西门子PLC网络通讯详解

1、第七章西门子可编程逻辑控制器通信技术，详细介绍了MPI网络的构建方法，如何通过全局分组通信实现可编程逻辑控制器之间的MPI网络通信，如何实现可编程逻辑控制器之间的MPI通信，如何实现可编程逻辑控制器之间的PROFIBUS-DP主从通信，以及如何配置远程输入输出站。最后，分别介绍了以CP342-5为主站和从站的PROFIBUS-DP组态应用。7.1西门子可编程控制器网络7.2 MPI网络通信7.3 PROFIBUS现场总线通信技术7.4思考与实践，返回首页，西门子可编程控制器网络，并返回本章，7.2 MPI网络通信，MPI是多点接口的简称。MPI物理接口符合Profibus RS485(EN 5

2、0170)接口标准。MPI网络的通信速率为19.2千位/秒和12兆位/秒，S7-200只能选择19.2千位/秒，S7-300通常默认为187.5千位/秒，只有可设置为Profibus接口的MPI网络才能支持12兆位/秒的通信速率。7.2.1 MPI网络构建7.2.2全局包通信模式7.2.3 MPI通信模式无配置连接7.2.4 MPI通信模式带配置连接，返回本章，7.2.1 MPI网络构建，使用STEP 7软件包中的配置功能为每个网络节点分配一个MPI地址和最高地址，最好在节点外壳上标记；然后，所有的节点包括PG、OP、CPU、CP、FM等。按地址排序。连接时，MPI网络的第一个和最后一个节点应

3、连接到通信终端，以匹配电阻。当向MPI网络添加新节点时，应切断MPI网络的电源。MPI网络图返回上级MPI网络连接器为了保证网络通信的质量，在总线连接器或中继器上设计了终端匹配电阻。建立通信网络时，浪涌匹配电阻需要连接到网络拓扑分支的终端节点。返回上级，通过中继器延长网络连接距离，返回上级，7.2.2全局数据包通信模式，全局数据(GD)通信模式是基于MPI分支网络设计的。在S7中，分布式可编程逻辑控制器之间的通信可以通过使用全局数据来建立，而无需在用户程序中写入任何语句。S7程序中的FB、FC和OB可以用绝对地址或符号地址访问全局数据。在一个项目中，最多可在15个中央处理器之间建立全球数据通信

4、。广东通信全球数据环广东通信应用的广东通信原理数据结构使用SFC60和SFC61传输全球数据，返回本节。1.GD通信原理，在MPI分支网络上实现全局数据共享的两个或多个CPU中，至少有一个是数据的发送者，一个或多个是数据的接收者。发送或接收的数据称为全局数据或全局号码。具有相同发送方/接收方的全局数据可以被组装成一个全局数据包并一起发送。每个包由一个包号标识，变量由一个变量号标识。参与全局数据包交换的中央处理器构成一个全局数据环。每个全局数据环由一个数据环编号(全球数据环编号)标识。例如，GD 2.1.3代表全局数据包1中的全局数据环2号和数据3号。在可编程逻辑控制器操作系统的作用下，发送方中

5、央处理器在一个扫描周期结束时发送全局数据，接收方中央处理器在一个扫描周期开始时接收GD。这样，全局数据包中的数据对接收者来说是“透明的”。也就是说，发送全局数据包中的信号状态将自动影响接收数据包；接收方对接收数据包的访问等同于对发送数据包的访问。2.2的数据结构。全球司通讯。全局数据可以由位、字节、字、双字或相关数组组成，这些被称为全局数据的元素。全局数据包由一个或多个GD元素组成，最多不能超过24B。返回上级，3。全局数据环，全局数据环中的每个中央处理器可以向另一个中央处理器发送数据或从另一个中央处理器接收数据。有两种全局数据环：环中有两个以上的中央处理器，其中一个发送数据包，另一个接收数据

6、；环中只有两个中央处理器，每个中央处理器可以发送和接收数据。S7-300的每个中央处理器可以参与多达4个不同的数据环，并且多达15个中央处理器可以通过MPI网络上的全局通信来交换数据。事实上，MPI网络与GD的内部通信有两种方式：一种是一对一。当GD环中只有两个处理器时，可以采用全双工点对点模式，没有其他处理器可以参与，只有两个是独占的；另一种是一对多(最多4个)广播模式，一个是点播，另一个是接收。返回上级，4。GD通信应用(1/2)，当应用GD通信时，全局数据块必须在中央处理器中定义，这也称为全局数据通信配置。在配置全局数据之前，您需要执行以下任务：定义项目和中央处理器程序名称；用PG独立配

7、置项目中的每个CPU，并确定其分支网络号、MPI地址、最大MPI地址等参数。并返回上级。4.GD通信应用程序(2/2)，当使用STEP 7开发的软件包进行GD通信配置时，系统菜单选项中的程序定义全局数据执行GD表组状态。具体配置步骤如下：在GD空表中输入参与GD通信的CPU代码；为每个中央处理器定义和输入全局数据，并指定发送数据；首次存储和编译全局数据表，并检查输入信息语法是否是正确的数据类型和一致的；设置扫描速率和定义GD通信状态双字；第二次保存并编译全局数据表。返回上级，【例7-2-1】 S7-300全局数据通信。两个中央处理器315-2DP之间的全局数据通信需要通过MPI网络配置。生成M

8、PI硬件工作站并打开步骤7。首先，执行菜单命令文件新建.创建S7项目并将其命名为“全局数据”。选择“全局数据”项目名称，然后执行菜单命令【插入】【站】【SIMATIC 300站】，在该项目下插入两个S7-300可编程序控制器站，分别重命名为MPI_Station_1和MPI_Station_2。返回上级，设置MPI网络地址，返回上级，设置MPI地址，根据上图完成两个PLC站的硬件配置，配置MPI地址和通信速率。在本例中，MPI地址分别设置为2号和4号，通信速率为187.5千位/秒。单击按钮保存并编译硬件配置。最后，硬件配置数据被下载到中央处理器。用Profibus电缆连接MPI节点。然后，您可

9、以与所有中央处理器建立在线连接。您可以在SIMATIC管理器中使用“可访问节点”功能对其进行测试。返回上级，生成全局数据表，用NetPro配置MPI网络，返回上级，全局数据环配置，返回上级，GD标识含义，返回上级，定义扫描速率和状态信息，返回上级，5。使用SFC60和SFC61传输全局数据，使用SFC60 GD_SND和SFC61 GD_RCV以事件驱动的方式实现全局通信为了在纯程序控制下实现数据交换，在全局数据表中扫描速率必须定义为0。循环驱动或顺序控制可单独使用或组合使用。SFC60用于以固定的方式收集和发送全局数据包。SFC61用于接收发送的全局数据包，并将其存储在设置区域。为确保数据交

10、换的连续性，在调用SFC60或SFC61之前，应禁止所有中断。您可以使用SFC39中断禁用和SFC40打开中断；使用SFC41延迟处理中断，使用SFC42打开延迟。并返回上级。示例7-2-2使用SFC60发送全局数据GD2.1，使用SFC61接收全局数据GD2.2。当使用系统功能(SFC)或系统功能块(SFB)时，您需要切换到在线窗口，查看当前的中央处理器是否具有所需的系统功能或系统功能块，然后将它们复制到项目的“块”文件夹中。接下来，您可以切换到脱机窗口来调用系统功能或系统功能块。要使用SFC60和SFC61发送和接收全局数据，必须配置全局数据包，参见示例7-2-1。现在假设全球数据表中的全

11、球数据配置已经完成。以MPI_Station_1为例，将预发送数据包设置为GD 2.1，预接收数据包设置为GD 2.2。当M1.0为“1”时，需要发送全局数据gd2.1当M1.2为“1”时，接收全局数据GD 2.2。返回上级，用SFC60发送全局数据GD2.1，用SFC61接收全局数据GD2.2，返回上级，7.2.3在没有配置连接的情况下，通过MPI通信方式调用系统功能SFC，用系统功能SFC6569实现没有配置的可编程逻辑控制器之间的MPI通信。这种通信模式适用于S7-300、S7-400和S7-200。未配置的通信可以分为两种方式：双向通信和单向通信。未配置的通信模式不能与全局数据通信模式

12、混合使用。双向沟通意味着单向沟通。回到这一节。1.双向通信意味着双方都需要调用通信块，一方调用发送块发送数据，另一方调用接收块接收数据。S7-300/400之间的通信适用。发送块是SFC65(X_SEND)，接收块是SFC66(X_RCV)。以下示例说明了如何实现未配置的双向通信。示例7-2-3没有配置的双向通信。将两个MPI站设置为MPI_Station_1(MPI地址设置为2)和MPI_Station_2(MPI地址设置为4)，并要求MPI_Station_1站向MPI_Station_2站发送数据包。返回上级，生成MPI硬件工作站，打开STEP 7，创建S7项目，并将其命名为“双向通信”

13、。在本项目下，插入S7-300的两个可编程序控制器站，并分别将其重命名为MPI_Station_1和MPI_Station_2。工作站1包括一个中央处理器315-2dp；MPI_Station_2包含一个CPU313C-2DP。设置MPI地址，完成两个PLC站的硬件配置，配置MPI地址和通信速率。在本例中，CPU315-2DP和CPU313C-2DP的MPI地址分别设置为2号和4号，通信速率为187.5千位/秒，点击按钮保存并编译硬件配置。最后，硬件配置数据被下载到中央处理器。返回上级，编写发送站的通信程序，调用MPI_Station_1站的循环中断组织块OB35中的SFC65，发送I0.0I

14、1.7到MPI_Station_2站。MPI_Station_1站OB35中的通信程序如图所示。返回上级，编写接收站的通信程序，调用MPI_Station_2站主循环组织块OB1中的SFC66，接收MPI_Station_1站发送的数据，并保存在MB10和MB11中。MPI_Station_2站OB1中的通信程序如图所示。返回上级，2。单向通信，单向通信只在一面编写通信程序，即客户端和服务器之间的访问模式。程序编写端的中央处理器充当客户端，程序编写端的中央处理器不需要充当服务器。客户端调用SFC通信块来访问服务器。SFC67(X_GET)用于读取服务器指定数据区中的数据，并将其存储在本地数据区

15、中，而SFC68(X_PUT)用于将本地数据区中的数据写入服务器的指定数据区。示例7-2-4未配置的单向通信。建立两个S7-300站：MPI_Station_1(CPU315-2DP，MPI地址设置为2)和MPI_Station_2(CPU313C-2DP，MPI地址设置为3)。CPU315-2DP用作客户端，CPU313C-2DP用作服务器。返回上级，生成MPI硬件工作站，打开STEP 7编程软件，创建S7项目并将其命名为“单向通信”。在本项目下，插入S7-300的两个可编程序控制器站，并分别将其重命名为MPI_Station_1和MPI_Station_2。设置MPI地址，在本例中，将CP

16、U315-2DP和CPU313C-2DP的MPI地址分别设置为2号和3号，通信速率为187.5比特/秒.单击按钮保存并编译硬件配置。最后，硬件配置数据被下载到中央处理器。返回上级，生成MPI硬件工作站，打开STEP 7编程软件，创建S7项目，并将其命名为“单向通信”。在本项目下，插入S7-300的两个可编程序控制器站，并分别将其重命名为MPI_Station_1和MPI_Station_2。在本例中，CPU315-2DP和CPU313C-2DP的MPI地址分别设置为2号和3号，通信速率为187.5比特/秒.单击按钮保存并编译硬件配置。最后，硬件配置数据被下载到中央处理器。7.2.4 MPI通信

17、模式用组态连接调用SFB系统功能块。对于MPI网络，调用系统功能块SFB在可编程序控制器站之间进行通信仅适用于S7-300/400和S7-400/400之间的通信。S7-300/400通信时，由于S7-300的中央处理器不能调用SFB12(BSEND)、SFB13(BRCV)、SFB14(GET)和SFB15(PUT)，也不能主动收发数据，只能单向通信，所以S7-300可编程逻辑控制器只能作为数据服务器，S7-400可编程逻辑控制器可以作为客户端读写S7-300可编程逻辑控制器的数据。示例7-2-5配置连接的MPI单向通信。在S7-300和S7-400之间建立配置好的MPI单向通信连接，CPU416-2DP作为客户端，CPU315-2DP作为服务器。返回本节，建立S7硬件工作站，打开步骤7，创建S7项目，并将其命名为“已配置的单向通信”。插入一个名为MPI_STATION_1的S7-400可编程逻辑控制器站，其中央处理器416-2DP和MPI地址为2；插入一个名为MPI_STATION_2的S7-300可编程逻辑