PLC網(wǎng)絡(luò)通訊相關(guān)資料培訓(xùn)

第9章PLC的網(wǎng)絡(luò)通訊

9.1PLC網(wǎng)絡(luò)通訊概述9.2S7—200系列PLC與計(jì)算機(jī)設(shè)備的通信9.3S7-200系列PLC自由口通信9.4網(wǎng)絡(luò)通信運(yùn)行9.1.1網(wǎng)絡(luò)通訊的基本概念

1.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（1）鏈接結(jié)構(gòu)

鏈接結(jié)構(gòu)按信息在設(shè)備間的傳送方向可分為單工通信、半雙工通信、全雙工通信三種（2）聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)

2.并行通信與串行通信

并行通信是指所傳送數(shù)據(jù)的各位同時(shí)發(fā)送或接收.特點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳送速度快。但是傳輸線的根數(shù)多，成本高，一般用于近距離的數(shù)據(jù)傳送。串行通信是指所傳送的數(shù)據(jù)按順序一位一位地發(fā)送或接收遠(yuǎn)的場(chǎng)合特點(diǎn)是通信線路簡(jiǎn)單，需要的信號(hào)線少，最少的只需要兩根線(雙絞線)，故成本低，但是傳送速度比并行通信慢，適用于距離較遠(yuǎn)的場(chǎng)合

3．傳輸速率數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸速度稱為波特率，波特率測(cè)量在某一特定時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。它用每秒傳送的二進(jìn)制位數(shù)表示，其符號(hào)為bit／s或bps。通常以千波特（kbps）、兆波特（Mbps）為單位。9.1.2網(wǎng)絡(luò)配置

1．硬件配置

(1)通信接口RS—232接口RS—422接口RS—485接口

(2)通信介質(zhì)數(shù)據(jù)傳送的介質(zhì)主要有雙絞線、同軸電纜和光纜，如果傳送距離較遠(yuǎn)，還可以利用電話線，其他介質(zhì)如電磁波、紅外線、微波等應(yīng)用較少。2．軟件配置

軟件一般分為兩類，一類是系統(tǒng)編程軟件，用以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)編程，并把程序下載到PLC，且監(jiān)控PLC的工作狀態(tài)。如西門子公司的STEP7-Micro／WIN編程軟件。另一類為應(yīng)用軟件，各用戶根據(jù)不同的開發(fā)環(huán)境和具體要求，用不同的編程語言編寫的通信程序。9．2S7—200系列PLC與計(jì)算機(jī)設(shè)備的通信

9.2.1S7-200系列CPU的通信性能

1.SIEMENS公司的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)2.S7-200系列的通信協(xié)議3.通信設(shè)備（1）通信端口（2）網(wǎng)絡(luò)連接器（3）通信電纜(1)PPI協(xié)議（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口協(xié)議）PPI(Point-to--PointInterface)協(xié)議是SIEMENS公司專門為S7-200系列PLC開發(fā)的通信協(xié)議，是主/從協(xié)議，即主站可對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備發(fā)出初始化請(qǐng)求，從站只是響應(yīng)來自主站的初始化請(qǐng)求，不能對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備發(fā)出初始化請(qǐng)求。(2)自由口協(xié)議自由口協(xié)議是指通過編寫用戶程序來控制CPU通信端口的操作模式，可以用自定義的通信協(xié)議連接多種智能設(shè)備。針腳號(hào)PROFIBUS名稱端口0／端口11屏蔽邏輯地224V地邏輯地3RS-485信號(hào)BRS-485信號(hào)B4發(fā)送申請(qǐng)RTS(TTL)55V地邏輯地6+5V+5V，100Ω串聯(lián)電阻7+24V+24V8RS-485信號(hào)ARS-485信號(hào)A9不用10位信號(hào)選擇連接器外殼屏蔽機(jī)殼接地PLC與計(jì)算機(jī)通信示意圖(a)計(jì)算機(jī)與PLC的連接(b)PC/PPI電纜上的DIP開關(guān)(c)DIP開關(guān)的設(shè)置9．2．2個(gè)人計(jì)算機(jī)與S7-200CPU之間的聯(lián)網(wǎng)通信

1．建立通信方案（1）主站與從站之間的連接形式：?jiǎn)沃髡具€是多主站，可通過軟件組態(tài)進(jìn)行設(shè)置（2）站號(hào)：站號(hào)是網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)站的編號(hào)，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)設(shè)備(PC，PLC，HMI等)都要分配惟一的編號(hào)(站地址)。

2．參數(shù)組態(tài)

在自動(dòng)控制領(lǐng)域中指控制系統(tǒng)硬、軟件的配置過程。在編程軟件STEP7Micro／WIN32中，對(duì)通信硬件參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，即通信參數(shù)組態(tài)

9.3S7-200系列PLC自由口通信

9.3.1相關(guān)的特殊功能寄存器1.自由端口的初始化2.自由口通信時(shí)的中斷事件端口0端口1描述SMB30的數(shù)據(jù)格式SMB130的數(shù)據(jù)格式SM30.6和SM30.7奇偶校驗(yàn)選擇SM130.6和SM130.7奇偶校驗(yàn)選擇PP:00=無校驗(yàn)01=偶檢驗(yàn)10=無校驗(yàn)11=奇校驗(yàn)SM30.5每個(gè)字符的有效數(shù)據(jù)位SM130.5每個(gè)字符的有效數(shù)據(jù)位D：0=每字符8位1=每字符7位SM30.2～SM30.4波特率選擇SM130.2～SM130.4波特率選擇BBB：000=38400(CPU212為19200)001=192000010=9600011=4800100=2400101=1200110=600111=300SM30.0和SM30.1通信協(xié)議選擇SM130.0和SM130.1信協(xié)議選擇Mm00=PPI協(xié)議（PPI/從站模式）01=自由口通信協(xié)議10=PPI主站模式11=保留（缺省PPI/從站模式）每種設(shè)置有1個(gè)停止位(1)中斷標(biāo)志位SM4．5和SM4．6分別表示HO和HI處于發(fā)送空閑狀態(tài)。(2)中斷事件在S7-200的中斷事件中，與自由口通信有關(guān)的中斷事件如下。

·中斷事件8：通信端口0單字符接收中斷。

·中斷事件9：通信端口0發(fā)送完成中斷。

·中斷事件23：通信端口0接收完成中斷。

·中斷事件25：通信端口1單字符接收中斷。

·中斷事件26：通信端口1發(fā)送完成中斷。

·中斷事件24：通信端口1接收完成中斷。9.3.2.自由口通信指令

1.數(shù)據(jù)接收指令RCV在梯形圖中，數(shù)據(jù)接收指令以功能框的形式表示，指令名稱為RCV。在語句表中，數(shù)據(jù)接收指令的指令格式為：RCVTBL，PORT可以通過中斷的方式接收數(shù)據(jù)，在接收字符數(shù)據(jù)時(shí)，有如下兩種中斷事件產(chǎn)生。(1)利用字符中斷控制接收數(shù)據(jù)(2)利用接收結(jié)束中斷控制接收數(shù)據(jù)

注意：如果出現(xiàn)超時(shí)和奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤，則自動(dòng)結(jié)束接收過程。2．?dāng)?shù)據(jù)發(fā)送指令XMT在梯形圖中，數(shù)據(jù)發(fā)送指令以功能框的形式編程，指令的名稱為XMT。在語句表中，數(shù)據(jù)接收指令的指令格式為：XMTTABLE，PORT。

9.3.3自由口通信的應(yīng)用舉例

如圖所示，用S7-200CPU222接收來自條碼閱讀器的數(shù)據(jù)通信要求①來自條碼閱讀器的數(shù)據(jù)(ASCII碼)，經(jīng)條碼解碼器翻譯后，通過自由口通信模式將數(shù)據(jù)傳送到CPU222，以便程序調(diào)用。②在CPU222內(nèi)設(shè)置兩個(gè)數(shù)據(jù)接收緩沖區(qū)：緩沖區(qū)0和緩沖區(qū)1，用于存儲(chǔ)條碼信息。在接收到回車鍵的字符(編碼為16#10)后，向另一個(gè)緩沖區(qū)存儲(chǔ)新讀入的條碼信息。③用Q0.0和Q0.1指示新讀入的條碼所在的緩沖區(qū)。④通信參數(shù)設(shè)定：波特率為9600bps，無奇偶校驗(yàn)，每個(gè)字符8位。程序框圖如圖所示．主程序：初始化程序。．子程序0：SBR0接收條碼信息。．中斷程序0：INT0在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)0接收。．中斷程序1：INTl在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)1接收。主程序的STL為：

LDSM0.1∥第一次掃描SM0.1=1CALL0∥調(diào)子程序0LDSM0.7∥如果工作方式開關(guān)在TERM位置，則設(shè)置PPI通信協(xié)議

=SM30.0∥如果工作方式開關(guān)在RUN位置，則設(shè)置自由口通信協(xié)議·MEND∥主程序結(jié)束子程序0的STL為：

SBR0∥準(zhǔn)備接收條碼

MOVB+9，SMB30∥設(shè)置通信參數(shù)：9600bps，無奇偶校驗(yàn)，8位字符

MOVD&VBl00，VD50∥指針指向數(shù)據(jù)緩沖區(qū)0MOVD&VB200，VD60∥指針指向數(shù)據(jù)緩沖區(qū)lMOVDVD50，VD56∥VD56也指向緩沖區(qū)0MOVW+0，VW54∥清除數(shù)據(jù)緩沖區(qū)0的字符計(jì)數(shù)器(VW54作為字符計(jì)數(shù)器)ATCH+0，8∥建立單字符接收中斷事件8與中斷程序0的連接

MOVB+1，QB0∥置Q0.1=0，Q0.0=1ENI∥開中斷

RET∥結(jié)束子程序0中斷程序0的STL為；

INT0∥數(shù)據(jù)緩沖區(qū)0接收

MOVBSMB2，*VD56∥字符裝入緩沖區(qū)01NCDVD56∥指針加11NCWVW54∥字符計(jì)數(shù)器加1LDB=SMB2，16#10∥如果字符是LF(回車符，編碼為16#10)，則

MOVDVD60，VD66∥使指針VD66指向數(shù)據(jù)緩沖區(qū)1MOVW+0，VW64∥清除數(shù)據(jù)緩沖區(qū)1的字符計(jì)數(shù)器(VW64作為字符計(jì)數(shù)器)ATCH+1，8∥建立單字符接收中斷事件8與中斷程序1的連接

MOVB+2，QB0∥置QO.1=1，Q0.0=0RETI∥中斷程序0結(jié)束中斷程序1的STL為：

INT1∥數(shù)據(jù)緩沖區(qū)1接收

MOVBSMB2，*VD56∥字符裝入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)11NCDVD66∥指針加11NCWVW64∥字符計(jì)數(shù)器加1LDB=SMB2，16#10∥如果字符是LF，則

MOVDVD50，VD56∥使指針VD56指向數(shù)據(jù)緩沖區(qū)0.MOVW+0，VW54∥清除數(shù)據(jù)緩沖區(qū)0的字符計(jì)數(shù)器

ATCH+0，8∥建立單字符接收中斷事件8與中斷程序0的連接

MOVB+1，QB0∥置Q0.1=0，Q0.0=1RETI∥中斷程序1結(jié)束9.4網(wǎng)絡(luò)通信運(yùn)行

9.4.1控制寄存器和傳送數(shù)據(jù)表1．控制寄存器2．傳遞數(shù)據(jù)表的格式及定義在S7-200的特殊繼電器SM中，SMB30（SMBl30）用于設(shè)定通信端口0（通信端口1）的通信方式。由SMB30（SMBl30）的低2位決定通信端口0（通信端口1）的通信協(xié)議（PPI從站、自由口、PPI主站）。只要將SMB30（SMBl30）的低2位設(shè)置為2#10，就允許該P(yáng)LC主機(jī)為PPI主站模式，可以執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)讀寫指令。9.4.2網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行指令

說明：(1)數(shù)據(jù)表最多可以有16個(gè)字節(jié)的信息，同時(shí)最多可激活8條NETR和NETW指令(2)操作數(shù)類型：TABLE：VB，MB，*VD，*AC；PORT：0，1(3)設(shè)定ENO=0的錯(cuò)誤條件：SM4．3(運(yùn)行時(shí)間)，0006(間接尋址錯(cuò)誤)。9.4.3網(wǎng)絡(luò)讀寫舉例

1．系統(tǒng)功能描述

如圖所示，某產(chǎn)品自動(dòng)裝箱生產(chǎn)線將產(chǎn)品送到4臺(tái)包裝機(jī)中的一臺(tái)上，包裝機(jī)把每10個(gè)產(chǎn)品裝到一個(gè)紙板箱中，一個(gè)分流機(jī)控制著產(chǎn)品流向各個(gè)包裝機(jī)(4個(gè))。CPU221模塊用于控制打包機(jī)。一個(gè)CPU222模塊安裝了TD200文本顯示器，用來控制分流機(jī)

2．操作控制要求站點(diǎn)6要讀寫4個(gè)遠(yuǎn)程站(站2、站3、站4、站5)的