《PLC應(yīng)用項(xiàng)目工單實(shí)踐教程》教案-模塊9. S7-1500網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)用

《PLC應(yīng)用項(xiàng)目工單實(shí)踐教程》課程授課教案學(xué)院電氣工程學(xué)院任課教師授課題目模塊9.S7-1500網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)用項(xiàng)目9.1S7-1500PLC與ET200M的PROFIBUS-DP通信授課時(shí)間長(zhǎng)度90分鐘授課進(jìn)度第___周，總第節(jié)授課對(duì)象教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)掌握PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線的系統(tǒng)組成及應(yīng)用2.技能目標(biāo)能利用TIAPortal軟件完成S7-1500PLC與ET200M之間的PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線的建立教學(xué)重點(diǎn)PROFIBUS-DP通信系統(tǒng)組成及應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)利用TIAPortal軟件建立S7-1500PLC與ET200M之間的PROFIBUS-DP通信、編程調(diào)試教學(xué)方法分析通過(guò)老師的講解及操作，通過(guò)讓學(xué)生體驗(yàn)PROFIBUS通信網(wǎng)絡(luò)配置方法的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到項(xiàng)目要求的學(xué)習(xí)目標(biāo)。教學(xué)方式：講授探究□問(wèn)答實(shí)驗(yàn)□演示練習(xí)其他□教學(xué)手段分析項(xiàng)目教學(xué)法多媒體：將整個(gè)教學(xué)進(jìn)程用PPT展示；實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)：軟件演示及硬件操作教學(xué)手段：板書多媒體模型□實(shí)物標(biāo)本□掛圖□音像□其他□過(guò)程設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)與引導(dǎo)10分鐘；授新課內(nèi)容70分鐘；總結(jié)與布置作業(yè)10分鐘；授課類型理論課討論課□實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課練習(xí)課□其他□教學(xué)步驟設(shè)計(jì)步驟時(shí)間主要任務(wù)教室活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)目的意圖第一步復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容，引入新授內(nèi)容。提問(wèn)與引導(dǎo)回答老師問(wèn)題，隨老師陳述回憶上次課程內(nèi)容。復(fù)習(xí)基礎(chǔ)內(nèi)容，引入新的授課內(nèi)容，保持授課的連貫性和便于學(xué)生整體掌握。第二步講授新的課程內(nèi)容。利用課件展示；認(rèn)真聆聽老師講授內(nèi)容。讓學(xué)生了解S7-1500PLC與ET200M之間的PROFIBUS-DP通信相關(guān)知識(shí)，掌握通信的方法。第三步實(shí)際操作、討論與提問(wèn)引導(dǎo)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手，并針對(duì)集中性問(wèn)題進(jìn)行討論。學(xué)生回顧本次課程并討論，對(duì)存在問(wèn)題提問(wèn)。通過(guò)學(xué)習(xí)，掌握S7-1500PLC與ET200M之間的PROFIBUS-DP通信，并完成實(shí)訓(xùn)設(shè)備S7-1500PLC與ET200M之間的PROFIBUS-DP通信的控制，具有編程和調(diào)試通信網(wǎng)絡(luò)的能力。第四步總結(jié)與布置作業(yè)?？偨Y(jié)與復(fù)習(xí)隨老師總結(jié)快速?gòu)?fù)習(xí)，記憶所學(xué)內(nèi)容及操作技能點(diǎn)?？偨Y(jié)注意事項(xiàng)，強(qiáng)調(diào)本項(xiàng)目的重點(diǎn)。內(nèi)容講解【項(xiàng)目?jī)?nèi)容】1.PROFIBUS通信概述PROFIBUS是目前國(guó)際上通用的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)之一，PROFIBUS總線是在1987年由Siemens公司等13家企業(yè)和5家研究機(jī)構(gòu)聯(lián)合開發(fā)，1999年P(guān)ROFIBUS成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61158的組成部分，2001年批準(zhǔn)成為中國(guó)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T10308.3-2001。PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線滿足了生產(chǎn)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)級(jí)數(shù)據(jù)可存取性的重要要求，一方面它覆蓋了傳感器/執(zhí)行器領(lǐng)域的通信要求，另一方面又具有單元級(jí)領(lǐng)域所有網(wǎng)絡(luò)級(jí)通信功能。特別在分布式I/O領(lǐng)域，由于有大量的、種類齊全的、可連接的現(xiàn)場(chǎng)總線可供選用，因此PROFIBUS已成為國(guó)際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。PROFIBUS提供三種通信協(xié)議類型：PROFIBUS-FMS（FieldMessageSpecification，現(xiàn)場(chǎng)總線報(bào)文規(guī)范）、PROFIBUS-DP（DecentralizedPeriphery，分布式外部設(shè)備）和PROFIBUS-PA（ProcessAutomation，過(guò)程自動(dòng)化），在三種方式中，PROFIBUS-DP應(yīng)用最為廣泛。2.PROFIBUS-DP通信簡(jiǎn)介PROFIBUS-DP使用OSI參考模型的第一層和第二層，這種精簡(jiǎn)的結(jié)構(gòu)特別適合數(shù)據(jù)的高速傳輸，主要用于制造業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中單元級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)級(jí)通信，它是一種高速低成本通信，特別適用于PLC與分布式I/O（例如ET200）設(shè)備之間的快速循環(huán)數(shù)據(jù)交換。（1）PROFIBUS-DP電纜PROFIBUS-DP電纜是專用的屏蔽雙絞線，電纜的結(jié)構(gòu)如圖10-3所示。外層是紫色絕緣層，編織網(wǎng)防護(hù)層主要防止低頻干擾，金屬箔片層為防止高頻干擾，最里面是2根信號(hào)線，紅色為信號(hào)正，接總線連接器的第8管腳，綠色為信號(hào)負(fù)，接總線連接器的第3管腳。PROFIBUS-DP電纜的屏蔽層“雙端接地”。圖10-SEQ圖10-\*ARABIC3PROFIBUS-DP電纜（2）PROFIBUS總線終端器PROFIBUS總線符合EIARS485標(biāo)準(zhǔn)，PROFIBUSRS485的傳輸以半雙工、異步、無(wú)間隙同步為基礎(chǔ)。傳輸介質(zhì)可以是光纜或者屏蔽雙絞線，電氣傳輸每個(gè)RS485網(wǎng)段最多32個(gè)站點(diǎn)，在總線的兩端為終端電阻。為了保證網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量，總線連接器或中繼器上都設(shè)計(jì)了終端匹配電阻。組建通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞种У哪┒斯?jié)點(diǎn)需要接入匹配電阻，即開關(guān)設(shè)置為“ON”。如圖10-4所示。圖10-SEQ圖10-\*ARABIC4PROFIBUS總線終端器3.PROFIBUS設(shè)備分類每個(gè)DP系統(tǒng)均由不同類型的設(shè)備組成，這些設(shè)備分為三類：（1）1類DP主站（DPM1）這類DP主站循環(huán)地與DP從站交換數(shù)據(jù)。典型的設(shè)備有PLC、計(jì)算機(jī)（PC）等。DPM1有主動(dòng)的總線存取權(quán)，它可以在固定的時(shí)間與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取和寫入。這種連續(xù)不斷地重復(fù)循環(huán)是自動(dòng)化功能的基礎(chǔ)。（2）2類DP主站（DPM2）這類設(shè)備是工程設(shè)計(jì)、組態(tài)或操作設(shè)備，如上位機(jī)。這些設(shè)備在DP系統(tǒng)初始化時(shí)用來(lái)生成系統(tǒng)配置。它們?cè)谙到y(tǒng)投運(yùn)期間執(zhí)行，主要用于系統(tǒng)維護(hù)和診斷，組態(tài)所連接的設(shè)備、評(píng)估測(cè)量值和參數(shù)，以及請(qǐng)求設(shè)備狀態(tài)等。DPM2不必始終連接在總線網(wǎng)絡(luò)中。DPM2也有主動(dòng)的總線存取權(quán)。（3）從站從站是外圍設(shè)備，如分布式I/O設(shè)備、驅(qū)動(dòng)器、HMI、閥門、變送器、分析裝置等。它們讀取過(guò)程信息或執(zhí)行主站的輸出命令，也有一些設(shè)備只處理輸入或輸出信息。從通信的角度看，從站是被動(dòng)設(shè)備，只是直接響應(yīng)請(qǐng)求。二、控制要求CPU1516F-3PN/DP作為PROFIBUS-DP主站，分布式I/O系統(tǒng)ET200M作為PROFIBUS-DP從站。通過(guò)PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線建立通信，并編寫程序?qū)崿F(xiàn)由主站發(fā)出一個(gè)啟停信號(hào)，控制從站一個(gè)中間繼電器的通斷。三、硬件電路設(shè)計(jì)1.PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)連接，如圖所示。PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)連接圖2.硬件電路接線，如圖所示。硬件電路接線圖3.輸入輸出端口分配表，如表所示。輸入輸出端口分配表輸入端口輸出端口輸入點(diǎn)輸入器件功能輸出點(diǎn)輸出器件功能I2.0SB1啟動(dòng)按鈕Q0.0KA中間繼電器I2.1SB2停止按鈕【項(xiàng)目驗(yàn)收】1.PLC硬件組態(tài)（1）PROFIBUS-DP主站硬件配置（2）配置PROFIBUS-DP主站參數(shù)（3）插入PROFIBUS-DP從站IM153-2接口模塊（4）插入Slave_1的信號(hào)模塊（5）PROFIBUS-DP主站和從站的連接（6）編寫控制程序2.聯(lián)機(jī)運(yùn)行（1）斷電情況下，按照硬件接線圖接線。（2）下載到設(shè)備（3）監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)【項(xiàng)目匯報(bào)】按照任務(wù)工單填寫如下內(nèi)容，并進(jìn)行項(xiàng)目的總結(jié)與匯報(bào)1.基本信息：學(xué)生姓名、小組號(hào)、實(shí)訓(xùn)設(shè)備號(hào)、場(chǎng)地、日期2.項(xiàng)目功能3.制定工作計(jì)劃與項(xiàng)目所需實(shí)訓(xùn)器材表4.項(xiàng)目實(shí)施（1）項(xiàng)目I/O分配(2)原理圖繪制及硬件接線(3)TIAPortal軟件編程調(diào)試5.任務(wù)檢查，驗(yàn)證工作計(jì)劃和執(zhí)行結(jié)果，填寫項(xiàng)目任務(wù)檢查表和項(xiàng)目階段工作記錄表。作業(yè)內(nèi)容使用1個(gè)S7-1500PLC和2個(gè)ET200M建立PROFIBUS-DP通信及程序控制，PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)連接和硬件接線進(jìn)行相應(yīng)的修改。

《PLC應(yīng)用項(xiàng)目工單實(shí)踐教程》課程授課教案學(xué)院電氣工程學(xué)院任課教師授課題目模塊9.S7-1500網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)用項(xiàng)目9.2S7-1500PLC之間的PROFIBUS-DP通信授課時(shí)間長(zhǎng)度90分鐘授課進(jìn)度第___周，總第節(jié)授課對(duì)象教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)掌握PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線的系統(tǒng)組成及應(yīng)用2.技能目標(biāo)能利用TIAPortal軟件完成S7-1500PLC之間的PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線的建立教學(xué)重點(diǎn)PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線的系統(tǒng)組成及應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)利用TIAPortal軟件建立S7-1500PLC之間的PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線教學(xué)方法分析通過(guò)老師的講解及操作，通過(guò)讓學(xué)生體驗(yàn)S7-1500PLC的PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)配置方法的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到項(xiàng)目要求的學(xué)習(xí)目標(biāo)。教學(xué)方式：講授探究□問(wèn)答實(shí)驗(yàn)□演示練習(xí)其他□教學(xué)手段分析項(xiàng)目教學(xué)法多媒體：將整個(gè)教學(xué)進(jìn)程用PPT展示；實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)：軟件演示及硬件操作教學(xué)手段：板書多媒體模型□實(shí)物標(biāo)本□掛圖□音像□其他□過(guò)程設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)與引導(dǎo)10分鐘；授新課內(nèi)容70分鐘；總結(jié)與布置作業(yè)10分鐘；授課類型理論課討論課□實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課練習(xí)課□其他□教學(xué)步驟設(shè)計(jì)步驟時(shí)間主要任務(wù)教室活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)目的意圖第一步復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容，引入新授內(nèi)容。提問(wèn)與引導(dǎo)回答老師問(wèn)題，隨老師陳述回憶上次課程內(nèi)容。復(fù)習(xí)基礎(chǔ)內(nèi)容，引入新的授課內(nèi)容，保持授課的連貫性和便于學(xué)生整體掌握。第二步講授新的課程內(nèi)容。利用課件展示；認(rèn)真聆聽老師講授內(nèi)容。讓學(xué)生了解S7-1500PLC之間的PROFIBUS-DP相關(guān)知識(shí)，掌握通信的方法。第三步實(shí)際操作、討論與提問(wèn)引導(dǎo)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手，并針對(duì)集中性問(wèn)題進(jìn)行討論。學(xué)生回顧本次課程并討論，對(duì)存在問(wèn)題提問(wèn)。通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠完成實(shí)訓(xùn)S7-1500PLC之間PROFIBUS-DP控制，具有PROFIBUS-DP通信能力。第四步總結(jié)與布置作業(yè)。總結(jié)與復(fù)習(xí)隨老師總結(jié)快速?gòu)?fù)習(xí)，記憶所學(xué)內(nèi)容及操作技能點(diǎn)?？偨Y(jié)注意事項(xiàng)，強(qiáng)調(diào)本項(xiàng)目的重點(diǎn)。內(nèi)容講解【項(xiàng)目?jī)?nèi)容】一、模塊介紹通信模塊CM1542-5適合在S7-1500自動(dòng)化系統(tǒng)中運(yùn)行。CM1542-5允許將S7-1500站連接到PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)，CM1542-5支持的通信服務(wù)主要包括：符合標(biāo)準(zhǔn)的PROFIBUS-DP主站（1類）、PROFIBUS-DP從站和S7通信等。模塊實(shí)物圖如圖所示。①LED②型號(hào)牌③PROFIBUS接口：1個(gè)9針D型母連接器(RS-485)二、模塊網(wǎng)絡(luò)連接PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)連接，如圖所示。PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)連接圖【項(xiàng)目驗(yàn)收】1.PLC硬件組態(tài)從站（1）PROFIBUS-DP從站硬件配置（2）配置PROFIBUS-DP從站參數(shù)（3）設(shè)置PROFIBUS-DP從站操作模式（4）配置PROFIBUS-DP從站通信數(shù)據(jù)接口2.PLC硬件組態(tài)主站（1）PROFIBUS-DP主站硬件配置（2）配置PROFIBUS-DP主站參數(shù)（3）配置PROFIBUS-DP主站數(shù)據(jù)通信接口（4）PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)連接（5）編寫控制程序3.聯(lián)機(jī)運(yùn)行（1）網(wǎng)絡(luò)連接（2）下載到設(shè)備（3）監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)【項(xiàng)目匯報(bào)】按照任務(wù)工單填寫如下內(nèi)容，并進(jìn)行項(xiàng)目的總結(jié)與匯報(bào)1.基本信息：學(xué)生姓名、小組號(hào)、實(shí)訓(xùn)設(shè)備號(hào)、場(chǎng)地、日期2.項(xiàng)目功能3.制定工作計(jì)劃與項(xiàng)目所需實(shí)訓(xùn)器材表4.項(xiàng)目實(shí)施(1)原理圖繪制及硬件接線(2)TIAPortal軟件編程調(diào)試5.任務(wù)檢查，驗(yàn)證工作計(jì)劃和執(zhí)行結(jié)果，填寫項(xiàng)目任務(wù)檢查表和項(xiàng)目階段工作記錄表。作業(yè)內(nèi)容使用S7-1500PLC作為主站，1個(gè)ET200M和1個(gè)S7-1500PLC分別作為從站，建立PROFIBUS-DP通信及程序控制，PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)連接和硬件接線進(jìn)行相應(yīng)的修改。

《PLC應(yīng)用項(xiàng)目工單實(shí)踐教程》課程授課教案學(xué)院電氣工程學(xué)院任課教師授課題目模塊9.S7-1500網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)用項(xiàng)目9.3S7-1500的開放式（OUC）以太網(wǎng)通信-TSEND_C/TRCV_C指令授課時(shí)間長(zhǎng)度90分鐘授課進(jìn)度第___周，總第節(jié)授課對(duì)象教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)掌握PROFINET現(xiàn)場(chǎng)總線的系統(tǒng)組成及應(yīng)用2.技能目標(biāo)能利用TIAPortal軟件完成PROFINET現(xiàn)場(chǎng)總線的建立熟悉PROFINET現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的通信步驟教學(xué)重點(diǎn)PROFINET現(xiàn)場(chǎng)總線的系統(tǒng)組成及應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)利用TIAPortal軟件建立PROFINET現(xiàn)場(chǎng)總線教學(xué)方法分析通過(guò)老師的講解及操作，通過(guò)讓學(xué)生體驗(yàn)S7-1500PLC的PROFINET網(wǎng)絡(luò)配置方法的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到項(xiàng)目要求的學(xué)習(xí)目標(biāo)。教學(xué)方式：講授探究□問(wèn)答實(shí)驗(yàn)□演示練習(xí)其他□教學(xué)手段分析項(xiàng)目教學(xué)法多媒體：將整個(gè)教學(xué)進(jìn)程用PPT展示；實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)：軟件演示及硬件操作教學(xué)手段：板書多媒體模型□實(shí)物標(biāo)本□掛圖□音像□其他□過(guò)程設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)與引導(dǎo)10分鐘；授新課內(nèi)容70分鐘；總結(jié)與布置作業(yè)10分鐘；授課類型理論課討論課□實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課練習(xí)課□其他□教學(xué)步驟設(shè)計(jì)步驟時(shí)間主要任務(wù)教室活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)目的意圖第一步復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容，引入新授內(nèi)容。提問(wèn)與引導(dǎo)回答老師問(wèn)題，隨老師陳述回憶上次課程內(nèi)容。復(fù)習(xí)基礎(chǔ)內(nèi)容，引入新的授課內(nèi)容，保持授課的連貫性和便于學(xué)生整體掌握。第二步講授新的課程內(nèi)容。利用課件展示；認(rèn)真聆聽老師講授內(nèi)容。讓學(xué)生了解工業(yè)以太網(wǎng)通信相關(guān)知識(shí)，掌握PROFINET通信的方法。第三步實(shí)際操作、討論與提問(wèn)引導(dǎo)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手，并針對(duì)集中性問(wèn)題進(jìn)行討論。學(xué)生回顧本次課程并討論，對(duì)存在問(wèn)題提問(wèn)。通過(guò)學(xué)習(xí)，掌握TSEND_C/TRCV_C指令，并完成實(shí)訓(xùn)設(shè)PROFINET的控制，具有PROFINET通信能力。第四步總結(jié)與布置作業(yè)?？偨Y(jié)與復(fù)習(xí)隨老師總結(jié)快速?gòu)?fù)習(xí)，記憶所學(xué)內(nèi)容及操作技能點(diǎn)。總結(jié)注意事項(xiàng)，強(qiáng)調(diào)本項(xiàng)目的重點(diǎn)。內(nèi)容講解【項(xiàng)目?jī)?nèi)容】1.工業(yè)以太網(wǎng)通信簡(jiǎn)介基于TCP/IP的Internet基本已成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的代名詞，而以太網(wǎng)又是應(yīng)用最廣泛的局域網(wǎng)，TCP/IP和以太網(wǎng)相結(jié)合成為發(fā)展最成熟的網(wǎng)絡(luò)解決方案。工業(yè)以太網(wǎng)，通俗地將就是應(yīng)用于工業(yè)系統(tǒng)的以太網(wǎng)，其在技術(shù)上與商用以太網(wǎng)兼容，但材料的選用、產(chǎn)品設(shè)備的強(qiáng)度和適用性應(yīng)能滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的需求。2.PROFINET簡(jiǎn)介PROFINET是基于工業(yè)以太網(wǎng)的開放的現(xiàn)場(chǎng)總線，可以將分布式I/O設(shè)備直接連接到工業(yè)以太網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)從公司管理層到現(xiàn)場(chǎng)層的直接的、透明的訪問(wèn)。通過(guò)代理服務(wù)器（例如IE/PB鏈接器），PROFINET可以集成現(xiàn)有的PROFIBUS設(shè)備，保護(hù)對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的投資，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的無(wú)縫集成。3.S7-1500PLC的以太網(wǎng)通信接口及物理連接S7-1500CPU集成的第一個(gè)以太網(wǎng)接口（X1）口可以作PROFINETIO控制器和IO設(shè)備，支持S7通信、開放式用戶通信（OUC）、Web服務(wù)器和介質(zhì)冗余，X1口作IO控制器支持RT、IRT和優(yōu)先化啟動(dòng)。有的CPU只集成X1接口，此外通信模塊CM1542-1和通信處理器CP1543-1（不支持PROFINETIO控制器）也有以太網(wǎng)接口。S7-1500CPU集成以太網(wǎng)接口（X2、X3接口），支持S7通信、開放式用戶（OUC）通信和Web服務(wù)器，還支持MODBUSTCP協(xié)議。4.基于以太網(wǎng)的開放式用戶通信（OUC）OUC通信適用于S7-1500/300/400PLC之間的通信、S7-PLC與S5-PLC之間的通信、PLC與個(gè)人計(jì)算機(jī)或第三方設(shè)備之間的通信，OUC通信包括以下連接：ISOTransport（ISO傳輸協(xié)議）、ISO-on-TCP、UDP、TCP/IP。5.TSEND_C和TRCV_C指令說(shuō)明本項(xiàng)目使用TSEND_C/TRCV_C指令，通過(guò)PROFINET連接，創(chuàng)建OUC-on-TCP通信。調(diào)用TSEND_C和TRCV_C指令可以與伙伴站建立TCP或ISO-on-TCP通信連接、發(fā)送數(shù)據(jù)，并且可以終止該連接。設(shè)置并建立連接后，CPU會(huì)自動(dòng)保持和監(jiān)視該連接。TSEND_C/TRCV_C指令的參數(shù)LAD輸入/輸出說(shuō)明EN使能REQ在上升沿時(shí)，啟動(dòng)相應(yīng)作業(yè)以建立ID所指定的連接CONT控制通信連接：0：數(shù)據(jù)發(fā)送完成后斷開通信連接1：建立并保持通信連接LEN通過(guò)作業(yè)發(fā)送的最大字節(jié)數(shù)CONNECT指向連接描述的指針DATA指向發(fā)送區(qū)的指針BUSY0：發(fā)送作業(yè)尚未開始或已完成1：發(fā)送作業(yè)尚未完成，無(wú)法啟動(dòng)新的發(fā)送作業(yè)DONE上一請(qǐng)求已完成且沒(méi)有出錯(cuò)后，DONE位將保持為TRUE一個(gè)掃描周期時(shí)間STATUS故障代碼ERROR是否出錯(cuò)：0表示無(wú)錯(cuò)誤，1表示有錯(cuò)誤EN使能EN_R啟用接收CONT控制通信連接：0：數(shù)據(jù)發(fā)送完成后斷開通信連接1：建立并保持通信連接LEN通過(guò)作業(yè)發(fā)送的最大字節(jié)數(shù)CONNECT指向連接描述的指針DATA指向接收區(qū)的指針BUSY0：發(fā)送作業(yè)尚未開始或已完成1：發(fā)送作業(yè)尚未完成，無(wú)法啟動(dòng)新的發(fā)送作業(yè)DONE上一請(qǐng)求已完成且沒(méi)有出錯(cuò)后，DONE位將保持為TRUE一個(gè)掃描周期時(shí)間STATUS故障代碼RCVD_LEN實(shí)際接收到的數(shù)據(jù)量（字節(jié)）ERROR是否出錯(cuò)：0表示無(wú)錯(cuò)誤，1表示有錯(cuò)誤二、控制要求S7-1500PLC之間的OUC通信，有多種連接方式，如TCP/IP、ISO-on-TCP和UDP等。本項(xiàng)目應(yīng)用ISO-on-TCP完成。（一）應(yīng)用仿真軟件S7-PLCSIMAdvanced實(shí)現(xiàn)：S7-1500PLC_1Client和S7-1500PLC_2Server，要求能夠?qū)崟r(shí)從PLC_1的MB10發(fā)出一個(gè)字節(jié)到PLC_2的MB10。（二）聯(lián)機(jī)下載實(shí)現(xiàn)：PLC_1Client控制PLC_2Server所連接的指示燈。三、硬件電路設(shè)計(jì)1.PROFINET網(wǎng)絡(luò)連接，如圖所示。PROFINET網(wǎng)絡(luò)連接圖2.硬件接線圖，如圖所示。硬件接線圖3.輸入輸出端口分配表，如表所示。輸入輸出端口分配表輸入端口輸出端口輸入點(diǎn)輸入器件功能輸出點(diǎn)輸出器件功能I2.0SB1按鈕Q4.0HL1指示燈1I2.1SB2按鈕Q4.1HL2指示燈2【項(xiàng)目驗(yàn)收】1.PLC硬件組態(tài)（1）客戶端硬件配置（2）客戶端IP地址設(shè)置（3）服務(wù)器端硬件配置（4）建立ISO-on-TCP連接（5）調(diào)用函數(shù)塊TSEND_C（6）配置客戶端連接參數(shù)（7）配置客戶端塊參數(shù)（8）調(diào)用函數(shù)塊TRCV_C（9）配置服務(wù)器端連接參數(shù)（10）配置服務(wù)器端塊參數(shù)（11）編寫程序2.仿真運(yùn)行（1）網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)置（2）S7-PLCSIMAdvanced創(chuàng)建虛擬CPU（3）下載（4）監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)3.聯(lián)機(jī)調(diào)試（1）硬件接線（2）確定I/O地址（3）編寫程序（4）下載到設(shè)備【項(xiàng)目匯報(bào)】按照任務(wù)工單填寫如下內(nèi)容，并進(jìn)行項(xiàng)目的總結(jié)與匯報(bào)1.基本信息：學(xué)生姓名、小組號(hào)、實(shí)訓(xùn)設(shè)備號(hào)、場(chǎng)地、日期2.項(xiàng)目功能3.制定工作計(jì)劃與項(xiàng)目所需實(shí)訓(xùn)器材表4.項(xiàng)目實(shí)施(1)原理圖繪制及硬件接線(2)TIAPortal軟件編程調(diào)試5.任務(wù)檢查，驗(yàn)證工作計(jì)劃和執(zhí)行結(jié)果，填寫項(xiàng)目任務(wù)檢查表和項(xiàng)目階段工作記錄表。作業(yè)內(nèi)容1.通過(guò)PROFINET建立S7-1500PLC與S7-1200PLC之間的OUC（TCP）通信：實(shí)現(xiàn)S7-1500CPUClient的MB10發(fā)送一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)到S7-1200CPUServer的MB10。2.通過(guò)PROFINET建立多個(gè)（3個(gè)以上）S7-1500PLC之間的OUC（TCP）通信。

《PLC應(yīng)用項(xiàng)目工單實(shí)踐教程》課程授課教案學(xué)院電氣工程學(xué)院任課教師授課題目模塊9.S7-1500網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)用項(xiàng)目9.4S7-1500PLC之間的S7通信-GET/PUT指令授課時(shí)間長(zhǎng)度90分鐘授課進(jìn)度第___周，總第節(jié)授課對(duì)象教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)了解S7通信GET/PUT指令的使用2.技能目標(biāo)能利用所學(xué)指令編程實(shí)現(xiàn)S7-1500的S7的通信熟悉TIAPortal軟件操作和S7通信編程調(diào)試教學(xué)重點(diǎn)S7-GET/PUT通信系統(tǒng)組成及應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)利用TIAPortal軟件建立S7通信、編程調(diào)試教學(xué)方法分析通過(guò)老師的講解及操作，通過(guò)讓學(xué)生體驗(yàn)S7-GET/PUT通信網(wǎng)絡(luò)配置方法的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到項(xiàng)目要求的學(xué)習(xí)目標(biāo)。教學(xué)方式：講授探究□問(wèn)答實(shí)驗(yàn)□演示練習(xí)其他□教學(xué)手段分析項(xiàng)目教學(xué)法多媒體：將整個(gè)教學(xué)進(jìn)程用PPT展示；實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)：軟件演示及硬件操作教學(xué)手段：板書多媒體模型□實(shí)物標(biāo)本□掛圖□音像□其他□過(guò)程設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)與引導(dǎo)10分鐘；授新課內(nèi)容70分鐘；總結(jié)與布置作業(yè)10分鐘；授課類型理論課討論課□實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課練習(xí)課□其他□教學(xué)步驟設(shè)計(jì)步驟時(shí)間主要任務(wù)教室活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)目的意圖第一步復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容，引入新授內(nèi)容。提問(wèn)與引導(dǎo)回答老師問(wèn)題，隨老師陳述回憶上次課程內(nèi)容。復(fù)習(xí)基礎(chǔ)內(nèi)容，引入新的授課內(nèi)容，保持授課的連貫性和便于學(xué)生整體掌握。第二步講授新的課程內(nèi)容。利用課件展示；認(rèn)真聆聽老師講授內(nèi)容。讓學(xué)生了解S7-GET/PUT通信相關(guān)知識(shí)，掌握S7-GET/PUT通信的方法。第三步實(shí)際操作、討論與提問(wèn)引導(dǎo)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手，并針對(duì)集中性問(wèn)題進(jìn)行討論。學(xué)生回顧本次課程并討論，對(duì)存在問(wèn)題提問(wèn)。通過(guò)學(xué)習(xí)，掌握S7-GET/PUT通信，并完成實(shí)訓(xùn)設(shè)S7通信的控制，具有S7通信能力。第四步總結(jié)與布置作業(yè)?？偨Y(jié)與復(fù)習(xí)隨老師總結(jié)快速?gòu)?fù)習(xí)，記憶所學(xué)內(nèi)容及操作技能點(diǎn)?？偨Y(jié)注意事項(xiàng)，強(qiáng)調(diào)本項(xiàng)目的重點(diǎn)。內(nèi)容講解【項(xiàng)目?jī)?nèi)容】1.S7協(xié)議S7協(xié)議是SIEMENSS7系列產(chǎn)品之間通信使用的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，主要用于S7CPU之間的主-主通信、CPU與西門子人機(jī)界面和編程設(shè)備之間的通信。S7通信協(xié)議是面向連接的協(xié)議，在進(jìn)行數(shù)據(jù)交換之前，必須與通信伙伴建立連接。面向連接的協(xié)議具有較高的安全性。S7通信可以用于MPI網(wǎng)絡(luò)、PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)或PROFINET網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)的S7通信的組態(tài)和編程方法基本相同。S7通信按組態(tài)方式可分為單邊通信和雙邊通信。單邊通信中的客戶機(jī)是向服務(wù)器請(qǐng)求服務(wù)的設(shè)備，客戶機(jī)是主動(dòng)的，它調(diào)用PUT/GET指令來(lái)讀、寫服務(wù)器的存儲(chǔ)區(qū)，通信服務(wù)經(jīng)客戶機(jī)要求而啟動(dòng)。服務(wù)器是通信中的被動(dòng)方，用戶不用編寫服務(wù)器的S7通信程序，S7通信是由服務(wù)器的操作系統(tǒng)完成的。單向通信只需要客戶機(jī)組態(tài)連接、下載信息和編寫通信程序。S7PLC的CPU集成的以太網(wǎng)接口都支持S7單邊通信。雙邊通信的雙方都需要下載連接組態(tài)，一方調(diào)用指令BSEND或USEND來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)，另一方調(diào)用指令BRCV或URCV來(lái)接收數(shù)據(jù)。2.指令說(shuō)明本項(xiàng)目使用PUT/GET指令，通過(guò)PROFINET連接，創(chuàng)建S7CPU通信。PUT/GET指令輸入/輸出參數(shù)見(jiàn)下表。PUT/GET指令的參數(shù)LAD輸入/輸出說(shuō)明EN使能REQ上升沿啟動(dòng)發(fā)送操作IDS7連接號(hào)ADDR_1指向接收方的地址的指針。該指針可指向任何存儲(chǔ)區(qū)。需要8字節(jié)結(jié)構(gòu)。SD_1~SD_4指向本地CPU中待發(fā)送數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)DONE0：請(qǐng)求尚未啟動(dòng)或仍在運(yùn)行1：已成功完成任務(wù)STATUS故障代碼ERROR是否出錯(cuò)：0表示無(wú)錯(cuò)誤，1表示有錯(cuò)誤。EN使能REQ通過(guò)由低到高的（上升沿）信號(hào)啟動(dòng)操作IDS7連接號(hào)ADDR_1指向遠(yuǎn)程CPU中待讀取數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)RD_1~RD_4指向本地CPU中待讀取數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)DONE0：請(qǐng)求尚未啟動(dòng)或仍在運(yùn)行1：已成功完成任務(wù)STATUS故障代碼NDR新數(shù)據(jù)就緒：0：請(qǐng)求尚未啟動(dòng)或仍在運(yùn)行1：已成功完成任務(wù)ERROR是否出錯(cuò)：0表示無(wú)錯(cuò)誤，1表示有錯(cuò)誤。二、控制要求（一）應(yīng)用仿真軟件S7-PLCSIMAdvanced實(shí)現(xiàn)：1.從S7-1500CPUClient的MB2發(fā)送一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)到S7-1500CPUServer的MB2中；2.從S7-1500CPUServer的MB3讀取一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)到S7-1500CPUClient的MB3中。（二）聯(lián)機(jī)下載實(shí)現(xiàn)：PLC_1Client控制PLC_2Server所連接的指示燈。三、硬件電路設(shè)計(jì)1.PROFINET網(wǎng)絡(luò)連接圖，如圖所示。PROFINET網(wǎng)絡(luò)連接圖2.硬件電路接線，如圖所示。硬件接線圖3.輸入輸出端口分配表，如表所示。輸入輸出端口分配表輸入端口輸出端口輸入點(diǎn)輸入器件功能輸出點(diǎn)輸出器件功能I2.0SB1按鈕Q0.0HL1指示燈1I2.1SB2按鈕Q0.1HL2指示燈2【項(xiàng)目驗(yàn)收】1.TIAPortal軟件創(chuàng)建項(xiàng)目（1）客戶端硬件配置（2）客戶端IP地址設(shè)置（3）服務(wù)器端硬件配置（4）服務(wù)器端IP地址設(shè)置（5）建立S7連接（6）更改連接機(jī)制（7）調(diào)用函數(shù)塊PUT/GET（8）配置客戶端連接參數(shù)（9）配置客戶端塊參數(shù)（11）編寫程序2.仿真運(yùn)行（1）網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)置（2）S7-PLCSIMAdvanced創(chuàng)建虛擬CPU（3）仿真下載（4）監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)3.聯(lián)機(jī)調(diào)試（1）硬件接線（2）編寫程序（3）下載到設(shè)備【項(xiàng)目匯報(bào)】按照任務(wù)工單填寫如下內(nèi)容，并進(jìn)行項(xiàng)目的總結(jié)與匯報(bào)1.基本信息：學(xué)生姓名、小組號(hào)、實(shí)訓(xùn)設(shè)備號(hào)、場(chǎng)地、日期2.項(xiàng)目功能3.制定工作計(jì)劃與項(xiàng)目所需實(shí)訓(xùn)器材表4.項(xiàng)目實(shí)施(1)原理圖繪制及硬件接線(2)TIAPortal軟件編程調(diào)試5.任務(wù)檢查，驗(yàn)證工作計(jì)劃和執(zhí)行結(jié)果，填寫項(xiàng)目任務(wù)檢查表和項(xiàng)目階段工作記錄表。作業(yè)內(nèi)容任務(wù)1：通過(guò)PROFINET建立多個(gè)（3個(gè)以上）S7-1500PLC之間的S7通信：任務(wù)2：S7-1500PLC與S7-1200PLC建立S7通信，實(shí)現(xiàn)S7-1500CPUClient的MB10發(fā)送一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)到S7-1200CPUServer的MB10。

《PLC應(yīng)用項(xiàng)目工單實(shí)踐教程》課程授課教案學(xué)院電氣工程學(xué)院任課教師授課題目模塊9.S7-1500網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)用項(xiàng)目9.5S7-1500PLC與ET200SP的PROFINETI/O通信授課時(shí)間長(zhǎng)度90分鐘授課進(jìn)度第___周，總第節(jié)授課對(duì)象教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)了解PROFINETIO通信理解PROFINETIO控制器（IOController）、遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（IODevice）的含義及應(yīng)用2.技能目標(biāo)能利用所學(xué)指令編程實(shí)現(xiàn)S7-1500PLC與ET200SP的PROFINETIO通信熟悉TIAPortal軟件操作和PROFINETIO通信編程調(diào)試教學(xué)重點(diǎn)PROFINETIO通信系統(tǒng)組成及應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)利用TIAPortal軟件建立PROFINETIO通信編程調(diào)試教學(xué)方法分析通過(guò)老師的講解及操作，通過(guò)讓學(xué)生體驗(yàn)PROFINETIO通信網(wǎng)絡(luò)配置方法的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到項(xiàng)目要求的學(xué)習(xí)目標(biāo)。教學(xué)方式：講授探究□問(wèn)答實(shí)驗(yàn)□演示練習(xí)其他□教學(xué)手段分析項(xiàng)目教學(xué)法多媒體：將整個(gè)教學(xué)進(jìn)程用PPT展示；實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)：軟件演示及硬件操作教學(xué)手段：板書多媒體模型□實(shí)物標(biāo)本□掛圖□音像□其他□過(guò)程設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)與引導(dǎo)10分鐘；授新課內(nèi)容70分鐘；總結(jié)與布置作業(yè)10分鐘；授課類型理論課討論課□實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課練習(xí)課□其他□教學(xué)步驟設(shè)計(jì)步驟時(shí)間主要任務(wù)教室活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)目的意圖第一步復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容，引入新授內(nèi)容。提問(wèn)與引導(dǎo)回答老師問(wèn)題，隨老師陳述回憶上次課程內(nèi)容。復(fù)習(xí)基礎(chǔ)內(nèi)容，引入新的授課內(nèi)容，保持授課的連貫性和便于學(xué)生整體掌握。第二步講授新的課程內(nèi)容。利用課件展示；認(rèn)真聆聽老師講授內(nèi)容。讓學(xué)生了解PROFINETIO通信相關(guān)知識(shí)，掌握PROFINETIO通信的方法。第三步實(shí)際操作、討論與提問(wèn)引導(dǎo)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手，并針對(duì)集中性問(wèn)題進(jìn)行討論。學(xué)生回顧本次課程并討論，對(duì)存在問(wèn)題提問(wèn)。通過(guò)學(xué)習(xí)，掌握PROFINETIO通信，并完成實(shí)訓(xùn)設(shè)備PROFINETIO通信的控制，具有PROFINETIO通信能力。第四步總結(jié)與布置作業(yè)?？偨Y(jié)與復(fù)習(xí)隨老師總結(jié)快速?gòu)?fù)習(xí)，記憶所學(xué)內(nèi)容及操作技能點(diǎn)?？偨Y(jié)注意事項(xiàng)，強(qiáng)調(diào)本項(xiàng)目的重點(diǎn)。內(nèi)容講解【項(xiàng)目?jī)?nèi)容】1.PROFINETIO簡(jiǎn)介PROFINETIO適合模塊化、分布式控制，是PROFINET的應(yīng)用方式之一。與ROFIBUS-DP的主站和從站類似，在現(xiàn)場(chǎng)總線PROFINET中，有PROFINETIO控制器（IOController）和PROFINETIO設(shè)備（IODevice）。S7-1500、S7-1200的CPU和ET200SPCPU都可以作PROFINETIO控制器，通過(guò)以太網(wǎng)直接連接PROFINETIO設(shè)備。PROFINETIO控制器最多可