講解內(nèi)容：第八章S7-200PLC網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)及應(yīng)用8.1工業(yè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)8.2工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識

8.3S7-200PLC通訊網(wǎng)絡(luò)概述8.4S7-200PLC的通訊接口及網(wǎng)絡(luò)部件8.5S7-200PLC通訊指令及應(yīng)用

8.6通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)學(xué)習(xí)說明：本章是學(xué)習(xí)PLC程序設(shè)計(jì)知識。重點(diǎn)掌握：1工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)的串行通信2S7-200PLC的PPI、自由口通信協(xié)議3S7-200PLC的PPI、自由口網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)4PPI、自由口通信指令及其應(yīng)用5工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)要點(diǎn)現(xiàn)代電器與PLC技術(shù)第八章18.1工業(yè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)定義：工業(yè)網(wǎng)絡(luò)是指應(yīng)用于工業(yè)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。具體地說，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)是在一個(gè)企業(yè)范圍內(nèi)，將信號檢測和數(shù)據(jù)傳送、處理、計(jì)算、控制等設(shè)備或系統(tǒng)連接在一起，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部的資源共享，信息管理、過程控制、經(jīng)營決策，并能夠訪問企業(yè)外部資源和提供有限的外部訪問，使得企業(yè)的生產(chǎn)、管理和經(jīng)營能夠高效地協(xié)調(diào)運(yùn)作，從而實(shí)行企業(yè)集成管理和控制的一種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。28.1工業(yè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)：1）按網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分：2)按網(wǎng)絡(luò)功能分：38.2通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識

8.2.2數(shù)據(jù)的通信方式(數(shù)據(jù)流動方向)1.單工通信方式

2.半雙工通信方式3.全雙工通信方式58.2通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識

8.2.3數(shù)據(jù)傳輸方式1.并行傳輸和串行傳輸并行傳輸:一個(gè)數(shù)據(jù)的所有位同時(shí)傳送。每個(gè)數(shù)據(jù)位都需要一條單獨(dú)的傳輸線，信息由多少二進(jìn)制位組成就需要多少條傳輸線，如下圖a所示。串行傳輸：數(shù)據(jù)的各個(gè)不同位分時(shí)使用同一條傳輸線，從低位開始一位接一位按順序傳送，數(shù)據(jù)有多少位就需要傳送多少次，如圖b所示。a并行傳輸b串行傳輸68.2通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識

8.2.3數(shù)據(jù)傳輸方式(續(xù))2.同步傳輸和異步傳輸異步傳送：允許傳輸線上的各個(gè)部件有各自的時(shí)鐘，在各部件之間進(jìn)行通信時(shí)沒有統(tǒng)一的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，相鄰兩個(gè)字符傳送數(shù)據(jù)之間的停頓時(shí)間長短是不一樣的，它是靠發(fā)送信息時(shí)同時(shí)發(fā)出字符的開始和結(jié)束標(biāo)志信號來實(shí)現(xiàn)的，如下圖所示。優(yōu)點(diǎn)：硬件結(jié)構(gòu)簡單，傳送效率低，主要用于中低速的通信a并行傳輸異步傳輸78.2通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識

8.2.4傳輸介質(zhì)傳送介質(zhì):同軸電纜、雙絞線、光纜、無線電、紅外微波、微波等.性能傳輸介質(zhì)雙絞線同軸電纜光纜傳送速率9.6kbit/s~2Mbit/s1~450Mbit/s10~500Mbit/s連接方法點(diǎn)到點(diǎn)、多點(diǎn)點(diǎn)到點(diǎn)、多點(diǎn)點(diǎn)到點(diǎn)傳送信號數(shù)字、純模擬信號（基帶）、調(diào)制信號數(shù)字（基帶）、純模擬信號、調(diào)制信號、數(shù)字、圖象（寬帶）數(shù)字、調(diào)制信號（基帶）支持網(wǎng)絡(luò)星形、環(huán)形、小型交換機(jī)總線型、環(huán)形總線型、環(huán)形抗干擾好（需外屏蔽）很好極好抗惡劣環(huán)境好好（但須將電纜與腐蝕物隔開）極好,可抵御惡劣環(huán)境使用情況最多連接不便,使用很少在管理層\電磁環(huán)境惡劣的場合使用較多98.2通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識

8.2.5主要拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)形樹形總線型星形108.2通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識

8.2.6串行通信接口串行通信接口類型：RS232接口、RS422接口、RS485接口（1）RS232接口：RS232采用負(fù)邏輯，最大通信距離為15米，最高傳輸速率為20bit/s，只能進(jìn)行一對一通信，既單端發(fā)送單端接收。（2）RS422接口：采用差動接收、差動發(fā)送的方式傳送數(shù)據(jù)，全雙工工作方式，抗干擾能力高，傳送距離遠(yuǎn)。（3）RS485接口：采用差動接收、平衡發(fā)送的方式傳送數(shù)據(jù)，半雙工工作方式，抗干擾能力高，傳送距離遠(yuǎn)。118.2通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識

8.2.7通信協(xié)議通信協(xié)議定義：通信雙方如何交換信息所建立的一些規(guī)定和過程，稱為通信協(xié)議。通信協(xié)議的類型：通用協(xié)議、公司專用協(xié)議138.3.1西門子公司網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)8.3S7-200PLC通信網(wǎng)絡(luò)概述148.3.2S7-200PLC支持的通信協(xié)議協(xié)議類型端口位置接口類型傳輸介質(zhì)通信速率bit/s備注PPIEM241RJ11模擬電話33.6k數(shù)據(jù)傳輸速率CPU口0/1DB-9針RS4859.6k,19.2k,187.5k主站、從站MPICPU口0/1DB-9針RS48519.2k,187.5k從站EM277DB-9針RS48519.2k—12M從站（速率自適應(yīng)）PROFIBUS-DPEM277DB-9針RS48519.2k—12M從站（速率自適應(yīng)）S7協(xié)議CP243-1CP243/1TRJ45以太網(wǎng)10/100M自適應(yīng)AS-iCP243-2接線端子AS-i網(wǎng)絡(luò)167k主站USSCPU口0DB-9針RS4851200-9.6k-12M主站自由口庫指令MODBUSRTUCPU口0DB-9針1200-9.6k-12M主站自由口庫指令EM241RJ11模擬電話33.6k數(shù)據(jù)傳輸速率自由口CPU口0/1DB-9針RS4851200-9.6k-12M1.通信協(xié)議及幾個(gè)基本概念1）通訊協(xié)議

158.3.2S7-200PLC支持的通信協(xié)議（續(xù)）2.編程通信S7-200的編程通信方式：（1）通過PC/PPI電纜，與單個(gè)或者網(wǎng)絡(luò)中的CPU通信口（或EM277通信口）通信。（2）通過CP（通信處理器）卡，與單個(gè)或者網(wǎng)絡(luò)中的CPU通信口（或EM277通信口）通信。（3）通過本地計(jì)算機(jī)上安裝的Modem(調(diào)制解調(diào)器），經(jīng)過公共或內(nèi)部電話網(wǎng)，與安裝EM241模塊的CPU通信。（4）通過本地計(jì)算機(jī)上的以太網(wǎng)卡，經(jīng)過以太網(wǎng)與安裝了CP243-1以太網(wǎng)模塊的CPU通信。（5）通過PCAdapterUSB(S7-300/400USB口串行編程電纜）與CPU通信口（或EM277通信口）通信。（6）使用PC/PPI電纜連接PC和PLC進(jìn)行通訊。8.3S7-200PLC通信網(wǎng)絡(luò)概述178.3.2S7-200PLC支持的通信協(xié)議（續(xù)）3.數(shù)據(jù)通信方式（1）S7-200PLC之間通信。（2）S7-200PLC與S7-300/400PLC之間的通信。（3）S7-200PLC與西門子變頻器之間的通信。（4）S7-200PLC與其他上位機(jī)軟件間的通信。（5）S7-200PLC與第三方PLC之間的通信。（6）S7-200PLC與第三方HMI之間的通信。（7）S7-200PLC與第三方變頻器之間的通信。（8）S7-200PLC與其他串行通信設(shè)備之間的通信。8.3S7-200PLC通信網(wǎng)絡(luò)概述188.3.3S7-200PLC通信接口及網(wǎng)絡(luò)部件1.通信口（1）S7-200PLCCPU上的通信口：CPU221、CPU222、CPU224有一個(gè)RS485口。CPU224XP、CPU226有二個(gè)RS485口。（2）S7-200CPU上的通信口支持的通信協(xié)議：√PPI協(xié)議：√MPI協(xié)議：√自由口協(xié)議（3）S7-200CPU上的通信口所連接的設(shè)備8.3S7-200PLC通信網(wǎng)絡(luò)概述198.3.3S7-200PLC通信接口及網(wǎng)絡(luò)部件2.網(wǎng)絡(luò)連接器網(wǎng)絡(luò)連接器的類型：網(wǎng)絡(luò)連接器的優(yōu)點(diǎn)：（1）連接器中集成有終端電阻，可以方便地接入或去除；（2）可以快速方便地連接數(shù)據(jù)線和屏蔽線；（3）提供獨(dú)立的輸入和輸出電纜接口；（4）當(dāng)接入終端電阻時(shí)，輸出電纜端自動隔離；（5）帶編程口的連接器提供方便的診斷和編程工具連接接口。8.3S7-200PLC通信網(wǎng)絡(luò)概述218.3.3S7-200PLC通信接口及網(wǎng)絡(luò)部件3.通信距離和中繼器1）網(wǎng)端通信最大長度8.3S7-200PLC通信網(wǎng)絡(luò)概述波特率非隔離的PLC通信接口中繼器或EM277模塊9.6k~187.5k50m1000m500k不支持400m1M~1.5M不支持200m3M~12M不支持100m228.3.3S7-200PLC通信接口及網(wǎng)絡(luò)部件3.通信距離和中繼器2）中繼器的作用（1）增加網(wǎng)絡(luò)長度（2）增加設(shè)備數(shù)量（3）電氣隔離8.3S7-200PLC通信網(wǎng)絡(luò)概述4.電纜參數(shù)數(shù)值阻抗在頻率為3~20MHz時(shí)為135~165電容＜30pF/m電阻≤110/km線徑＞0.64mm導(dǎo)體面積＞0.34mm2標(biāo)準(zhǔn)的PROFIBUS-DPA型電纜數(shù)據(jù)238.4.1PPI通信2、PPI網(wǎng)絡(luò)配置舉例1）單主站的PPI網(wǎng)絡(luò)2）多主站的PPI網(wǎng)絡(luò)3）復(fù)雜的PPI網(wǎng)絡(luò)8.4S7-200PLC的通信與網(wǎng)絡(luò)配置258.4.2自由口模式通信特點(diǎn)：自由口模式通信用戶通過程序?qū)νㄐ趴谶M(jìn)行操作，用戶自己定義通信協(xié)議，該通信方式使通信的范圍大大增大，使控制系統(tǒng)的配置更加靈活。自由口模式通信的波特率：1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600或112500bit/s8.4S7-200PLC的通信與網(wǎng)絡(luò)配置268.5.1網(wǎng)絡(luò)讀、寫指令及應(yīng)用2.網(wǎng)絡(luò)寫NETW(NetworkWrite)指令格式梯形圖

語句表

NETWTBL,PORT8.5S7-200PLC的通信指令及應(yīng)用舉例NETW網(wǎng)絡(luò)讀指令。使能輸入有效時(shí)，可以通過指令指定的通信口（PORT）將數(shù)據(jù)表TBL中的數(shù)據(jù)發(fā)送到從站的遠(yuǎn)程設(shè)備。NETW指令最多可向遠(yuǎn)程站點(diǎn)上寫16個(gè)字節(jié)的信息。TBL：緩沖區(qū)首字節(jié);PROT：CPU226為1或0、其余為0293、網(wǎng)絡(luò)讀/寫指令使用說明

1）TBL指定被讀寫的網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)表，尋址的寄存器為VB、BM、*VD、*AC。2）PROT指定通信口0或1。3）同一個(gè)PLC的用戶程序中可以有任意條網(wǎng)絡(luò)讀寫指令，但同一時(shí)刻只能有最多8條網(wǎng)絡(luò)讀指令或網(wǎng)絡(luò)寫指令激活。4）在西門子S7網(wǎng)絡(luò)中，S7-200被默認(rèn)為PPI從站。要執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)讀寫指令，必須用程序把S7-200設(shè)置成主站模式，SMB30對應(yīng)端口0，SMB130對應(yīng)端口1。5）NETR/NETW指令:主要應(yīng)用與PPI協(xié)議網(wǎng)絡(luò)讀寫指令操作。8.5S7-200PLC的通信指令及應(yīng)用舉例30二、控制寄存器和傳送數(shù)據(jù)表

1.控制寄存器將特殊標(biāo)志寄存器中的SMB30和SMB130的低2位置為2#10，其他位為0，即SMB30和SMB130的值為16#2，則可以控制將S7-200CPU設(shè)置為PPI主站模式。2.傳送數(shù)據(jù)表（1）數(shù)據(jù)表格式執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)讀寫指令時(shí)，PPI主站與從站之間的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)表的格式傳送。傳送數(shù)據(jù)表的格式描述如表8.4所示。8.5S7-200PLC的通信指令及應(yīng)用舉例31TBL表8.4傳送數(shù)據(jù)表格型式遠(yuǎn)程站被訪問數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)1-168.5S7-200PLC的通信指令及應(yīng)用舉例323.狀態(tài)字節(jié)傳送數(shù)據(jù)表中的第一個(gè)字節(jié)為狀態(tài)字節(jié)，各位及其的含義如下：D:操作已完成為,0=未完成、1=完成A:激活,0=未激活、1=已激活E：錯(cuò)誤，0=無錯(cuò)誤、1=有錯(cuò)誤E1、E2、E3、E4錯(cuò)誤編碼。如果執(zhí)行指令后E位為1，則由這4位返回一個(gè)錯(cuò)誤碼。這4位組成的錯(cuò)誤編碼及含義如表8.5所示。

激活：讀寫操作是否有效，有效為1，無效為08.5S7-200PLC的通信指令及應(yīng)用舉例33表8.5錯(cuò)誤編碼返回本節(jié)8.5S7-200PLC的通信指令及應(yīng)用舉例344.網(wǎng)絡(luò)讀/寫指令程序組成

1）主程序：調(diào)用初始化子程序、執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)讀寫指令。2）初始化子程序：初始化通信口，為讀寫指令準(zhǔn)備數(shù)據(jù)緩沖區(qū)（1）將SMB130、SMB30后兩位設(shè)置為10（2）清除網(wǎng)絡(luò)讀寫指令緩沖區(qū)的狀態(tài)字節(jié)（3）裝入遠(yuǎn)程站的地址（4）裝入遠(yuǎn)程站數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的首字節(jié)地址的地址（5）裝入數(shù)據(jù)長度8.5S7-200PLC的通信指令及應(yīng)用舉例35三、讀寫指令應(yīng)用實(shí)例

有一簡單網(wǎng)絡(luò)，結(jié)構(gòu)如下圖8.17所示。其中TD200為主站，在RUN模式下，CPU224在用戶程序中允許PPI主站模式，可以利用NETR和NETW指令來不斷讀寫兩個(gè)CPU221模塊中的數(shù)據(jù)。8.5S7-200PLC的通信指令及應(yīng)用舉例36操作要求：站4要讀寫兩個(gè)遠(yuǎn)程站（站2和站3）的狀態(tài)字節(jié)和計(jì)數(shù)值（分別放在VB100和VW101中）。如果任一遠(yuǎn)程站的計(jì)數(shù)值達(dá)到200，站4將發(fā)生一定動作，并將該遠(yuǎn)程站的計(jì)數(shù)值清0，重新計(jì)數(shù)。CPU224通信端口號為0，從VB200開始設(shè)置接收和發(fā)送緩沖區(qū)。讀緩沖區(qū)從VB200開始，寫緩沖區(qū)從VB250開始，內(nèi)容如表8.6所示。該網(wǎng)絡(luò)通信用戶程序如圖8.18所示。8.5S7-200PLC的通信指令及應(yīng)用舉例37表8.6緩沖區(qū)設(shè)置8.5S7-200PLC的通信指令及應(yīng)用舉例38圖8.18網(wǎng)絡(luò)程序?qū)嵗?）8.5S7-200PLC的通信指令及應(yīng)用舉例39圖8.18網(wǎng)絡(luò)程序?qū)嵗?）返回本節(jié)8.5S7-200PLC的通信指令及應(yīng)用舉例圖8.18網(wǎng)絡(luò)程序?qū)嵗?）40

8.5.2發(fā)送與接收指令及應(yīng)用

一、發(fā)送與接收指令

1.發(fā)送與接收指令(XMT/RCV指令)的作用:

XMT/RCV指令作用：主要應(yīng)用于自由通信模式下以及控制變頻器的USS協(xié)議指令。

自由通信口：S7-200的串行通信口可以由用戶程序進(jìn)行控制，這種操作模式稱為自由端口模式。

注意；只有CPU處于RUN狀態(tài)，才能進(jìn)行自由端口通信

返回本章首頁8.5S7-200PLC的通信指令及應(yīng)用舉例418.5.2發(fā)送與接收指令及應(yīng)用

2.發(fā)送與接收指令(XMT/RCV指令)的格式:

1)發(fā)送指令

梯形圖:語句表:

XMTTBL,PROT

返回本章首頁8.5S7-200PLC的通信指令及應(yīng)用舉例指令功能:。使能輸入有效時(shí)，通過通信端口PORT將數(shù)據(jù)表TBL中的數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程設(shè)備。發(fā)送緩沖區(qū)（數(shù)據(jù)表）TBL的格式如表8.8所示:428.5.2發(fā)送與接收指令及應(yīng)用

2.發(fā)送與接收指令(XMT/RCV指令)的格式:

2)接收指令

梯形圖:語句表:

RCVTBL,PROT

8.5S7-200PLC的通信指令及應(yīng)用舉例指令功能:。使能輸入有效時(shí)，通過通信端口PORT從遠(yuǎn)程設(shè)備上接收數(shù)據(jù)并放到緩沖區(qū)（數(shù)據(jù)表）TBL。接收緩沖區(qū)TBL的格式如表8.9所示：438.5.2發(fā)送與接收指令及應(yīng)用

4.端口的初始化與控制字節(jié)8.5S7-200PLC的通信指令及應(yīng)用舉例端口0端口1自由模式控制字節(jié)SMB30格式SMB130格式SMB30.6和SMB30.7SMB130.6和SMB130.7PP:校驗(yàn)選擇00=無奇偶校驗(yàn);01=偶校驗(yàn);10=無奇偶校驗(yàn);11=奇校驗(yàn)SMB30.5SMB130.5D:每個(gè)字符的數(shù)據(jù)位0=每個(gè)字符8位;1=每個(gè)字符7位SMB30.2和SMB30.4SMB130.2和SMB130.4BBB:自由口波特率000=38400波特;001=19200波特010=9600波特;011=4800波特100=2400波特;101=1200波特110=115.2k波特;111=57.6k波特SMB30.0和SMB30.1SMB130.0和SMB130.1MM:協(xié)議選擇00=PPI/從站(默認(rèn));01=自由口協(xié)議10=PPI/主站模式;11=保留448.5.2發(fā)送與接收指令及應(yīng)用

5.特殊存儲器字節(jié)

接收信息時(shí)用到一系列特殊功能存儲器。對端口0用SMB