主主协议或主/从协议。从协议。协这种网络使用协这种网络使用MPI协议通信。协议通信。MPI协议如何操作有赖于设备类协议如何操作有赖于设备类型。型。MPI总是在两个相互通信的总是在两个相互通信的设备之间建立
11、连接。主站为了应设备之间建立连接。主站为了应用短时间建立一个连接，或无限用短时间建立一个连接，或无限地保持连接的断开。地保持连接的断开。Profibus网络网络118.1 S7-2008.1 S7-200系列系列PLCPLC的通信协议及通信指令的通信协议及通信指令S7-200系列系列PLC的网络连接形式（的网络连接形式（3）Profibus协议设计用于分布式协议设计用于分布式I/O设备（远程设备（远程I/O）的高速通信。）的高速通信。在在S7-200系列系列PLC中可通过中可通过EM277 Profibus DP扩展模块扩展模块支持网络协议。网络通常由一个支持网络协议。网络通常由一个主站和几个
12、主站和几个I/O从站构成。从站构成。IT网络网络118.1 S7-2008.1 S7-200系列系列PLCPLC的通信协议及通信指令的通信协议及通信指令S7-200系列系列PLC的网络连接形式（的网络连接形式（4）通过通过CP-243-1 IT通信处理器，通信处理器，可将可将S7-200系统连接到工业系统连接到工业以太网（以太网（IE）中。通过工业）中。通过工业以太网，要实现与其它系列以太网，要实现与其它系列的的PLC进行通信；也可与进行通信；也可与OPC服务器及服务器及PC进行通信。进行通信。网络读网络读/写通信指令写通信指令NETRENTBLPORTNETWENTBLPORTNETRNET
13、RTBLTBL，PORTPORTNETWNETWTBLTBL，PORTPORT 当使能输入EN有效时，通过PORT指定的通信口，根据TBL指定的表中的定义读取远程装置的数据 当使能输入EN有效时，通过PORT指定的通信口，根据TBL指定的表中的定义将数据写入远程设备中去 118.1 S7-2008.1 S7-200系列系列PLCPLC的通信协议及通信指令的通信协议及通信指令USS USS 协议指令（一）协议指令（一） PLC与变频器之间的通讯在西门子产品中是分以下几个步骤来完成的：首先要在STEP7-MicroWIN编程软件上对变频器的控制通过USS协议指令进行各种设定，然后将其设定下载到PL
14、C，最后连接变频器与PLC。当PLC进入运行状态后，就会根据USS协议指令的要求与变频器进行通信，实现对变频器的控制。118.2 PLC8.2 PLC与变频器之间的通信与变频器之间的通信118.2 PLC8.2 PLC与变频器之间的通信与变频器之间的通信USS USS 协议指令（二）协议指令（二）118.2 PLC8.2 PLC与变频器之间的通信与变频器之间的通信USS USS 协议指令（三）协议指令（三）118.2 PLC8.2 PLC与变频器之间的通信与变频器之间的通信变频器的设置变频器的设置在将变频器与在将变频器与PLC连接之前，需用变连接之前，需用变频器的小健盘对变频器的参数进行设频器
15、的小健盘对变频器的参数进行设置。具体参数设置请参照所选变频器置。具体参数设置请参照所选变频器的参数手册，变频器的品牌不同，所的参数手册，变频器的品牌不同，所要设定的参数也不同，但一般相关的要设定的参数也不同，但一般相关的通信参数以及变频器的站号等都必须通信参数以及变频器的站号等都必须要设定。要设定。计算机计算机/文本显示器文本显示器/人机界面在人机界面在PLC网络中的作用网络中的作用u1）计算机的作用）计算机的作用 在工厂自动化中，计算机的通信功能作为各级之间接口是十分必要的。在工厂自动化中，计算机的通信功能作为各级之间接口是十分必要的。PLC与计算机联网构成的综合系统，可使与计算机联网构成的
16、综合系统，可使PLC与计算机互补功能的不足。对于控与计算机互补功能的不足。对于控制，制，PLC对现场、对设备都极为方便，但打印图表、图形显示、中文输出就逊色对现场、对设备都极为方便，但打印图表、图形显示、中文输出就逊色一些，而这些功能正是计算机的特长。一些，而这些功能正是计算机的特长。PLC与计算机联网时，计算机通常主要用与计算机联网时，计算机通常主要用于编程、修改参数、数据显示、系统管理等方面。于编程、修改参数、数据显示、系统管理等方面。18.3 计算机/文本显示器/人机界面在PLC网络中的作用u2）文本显示器）文本显示器TD 200的作用的作用显示从显示从S7-200系列系列CPU读出的信
17、息；读出的信息；调整选定的程序变量；调整选定的程序变量；强制强制/取消强制取消强制I/O点的点的ON/OFF状态；状态；设置实时时钟及日期。设置实时时钟及日期。TD/CPU电缆u3）触摸屏的作用）触摸屏的作用通过组态画面实时监视生产过程的各种状态；通过组态画面实时监视生产过程的各种状态；通过组态画面中的各种通过组态画面中的各种触摸键控制生产过程的启、停、运行等；触摸键控制生产过程的启、停、运行等；通过组态画面设置系统所需参数；通过组态画面设置系统所需参数；还可连接打印机设备输出系统运行报表等。还可连接打印机设备输出系统运行报表等。本章小结和作业本章小结和作业小结：小结：本章主要介绍本章主要介绍S7-200系列系列PLC的通信协的通信协议以及通讯的实现方法（自由口通信和网络通议以及通讯的实现方法（自由口通信和网络通信）；另外还简单的介绍了计算机、文本显示信）；另外还简单的介绍了计算机、文本显示器、人机界面在器、人机界面在S7-200系列系列PLC网络中的作用和网络中的作用和PLC与变频器通讯的实现。与变频器通讯的实现。作业：作业：THE END
