西门子培训通讯

1、plcplc 本章结合具体实例，详细介绍本章结合具体实例，详细介绍mpiplcmpiplc之间的之间的mpimpi网络通信、网络通信、如何实现无组态连接的如何实现无组态连接的plcplc之间的之间的mpimpi通信、如何实现有组态通信、如何实现有组态连接的连接的plcplc之间的之间的mpimpi通信、如何实现通信、如何实现plcplc之间的之间的profibus-dpprofibus-dp主从通信、如何组态远程主从通信、如何组态远程i/oi/o站，最后介绍了站，最后介绍了cp342-5cp342-5分别作分别作为主站为主站profibus-dpprofibus-dp组态应用。组态应用。 西门

2、子西门子plcplc网络网络mpimpi网络通信网络通信 mpimpi是是多点通信接口多点通信接口（multipoint interfacemultipoint interface）的简称。）的简称。mpimpi物理接口符合物理接口符合profibus rs485profibus rs485（en 50170en 50170）接口标准。）接口标准。mpimpi网络的通信速率为网络的通信速率为19.2kbit/s19.2kbit/s12mbit/s12mbit/s，s7-200s7-200只能选只能选择择19.2kbit/s19.2kbit/s的通信速率，的通信速率，s7-300s7-300通常

3、默认设置为通常默认设置为1 8 7 . 5 k b i t / s1 8 7 . 5 k b i t / s ， 只 有 能 够 设 置 为， 只 有 能 够 设 置 为 p r o f i b u sp r o f i b u s 接 口接 口的的mpimpi网络才支持网络才支持12mbit/s12mbit/s的通信速率。的通信速率。mpimpi网络组建网络组建 用用step 7step 7软件包中的软件包中的configurationconfiguration功能为每个网络节点功能为每个网络节点分配一个分配一个mpimpi地址和最高地址，最好标在节点外壳上；然后对地址和最高地址，最好标在节

4、点外壳上；然后对pgpg、opop、cpucpu、cpcp、fmfm等包括的所有节点进行地址排序，连接等包括的所有节点进行地址排序，连接时需在时需在mpimpi网的第一个及最后一个节点接入通信终端匹配电网的第一个及最后一个节点接入通信终端匹配电阻。往阻。往mpimpi网添加一个新节点时，应该切断网添加一个新节点时，应该切断mpimpi网的电源。网的电源。 mpi网络示意图网络示意图 m p i s7-400 p g /p c o p s7-300 s7-300 s7-300 s7-300 s7-300 o p m pi 地 址 2 m pi 地 址 1 m pi 地 址 3 m pi 地 址

5、4 m pi 地 址 5 m pi 地 址 6 m pi 地 址 7 m pi 地 址 8 m pi 地 址 0 可 采 用 分 支 连 接 线 可 采 用 分 支 连 接 线 mpi网络连接器网络连接器 终 端 电 阻 开 关 连 接 c pu 的 m pi 接 口 连 接 pg /h m i 连 接 c pu 的 m pi 接 口 具 有 pg 接 口 的 标 准 连 接 器 无 pg 接 口 的 连 接 器 为了保证网络通信质量，总线连接器或中继器上都设计为了保证网络通信质量，总线连接器或中继器上都设计了了终端匹配电阻终端匹配电阻。组建通信网络时，在网络拓扑分支的末端。组建通信网络时，在

6、网络拓扑分支的末端节点需要接入节点需要接入浪涌匹配电阻浪涌匹配电阻。 采用中继器延长网络连接距离采用中继器延长网络连接距离 全局数据包通信方式全局数据包通信方式 全局数据全局数据（gdgd）通信方式以）通信方式以mpimpi分支网为基础而设计的。分支网为基础而设计的。在在s7s7中，利用全局数据可以建立分布式中，利用全局数据可以建立分布式plcplc间的通讯联系，不间的通讯联系，不需要在用户程序中编写任何语句。需要在用户程序中编写任何语句。s7s7程序中的程序中的fbfb、fcfc、obob都都能用绝对地址或符号地址来访问全局数据。最多可以在一个能用绝对地址或符号地址来访问全局数据。最多可以在

7、一个项目中的项目中的1515个个cpucpu之间建立全局数据通讯。之间建立全局数据通讯。1.gd1.gd通信原理通信原理 在在mpimpi分支网上实现全局数据共享的两个或多个分支网上实现全局数据共享的两个或多个cpucpu中，至少有一个中，至少有一个是数据的发送方，有一个或多个是数据的接收方。发送或接收的数据称为是数据的发送方，有一个或多个是数据的接收方。发送或接收的数据称为全局数据全局数据，或称为，或称为全局数全局数。具有相同。具有相同sender/receiver sender/receiver （发送者（发送者/ /接受者）接受者）的全局数据，可以集合成一个的全局数据，可以集合成一个全局

8、数据包全局数据包（gd packetgd packet）一起发送。每个）一起发送。每个数据包用数据包用数据包号码数据包号码（gd packet numbergd packet number）来标识，其中的变量用）来标识，其中的变量用变量号变量号码码（variable numbervariable number）来标识。参与全局数据包交换的）来标识。参与全局数据包交换的cpucpu构成了构成了全局数全局数据 环据 环 （ g d c i r c l eg d c i r c l e ） 。 每 个 全 局 数 据 环 用） 。 每 个 全 局 数 据 环 用数据环号码数据环号码来标识（来标识（g

9、d circle number gd circle number ）。）。 例 如 ，例 如 ， g d 2 . 1 . 3g d 2 . 1 . 3 表 示表 示 2 2 号 全 局 数 据 环 ，号 全 局 数 据 环 ， 1 1 号 全 局 数 据 包 中号 全 局 数 据 包 中的的3 3号数据。号数据。 在在plcplc操作系统的作用下，发送操作系统的作用下，发送cpucpu在它的一个扫描循环在它的一个扫描循环结束时发送全局数据，接收结束时发送全局数据，接收cpucpu在它的一个扫描循环开始时接在它的一个扫描循环开始时接收收gdgd。这样，发送全局数据包中的数据，对于接收方来说是。这

10、样，发送全局数据包中的数据，对于接收方来说是“透明的透明的”。也就是说，发送全局数据包中的信号状态会自。也就是说，发送全局数据包中的信号状态会自动影响接收数据包；接收方对接收数据包的访问，相当于对动影响接收数据包；接收方对接收数据包的访问，相当于对发发送数据包的访问。送数据包的访问。 2.gd2.gd通信的数据结构通信的数据结构 全局数据可以由位、字节、字、双字或相关数组组成，全局数据可以由位、字节、字、双字或相关数组组成，它们被称为全局数据的它们被称为全局数据的元素元素。一个全局数据包由一个或几个。一个全局数据包由一个或几个gdgd元素组成，最多不能超过元素组成，最多不能超过24b24b。3

11、. 3. 全局数据环全局数据环 全 局 数 据 环 中 的 每 个全 局 数 据 环 中 的 每 个 c p uc p u 可 以 发 送 数 据 到 另 一 个可 以 发 送 数 据 到 另 一 个 c p uc p u 或 从或 从另一个另一个cpucpu接收。全局数据环有以下接收。全局数据环有以下2 2种：种： 环内包含环内包含2 2个以上的个以上的cpucpu，其中一个发送数据包，其它的，其中一个发送数据包，其它的cpucpu接收数接收数据；据； 环内只有环内只有2 2个个cpucpu，每个，每个cpucpu可既发送数据又接受数据。可既发送数据又接受数据。 s7-300s7-300的每

12、个的每个cpucpu可以参与最多可以参与最多4 4个不同的数据环，在一个个不同的数据环，在一个mpimpi网上最网上最多可以有多可以有1515个个cpucpu通过全局通讯来交换数据。通过全局通讯来交换数据。 其实，其实，mpimpi网络进行网络进行gdgd通信的内在方式有两种：一种是通信的内在方式有两种：一种是一对一方式一对一方式，当当gdgd环中仅有两个环中仅有两个cpucpu时，可以采用类全双工点对点方式，不能有其它时，可以采用类全双工点对点方式，不能有其它cpucpu参与，只有两者独享；另一种为参与，只有两者独享；另一种为一对多一对多（最多（最多4 4个）广播方式，一个点播，个）广播方式

13、，一个点播，其它接收。其它接收。4. gd4. gd通信应用通信应用(1/2)(1/2) 应用应用gdgd通信，就要在通信，就要在cpucpu中定义全局数据块，这一过程也中定义全局数据块，这一过程也称为称为全局数据通信组态全局数据通信组态。在对全局数据进行组态前，需要先。在对全局数据进行组态前，需要先执行下列任务：执行下列任务： 定义项目和定义项目和cpucpu程序名；程序名； 用用pgpg单独配置项目中的每个单独配置项目中的每个cpucpu，确定其分支网络号、，确定其分支网络号、mpimpi地址、最大地址、最大mpimpi地址等参数。地址等参数。 4. gd4. gd通信应用通信应用(2/2

14、)(2/2) 在用在用step 7step 7开发软件包进行开发软件包进行gdgd通信组态时，由系统菜单通信组态时，由系统菜单【optionsoptions】中的中的【define global datadefine global data】程序进行程序进行gdgd表组表组态。具体组态步骤如下：态。具体组态步骤如下： 在在gdgd空表中输入参与空表中输入参与gdgd通信的通信的cpucpu代号；代号； 为每个为每个cpucpu定义并输入全局数据，指定发送定义并输入全局数据，指定发送gdgd； 第一次存储并编译全局数据表，检查输入信息语法是第一次存储并编译全局数据表，检查输入信息语法是否为正确数

15、据类型，是否一致；否为正确数据类型，是否一致； 设定扫描速率，定义设定扫描速率，定义gdgd通信状态双字；通信状态双字； 第二次存储并编译全局数据表。第二次存储并编译全局数据表。 【例例】 s7-300 s7-300之间全局数据通信。之间全局数据通信。 要求通过要求通过mpimpi网络配置，实现网络配置，实现2 2个个cpu 315-2dpcpu 315-2dp之间的全局之间的全局数据通信。数据通信。生成生成mpimpi硬件工作站硬件工作站 打开打开step 7step 7，首先执行菜单命令，首先执行菜单命令【filefile】【new.new.】创建一个创建一个s7s7项目，并命名为项目，并

16、命名为“全局数据全局数据”。选中。选中“全局数据全局数据”项目名，然后执行菜单命令项目名，然后执行菜单命令【insertinsert】【stationstation】【simatic 300 stationsimatic 300 station】，在此项目下插入两个，在此项目下插入两个s7-300s7-300的的plcplc站，分别重命名为站，分别重命名为mpi_station_1mpi_station_1和和mpi_station_2mpi_station_2。 插 入2 个m p i 站 单 击 进 入 硬 件 配 置 双 击c p u 3 1 5 - 2 d p 修 改c p u属 性

17、设 置m p i 地 址 修 改 通 信 速 率 设置设置mpimpi网络地址网络地址设置设置mpimpi地址地址 按上图完成按上图完成2 2个个plcplc站的硬件组态，配置站的硬件组态，配置mpimpi地址和通信速地址和通信速率，在本例中率，在本例中mpimpi地址分别设置为地址分别设置为2 2号号和和4 4号号，通信速率为，通信速率为187.5kbit/s187.5kbit/s。完成后点击按钮，保存并编译硬件组态。最后。完成后点击按钮，保存并编译硬件组态。最后将硬件组态数据下载到将硬件组态数据下载到cpucpu。连接网络连接网络 用用profibusprofibus电缆连接电缆连接mpi

18、mpi节点。接着就可以与所有节点。接着就可以与所有cpucpu建建立在线连接。可以用立在线连接。可以用simaticsimatic管理器中管理器中“accessible nodes”accessible nodes”功功能来测试它。能来测试它。生成全局数据表生成全局数据表 用用netpronetpro组态组态mpimpi网络网络 双 击 灰 色 区 域 选 择c p u 填 写 发 送 区 和 接 收 区 编 译 建 立 数 据 环 全局数据环组态全局数据环组态gd idgd id的意义的意义 1 号 g d 环 包 有 2 个 数 据 包 2 号 g d 环 1 号 数 据 包 的 数 据

19、数 定义扫描速率和状态信息定义扫描速率和状态信息 5. 5. 利用利用sfc60sfc60和和sfc61sfc61传递全局数据传递全局数据 利用利用sfc60 gd_sndsfc60 gd_snd和和sfc61 gd_rcvsfc61 gd_rcv可以以事件驱动方式可以以事件驱动方式来实现全局通讯。为了实现纯程序控制的数据交换，在全局来实现全局通讯。为了实现纯程序控制的数据交换，在全局数据表中必须将扫描速率定义为数据表中必须将扫描速率定义为0 0。可单独使用循环驱动或程。可单独使用循环驱动或程序控制方式，也可组合起来使用。序控制方式，也可组合起来使用。 sfc60sfc60用来按设定的方式用来

20、按设定的方式采集并发送采集并发送全局数据包。全局数据包。 sfc61sfc61用来用来接收接收发送来的全局数据包并存入设定区域中。发送来的全局数据包并存入设定区域中。 为了保证数据交换的连贯性，在调用为了保证数据交换的连贯性，在调用sfc60sfc60或或sfc61sfc61之前之前所有中断都应被禁止。可以使用所有中断都应被禁止。可以使用sfc39sfc39禁止中断禁止中断，sfc40sfc40开放开放中断中断；使用；使用sfc41sfc41延时处理中断延时处理中断，sfc42sfc42开放延时开放延时。 【例例】 用用sfc60sfc60发送全局数据发送全局数据gd2.1gd2.1，用，用s

21、fc61sfc61接收全局数据接收全局数据gd2.2gd2.2。 使用系统功能（使用系统功能（sfcsfc）或系统功能块（）或系统功能块（sfbsfb）时，需切换）时，需切换到在线视窗，查看当前到在线视窗，查看当前cpucpu是否具备所需要的系统功能或系统是否具备所需要的系统功能或系统功能块，然后将它们拷贝到项目的功能块，然后将它们拷贝到项目的“blocks”blocks”文件夹内。接文件夹内。接下下来可切换到离线视窗调用系统功能或系统功能块。来可切换到离线视窗调用系统功能或系统功能块。 使用使用sfc60sfc60和和sfc61sfc61实现全局数据的发送与接收，必须进实现全局数据的发送与接

22、收，必须进行全局数据包的组态，参照行全局数据包的组态，参照【例例7-2-17-2-1】。现假设已经在全局。现假设已经在全局数据表中完成了数据表中完成了gdgd组态，以组态，以mpi_station_1mpi_station_1为例，设预发送数为例，设预发送数据包为据包为gd 2.1gd 2.1，预接收数据包为，预接收数据包为gd 2.2gd 2.2。要求当。要求当m1.0m1.0为为“1”1”时时发送全局数据发送全局数据gd 2.1gd 2.1；当；当m1.2m1.2为为“1”1”时接收全局数据时接收全局数据gd 2.2gd 2.2。 用用sfc60sfc60发送全局数据发送全局数据gd2.1

23、gd2.1，用，用sfc61sfc61接收全局数据接收全局数据gd2.2gd2.2无组态连接的无组态连接的mpimpi通讯方式通讯方式调用系统功能调用系统功能sfcsfc 用用系统功能系统功能sfc65sfc656969，可以在无组态情况下实现，可以在无组态情况下实现plcplc之之间的间的mpimpi的通讯，这种通讯方式适合于的通讯，这种通讯方式适合于s7-300s7-300、s7-400s7-400和和s7-s7-200200之间的通讯。无组态通讯又可分为两种方式：之间的通讯。无组态通讯又可分为两种方式：双向通讯双向通讯方式和方式和单向通讯单向通讯方式。无组态通讯方式不能和全局数据通讯方式

24、。无组态通讯方式不能和全局数据通讯方式混合使用。方式混合使用。 双向通讯方式双向通讯方式 单向通讯单向通讯 1.1.双向通讯方式双向通讯方式 双向通讯方式要求通讯双方都需要调用通讯块，一方调双向通讯方式要求通讯双方都需要调用通讯块，一方调用发送块发送数据，另一方就要调用接收块来接收数据。适用发送块发送数据，另一方就要调用接收块来接收数据。适用用s7-300/400s7-300/400之间通讯，发送块是之间通讯，发送块是sfc65sfc65（x_sendx_send），接收），接收块是块是sfc66sfc66（x_rcvx_rcv）。下面举例说明如何实现无组态双向通）。下面举例说明如何实现无组态

25、双向通讯。讯。 【例例】 无组态双向通讯。无组态双向通讯。 设设2 2个个mpimpi站分别为站分别为mpi_station_1mpi_station_1（mpimpi地址为设为地址为设为2 2）和和mpi_station_2mpi_station_2（mpimpi地址设为地址设为4 4），要求），要求mpi_station_1mpi_station_1站站发送一个数据包到发送一个数据包到mpi_station_2mpi_station_2站。站。 生成生成mpi硬件工作站硬件工作站 打开打开step 7step 7，创建一个，创建一个s7s7项目，并命名为项目，并命名为“双向通讯双向通讯”。

26、在此项目下插入两个在此项目下插入两个s7-300s7-300的的plcplc站，分别重命名为站，分别重命名为mpi_station_1mpi_station_1和和mpi_station_2mpi_station_2。mpi_station_1mpi_station_1包含一个包含一个cpu315-2dpcpu315-2dp；mpi_station_2mpi_station_2包含一个包含一个cpu313c-2dpcpu313c-2dp。设置设置mpi地址地址 完成完成2 2个个plcplc站的硬件组态，配置站的硬件组态，配置mpimpi地址和通信速率，地址和通信速率，在本例中在本例中cpu3

27、15-2dpcpu315-2dp和和cpu313c-2dpcpu313c-2dp的的mpimpi地址分别设置为地址分别设置为2 2号和号和4 4号，通信速率为号，通信速率为187.5kbit/s187.5kbit/s。完成后点击按钮，保存。完成后点击按钮，保存并编译硬件组态。最后将硬件组态数据下载到并编译硬件组态。最后将硬件组态数据下载到cpucpu。 编写发送站的通讯程序编写发送站的通讯程序 在在mpi_station_1mpi_station_1站的循环中断组织块站的循环中断组织块ob35ob35中调用中调用sfc65sfc65，将将 i 0 . 0i 0 . 0 i 1 . 7i 1 .

28、 7 发 送 到发 送 到 m p i _ s t a t i o n _ 2m p i _ s t a t i o n _ 2 站 。站 。mpi_station_1mpi_station_1站站ob35ob35中的通讯程序如图所示。中的通讯程序如图所示。 编写接收站的通讯程序编写接收站的通讯程序 在在mpi_station_2mpi_station_2站的主循环组织块站的主循环组织块ob1ob1中调用中调用sfc66sfc66，接收接收mpi_station_1mpi_station_1站发送的数据，并保存在站发送的数据，并保存在mb10mb10和和mb11mb11中。中。mpi_stat

29、ion_2mpi_station_2站站ob1ob1中的通讯程序如图所示。中的通讯程序如图所示。 2. 2. 单向通讯单向通讯 单向通讯单向通讯只在一方编写通讯程序，也就是客户机与服务器的访问模式。只在一方编写通讯程序，也就是客户机与服务器的访问模式。编写程序一方的编写程序一方的cpucpu作为作为客户机客户机，无需编写程序一方的，无需编写程序一方的cpucpu作为作为服务器服务器，客，客户机调用户机调用sfcsfc通讯块对服务器进行访问。通讯块对服务器进行访问。sfc67sfc67（x_getx_get）用来读取服务器指用来读取服务器指定数据区中的数据并存放到本地的数据区中，定数据区中的数据

30、并存放到本地的数据区中，sfc68sfc68（x_putx_put）用 来 将 本 地 数 据 区 中 的 数 据 写 到 服 务 器 中 指 定 的 数 据 区 。用 来 将 本 地 数 据 区 中 的 数 据 写 到 服 务 器 中 指 定 的 数 据 区 。 【例例】 无组态单向通讯。无组态单向通讯。 建立两个建立两个s7-300s7-300站：站：mpi_station_1mpi_station_1（cpu315-2dpcpu315-2dp，mpimpi地址设置为地址设置为2 2）和和mpi_station_2mpi_station_2（cpu313c-2dpcpu313c-2dp，m

31、pimpi地址设置为地址设置为3 3）。）。cpu315-2dpcpu315-2dp作为客作为客户机，户机，cpu313c-2dpcpu313c-2dp作为服务作为服务器。器。 生成生成mpi硬件工作站硬件工作站 打开打开step 7step 7编程软件，创建一个编程软件，创建一个s7s7项目，并命名为项目，并命名为“单单向通讯向通讯”。在此项目下插入两个。在此项目下插入两个s7-300s7-300的的plcplc站，分别重命站，分别重命名名为为mpi_station_1mpi_station_1和和mpi_station_2mpi_station_2。 设置设置mpimpi地址地址 在本例中

32、将在本例中将cpu315-2dpcpu315-2dp和和cpu313c-2dpcpu313c-2dp的的mpimpi地址分别设地址分别设置为置为2 2号号和和3 3号号，通信速率为，通信速率为187.5kbit/s187.5kbit/s。完成后点击按钮，。完成后点击按钮，保 存 并 编 译 硬 件 组 态 。 最 后 将 硬 件 组 态 数 据 下 载 到保 存 并 编 译 硬 件 组 态 。 最 后 将 硬 件 组 态 数 据 下 载 到cpucpu。 生成生成mpi硬件工作站硬件工作站 打开打开step 7step 7编程软件，创建一个编程软件，创建一个s7s7项目，并命名为项目，并命名为

33、“单单向通讯向通讯”。在此项目下插入两个。在此项目下插入两个s7-300s7-300的的plcplc站，分别重命站，分别重命名名为为mpi_station_1mpi_station_1和和mpi_station_2mpi_station_2。 设置设置mpimpi地址地址 在本例中将在本例中将cpu315-2dpcpu315-2dp和和cpu313c-2dpcpu313c-2dp的的mpimpi地址分别设地址分别设置为置为2 2号号和和3 3号号，通信速率为，通信速率为187.5kbit/s187.5kbit/s。完成后点击按钮，。完成后点击按钮，保 存 并 编 译 硬 件 组 态 。 最 后

34、 将 硬 件 组 态 数 据 下 载 到保 存 并 编 译 硬 件 组 态 。 最 后 将 硬 件 组 态 数 据 下 载 到cpucpu。 编写客户机的通讯程序编写客户机的通讯程序 有组态连接的有组态连接的mpimpi通讯方式通讯方式调用系统功能块调用系统功能块sfbsfb 对于对于mpimpi网络，调用系统功能块网络，调用系统功能块sfbsfb进行进行plcplc站之间的通讯只适合于站之间的通讯只适合于s7-s7-300/400300/400，s7-400/400s7-400/400之间的通讯，之间的通讯，s7-300/400s7-300/400通讯时，由于通讯时，由于s7-300cpus

35、7-300cpu中中不能调用不能调用sfb12sfb12（bsendbsend），），sfb13sfb13（brcvbrcv），），sfb14(get)sfb14(get)，sfb15(put)sfb15(put)，不能主动发送和接收数据，只能进行单向通讯，所以不能主动发送和接收数据，只能进行单向通讯，所以s7-300plcs7-300plc只能作为只能作为一个数据的服务器，一个数据的服务器，s7-400plcs7-400plc可以作为客户机对可以作为客户机对s7-300plc s7-300plc 的数据进的数据进行读写操作。行读写操作。 【例例】 有组态连接的有组态连接的mpimpi单向通讯

36、。单向通讯。 建 立建 立 s 7 - 3 0 0s 7 - 3 0 0 与与 s 7 - 4 0 0s 7 - 4 0 0 之 间 的 有 组 态之 间 的 有 组 态 m p im p i 单 向 通 讯 连 接 ，单 向 通 讯 连 接 ，cpu416-2dpcpu416-2dp作为客户机，作为客户机，cpu315-2dpcpu315-2dp作为服务器作为服务器。 建立建立s7s7硬件工作站硬件工作站 打开打开step 7step 7，创建一个，创建一个s7s7项目，并命名为项目，并命名为“有组态单向有组态单向通讯通讯”。插入一个名称为。插入一个名称为mpi_station_1mpi_s

37、tation_1的的s7-400s7-400的的plcplc站，站，cpucpu为为cpu 416-2dpcpu 416-2dp，mpimpi地址为地址为2 2；插入一个名称为；插入一个名称为mpi_station_2mpi_station_2的的s7-300s7-300的的plcplc站，站，cpucpu为为cpu 315-2dpcpu 315-2dp，mpimpi地地址为址为3 3。组态组态mpimpi通讯连接通讯连接（1/31/3） 首先在首先在simatic managersimatic manager窗口内选择任一个窗口内选择任一个s7s7工作站，并工作站，并进入硬件组态窗口。然后在

38、进入硬件组态窗口。然后在step 7step 7硬件组态窗口内执行菜单硬件组态窗口内执行菜单命令命令【optionsoptions】【configure networkconfigure network】，进入网络组态，进入网络组态netpronetpro窗口。窗口。 组态组态mpimpi通讯连接通讯连接(2/3)(2/3) 用鼠标右键点用鼠标右键点击击mpi_station_1mpi_station_1的的cpu416-2dpcpu416-2dp，从快，从快捷 菜 单 中 选 择捷 菜 单 中 选 择【 i n s e r t n e w i n s e r t n e w connecti

39、onconnection】命令，命令，出现新建连接对话出现新建连接对话框，如图所框，如图所示。示。 组态组态mpimpi通讯连接通讯连接(3/3)(3/3) 在在“connection”connection”区域，选择连接类型为区域，选择连接类型为“s7 connection”s7 connection”，在在“connection partner”connection partner”区域选择区域选择mpi_station_2mpi_station_2工作站的工作站的cpu315-2dpcpu315-2dp，最后点击按钮完成连接表的建立，弹出连接表的详，最后点击按钮完成连接表的建立，弹出连接

40、表的详细属性对细属性对话框，如图所示。话框，如图所示。 编写客户机编写客户机mpimpi通信程序通信程序 profibusprofibus现场总线通信技术现场总线通信技术 profibusprofibus介绍介绍 profibus dpprofibus dp设备分类设备分类 cpu31x-2dpcpu31x-2dp之间的之间的dpdp主从通信主从通信 cpu31x-2dpcpu31x-2dp通过通过dpdp接口连接远程接口连接远程i/oi/o站站 cp342-5cp342-5作主站的作主站的profibus-dpprofibus-dp组态应用组态应用 cp342-5cp342-5作从站的作从站

41、的profibus-dpprofibus-dp组态应用组态应用 profibus-dpprofibus-dp从站之间的从站之间的dxdx方式通讯方式通讯 什么是现场总线？什么是现场总线？ 现场总线是近几年来迅速发展起来的一种工业数据总线，是一种串行的数字数据通信链路，是应用在生产现场，在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。 它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。 国际电工委员会iec61158的标准定义，现场总线是“安装在制造和过程区域的现

42、场装置与控制室内的自动化控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线”。 现场总线是在生产现场、测控设备之间形成开放型测控网络的新技术。 现场总线控制系统既是一个开放式通信网络，又是一种全分布式控制系统。 它作为智能设备的联系纽带，把挂接在总线上，作为网络节点的智能设备连接为网络系统，并进一步构成自动化系统，实现基本控制、补偿计算、参数修改、报警、显示、监控、优化及控管一体化的综合自动化功能。proifibus profibus 是德国国家标准din 19245和欧洲标准en 50170的现场总线标准，由profibus-dp，profibus-fms，profibus-pa组成了profi

43、bus系列。 dp型用于分散外设间的高速数据传输，是一种经济的设备级网络，数据传输速率9.6kbit/s12mbit/s，特别适合于加工自动化领域的应用。数据链路层，适用于过程自动化的总线类型。 网络部件工业以太网链路模块olm、elm依照ieee 802.3标准，利用电缆和光纤技术，simatic net连接模块使得工业以太网的连接变得更为方便和灵活。olm（光链路模块）有3个itp接口和两个bfoc接口。itp接口可以连接3个终端设备或网段，bfoc接口可以连接两个光路设备（如olm等），速度为10mbit/s。如图10-1所示。elm（电气链路模块）有个itp接口和1个aui接口。通过a

44、ui接口，可以将网络设备连接至lan上，速度为10mbit/s。图10-1 工业以太网olm工业以太网交换机osm、esmosm的产品包括：osm tp62、osm tp22、osm itp62、osm itp62-ld和osm bc08。从型号就可以确定osm的连接端口类型及数量，如：osm itp62-ld，其中itp表示osm上有itp电缆接口，“6”代表电气接口数量，“2”代表光纤接口数量，ld代表长距离，如图所示。esm的产品包括：esm tp40、esm tp80和esm itp80，命名规则和osm相同。如图所示为esm tp80。 osm itp62-ldesm tp80 通信

45、处理器常用的工业以太网通信处理器（cpcommunicaton processer，通信处理单元），包括用在s7 plc站上的处理器cp243-1系列、cp343-1系列、cp443-1系列等。cp243-1是为s7-200系列plc设计的工业以太网通信处理器，通过cp243-1模块，用户可以很方便地将s7-200系列plc通过工业以太网进行连接，并且支持使用step7-micro/win 32软件，通过以太网对s7-200进行远程组态、编程和诊断。同时，s7-200也可以同s7-300、s7-400系列plc进行以太网的连接。如图所示。s7-300系列plc的以太网通信处理器是cp343-1

46、系列，按照所支持协议的不同，可以分为cp343-1、cp343-1 iso、cp343-1 tcp、cp343-1 it和cp343-1 pn，如图所示。cp243-1 cp343-1 s7-400 plc的以太网通信处理器是cp443-1系列，按照所支持协议的不同，可以分为cp443-1、cp443-1 iso、cp443-1 tcp和cp443-1 it，如图所示。cp443-1现场总线在自动化系统中的位置 传统方式：现场级设备与控制器之间连接采用一对一所谓i/o接线方式，4-20ma或24vdc信号 现场总线现场总线技术技术 主要特征是采用数字式通信方式取代设备级的4-20ma(模拟量)

47、/24vdc(开关量)信号，使用一根电缆连接所有现场设备。现场总线对自动控制系统和自动化系统的影响 传统的信号制将由4-20ma模拟信号制转换为双向数字通信的现场总线信号制； 自动控制系统的体系结构，将由模拟与数字的分散型控制系统(dcs)转换为全数字现场总线控制系统(fcs)。进而，自动控制系统的设计方法和安装调试方式也将发生重大的变化； 现行的现场设备和仪表产品结构将发生重大变革； 现场总线把自动控制系统和设备带进了信息网络之中，形成为企业信息网络的底层。从而为实现企业信息集成和企业综合自动化提供了可行的基础。使用现场总线技术给用户带来的好处 节省硬件成本； 设计、组态、安装、调试简便；

48、系统的安全、可靠性好，减少故障停机时间； 系统维护、设备更换和系统扩充方便； 用户对系统配置、选型有最大的自主权； 完善了企业信息系统，为实现企业综合自动化提供了基础。三种有效的传输技术 profibus使用两端有终端的总线拓扑 在运行期间，接入和断开一个或几个站不会影响其他站的工作，即使在本质安全区也如此。 提供三种不同的物理层选择： rs 485： 用于dp和fms iec 1158-2：用于pa 光纤： 用于dp和fmss1s2s4s7s9s10m3m5m6m8令 牌 环令 牌 传 递轮 询m:master(active stations)s:slave(passive stations

49、)主 站从 站.profibus-dp的特点 代替plc/pc与i/o之间昂贵的电线 快速，传输1千字节的输入数据和1千字节的输出数据所需时间0.34mm 每单位长度的电容 30pf/m profibus电缆被列在profibus电子产品指南中profibus电缆要求-rs 485profibus电缆长度(对rs 485)长度可以用中继器来延长9针d型连接器的针脚分配(为rs 485用) 对profibus-dp/fms提供的连接器类型是9针d型连接器 插座部分被安装在设备上 如果其他连接器能提供必要的命令信号的话，也允许使用拓扑(profibus支持总线型，树型和星型拓扑) 这里提供的拓扑是

50、总线型拓扑 在总线的开头和结尾必须有终端 一段可以由最多32个站组成安装rs 485(1)安装rs 485(2)rs 485的屏蔽/接地详细的安装指示在profibus-dp/fms的安装导则中说明,最好穿金属管。rs-485传输的数据位顺序 每个八位十进制数(1字节)按11位的顺序被传输 最小的有效位(lsb)被第一个发送 最大的有效位(msb)被最后发送 每个八位十进制数都补充三位。即开始、终止和奇偶校验位 此编码原理称nrz(即non return to zero)d a i标准电缆：用于冶金业等环境恶劣场所标准电缆：用于冶金业等环境恶劣场所现场采用的是标准电缆现场采用的是标准电缆非屏蔽

51、电缆：用于食品，烟草等制造场所非屏蔽电缆：用于食品，烟草等制造场所dma i c通讯端子做法均合乎标准通讯端子做法均合乎标准1. profibus1. profibus的组成的组成 profibusprofibus协议包括协议包括3 3个主要部分：个主要部分： profibus-dpprofibus-dp（分布式外部设备）（分布式外部设备） profibus-paprofibus-pa（过程自动化）（过程自动化） profibus-fmsprofibus-fms（现场总线报文规范）（现场总线报文规范） profibus-dpprofibus-dp（分布式外部设备）（分布式外部设备） profi

52、bus-dpprofibus-dp是一种高速低成本数据传输，用于自动化系是一种高速低成本数据传输，用于自动化系统中单元级控制设备与分布式统中单元级控制设备与分布式i/oi/o（例如（例如et 200et 200）的通信。主）的通信。主站之间的通信为站之间的通信为令牌方式令牌方式，主站与从站之间为，主站与从站之间为主从轮询方式主从轮询方式，以及这两种方式的混合。一个网络中有若干个被动节点（从以及这两种方式的混合。一个网络中有若干个被动节点（从站），而它的站），而它的逻辑令牌逻辑令牌只含有一个只含有一个主动令牌主动令牌（主站），（主站），这样的网络为这样的网络为纯主纯主- -从系统从系统。prof

53、ibus-paprofibus-pa（过程自动化）（过程自动化） 工 程 或 h m i 工 具 区 域 控 制 器 （ pl c ） 段 合 器 /链 接 器 变 送 器 ie c 1158-2 w ith 31.25kb it/s r s 485up to 12m b it/s profibus-paprofibus-pa用于过程自动化的现场传感器和执行器的低用于过程自动化的现场传感器和执行器的低速数据传输，使用扩展的速数据传输，使用扩展的profibus-dpprofibus-dp协议。协议。 主 站 主 站 主 站 主 站 主 站 r s 485 up to 12m b it/s pr

54、ofibus-fmsprofibus-fms（现场总线报文规范）（现场总线报文规范） profibus-fmsprofibus-fms可用于车间级监控网络，可用于车间级监控网络，fmsfms提供大量的通提供大量的通信服务，用以完成中等级传输速度进行的循环和非循环的通信服务，用以完成中等级传输速度进行的循环和非循环的通信服务。信服务。 2. profibus2. profibus协议结构协议结构 f m s 设设 备备 行行 规规 d p -行行 规规 pa -行行 规规 d p -扩扩 充充 功功 能能 d p 基基 本本 功功 能能 现现 场场 总总 线线 信信 息息 规规 范范 现现 场场

55、 总总 线线 数数 据据 链链 路路 ie c 1158-2 未未 用用 r s-485/光光 纤纤 用用 户户 层层 应应 用用 层层 （ 7） (3) (6) 数数 据据 链链 路路 层层 （ 2） 物物 理理 层层 （ 1） p r o f ib u s 导导 则则 +行行 规规 e n 50 170 终 端 终 端 终 端 终 端 站 1 中 继 器 中 继 器 注 ： 中 继 器 没 有 站 地 址 ， 但 它 们 被 计 算 在 每 段 的 最 多 站 数 中 。 2 3 30 31 62 61 32 33 中 继 器 3. 3. 传输技术传输技术 profibus总线使用两端有终

56、端的总线拓扑结构。总线使用两端有终端的总线拓扑结构。 profibusprofibus使用三种传输技术：使用三种传输技术：profibus dpprofibus dp和和profibus profibus fmsfms采用相同的传输技术，可使用采用相同的传输技术，可使用rs-485rs-485屏蔽双绞线电缆传屏蔽双绞线电缆传输，或光纤传输；输，或光纤传输；profibus paprofibus pa采用采用iec 1158-2iec 1158-2传输技术。传输技术。 5. profibus5. profibus介质存取协议介质存取协议 profibusprofibus通信规程采用了统一的介质存

57、取协议，此协议通信规程采用了统一的介质存取协议，此协议由由osiosi参考模型的第参考模型的第2 2层来实现。层来实现。 使用上述的介质存取方式，使用上述的介质存取方式，profibusprofibus可以实现以下三种可以实现以下三种系统配置：系统配置：纯主纯主- -从系统（单主站）从系统（单主站） 纯主纯主- -主系统（多主站）主系统（多主站） 两种配置的组合系统（多主两种配置的组合系统（多主- -多从）多从） d p-主 （ 1 类 ） 分 布 式 i/o d p-从 纯主纯主- -从系统（单主站）从系统（单主站） 单主系统可实现最短的总线循环时间。以单主系统可实现最短的总线循环时间。以p

58、rofibus-dpprofibus-dp系系统为例，一个单主系统由一个统为例，一个单主系统由一个dp-1dp-1类主站和类主站和1 1到最多到最多125125个个dp-dp-从站组成，典型系统如图所示。从站组成，典型系统如图所示。 纯主纯主- -主系统（多主站）主系统（多主站） 若干个主站可以用读功能访问一个从站。以若干个主站可以用读功能访问一个从站。以profibus-dpprofibus-dp系统为例，多主系统由多个主设备（系统为例，多主系统由多个主设备（1 1类或类或2 2类）和类）和1 1到最多到最多124124个个dp-dp-从设备组成。典型系统如图所示。从设备组成。典型系统如图所

59、示。 d p -主主 （ 1 类类 ） d p-主 （ 2 类 ） d p -主主 （ 1 类类 ） 分分 布布 式式 i/o 分分 布布 式式 i/o d p-从 两种配置的组合系统（多主两种配置的组合系统（多主- -多从）多从） 主 动 站 、 主 设 备 被 动 站 、 从 设 备 profibus dpprofibus dp设备分类设备分类 profibus-dpprofibus-dp在整个在整个profibusprofibus应用中，应用最多、最广应用中，应用最多、最广泛，可以连接不同厂商符合泛，可以连接不同厂商符合profibus-dpprofibus-dp协议的设备。协议的设备。

60、 profibus-dpprofibus-dp定义三种设备类型：定义三种设备类型：dp-1dp-1类主设备（类主设备（dpm1dpm1） dp-2dp-2类主设备（类主设备（dpm2dpm2） dp-dp-从设备从设备 1.dp-11.dp-1类主设备（类主设备（dpm1dpm1） dp-1dp-1类主设备（类主设备（dpm1dpm1）可构成）可构成dp-1dp-1类主站。这类设备是一种在类主站。这类设备是一种在给定的信息循环中与分布式站点（给定的信息循环中与分布式站点（dpdp从站）交换信息，并对总线通从站）交换信息，并对总线通信进行控制和管理的中央控制器。典型的设备有：可编程控制器信进行控