




版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
1、2020/7/11,機械工業(yè)出版社,Page 1,2020/7/11,機械工業(yè)出版社,Page 1,第5章 S7-200系列PLC的通信與網(wǎng)絡(luò),【學(xué)習(xí)目標】 PLC數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識 S7-200的通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò) S7-200的網(wǎng)絡(luò)通信 MODBUS通信 MODEM通信 USS通信 西門子MPI協(xié)議 Profibus-DP通信 工業(yè)以太網(wǎng),2020/7/11,機械工業(yè)出版社,Page 2,2020/7/11,機械工業(yè)出版社,Page 2,根據(jù)傳輸線的數(shù)量,數(shù)據(jù)通信分為并行數(shù)據(jù)通信和串行數(shù)據(jù)通信兩種。,5.1 PLC數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識,5.1.1 數(shù)據(jù)通信的傳輸方式,圖5-1 并行數(shù)據(jù)通信,并行
2、數(shù)據(jù)通信 串行數(shù)據(jù)通信 串行數(shù)據(jù)通信可分為單工(Simplex)通信、半雙工(Half Duplex)通信和全雙工(Full Duplex)通信三種傳送方式 串行數(shù)據(jù)通信按其傳輸?shù)男畔⒏袷娇煞譃楫惒酵ㄐ欧绞胶屯酵ㄐ欧绞絻煞N。,通信介質(zhì)是在通信系統(tǒng)中位于發(fā)送端與接收端之間的物理通路。通信介質(zhì)一般可分為:導(dǎo)向性介質(zhì)、非導(dǎo)向性介質(zhì)。,5.1.2 通信介質(zhì),導(dǎo)向性介質(zhì)這種介質(zhì)將引導(dǎo)信號的傳播方向,如:雙絞線、同軸電纜和光纖等;非導(dǎo)向性介質(zhì)一般通過空氣傳播信號,它不為信號引導(dǎo)傳播方向,如短波、微波和紅外線通信等。 雙絞線 同軸電纜 光纖,5.1.3 串行通信接口標準 串行通信接口標準包括RS-232,
3、RS-422/RS-485,其中,RS-422/RS-485是是在RS-232標準的基礎(chǔ)上改進形成的,1、RS-232C 機械特性 RS-232C的標準接插件是25芯插頭,通常插頭在數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)端,插座在數(shù)據(jù)通信設(shè)備(DCE)端 電氣特性和過程特性 在RS-232C中,任何一條信號線的電壓均為負邏輯關(guān)系。即邏輯“1”代表5V15V;邏輯“0”代表5V15V 信號線和信號地線之間的分布電容不超過2500pF 數(shù)據(jù)通信的速率為020 000bps,數(shù)據(jù)終端設(shè)備和數(shù)據(jù)通信設(shè)備之間電纜的最大長度為15m。,2、RS-485 采用半雙工的通信方式。 通常情況下,發(fā)送驅(qū)動器之間的正電平在2V6V
4、之間,表示邏輯“1”,負電平在2V6V,表示邏輯“0”。 5.1.4PLC的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 現(xiàn)今的PLC具備多種數(shù)據(jù)通信接口和較為完善的數(shù)據(jù)通信能力,可以與其他PLC或者其他設(shè)備構(gòu)成通信網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)復(fù)雜的控制要求。PLC的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通常有3種:下位連接系統(tǒng),同位連接系統(tǒng)和上位連接系統(tǒng)。,5.2 S7-200的通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò),S7-200與上位機或其他PLC通信時,采用異步通信方式,通訊端口為與RS-485兼容的9針微型D型連接器,可以采用3個標準化協(xié)議和1個自由口協(xié)議。 S7-200的通信概述 通信連接方式 通信協(xié)議,5.3 S7-200的網(wǎng)絡(luò)通信及應(yīng)用,5.3.1 S7-200的通信指令,S7
5、-200的通信指令包括兩類:網(wǎng)絡(luò)通信指令和自由口通信指令,S7-200進行網(wǎng)絡(luò)通信操作時,應(yīng)先確定主從站,然后制定雙方通信協(xié)議,最后編制用戶程序。當采用PPI協(xié)議時只需編寫主站程序即可。,5.3.2 PPI通信,在S7-200的特殊繼電器SM中,SMB30(SMB130)用于設(shè)定通信端口0(通信端口1)的通信方式。SMB30(SMB120)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(SMB130)的低2位設(shè)置為2#10,就允許PLC為PPI主站模式,可以執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)讀寫指令。,PPI是一種主/從協(xié)議通信,主/從站在一個令牌環(huán)網(wǎng)中。在CPU內(nèi)用戶
6、程序調(diào)用網(wǎng)絡(luò)讀(NETR)、寫(NETW)指令即可,也就是說網(wǎng)絡(luò)讀寫指令是運行在PPI協(xié)議上的。因此PPI網(wǎng)絡(luò)只在主站側(cè)編寫程序即可,從站的讀寫網(wǎng)絡(luò)指令沒有意義。網(wǎng)絡(luò)讀寫指令可以向遠程站發(fā)送或接收16個字節(jié)的信息,在CPU內(nèi)同一時間最多有8條指令被激活,例如可以同時激活6條網(wǎng)絡(luò)讀指令和2條網(wǎng)絡(luò)寫指令。網(wǎng)絡(luò)讀、寫指令是通過TBL參數(shù)來指定報文的。,2020/7/11,機械工業(yè)出版社,Page 11,2020/7/11,機械工業(yè)出版社,Page 11,S7-200可以通過選擇自由口通信模式控制串口通信。最簡單的情況為只用XMT指令向打印機或者變頻器等第三方設(shè)備發(fā)送信息。通信協(xié)議為自由端口模式時,P
7、ORT 0或PORT 1完全受梯形圖程序的控制,用戶可以通過XMT指令、RCV指令、發(fā)送中斷、接收中斷來控制通信口的操作。,5.3.3自由口通信,自由口通信的數(shù)據(jù)發(fā)送 自由口通信的數(shù)據(jù)接收 自由口通信中的特殊繼電器,Modbus 地址通常是包含數(shù)據(jù)類型和偏移量的5個或6個字符值。第一個或前兩個字符決定數(shù)據(jù)類型,最后的四個字符是符合數(shù)據(jù)類型的一個適當?shù)闹?。?(1)Modbus 主站尋址 (2)Modbus 從站尋址,5.4 MODBUS通信及應(yīng)用,5.4.1Modbus報文格式,5.4.2 Modbus通訊協(xié)議指令,1、Modbus 主站協(xié)議指令 西門子Modbus主站協(xié)議庫包括兩條主站協(xié)議指
8、令:MBUS_CTRL指令和MBUS_MSG 指令。 MBUS_CTRL 指令用于初始化主站通信,MBUS_MSG 指令(或用于端口1的MBUS_MSG_P1)用于啟動對Modbus從站的請求并處理應(yīng)答。,2、Modbus 從站協(xié)議指令 西門子 Modbus 從站協(xié)議庫包括兩條從站指令:MBUS_INIT 指令和MBUS_SLAVE 指令。,5.5 MODEM通信及應(yīng)用,1、配置主叫貓和被叫貓 啟動STEP7 Micro/Win軟件,選擇項目樹中的“向?qū)M241調(diào)制解調(diào)器” 進入EM241配置向?qū)А?2、MODx_XFR 指令,5.6 USS通信及應(yīng)用,S7-200 與西門子 MicroMa
9、ster 系列變頻器(如MM440、MM420、MM430 以及 MM3 系列、新的變頻器 SINAMICS G110 )之間使用 USS 通信協(xié)議進行通信。通過STEP7-Micro/WIN32 V3.2 以上版本指令庫中的 USS 庫指令,可簡單方便地實現(xiàn)通信,控制實際驅(qū)動器和讀取寫入驅(qū)動器參數(shù)。 1、USS通信概述 USS 通信總是由主站發(fā)起,USS 主站不斷循環(huán)輪詢各個從站,從站根據(jù)收到的指令,決定是否以及如何響應(yīng)。從站永遠不會主動發(fā)送數(shù)據(jù)。從站在以下條件滿足時應(yīng)答: 接收到的主站報文沒有錯誤。,本從站在接收到主站報文中被尋址。 上述條件不滿足,或者主站發(fā)出的是廣播報文,從站不會做任何
10、響應(yīng)。 對于主站來說,從站必須在接收到主站報文之后的一定時間內(nèi)發(fā)回響應(yīng)。否則主站將視為出錯。 2、USS通信的應(yīng)用實例 使用 USS 協(xié)議實現(xiàn) S7-200 與 MM440 變頻器之間的通訊,通過USS指令實現(xiàn) PLC 對變頻器的控制以及讀/寫參數(shù)。,MPI是多點接口(Multi Point Interface)的簡稱,是西門子公司開發(fā)的用于PLC之間通信的保密的協(xié)議。MPI通信協(xié)議沒有公開,不能支持一般的現(xiàn)場設(shè)備,不是標準的現(xiàn)場總線協(xié)議。 西門子PLC與PLC之間的MPI通信一般有三種通信方式: 全局數(shù)據(jù)包通信方式 組態(tài)連接通信方式 無組態(tài)連接通信方式,5.7 西門子MPI協(xié)議及應(yīng)用,1.
11、PROFIBUS-DP結(jié)構(gòu) 。 2.站點類型 根據(jù)不同的任務(wù)定義分為三種設(shè)備類型,分別為1類DP主站、2類DP主站和DP 從站。 3.系統(tǒng)配置 4.PROFIBUS的通信方式PROFIBUS支持主從系統(tǒng)、純主站系統(tǒng)、多主多從混合系統(tǒng)等幾種模式。主站與主站之間采用的是令牌的傳輸方式,主站在獲得令牌后通過輪詢的方式與從站通信。,5.8 Profibus-DP通信及應(yīng)用,5.8.1 PROFIBUS通信概述,5.8.2 S7-300/400和S7-200PLC 的PROFIBUS-DP通信應(yīng)用實例 S7-200只能作為S7-300 PLC的從站來配置。由于S7-200本身沒有DP接口,只能通過EM2
12、77接口模塊連接到PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)上。 EM277模塊的左上方有兩個撥碼開關(guān)。EM277在通電情況下修改撥碼開關(guān)的數(shù)字后,必須斷電,然后再上電才能使設(shè)定的地址生效。硬件網(wǎng)絡(luò)組態(tài)時設(shè)定的EM277站地址,必須與撥碼開關(guān)設(shè)定的地址一致。,5.9 工業(yè)以太網(wǎng)通信及應(yīng)用,西門子PLC支持各種工業(yè)以太網(wǎng)的通信,而PLC與PLC之間最常用的是C/S方式的通信。客戶端/服務(wù)器端(Client/ Server,C/S)通信就是通信雙方中的一方作為客戶端發(fā)起數(shù)據(jù)讀寫請求,另一方僅僅為數(shù)據(jù)的讀寫服務(wù),不會主動發(fā)起通信。S7-200系列的部分PLC在工業(yè)以太網(wǎng)中既可以作為客戶端,也可以作為服務(wù)器端使用。每
13、次通信一般是由客戶端發(fā)起的,服務(wù)器端只是為數(shù)據(jù)通信服務(wù)。S7-200系列的部分PLC本身并沒有集成以太網(wǎng)接口,不過它可以通過通信處理模塊CP243-1方便地連接到工業(yè)以太網(wǎng)上。CP243-1是為S7-200系列PLC設(shè)計的,該模塊提供了一個RJ45的網(wǎng)絡(luò)接口。,5.9.1工業(yè)以太網(wǎng)概述,以太網(wǎng)底層網(wǎng)絡(luò)由物理層和MAC層(介質(zhì)訪問子層)構(gòu)成。IEEE802.3 以“以太網(wǎng)”為技術(shù)原形,在MAC層上采用CSMA/CD(帶沖突檢測的載波偵聽多路存取控制協(xié)議) 的介質(zhì)訪問控制技術(shù)來處理通信中的沖突。 在以太網(wǎng)模型的網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層上常采用TCP/IP協(xié)議組。其中IP(Internet Protocol)
14、 稱為網(wǎng)際通信協(xié)議,對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)層;TCP(Transmission Control Protocol)稱為傳輸控制協(xié)議,對應(yīng)傳輸層,保證數(shù)據(jù)被可靠地傳送,5.9.2 S7-200 PLC之間的以太網(wǎng)通信 要通過以太網(wǎng)與S7-200 PLC通信,S7-200必須使用CP243-1(或CP243-1 IT)以太網(wǎng)模塊,PC機上也要安裝以太網(wǎng)網(wǎng)卡。,5.9.3 S7-200 PLC和S7-300 PLC的以太網(wǎng)連接 S7-200 和 S7-300 PLC 可分別通過以太網(wǎng)擴展模塊 CP243-1 或CP243-1 IT 和 CP343-1 或 CP343-1IT 接入工業(yè)以太網(wǎng),再加上功能強大的 ST
15、EP 7 和 STEP-7 Micro/WIN 等組態(tài)軟件,使得 S7-200 和S7-300 PLC 之間的以太網(wǎng)通信的實現(xiàn)簡單易行。,5.9.4 PC-ACCESS通過以太網(wǎng)訪問S7-200PLC PC Access是西門子為 S7-200 PLC 開發(fā)的OPC服務(wù)器軟件。OPC是OLE for Process Control的縮寫,即用于過程控制的OLE(Object Linking and Embedding對象鏈接與嵌入) PC Access的主要技術(shù)特色如下: 兼容OPC DA(OPC數(shù)據(jù)訪問)V2.05 標準; 可與所有標準OPC 客戶機配合使用; 可與Micro/WIN項目的符
16、號 (V3.x- V4.x) 集成; 支持各類S7-200通訊協(xié)議。,5.10 實例:PLC與遠程PC的通信,在自由端口模式下,實現(xiàn)一臺本地 PLC(CPU 224)與一臺遠程 PC 之間的數(shù)據(jù)通信。本地 PLC 接收遠程 PC 發(fā)送的一串字符,直到收到回車符為止,接收完成后,PLC 再將信息發(fā)回給 PC。,5.11 實踐知識拓展,自由口編程的一般原則是什么 在PLC通信中常采用什么樣的通信方式 PLC通信中,基帶傳輸和頻帶傳輸兩種傳輸形式都有采用,但經(jīng)常產(chǎn)用哪種傳輸方式 RS-422A串行接口有哪些特點 RS-485串行接口有哪些特點 現(xiàn)代大型工業(yè)企業(yè)中,一般采用多級網(wǎng)絡(luò)的形式,可編程序控制
17、器制造商經(jīng)常用生產(chǎn)金字塔結(jié)構(gòu)來描述其產(chǎn)品可實現(xiàn)的功能。這種金字塔結(jié)構(gòu)的特點是什么 網(wǎng)絡(luò)中繼器在Profibus的作用是什么,5.12 實踐知識拓展,網(wǎng)絡(luò)連接器可以用來把多個設(shè)備很容易地連接到網(wǎng)絡(luò)中。網(wǎng)絡(luò)連接器有幾種類型 SMB30作用是什么 中斷是如何規(guī)定 特殊標志位SM4.5和SM4.6,分別用來表示什么狀態(tài) 用調(diào)制解調(diào)器可以實現(xiàn)計算機或編程器與PLC主機之間的遠距離通信,如何連接 如何將S7-200 CPU設(shè)置為PPI主站模式 如何設(shè)置PLC工作方式 如何進行通信模式確定 如何實現(xiàn)點對點通信網(wǎng)絡(luò),如何完成多點網(wǎng)絡(luò) 如何實現(xiàn)IT網(wǎng)絡(luò),5.12 思考與練習(xí),一、概念題 1、數(shù)據(jù)通信有幾種傳輸方
18、式? 2、串行通信接口有哪些標注? 3、在S7-200的通信網(wǎng)絡(luò)中,主站與從站之間有幾種連接方式? 4、S7-200的通信指令有哪些? 5、什么是PPI通信? 6、什么是自由口通信? 二、操作題,1、兩個PLC之間的自由口通信。已知有兩臺S7-224型號PLC甲和乙。要求甲機和乙機采用可編程通信模式進行數(shù)據(jù)交換。乙機的IB0控制甲機的QB0。對發(fā)送和接收的時間配合關(guān)系無特殊要求。 2、用本地CPU224的輸入信號I0.0上升沿控制接收來自遠程CPU224的20個字符,接收完成后,又將信息發(fā)送回遠程PLC;當發(fā)送任務(wù)完成后用本地CPU224的輸出信號Q0.1進行提示。 3、用 NETR 和 NETW 指令實現(xiàn)兩臺 CPU 224 之間的通信,其中,2 號機為主站,站地址為 2,3 號機為從站,站地址為 3,
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 四川省遂寧市市城區(qū)2024年八上物理期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析
- 2025至2030富含蛋白質(zhì)的營養(yǎng)棒行業(yè)發(fā)展趨勢分析與未來投資戰(zhàn)略咨詢研究報告
- 增強校園管理制度與安全措施的法律保障
- 專業(yè)車輛運輸安全質(zhì)量監(jiān)控協(xié)議
- 離婚協(xié)議中無形資產(chǎn)分割與權(quán)益保護合同
- 廚余垃圾處理與能源利用:行業(yè)發(fā)展趨勢與市場分析
- 2025至2030全球及中國廢紙管理行業(yè)產(chǎn)業(yè)運行態(tài)勢及投資規(guī)劃深度研究報告
- 2025年《中華人民共和國藥品管理法》培訓(xùn)試卷與答案
- 2025至2030半自動多頭灌裝機行業(yè)發(fā)展趨勢分析與未來投資戰(zhàn)略咨詢研究報告
- 2025至2030全球及中國貸款數(shù)字化行業(yè)發(fā)展趨勢分析與未來投資戰(zhàn)略咨詢研究報告
- 企業(yè)消防安全責任制模板
- 學(xué)堂在線 軍事理論 章節(jié)測試答案
- TCGMA0330012018壓縮空氣站能效分級指南
- 平面連桿機構(gòu)的基本類型與應(yīng)用
- 華為5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)指導(dǎo)及站點硬件安裝手冊2020v2-1-54
- 第2章工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)
- 海姆立克急救法PPT
- YS/T 534.3-2007氫氧化鋁化學(xué)分析方法第3部分:二氧化硅含量的測定鉬藍光度法
- GB/T 13822-2017壓鑄有色合金試樣
- 電極檢驗標準
- 00312政治學(xué)概論-重點筆記-串講內(nèi)容-自考
評論
0/150
提交評論