《电气控制与S7-1200PLC应用》课件 第10章S7-1200 PLC通信

第10章S7-1200PLC通信10.1S7-1200PLC的通信概述10.2S7-1200PLC之间S7通信10.3S7-1200PLC的PROFINETIO通信本章内容10.1SIMATICS7-1200PLC的通信概述10.1.1S7-1200PLC的以太网通信概述S7-1200CPU集成的以太网通信接口，支持开放的、标准的、实时的工业以太网标准PROFINET。可以实现S7-1200CPU与编程设备、HMI、和其他CPU之间的多种通信，常将“PROFINET”作为西门子工业以太网通信的整体技术名称。10.1SIMATICS7-1200PLC的通信概述10.1.1S7-1200PLC的以太网通信概述SIMATICS7-1200以太网通信支持PG通信、HMI通信、S7通信、PROFINETIO通信、OUC通信、ModbusTCP通信、WebServer通信等，其中PROFINETIO是实时通信。（1）连接资源

对于以太网通信，所有1200CPU都集成以太网接口，本体集成的以太网接口最大支持68个连接资源。分为34个固定资源和34个动态资源。10.1SIMATICS7-1200PLC的通信概述10.1.1S7-1200PLC的以太网通信概述图V4.1~V4.4版本CPU连接资源及数量图V4.5~V4.6版本CPU连接资源及数量（1）连接资源分配给每个类别的最大连接资源数为固定值，无法更改这些值，但可组态动态资源以按照应用要求增加所需类别的连接数。10.1SIMATICS7-1200PLC的通信概述10.1.1S7-1200PLC的以太网通信概述（1）连接资源PG通信是指通过编程设备（如装有TIAPortal的PC或笔记本）与PLC进行数据交换，用于程序下载、在线监控、诊断等操作。HMI通信（人机界面通信）用于PLC与触摸屏（如西门子KTP、TP系列）或其他HMI设备（如WinCCRuntime）之间的数据交换。S7通信用于SIMATICCPU之间的通信。10.1SIMATICS7-1200PLC的通信概述10.1.1S7-1200PLC的以太网通信概述开放式用户通信（OUC）有：TCP（TransmissionControlProtocol，RFC793标准）、ISO-on-TCP（RFC1006标准）、UDP（UserDatagramProtocol，RFC768标准）。Web通信：S7-1200PLC从固件版本V4.0开始支持Web服务器功能，允许用户通过标准Web浏览器访问PLC数据、状态信息和诊断内容，而无需额外软件。10.1SIMATICS7-1200PLC的通信概述10.1.1S7-1200PLC的以太网通信概述OPCUA客户端/服务器通信：S7-1200PLC从固件版本V4.2开始支持OPCUA（开放平台通信统一架构），提供标准化、跨厂商的数据交换能力。固件版本V4.5以后独立显示OPCUA通信，连接资源显示为0是因为非S7协议占用不计入“最大连接数”统计。10.1SIMATICS7-1200PLC的通信概述10.1.1S7-1200PLC的以太网通信概述（2）PROFINETIO通信实时工业以太网协议通信，是PROFINET标准中专门针对分布式I/O控制的子集，它定义了PLC控制器与远程I/O设备（如传感器、驱动器）之间的实时数据交换机制。PROFINETIO只用到OSI参考模型的物理层和数据链路层，PROFINETIO通信不占用CPU属性中的连接资源数量。10.1SIMATICS7-1200PLC的通信概述10.1.1S7-1200PLC的以太网通信概述（2）PROFINETIO通信IO控制器IO设备IO监视器10.1SIMATICS7-1200PLC的通信概述10.1.2S7-1200PLC的串口通信概述S7-1200PLC通过通信模块（CM1241RS232/RS485）或通信板（CB1241RS485）执行PtP通信，最多可连接3个通信模块、1个通信板的串口通信，支持多种协议与外部设备（如仪表、变频器、扫码枪等）交互。支持的通信协议有：ModbusRTU协议、USS协议、ASCII协议。10.1SIMATICS7-1200PLC的通信概述10.1.2S7-1200PLC的串口通信概述名称CM1241RS232CM1241RS422/485CB1241RS485订货号6ES7241-1AH32-0XB06ES7241-1CH32-0XB06ES7241-1CH30-1XB0通讯口类型RS232RS422/RS485RS485波特率(bps)300；600；1.2k；2.4k；4.8k；9.6k；19.2k；38.4k；57.6k；76.8k；115.2k校验方式None（无校验）、Even（偶校验）、Odd（奇校验）

Mark（校验位始终置为1）、Space（校验位始终为0）

流控硬件流控；软件流控RS422支持软件流控不支持接收缓冲区1kB通讯距离（屏蔽电缆）10m1000m1000m表

串行模块通讯口主要参数10.1SIMATICS7-1200PLC的通信概述10.1.2S7-1200PLC的串口通信概述ModbusRTU（远程终端单元）是一个标准的网络通信协议，它使用RS232或RS485电气连接在Modbus网络设备之间传输串行数据。10.1SIMATICS7-1200PLC的通信概述10.1.2S7-1200PLC的串口通信概述USS协议：通用串行接口（USS）通信专用于西门子变频器（如G120、MM4）控制，USS协议使用主从网络通过串行总线进行通信。10.1SIMATICS7-1200PLC的通信概述10.1.2S7-1200PLC的串口通信概述ASCII协议：S7-1200PLC的串口通信模块(如CM1241RS232/RS485)支持ASCII协议通信，这是一种基于文本的简单通信协议，广泛应用于工业自动化领域与各种设备(如仪表、打印机、扫描枪等)的数据交换。10.1SIMATICS7-1200PLC的通信概述10.1.3PROFIBUS通信口PROFIBUS通信口是工业自动化领域中实现高效数据交换的关键接口，通过该通信口，设备能够便捷地接入PROFIBUS网络，在主站与从站之间建立稳定可靠的通信连接，从而实现对现场设备的精准与高效控制。​硬件目录中可选的PROFIBUS通信模块有：CM1242-5（DP从站）和CM1243-5（DP主站）10.1SIMATICS7-1200PLC的通信概述10.1.3PROFIBUS通信口图CM1242-5从站通信示例10.1SIMATICS7-1200PLC的通信概述10.1.3PROFIBUS通信口图CM1243-5主站通信示例10.1SIMATICS7-1200PLC的通信概述10.1.3PROFIBUS通信口图

创建DP主站系统10.1SIMATICS7-1200PLC的通信概述10.1.4其他通信口（1）AS-i通信S7-1200PLC设备组态时可添加模块CM1243-2实现AS-i通信。执行器/传感器接口（或者说AS-i）是自动化系统中最低级别的单一主站网络连接系统，CM1243-2作为网络中的AS-i主站，仅需一条AS-i电缆，即可将传感器和执行器（AS-i从站设备）经由CM1243-2连接到CPU。图AS-i主从站网络视图10.1SIMATICS7-1200PLC的通信概述10.1.4其他通信口（2）IO-Link通信IO-Link通信是一种用于连接工业自动化系统中传感器和执行器的标准化通信协议（IEC61131-9），它提供了数字化、双向、点对点的通信能力，支持参数化配置、诊断功能和过程数据传输。图

带有IO-Link的工厂架构示例10.1SIMATICS7-1200PLC的通信概述10.1.4其他通信口（3）工业远程通信S7-1200PLC的设备组态，在CPU的左侧可连接最多3个通信处理器（CP），CP模块提供的通信类型，可以通过GPRS、LTE、IEC、DNP3等连接到CPU。模块通信方式CP1242-7GPRS移动通信telecontrolCP1243-7LTE移动通信telecontrolCP1243-1SecurityVPN/防火墙，以太网telecontrolCP1243-1DNP3DNP3telecontrolCP1243-1IECIEC60870-5-104telecontrolCP1243-8IRCtelecontrolTSmodules系列GSM、ISDN、Modem、RS-232TeleService表

工业远程通信处理器模块通信方式10.1SIMATICS7-1200PLC的通信概述10.1.4其他通信口（4）识别系统RF120C通信模块可以与S7-1200PLC直接连接，读卡器通过点对点连接方式连接到RF120C。最多可将三个通信模块连接到CPU左侧的S7-1200。图RF120C通信模块属性10.2S7-1200PLC之间S7通信S7-1200PLC的PROFINET通信口可以做S7通信的服务器（Server）端或客户（Client）端（CPUV2.0及以上版本）。S7-1200PLC仅支持S7单边通信，仅需在客户端单边组态连接和编程，配置通信指令（如GET/PUT）；服务器PLC无需编程，只需要准备好通信的数据。适用于S7-1200与S7-1200/S7-1500/S7-300/400等PLC之间的数据交换。10.2S7-1200PLC之间S7通信10.2.1同一项目S7-1200PLC之间的S7通信在同一个项目中，新建两个S7-1200PLC站点进行S7通信。1.组态2个PLC站点客户端IP:192.168.0.10服务器端IP:192.168.0.2010.2S7-1200PLC之间S7通信10.2S7-1200PLC之间S7通信10.2.1同一项目S7-1200PLC之间的S7通信2.组态S7连接客户端PLC和服务器端PLC建立S7连接10.2S7-1200PLC之间S7通信10.2S7-1200PLC之间S7通信10.2.1同一项目S7-1200PLC之间的S7通信3.S7连接属性10.2S7-1200PLC之间S7通信4.软件编程10.2.1同一项目S7-1200PLC之间的S7通信分别创建客户端和服务器端发送、接收数据块10.2S7-1200PLC之间S7通信10.2.1同一项目S7-1200PLC之间的S7通信4.软件编程编写客户端OB1程序10.2S7-1200PLC之间S7通信10.2.1同一项目S7-1200PLC之间的S7通信5.监控结果通信连接在线状态客户端PLC给定发送数服务器端PLC给定发送数10.2S7-1200PLC之间S7通信10.2.1同一项目S7-1200PLC之间的S7通信5.监控结果服务器端PLC接收到整型数据客户端PLC接收到浮点数10.2S7-1200PLC之间S7通信10.2.2不同项目S7-1200PLC之间的S7通信在两个不同的项目中，两个S7-1200PLC站点，实现PLC之间的S7通信，1.组态不同项目的PLC站点客户端IP:192.168.0.10服务器端IP:192.168.0.2010.2S7-1200PLC之间S7通信10.2.2不同项目S7-1200PLC之间的S7通信2.组态S7连接仅在客户端PLC的“设备组态”中10.2S7-1200PLC之间S7通信10.2.2不同项目S7-1200PLC之间的S7通信3.S7连接属性客户端PLC“网络视图”中10.2S7-1200PLC之间S7通信10.2.2不同项目S7-1200PLC之间的S7通信3.S7连接属性客户端PLC10.2S7-1200PLC之间S7通信10.2.2不同项目S7-1200PLC之间的S7通信4.编程与监控结果客户端PLC的发送数给定值服务器端PLC的发送数给定值10.2S7-1200PLC之间S7通信10.2.2不同项目S7-1200PLC之间的S7通信4.编程与监控结果服务器端PLC接收到数据客户端PLC接收到数据10.3S7-1200PLC的PROFINETIO通信S7-1200CPUV4.0及以上版本支持智能IO设备功能，CPU的“I-Device”（智能设备）功能简化了与IO控制器的数据交换和CPU操作过程，智能设备可作为IO设备链接到上位IO控制器中。模块固件版本设备类型设备名称IP地址子网掩码CPU1214CDC/DC/DCV4.2及以上IO控制器PLC1192.168.0.11255.255.255.0CPU1214CDC/DC/DCV4.2及以上智能IO设备I-Device192.168.0.22255.255.255.0表PROFINETIO通信设备角色及地址10.3S7-1200PLC的PROFINETIO通信

通过PROFINETIO通信，将智能IO设备（I-Device）的6个字节QB10…15的内容传送给IO控制器（PLC1）的IB10…15字节，将IO控制器的4个字节QB20…23的内容传送给智能IO设备的IB20…23字节。10.3S7-1200PLC的PROFINETIO通信10.3.1同一项目S7-1200PLC之间的PROFINETIO通信1.智能IO设备组态I-Device以太网地址配置创建I-Device站点10.3S7-1200PLC的PROFINETIO通信2.操作模式配置10.3.1同一项目S7-1200PLC之间的PROFINETIO通信10.3S7-1200PLC的PROFINETIO通信10.3.1同一项目S7-1200PLC之间的PROFINETIO通信3.IO控制器设备组态创建PLC1站点IO控制器不需要进行操作模式配置10.3S7-1200PLC的PROFINETIO通信10.3.1同一项目S7-1200PLC之间的PROFINETIO通信4.PROFINETIO通信测试PROFINETIO通信时两个PLC都不需要编写通信程序。I-Device与PLC1的网络连接10.3S7-1200PLC的PROFINETIO通信10.3.1同一项目S7-1200PLC之间的PROFINETIO通信I-Device和PLC1的发送与接收数据4.PROFINETIO通信测试10.3S7-1200PLC的PROFINETIO通信10.3.1同一项目S7-1200PLC之间的PROFINETIO通信4.PROFINETIO通信测试I-Device和PLC1接收到的数据可传送至M存储器或输出端Q等，如I-Device接收到的IB20、IB21数据送至MB20、MB21中10.3S7-1200PLC的PROFINETIO通