可编程序控制器原理及应用第10章课件

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1、10.1 西门子通信技术简介10.2 西门子PPI通信10.3 西门子MPI通信10.4 PROFIBUS通信10.5工业以太网通信本章讲述的主要内容:1 2024/8/110.1.1 西门子工业通信协议 西西门门子子工工业业网网络络包包括括多多种种通通信信协协议议，它它们们是是PPI通通信信协协议议、MPI通通信信协协议议、自自由由通通信信协协议议、PROFIBUS通通信信协协议议、PROFINET通通信信协协议和议和ASI通信协议等。通信协议等。 2 2024/8/11.PPI通信协议通信协议 PPI（Point to Point Interface，点点到到点点通通信信）是是S7-200

2、的的基基本本通通信信方方式式，不不需需要要扩扩展展模模块块，通通过过内内置置的的RS485串串行行口口（通通常常也也称称为为PPI口口）即即可可实实现现。PPI 通通信信协协议议是是西西门门子子专专为为S7-200 系系列列PLC开开发发的的一一个个通通信信协协议议。可可通通过过普普通通的的双双绞绞电电缆缆进进行行联联网网。PPI 通通信信协协议议的的波特率为波特率为9.6kbps， 19.2kbps和和187.5kbps。 10.1.1 西门子工业通信协议3 2024/8/1 S7-200系系列列CPU上上集集成成的的编编程程口口同同时时就就是是PPI通通信信接接口口。利利用用PPI通通信信

3、协协议议进进行行通通信信非非常常简简单单方方便便，只只用用NETR 和和NETW两两条条语语句句即即可可进进行行数数据据的的传传递递，不不需需额额外外再再配配置置模模块块或或软软件件。在在不不加加中中继继器器的的情情况况下下，PPI 通通信信网网络络最最多多可可以以由由31 个个S7-200系系列列PLC，TD200，OP/TP 面面板板或或上上位位机机（插插MPI卡卡）为为站站点点，构构成成PPI 网网。图图10-1 为为 S7-200通通过过自自己己的的串串口口实实现现PPI通通信信的例子。的例子。 10.1.1 西门子工业通信协议4 2024/8/1图10-1 S7-200通过自己的串口

4、实现PPI通信 10.1.1 西门子工业通信协议5 2024/8/1 2.MPI通信协议通信协议 MPI（Multi-Point Interface）是是指指多多点点通通信信，是是PPI的的扩扩展展。S7-300/400通通过过MPI通通信信接接口口，均均可可以以实实现现MPI通通信信。S7-200可可以以通通过过内内置置PPI接接口口连连接接到到MPI 网网络络上上，与与S7-300/400 进进行行MPI通通信信，波波特特率率为为19.2kbps/187.5kbps。S7-200 CPU 在在MPI网网络络中中作作为为从从站站，它它们们彼彼此此间间不不能能直直接接通通信信。通通过过EM27

5、7也也可可以以实实现现MPI通信。图通信。图10-2为为MPI通信的例子。通信的例子。 10.1.1 西门子工业通信协议6 2024/8/1图10-2 MPI通信 10.1.1 西门子工业通信协议7 2024/8/1 3.自由通信协议自由通信协议 自自由由通通信信方方式式是是S7 PLC 的的一一个个很很有有特特色色的的功功能能。它它使使S7-200 PLC 通通过过PPI口口可可以以与与任任何何通通信信协协议议公公开开的的其其它它设设备备、控控制制器器进进行行通通信信， 即即S7-200PLC 可可以以由由用用户户自自己己定定义义通通信信协协议议（例例如如ASCII协协议议）。波波特特率率最

6、最高高为为38.4kbit/s（可可调调整整）。因因此此使使可可通通信信的的范范围围大大大大增加，使控制系统配置更加灵活、方便。增加，使控制系统配置更加灵活、方便。 任任何何具具有有串串行行接接口口的的外外设设，例例如如：打打印印机机或或条条形形码码阅阅读读器器、变变频频器器、调调制制解解调调器器（Modem）和和上上位位机机等等，都都可可以以用用自自由由通通信信口口方方式式与与PLC进进行行通通信信，如如图图10-3所所示示。自自由由通通信信方方式式也也可可以以用用于于两两个个CPU 之之间间简简单单的的数数据据交交换换，用用户户可可通通过过编编程程来来编编制制通通信信协协议议，用用来交换数

7、据（例如：来交换数据（例如：ASCII 码字符）。码字符）。 10.1.1 西门子工业通信协议8 2024/8/1图10-3 S7-200通过自由通信口方式与外设进行通信 10.1.1 西门子工业通信协议9 2024/8/1 4.PROFIBUS通信通信PROFIBUS是是西西门门子子的的现现场场总总线线通通信信协协议议，也也是是IEC61158国际标准中的现场总线标准之一。国际标准中的现场总线标准之一。PROFIBUS-DP最最 高高 传传 输输 速速 率率 可可 达达 12 Mbit/s。PROFIBUS 协协议议通通常常用用于于分分布布式式I/O（远远程程I/O）的的高高速速通通信信，可

8、可以以使使用用不不同同厂厂家家的的PROFIBUS 设设备备。这这些些设设备备包包括括普普通通的的输输入入/ 输输出出模模块块、电电机机控控制制器器和和PLC。PROFIBUS 网网络络通通常常有有一一个个主主站站和和若若干干个个I/O 从从站站， 如图如图10-4所示。所示。 主主站站设设备备通通过过组组态态可可以以知知道道I/O 从从站站的的类类型型和和站站号号。主主站站初初始始化化网网络络使使网网络络上上的的从从站站设设备备与与配配置置相相匹匹配配。主主站站不不断断地地读读写写从从站站的的数数据据。当当一一个个DP 主主站站成成功功配配置置了了一一个个DP 从从站站之之后后，它它就就拥拥

9、有有了了这这个个从从站站设设备备。如如果果在在网网上上有有第第二二个个主主站站设设备备，它它对对第第一一个个主主站站的的从从站的访问将受到限制。站的访问将受到限制。10.1.1 西门子工业通信协议10 2024/8/1图图10-4 PROFIBUS网络网络 10.1.1 西门子工业通信协议11 2024/8/15.PROFINET通信通信 PROFINET是是西西门门子子的的工工业业以以太太网网通通信信协协议议，也也是是IEC61158国际标准中的现场总线标准之一。国际标准中的现场总线标准之一。 PROFINET的的速速率率可可达达100 Mbit/s，以以TCP/IP协协议议与与其其它它设设

10、备备交交换换数数据据。IT模模块块除除了了以以太太网网的的基基本本连连接接外外，还还永永久久将将 Web 和和组组态态文文件件保保存存在在IT 文文件件系系统统中中，还还有有用用于于发发送送 E-mail 的的 SMTP 客客户户机机和和用用于于访访问问IT 文文件件系系统统的的 FTP 服服务务器器。除除了了纯纯粹粹的的文文本本信信息息以外，还可传送嵌入的变量。以外，还可传送嵌入的变量。 10.1.1 西门子工业通信协议12 2024/8/1图图10-5 PROFINET和和ASI网络网络 10.1.1 西门子工业通信协议13 2024/8/1 6.ASI通信通信ASI是是指指传传感感器器执

11、执行行器器总总线线，是是西西门门子子的的工工业业通通信信协协议议的的一一种种。ASI的的优优势势主主要要在在于于安安装装的的便便捷捷性性。图图10-5是是PROFINET和和ASI网络的连接示意图。网络的连接示意图。 10.1.1 西门子工业通信协议14 2024/8/110.1.2 S7-200/300/400 PLC的通信模块 15 2024/8/110.1.2 S7-200/300/400 PLC的通信模块 16 2024/8/110.1.2 S7-200/300/400 PLC的通信模块 17 2024/8/110.1 西门子通信技术简介10.2 西门子PPI通信10.3 西门子MPI

12、通信10.4 PROFIBUS通信10.5工业以太网通信本章讲述的主要内容:18 2024/8/1 PPI通信协议是西门子S7-200系列专用通信协议，用于S7-200 PLC、上位机和TD200之间的串行通信。 PPI通信协议是一种特殊的通信协议，其协议本身是不公开的，只有西门子S7-200的设备支持它。但掌握它也很重要，有时S7-200系列的设备之间只能通过PPI协议通信，例如上位机STEP7-Micro/WIN与S7-200 PLC之间的基本通信；有时只要通过一根电缆就可以实现S7-200PLC之间的简单通信，非常适用。10.2.1 PPI通信协议19 2024/8/1 由于PPI通信协

13、议不是公开的协议，因此一般现场设备是不支持的，限制了其作为标准现场总线的应用，现在一般认为其主要是用于S7-200 PLC之间、S7-200 PLC与TD200之间以及S7-200 PLC与上位机STEP7-Micro/WIN的简单通信。 STEP7-Micro/WIN与S7-200 PLC之间的PPI通信最重要，当其他下载路径不通时，应采用最基本的PC/PPI电缆，通过PPI协议进行一对一的下载。10.2.1 PPI通信协议20 2024/8/1 若使用“PPI高级协议”，每台设备可提供的连接数目有限。表10-4显示由S7-200提供的连接数目。表10-4 高级PPI下模块的连接模 块波特率

14、连接数协议S7-200 CPU端口0、端口19.6187.5kbit/s4个高级PPIEM 2779.6k12Mbit/s6个高级PPI10.2.1 PPI通信协议21 2024/8/110.2.2 S7-200 PLC之间的PPI通信1. 西门子PPI组态概述 S7-200系列PLC之间的PPI通信，使用PLC中的“网络读取”（NETR）或“网络写入”（NETW）指令来完成，参与通信的PLC需要具备不同的PPI总线地址和相同的波特率。 S7-200系列PLC与上位机STEP7-Micro/WIN之间的PPI通信，只需要在STEP7-Micro/WIN软件中进行设置，就可以建立通信连接。 22

15、 2024/8/1 2. 两个S7-200 PLC与PLC之间的PPI通信 当两个S7-200 PLC通过RS485电缆连接后，再经过组态和程序编写就可以实现两个PLC之间的PPI通信了。组态的过程是分别在两个PLC的系统块中，设置各自进行通信的端口的地址和波特率，地址不能重复，而波特率相同。 S7-200 PLC提供了PPI通信的读写指令：NETR和NETW。读写指令的使用如图10-6所示，通过程序生成一个表，然后将表作为NETR和NETW的参数。 10.2.2 S7-200 PLC之间的PPI通信23 2024/8/110.2.2 S7-200 PLC之间的PPI通信24 2024/8/1

16、10.2.2 S7-200 PLC之间的PPI通信25 2024/8/1图10-6 S7-200 PLC的PPI通信的NETR和NETW指令的使用10.2.2 S7-200 PLC之间的PPI通信26 2024/8/1 STEP7-Micro/WIN提供了“网络读取”（NETR）和“网络写入”（NETW）的指令向导。在STEP7-Micro/WIN中选择菜单“工具/指令向导”，再选择“NETR/NETW”指令，进入指令向导。在指令向导的引导下，完成通信数据的设置，生成网络读写子程序，然后在主程序中以SM0.0为条件，调用该子程序就实现了通信的功能。 10.2.2 S7-200 PLC之间的PP

17、I通信27 2024/8/1图10-7 NETR指令向导中网络读取的定义10.2.2 S7-200 PLC之间的PPI通信28 2024/8/1图10-8 NETW指令向导中网络写入的定义10.2.2 S7-200 PLC之间的PPI通信29 2024/8/1例10.1 两个PLC之间的PPI通信 两个PLC的站地址分别设为2和4，波特率设为9.6kbit/s。将2号站设为主站，通信程序全部写在2号站中。使用指令向导，读4号站的VB0，保存在2号站的VB0中，生成的子程序为NET_EXE。 在2号站（主站）的主程序中，调用NET_EXE子程序，实现PPI网络的读写。图10-9中，读取站地址为4

18、的远程PLC的VB0，并将其传送给QB0。在4号站（从站）中，编写如图10-10所示的程序，给VB0赋初值2#0000001，然后每秒循环左移1位。在程序执行后，在主站端可以发现输出端口QB0的指示灯在连续顺序点亮。 10.2.2 S7-200 PLC之间的PPI通信30 2024/8/1图10-9 主站调用NET_EXE子程序10.2.2 S7-200 PLC之间的PPI通信31 2024/8/1图10-10 PPI从站的程序10.2.2 S7-200 PLC之间的PPI通信32 2024/8/13. 多个S7-200 PLC与PLC之间的多主站PPI通信 两个或两个以上的S7-200 PL

19、C之间也可以进行多主站的PPI通信。这时，作为某一个网络操作的主站，也可以作为另外一个网络操作的从站。多主站PPI通信需要首先进行组态，以保证所有站点具有不同的站地址和相同的波特率。在主站中进行通信程序的编写，使用指令向导生成通信子程序，再在主程序中调用通信子程序。10.2.2 S7-200 PLC之间的PPI通信33 2024/8/1例3.2 S7-200 PLC的多主站PPI通信 三个PLC的站地址分别设为2、3和4，波特率设为187.5kbit/s。将2号站和4号站分别设为主站。 在2号站中，使用指令向导，定义其与3号和4号站的之间的网络操作，一共有4个操作，生成的子程序为NET_EXE

20、，在2号站的主程序中调用该子程序。 在4号站中，使用指令向导，定义其与2号站之间的网络操作，一共有2个操作，生成的子程序为NET_EXE，在4号站的主程序中调用该子程序。10.2.2 S7-200 PLC之间的PPI通信34 2024/8/1图10-11 多主站的PPI通信(书中该图有误，WB改成VB)10.2.2 S7-200 PLC之间的PPI通信35 2024/8/110.1 西门子通信技术简介10.2 西门子PPI通信10.3 西门子MPI通信10.4 PROFIBUS通信10.5工业以太网通信本章讲述的主要内容:36 2024/8/110.3.1 西门子MPI协议概述 MPI是多点接

21、口(Multi Point Interface)的简称，是西门子公司开发的用于PLC之间通信的保密的协议。MPI通信协议没有公开，不能支持一般的现场设备，不是标准的现场总线协议。 在通信速率要求不高、通信数据量不大时，MPI通信是可以采用的一种简单经济的通信方式。MPI通信一般用于在以下设备间进行数据交换：S7-200/300/400PLC、操作面板TP/OP及上位机MPI/PROFIBUS通信卡，如CP5512/CP5611 /CP5613等。37 2024/8/110.3.1 西门子MPI协议概述 MPI通信是一种比较简单的通信方式，MPI网络通信的速率是19.2kbit/s12Mbit/

22、s，MPI网络最多支持连接32个节点，典型数据长度为64个字节，最大通信距离为50m。通信距离远，还可以通过中继器扩展通信距离，但中继器也占用节点。38 2024/8/110.3.1 西门子MPI协议概述 西门子PLC与PLC之间的MPI通信一般有两种通信方式： 1）全局数据通信方式 2）直接数据读写通信方式39 2024/8/110.3.2 西门子MPI网络的硬件组态 要要进进行行MPI通通信信，必必须须首首先先进进行行MPI网网络络的的组组态态。下下面面用用一一个个例例子子来来介介绍绍MPI网网络络组组态态和和通通信信的的方方法法。在在STEP7中中建建立立一一个个项项目目后后，在在项项目

23、目中中插插入入3个个站站，它它们们 分分 别别 为为 CPU414 3、 CPU313C-2DP和和 CPU313C-2DP。 40 2024/8/1 打打开开CPU的的属属性性设设置置对对话话框框，在在“General”选选项项卡卡中中点点击击“Interface”区区内内的的Properties按按钮钮，打打开开 “Properties MPI Interface”窗窗 口口 ， 通通 过过“Parameters”选选项项卡卡中中的的“Address”列列表表框框，设设置置MPI站站地地址址。用用户户可可以以使使用用系系统统指指定定的的地地址址，也也可可以以自自己己设设定定，但但一一定定注

24、注意意保保证证各各站站的的MPI地地址址不不重重复复。在在“Subnet”显显示示框框中中，如如果果选选择择MPI（1），该该CPU就就被被连连接接到到MPI（1）子子网网上上，选选择择“no networked”，将将断断开开与与MPI（1）子子网网的的连连接接。通通过过属属性性设设置置，让让3个个站站同同时时连连接接在在同同一一个个MPI网网络络上上。图10-12是是在在NetPro中组态好的中组态好的MPI网络。网络。 10.3.2 西门子MPI网络的硬件组态41 2024/8/1 将将以以上上组组态态进进行行编编译译下下载载。完完成成后后，可可以以用用SIMATIC管管理理器器的的“A

25、ccessible Nodes”测测试试MPI网网络络中的各站点。中的各站点。 图10-12 组态的MPI网络 10.3.2 西门子MPI网络的硬件组态42 2024/8/110.3.3 PLC之间的直接数据读写的MPI通信 直直接接数数据据读读写写可可以以是是单单主主站站操操作作，也也可可以以是是多多主主站站操操作作。所所有有读读写写程程序序均均写写在在主主动动站站点点中中。直直 接接 数数 据据 读读 写写 操操 作作 通通 过过 调调 用用 发发 送送 功功 能能SFC68“X_PUT”和和接接收收功功能能SFC67“X_GET”实现读写操作。实现读写操作。43 2024/8/1例例10

26、.3 单单主主站站的的S7-300 PLC与与PLC之之间间的的直直接数据读写接数据读写MPI通信。通信。 在在图图10-1210-12所所示示的的S7-300S7-300（1 1）和和S7-300S7-300（2 2）中中进进行行直直接接数数据据读读写写，S7-300S7-300（1 1）和和S7-S7-300300（ 2 2） 的的 MPIMPI地地 址址 分分 别别 为为 3 3和和 5 5， S7-S7-300300（2 2）中中不不用用编编程程，在在S7-300S7-300（1 1）的的循循环环中中 断断 组组 织织 块块 OB35OB35中中 调调 用用 发发 送送 功功 能能SF

27、C68SFC68“X_PUTX_PUT”，将将MB30MB30MB31MB31中中的的2 2个个字字节节发发送送到到S7-300S7-300（2 2）站站的的MB20MB202121中中；调调用用接接收收功功能能SFC67SFC67“X_GETX_GET”将将对对方方的的MB40MB40MB41MB41中中的的2 2个个字字节节读读入入到到本本地地的的MB50MB50MB51MB51中中。程程序序如图如图10-1310-13所示。所示。 如如果果上上述述SFCSFC的的工工作作已已完完成成（BUSYBUSY0 0），调调用用SFC69SFC69“X_ABORTX_ABORT”后后，通通信信双双

28、方方的的连连接接资资源被释放。源被释放。 10.3.3 PLC之间的直接数据读写的MPI通信44 2024/8/110.3.3 PLC之间的直接数据读写的MPI通信45 2024/8/1图10-13 直接数据读写MPI通信10.3.3 PLC之间的直接数据读写的MPI通信46 2024/8/1例例10.4 多主站的多主站的PLC之间的直接读写通信。之间的直接读写通信。 设设MPI网络中有网络中有3个站点，个站点，2个个S7-300和和1个个S7-200。图。图10-14所示为所示为MPI网络的组态图，网络的组态图，S7-300（1）和）和S7-300（2）的）的MPI地址分别地址分别为为2和和

29、3。S7-200只要定义其只要定义其PPI地址和波特率地址和波特率就可以加入到就可以加入到MPI网络中。数据读写关系如图网络中。数据读写关系如图10-15所示，主动站点所示，主动站点2号站对号站对3号站和号站和4号站进号站进行读写操作；主动站点行读写操作；主动站点3号站对号站对2号站进行读写号站进行读写操作。程序如图操作。程序如图10-16和图和图10-17所示。所示。10.3.3 PLC之间的直接数据读写的MPI通信47 2024/8/1图10-14 MPI的多主站通信的硬件组态10.3.3 PLC之间的直接数据读写的MPI通信48 2024/8/1图10-15 MPI的多主站通信的数据读写

30、示意图10.3.3 PLC之间的直接数据读写的MPI通信49 2024/8/1图10-16 MPI的多主站通信的2号站的程序10.3.3 PLC之间的直接数据读写的MPI通信50 2024/8/1图10-17 MPI的多主站通信的3号站的程序10.3.3 PLC之间的直接数据读写的MPI通信51 2024/8/110.1 西门子通信技术简介10.2 西门子PPI通信10.3 西门子MPI通信10.4 PROFIBUS通信10.5工业以太网通信本章讲述的主要内容:52 2024/8/11. PROFIBUS-DP结构 PROFIBUS-DP是PROFIBUS协议的主体。PROFIBUS-DP是专

31、为工业控制现场层的分散设备之间的通信而设计的。PROFIBUS-DP的结构如图10-18所示。现场的传感器、执行器、控制器和触摸屏等都是常见的连接在总线上的现场设备，通过总线实现不同现场设备的通信。10.4.1 PROFIBUS通信概述图10-18 PROFIBUS-DP的结构53 2024/8/12. 站点类型 每个PROFIBUS-DP系统包括各种类型的设备（装置）。根据不同的任务定义分为三种设备类型，分别为1类DP主站、2类DP主站和DP 从站。10.4.1 PROFIBUS通信概述54 2024/8/13. 系统配置 PROFIBUS系统的最小配置为1个主站和1个从站。1个主站和多个从

32、站的PROFIBUS系统称为单主站系统，如图10-19所示。在这种操作模式下可以达到最短的总线周期。当PROFIBUS系统的总线上有多个主站时，称为多主站系统，如图10-20所示。多主站系统在原理上比单主站系统复杂。PROFIBUS协议既支持单主站系统，也支持多主站系统。10.4.1 PROFIBUS通信概述55 2024/8/1图10-19 单主站的PROFIBUS系统10.4.1 PROFIBUS通信概述56 2024/8/1图10-20 PROFIBUS通信方式10.4.1 PROFIBUS通信概述57 2024/8/14. PROFIBUS的通信方式 PROFIBUS支持主从系统、纯主

33、站系统、多主多从混合系统等几种模式。主站与主站之间采用的是令牌的传输方式，主站在获得令牌后通过轮询的方式与从站通信。若只有一个主站，并且有多个从站，则为主从系统；若只有多个主站，没有从站，则为纯主站系统；若有多个主站，每个主站均有隶属于自己的多个从站，则为多主多从混合系统。 多主多从混合系统是PROFIBUS的一般情况，主站与主站之间为令牌方式，主站与从站之间是主从方式，如图10-20所示。10.4.1 PROFIBUS通信概述58 2024/8/1 S7-200只能作为S7-300 PLC的从站来配置。由于S7-200本身没有DP接口，只能通过EM277接口模块连接到PROFIBUS-DP网

34、络上。 EM277模块的左上方有两个拨码开关。EM277在通电情况下修改拨码开关的数字后，必须断电，然后再上电才能使设定的地址生效。硬件网络组态时设定的EM277站地址，必须与拨码开关设定的地址一致。10.4.2 S7-300/400和S7-200PLC 的PROFIBUS-DP通信59 2024/8/11. 新建项目 打开STEP7新建一个项目，项目名为DP-300-277，如图10-21所示，然后插入S7-300主站，并对主站进行硬件配置，具体过程与前面例子一样。图10-21 新建通信项目10.4.2 S7-300/400和S7-200PLC 的PROFIBUS-DP通信60 2024/8

35、/1 硬件组态结束后可以对主站的网络参数进行配置，此处与前面的例子也是一样的，由于本例CPU315-2PN/DP是主站，因此，在图10-22中主站的工作模式选为DP主站。图10-22 主站工作模式设定10.4.2 S7-300/400和S7-200PLC 的PROFIBUS-DP通信61 2024/8/1 图10-23中为组建完整的主站PROFIBUS网络，单击“编译保存”按钮可以对刚才的硬件组态进行保存编译。图10-23 主站上组建了PROFIBUS网络10.4.2 S7-300/400和S7-200PLC 的PROFIBUS-DP通信62 2024/8/12. 插入EM277从站 由于S7

36、-200没有集成DP接口，必须通过EM277才能连接到PROFIBUS网络上。在图10-23右侧的目录树内依次选择PROFIBUS-DP、Additional Field Devices、PLC、SIMATIC、EM277 PROFIBUS-DP，将其拖至左侧PROFIBUS-DP电缆处，并出现如图10-24所示对话框。10.4.2 S7-300/400和S7-200PLC 的PROFIBUS-DP通信63 2024/8/1图10-24 组态EM277的站地址及所属网络10.4.2 S7-300/400和S7-200PLC 的PROFIBUS-DP通信64 2024/8/1 框内的地址为EM2

37、77在PROFIBUS-DP网络内的站地址，它必须与EM277模块上的拨码开关设定的物理地址相同。EM277物理地址的设定可以参见本节开始处所叙述的内容。设定完属性后单击“确定”按钮，即完成主站与EM277的连接，如图10-25所示。10.4.2 S7-300/400和S7-200PLC 的PROFIBUS-DP通信65 2024/8/1图10-25 EM277站点与主站连接10.4.2 S7-300/400和S7-200PLC 的PROFIBUS-DP通信66 2024/8/13. 配置CPU315-2PN/DP与S7-200的通信区 这里要配置的通信区是指S7-300与S7-200两侧的互

38、为映射的通信缓冲区。EM277仅仅是S7-200用于和S7-300进行通信的一个接口模块，S7-200侧的通信区地址设置必须能够被S7-200所接受，与EM277无关。 单击图5-17的EM277（1号框），出现2号框内的内容，在这里可以配置S7-300侧的通信区。 右击2号框，单击“插入对象”，如图10-26所示。10.4.2 S7-300/400和S7-200PLC 的PROFIBUS-DP通信67 2024/8/1图10-26 插入S7-300侧通信区对象10.4.2 S7-300/400和S7-200PLC 的PROFIBUS-DP通信68 2024/8/1图10-27 设置S7-30

39、0侧通信区10.4.2 S7-300/400和S7-200PLC 的PROFIBUS-DP通信69 2024/8/1图10-28 修改S7-300侧的通信区地址10.4.2 S7-300/400和S7-200PLC 的PROFIBUS-DP通信70 2024/8/1 接下来再配置S7-200侧的通信区，双击图10-27中的EM277，在出现的对话框内选择“参数赋值”选项卡。S7-200侧的通信区默认使用的是全局变量V存储区。在图10-29中的框内可以设定通信区在V区的起始地址。默认通信区从V0开始，占用4个字节（前面通过组态设定的），也可以自行修改，如图10-29所示，修改为从V10开始，即V

40、W10和VW12，其中VW10用来接收S7-300侧发来的数据，VW12用来向S7-300发送数据。10.4.2 S7-300/400和S7-200PLC 的PROFIBUS-DP通信71 2024/8/1图10-29 配置S7-200侧的通信区10.4.2 S7-300/400和S7-200PLC 的PROFIBUS-DP通信72 2024/8/14. 通信映射区 PROFIBUS-DP网络都是通过硬件组态时预先设定的通信区实现数据交换的，这个数据区通常称为通信映射区，因为该通信区就通信双方来说是互为映射的。这一点在组态时以及后面的编程都必须牢记，否则容易出错。图10-30是通信映射区示意图

41、，根据前面的组态S7-300侧的通信区分别为QW10和IW10，S7-200侧的通信区为VW10和VW12。10.4.2 S7-300/400和S7-200PLC 的PROFIBUS-DP通信73 2024/8/1图10-30 S7-300与S7-200之间的通信映射区10.4.2 S7-300/400和S7-200PLC 的PROFIBUS-DP通信74 2024/8/110.1 西门子通信技术简介10.2 西门子PPI通信10.3 西门子MPI通信10.4 PROFIBUS通信10.5工业以太网通信本章讲述的主要内容:75 2024/8/1西门子PLC支持各种工业以太网的通信，而PLC与P

42、LC之间最常用的是C/S方式的通信。客户端/服务器端（Client/ Server，C/S）通信就是通信双方中的一方作为客户端发起数据读写请求，另一方仅仅为数据的读写服务，不会主动发起通信。S7-200系列的部分PLC在工业以太网中既可以作为客户端，也可以作为服务器端使用。每次通信一般是由客户端发起的，服务器端只是为数据通信服务。S7-200系列的部分PLC本身并没有集成以太网接口，不过它可以通过通信处理模块CP243-1方便地连接到工业以太网上。CP243-1是为S7-200系列PLC设计的，该模块提供了一个RJ45的网络接口。10.5.1 概 述76 2024/8/1本节先介绍一下S7-2

43、00之间的工业以太网组建与数据通信，实验对象为2个CPU222，且各自扩展了一个CP243-1模块。S7-200与S7-300/400之间也可以进行C/S方式的通信，思路与S7-200之间的通信设置是一样的，本书不再介绍。10.5.1 概 述77 2024/8/11. 打开以太网向导 打开STEP7-Micro/WIN，在项目管理器中找到“工具”菜单，单击其下的“以太网向导”。如图10-31所示。10.5.2 C/S网络客户端配置图10-31 打开以太网向导78 2024/8/1图10-32 以太网向导简介10.5.2 C/S网络客户端配置79 2024/8/12. 读取CP243-1模块位置

44、号 在图7-3中，可以指定CP243-1在机架上相对于PLC的位置，直接与PLC通过扩展总线连接的模块处于0号位置，紧随其后的依次为1号、2号。 图10-33 指定机架上CP243-1所处的位置10.5.2 C/S网络客户端配置80 2024/8/13. 配置CP243-1参数 点击图7-3中的“下一步”，为CP243-1指定IP地址。如果网络内有BOOTP服务器，则不需要在此指定IP地址，由系统自动分配。本例中为该站点配置IP地址为“192.168.10.50”。其余内容如图7-4所示。10.5.2 C/S网络客户端配置81 2024/8/1图10-34 分配CP243-1的IP地址10.5

45、.2 C/S网络客户端配置82 2024/8/1图10-35 确定模块连接数10.5.2 C/S网络客户端配置83 2024/8/1 4. 建立连接 在图7-6中需要用户填写TSAP的内容。TSAP（Transport Service Access Point，传输层服务访问点）是向应用层提供服务的端口。每个TSAP上绑定一个应用进程，应用进程通过各自的TSAP调用传输层服务 . 10.5.2 C/S网络客户端配置84 2024/8/1 TSAP由两个字节组成，第1个字节定义连接数，本地的TSAP的范围可填写16#02、16#1016#FE，远程服务器的TSAP范围为16#02、16#03、1

46、6#1016#FE；第2个字节定义了机架号和CP槽号（或模块位置）。由于本例中的远程服务器的CP243-1处于1号位置，本地的CP243-1处于0号位置，所以远程的TSAP均填入10.01，本地的TSAP填入的是10.00。需要指定服务器端的IP地址，这里填入192.168.10.51。10.5.2 C/S网络客户端配置85 2024/8/1图10-36 连接0为客户端连接10.5.2 C/S网络客户端配置86 2024/8/1 要实现数据通信，必须建立“数据传输”通道，每一个连接最多可以建立32个数据传输，包括读、写操作。 单击3号框的“数据传输”，选择“从远程服务器端连接读数据”单选按钮，

47、如图7-7所示。 为了简要说明，这里定义从服务器仅读1个字节的数据，即将服务器的VB500内数据读入到本地VB50内。VB50作为客户端的接收缓冲区，VB500作为服务器端的发送缓冲区。然后定义下一个传输，写数据到服务器，如图7-8所示。10.5.2 C/S网络客户端配置87 2024/8/1图10-37 定义数据传输读10.5.2 C/S网络客户端配置88 2024/8/1图10-38 定义数据传输写10.5.2 C/S网络客户端配置89 2024/8/1 5. 生成CRC文件并分配内存 CRC保护可以防止模块配置参数被无意中的存储器访问修改，但同时也限制了用户在模块运行时来修改模块配置参数

48、，如图7-9所示。10.5.2 C/S网络客户端配置90 2024/8/1图10-39 生成CRC保护10.5.2 C/S网络客户端配置91 2024/8/1图10-40 指定配置参数存储区10.5.2 C/S网络客户端配置92 2024/8/1图10-41 系统生成控制、初始化子程序10.5.2 C/S网络客户端配置93 2024/8/1 服务器端配置的开始几步与客户端配置相同（可以参考图10-31图10-35），只不过服务器端IP地址设为192.168.10.51，如图10-42所示。10.5.3 C/S网络服务器端配置图10-42 分配服务器端IP地址94 2024/8/1 单击“下一步

49、”按钮，在配置连接对话框内选择“此为服务器连接：服务器对来自远程客户端的连接请求做出响应。”单选按钮，客户端的TSAP修改为10.00，对方的IP地址输入客户端的IP地址，结果如图7-13所示。 接下来的步骤与组态客户端相同，但是服务器端配置完成后只生成一个ETH1_CTRL控制子程序，程序中需要调用该子程序。10.5.3 C/S网络服务器端配置95 2024/8/1图10-43 配置服务器连接10.5.3 C/S网络服务器端配置96 2024/8/1 1. 编写客户端程序 在客户端，需要调用ETH1_CTRL来初始化并使能CP243-1模块，而且在每个扫描周期都必须调用一次，如图10-44所

50、示。这段程序的功能就是客户端每隔1s将服务器端VB500内的数据读入到本地VB50，并存入MB28内。每隔5s将本地VB60内的数据写入服务器端的VB502。本地数据由MB30提供。 从图10-44中可以看出，ETH1_CTRL、ETH1_XFR是通信时必不可少的两个模块，其引脚功能如表10-5所示。10.5.4 程序编写97 2024/8/110.5.4 程序编写98 2024/8/110.5.4 程序编写99 2024/8/1图10-44 客户端程序10.5.4 程序编写100 2024/8/1表10-5 ETH1_CTRL、ETH1_XFR的引脚功能说明ETH1_CTRLETH1_XFR

51、EN模块的使能端，每个扫描周期必须为1START执行时需要判断CP243-1模块是否忙，若不忙，则通过START向其发送命令CP_Ready输出1显示CP243-1模块准备就绪Chan_ID连接通道号Ch_Ready输出1显示通道准备就绪Data数据传输的标号（在建立数据传输通道）Error输出发生错误的状态字DoneCP243-1完成命令时输出1Error输出发生错误的状态字10.5.4 程序编写101 2024/8/12. 编写服务器程序 服务器端不必激活数据传输，只需在每个扫描周期调用ETH1_CTRL子程序即可，如图10-45所示。为了便于监控，程序中利用了传送指令，给输出缓冲区发送数

52、据，并读取从客户端接收到的数据。10.5.4 程序编写102 2024/8/1图10-45 服务器端程序10.5.4 程序编写103 2024/8/13. 组态及程序下载 用西门子专门的下载电缆分别连接两个PLC。将客户端的组态和程序下载到其中一个PLC内，而将服务器端的组态和程序下载到另一个PLC内。下载完成后，将两个CP243-1用屏蔽双绞线连接到工业交换机上，并将编程PC也连接到交换机上，并修改PC的IP地址，使之与两个CP243-1处于同一个子网内。 这里设置PC的IP为192.168.10.100。再次修改“设置PG/PC接口”，如图10-46所示，选择“TCP/IP”访问路径，点击“确定”。10.5.4 程序编写104 2024/8/1图10-46 修改PC端监控路径10.5.4 程序编写105 2024/8/1图10-47 搜索到通信站 10.5.4 程序编写106 2024/8/14. 程序运行监控 根据以太网向导和编写的程序，不难看出客户端与服务器端的通信缓冲区，如图7-18所示。图10-48 输入/输出缓冲区10.5.4 程序编写107 2024/8/1