可编程控制器联网通信

PLC应用技术第七章

可编程控制器联网通信本章主要内容7.1通信及网络概述7.2通信实现7.3网络通信7.4自由口通信

本章学习要求重点内容：掌握S7-200的通信方式及自由口通信了解内容：网络的概念以及通信设备的使用

难点内容：S7-200通信实现

7.1通信及网络概述

一、通信方式

二、网络概述

三、S7-200通信及网络

1.基本通信方式

2.异步串行通信

3.通信接口

一、通信方式1.基本通信方式

（1）并行通信

（2）串行通信

（3）串行通信分类

图7.1并行通信图7.2串行通信图7.3异步串行传送图7.4单工、半双工和双工2.异异步步串行行通信信波特率率：在在串行行通信信中，，数据据是按按位进进行传传送的的，因因此传传送速速率用用每秒秒传送送格位位的数数目表表示，，称为为波特特率。。1波特=1bps(位/秒)波特率率与时时钟频频率有有关，，时钟钟频率率越高高，波波特率率越大大。3.通通信信接口口（1））RS232接口（2））RS485接口（3））RS422接口1.网络结结构概概述（1）简单单网络络（2）多级级网络络2.通信协协议（1）通用用协议议（2）公司司专用用协议议二、网络概概述1.网络结结构概概述（1）简单单网络络图7.5简单网网络图7.6ISO企业自自动化化系统统模型型（2））多级级网络络图7.7通通用用协议议模型型2.通信协协议（1）通用用协议议（2）公司司专用用协议议低层子子网和和中层层子网网一般般采用用公司司专用用协议议，尤尤其是是最底底层子子网，，由于于传送送的是是过程程数据据及控控制命命令，，这种种信息息较短短，但但实时时性要要求高高。公公司专专用协协议的的层次次一般般只有有物理理层、、链路路层及及应用用层，，而省省略了了通用用协议议所必必须的的其他他层，，信息息传送送速率率快。。1.字符数数据格格式2.网络层层次结结构3.通信类类型及及协议议分类类4.通信设设备三、S7-200通信及及网络络1.字符数数据格格式（1）10位字符符数据据传送数数据由由1个起始始位、、8个数据据位、、无校校验位位、一一个停停止位位组成成。传传送速速率一一般为为9600波特。。（2）11位字符符数据据传送数数据由由1个起始始位、、8个数据据位、、1个偶校校验位位、一一个停停止位位组成成。传传送速速率一一般为为9600波特或或19200波特。。图7.8西西门门子生生产金金字塔塔2.网络层层次结结构3.通信类类型及及协议议分类类两种连连接方方式：：单主主站和和多主主站通信协协议分分为：：（1）通用用协议议（2）公司司专用用协议议PPI协议MPI协议Profibus协议自由口口协议议4.通信设设备（1）通信信口网络连连接器器可以以用来来把多多个设设备很很容易易地连连接到到网络络中。。网络络连接接器有有两种种类型型：一一种是是仅提提供连连接到到主机机的接接口，，另一一种增增加了了一个个编程程接口口。带带有编编程口口的连连接器器可以以把编编程器器或操操作员员面板板直接接增加加到网网络中中，编编程口口传递递主机机信号号的同同时，，为这这些设设备提提供电电源，，而不不用另另加电电源。。（2））网网络络连连接接器器网络络电电缆缆PC/PPI电缆缆（3））通通信信电电缆缆网络络中中继继器器在在Profibus可以以用用来来延延长长网网络络的的距距离离、、允允许许给给网网络络加加入入设设备备、、隔隔离离不不同同网网络络段段，，每每个个中中继继器器为为网网络络段段提提供供偏偏置置和和终终端端匹匹配配。。每个个网网络络中中最最多多可可以以有有9个中中继继器器，，每每个个中中继继器器最最多多可可再再增增加加32个设设备备。。（4））网网络络中中继继器器用调调制制解解调调器器可可以以实实现现计计算算机机或或编编程程器器与与PLC主机机之之间间的的远远距距离离通通信信。。以以11位调调制制解解调调器器为为例例（5））调调制制解解调调器器7.2通信信实实现现一、确立通通信方方案二、参数组组态一、确立通通信方方案包括根根据实实际通通信需需要选选择单单主站站或多多主站站，同同时确确定各各站的的编号号；选选择实实现通通信的的硬件件，如如选择择用PC/PPI电缆，，还是是用CP卡、MPI卡、EM277通信模模块或或调制制解调调器等等。二、参数组组态1.通通信信设置置2.安安装装或删删除通通信接接口3.参数设设置（演示示）7.3网络通通信一、控制寄寄存器器和传传送数数据表表二、网络指指令三、应用实实例一、控制寄寄存器器和传传送数数据表表1.控控制制寄存存器将特殊殊标志志寄存存器中中的SMB30和SMB130的低2位置置为2#10，，其他他位为为0，，即SMB30和SMB130的值为为16#2，则则可以以控制制将S7-200CPU设置为为PPI主站模模式。。2.传传送送数据据表（1））数据据表格格式执行网网络读读写指指令时时，PPI主站与与从站站之间间的数数据以以数据据表的的格式式传送送。传传送数数据表表的程程式描描述如如表7.4所示示。表7.3传送数数据表表格式式二、网络指指令网络指指令有有两条条：NETR和NETW。1.NETR指令NETR，网络读读指令令。使使能输输入有有效时时，指指令初初始化化通信信操作作，通通过通通信端端口PORT从远程程设备备上接接收数数据并并形成成数据据表TBL。NETR指令最最多可可从远远程站站点上上读16个字节节的信信息。。指令格格式：：NETRTBL,PORT例：NETRVB200,02.NETW指令NETW网络读读指令令。使使能输输入有有效时时，指指令初初始化化通信信操作作，通通过端端口PORT将数据据表TBL中的数数据发发送到到从远远程设设备。。NETW指令最最多可可向远远程站站点上上写16个字节节的信信息。。指令格格式：：NETWTBL,PORT使能流流输出出ENO为0的出错错条件件为：：SM4.3（运行时时间）），0006（间接接寻址址）。。三、应用实实例有一简简单网网络，，结构构如下下图7.17所示。。其中中TD200为主站站，在在RUN模式下下，CPU224在用户户程序序中允允许PPI主站模模式，，可以以利用用NETR和NETW指令来来不断断读写写两个个CPU221模块中中的数数据。。操作要要求：：站4要读写写两个个远程程站（（站2和站3）的状状态字字节和和计数数值（（分别别放在在VB100和VW101中）。。如果果某个个远程程站中中的计计数值值达到到200，站4将发生生一定定动作作，并并将该该远程程站的的计数数值清清0，重新新计数数。CPU224通信端端口号号为0，从VB200开始设设置接接收和和发送送缓冲冲区。。接收收缓冲冲区从从VB200开始，，发送送缓冲冲区从从VB250开始。。7.4自由口口通信信一、相关寄寄存器器及标标志二、自由口口指令令三、应用实实例一、相关寄寄存器器及标标志1.控控制制寄存存器2.特特殊殊标志志位及及中断断3.特特殊殊存储储器字字节1.控制寄寄存器器SMB30控制和和设置置通信信端口口0，如果果PLC主机上上有通通信端端口1，则用用SMB130来进行行控制制和设设置。。2.特殊标标志位位及中中断特殊标标志位位SM4.5和SM4.6：分别别用来来表示示口0和口1发送空空闲状状态。。中断接收中中断：：中断断事件件号为为8（口0）和25（口1）。发送完完成中中断：：中断断事件件号为为9（口口0）和和26（口口1）。。接收收完完成成中中断断：：中中断断事事件件号号为为23（口口0）和和24（口口1）。。3.特殊殊存存储储器器字字节节接收收信信息息时时用用到到一一系系列列特特殊殊功功能能存存储储器器。。对对端端口口0用SMB86到SMB94；对端端口口1用SMB186到SMB194。二、、自由由口口指指令令1.XMT指令令XMT，发送送指指令令。。使使能能输输入入有有效效时时，，指指令令初初始始化化通通信信操操作作，，通通过过通通信信端端口口PORT将数数据据表表TBL中的的数数据据发发送送到到远远程程设设备备。。发送送缓缓冲冲区区（（数数据据表表））2.RCV指令令RCV，接收收指指令令。。使使能能输输入入有有效效时时，，指指令令初初始始化化通通信信操操作作，，通通过过通通信信端端口口PORT从远远程程设设备备上上接接收收数数据据并并放放到到缓缓冲冲区区（（数数据据表表））TBL。三、、应用用实实例例1.控制制要要求求本程程序序实实现现的的功功能能是是，，一一台台CPU224作为为本本地地PLC，用另另一一台台CPU224作为为远远程程PLC，本地地PLC接收收来来自自远远程程PLC的20个字字符符，，接接收收完完成成后后，，信信息息又又发发回回对对方方。。要求求有有一一外外部部脉脉冲冲控控制制接接收收任任务务的的开开始