西门子S7-1200 PLC项目化教程 项目6 PLC网络数据通信

14235项目6PLC网络数据通信目录ContentS7通信ModbusTCPSocket通信OPC通信HMI趋势视图S7通信协议是面向连接的协议Modbus协议是应用于工业通信领域的应用层报文传输协议开放式标准TCP通信对第三方设备具有较好的兼容性OPC是自动化行业及其他行业用于数据安全交换时的互操作性标准设计HMI设备趋势视图以监控当前设备网络通信负载量S7通信1S7通信协议是面向连接的协议1通信基础开放系统互连模型国际化标准组织ISO将开放系统互连模型OSI（OpenSystemInterconnect）作为通信网络国际标准化参考模型开放系统互联模型OSI功能说明级别OSI功能说明应用级应用层为应用接口提供操作标准，例如文件传送协议和网络管理等表示层代表应用进程协商数据表示，例如数据加密/解密和代码转换等会话层进程间会话建立和结束管理，例如数据流的方向控制等传输级传输层以报文（Message）为单位，实现流量控制、差错控制、连接支持等网络层为数据包选择路由器、寻址等服务，将具体的物理传送对高层透明硬件级数据链路层保证无差错误的数据链路，实现差错控制和同步控制物理层在物理媒体（机械或电气设备）上以二进制数据形式传输数据1通信基础1通信基础PROFINET1通信基础1通信基础1组态S7网络1组态S7网络创建S7连接建立子网络连接选择“S7连接”创建S7通信链路1.选择网络2.从主站设备以太网端口拖拽至从站端口创建子网3.选择连接中的S7连接4.将主站以太网端口拖拽至从站端口创建S7连接1组态S7网络设置通信参数硬件组态时须将参与通信的PLC设置为“允许来自远程对象的PUT/GET通信访问”。可重命名连接名称，但不能重复单击连接线选择线路系统默认ID为十六进制100选择本地ID选择特殊连接属性1组态S7网络创建通信DB块S7通信中GET/PUT指令不支持读写操作远程CPU的优化DB数据块。在两个CPU的程序块当中各建立读取与接收对面的数据块

取消勾选“优化的块访问”1组态S7网络DB块优化访问和标准访问区别1组态S7网络GET指令从远程CPU读取数据GET指令实现从远程CPU读取数据。1组态S7网络PUT指令PUT指令实现向远程CPU写入数据。1组态S7网络双向连接通信程序注意本地发送和接收的存储区地址不能重复，以免覆盖数据。ModbusTCP2Modbus协议是应用于工业通信领域的应用层报文传输协议2工业机器人从站配置FANUC工业机器人控制柜安装A05B-2600-R800ModbusTCPConnection或A05B-2600-R581ModbusTCP软件包后即可支持ModbusTCP通信，且仅支持以从站（服务端）交换I/O数据。RJ45以太网接口工业机器人以太网接口设置机器人名称设置机器人IP地址设置PLCIP地址PING通显示“成功”根据机器人所连接RJ45端口选择机器人MAC地址工业机器人IP地址配置2工业机器人从站配置I/OModbus设置说明2工业机器人从站配置工业机器人I/O分配数字量输入配置数字量输出配置I/O配置有效且生效2ModbusTCP主站配置S7-1200CPU集成的以太网接口支持ModbusTCP主机或从机通信，通信时占用CPU的OUC通信连接资源。2ModbusTCP主站配置FB中Static类型及Temp类型变量定义一览数据缓冲区定义用作通信的数据缓冲区DB必须是非优化2ModbusTCP主机通信1.输入参数检查为避免参数输入错误导致程序运行异常，需对输入参数类型进行检查2ModbusTCP主机通信2.通信参数设置使用“TCON_IP_v4”数据结构连接MB_CLIENT指令中“CONNECT”参数数据结构定义如下：2ModbusTCP主机通信2.通信参数设置程序参数数据设置程序如下：进入FB属性设置后，取消勾选隐式转换2ModbusTCP主机通信3.主机轮询读写数据当调用多个“MB_CLIENT”指令时需轮询执行，以保证同一时刻只执行一个指令。2ModbusTCP主机通信4.MB_CLIENT指令MB_CLIENT指令可在PROFINET总线上以主机方式与从机之间建立多个TCP连接，其连接数量受限于CPU总连接数。2ModbusTCP主机通信5.Modbus功能代码Modbus有8种功能码，涉及线圈、离散输入、保持、输入四种寄存器读写，功能码由“MB_MODE”和“MB_DATA_ADDR”两个参数组合定义。2ModbusTCP主机通信6.大小端转换①Serialize指令Serialize指令可以将PLC数据类型转化成序列表示的数据存放至数组（ARRAYofBYTE或ARRAYofCHAR）。2ModbusTCP主机通信③大小端转换程序大小端转换若转换失败则退出当前FB程序ModbusTCP3开放式标准TCP通信对第三方设备具有较好的兼容性，S7-1200可作为客户端或服务器与其他设备建立TCP通信实现数据交互3标准TCPSOCKET通信1.硬件组态S7-1200作为客户端或者服务器时都须先在硬件组态设置PLC在项目中的IP地址和子网掩码。2.创建通信FB及数据缓存DB添加自定义控制通信的FB及实例DB，并将该FB命名为“TCP_SERVER”。缓存地址定义缓冲区指针3标准TCPSOCKET通信1.硬件组态S7-1200作为客户端或者服务器时都须先在硬件组态设置PLC在项目中的IP地址和子网掩码。2.创建通信FB及数据缓存DB添加自定义控制通信的FB及实例DB，并将该FB命名为“TCP_SERVER”。缓存地址定义缓冲区指针非优化的缓冲区3标准TCPSOCKET通信3.添加TSEND_C指令建立连接并发送数据TSEND_C指令参数说明3标准TCPSOCKET通信3.添加TSEND_C指令建立连接并发送数据TSEND_C指令用于设置和建立通信连接，建立连接后CPU自动保持和监视该连接。3标准TCPSOCKET通信4.添加TRCV指令接收数据TRCV指令可异步通过现有通信连接接收数据。3标准TCPSOCKET通信5.设置S7-1200为客户端S7-1200设置为客户端时其通信程序与作为服务器时的程序相同，仅须在硬件组态中将作为客户端的PLC设置为“主动建立连接”并配置服务器的IP地址和端口号OPC通信4OPC是自动化行业及其他行业用于数据安全交换时的互操作性标准4PLCOPC组态CPU属性设置中勾选“激活OPCUA”服务器以启动OPC服务。勾选“允许远程对象的PUT/GET数据访问”选项。OPC服务器访问地址服务器地址格式：opc.tcp://服务器IP:端口号4OPC服务器安全设置OPC服务器采用逐层控制数据的方式给予访问权限，并通过证书证实服务器身份。1.建立服务器证书激活OPC服务器后，TIA自动添加服务器证书，或自行选择CA证书。选择CA证书4OPC服务器安全设置2.设置服务器安全策略根据设备使用单位需求设置统一的安全策略，系统默认勾选“无安全设置”及“Basic256Sha256”。4OPC服务器安全设置3.设置可信客户端OPCUA服务器支持访客认证和指定用户访问两种方式，其中访客认证方式时服务器不检查客户端是否具有授权。默认勾选勾选后须设置访问用户及密码新增用户及密码4OPC服务器安全设置4.设置系统许可证根据目标系统选择许可证以运行OPCUA。选择许可证4设置OPCUA服务器接口为保护被访问数据的安全性，S7-1200须在“OPCUA通信”中至多添加2个服务器接口，仅接口所提供的变量可供客户端访问。1.设置可访问数据与HMI设置可访问数据相类似，所有OPCUA可访问数据须在数据属性中勾选。勾选可读4设置OPCUA服务器接口为保护被访问数据的安全性，S7-1200须在“OPCUA通信”中至多添加2个服务器接口，仅接口所提供的变量可供客户端访问。1.设置可访问数据与HMI设置可访问数据相类似，所有OPCUA可访问数据须在数据属性中勾选。勾选可读勾选可读4设置OPCUA服务器接口2.添加服务器接口单击“OPCUA通信”下“新增服务器接口”以创建通信接口。2.选择服务器接口`1.单击新增服务器接口3.修改接口名称4.选择接口类型4设置OPCUA服务器接口3.服务器接口添加可访问元素将需读写的数据从可访问“OPCUA元素”使用鼠标拖拽到左边“OPCUA服务器接口”。节点ID列名称S7-1200OPCUA支持的数据类型4OPC客户端设置与调试1.建立客户端通道PC端使用KEPServerEX创建客户端辅助调试。1.创建通道2.选择客户端类型3.确定下一页4.自定义通道名或使用默认名称5.确定下一页6.选择默认值后，确定下一页4OPC客户端设置与调试1.建立客户端通道6.选择默认值后，确定下一页7.设置服务器地址8.勾选发现URL方式9.设置PLCOPC地址10.选择安全策略11.确定服务器安全策略与PLCOPCUA设置保持一致12.确定下一页若未显示，可输入URL后刷新服务器列表4OPC客户端设置与调试1.建立客户端通道13.使用默认参数，确认下一页14.输入用户名及密码后，确认下一页15.确认下一页4OPC客户端设置与调试2.添加设备建议将软件连接OPCUA后再添加设备，以实现自动生成标记。添加设备自动导入标记4OPC客户端设置与调试2.添加设备导入变量添加全部变量设备输入性导入标记4OPC客户端设置与调试3.OPCUA服务器读写测试修改变量值2.单击QucikClient1.选择服务器接口3.选择服务器设备变量当前值4OPC客户端设置与调试3.OPCUA服务器读写测试被修改变量当前值修改值HMI趋势视图5设计HMI设备趋势视图以监控当前设备网络通信负载量5HMI趋势视图趋势视图可实时直观显示当前多个变量的状态或者相互变化关系，以方便现场人员检查设备运行情况。1.添加趋势视图控件从控件栏中添加“趋势视图”控件到触摸屏页面，选择趋势选项后添加监控对象数据源，1.