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文档简介

《电气控制及PLC应用技术-基于西门子S7-1200》——活页式教程第一部分低压电器控制知识

第三部分电气控制及PLC应用技术实训指导第二部分西门子S7-1200应用知识

项目三可编程控制器基础知识项目四西门子S7-1200编程基础知识第二部分西门子S7-1200应用知识

项目五S7-1200程序结构项目六可编程控制器程序设计方法项目七可编程控制器系统设计与应用项目八西门子S7-1200通信与网络技术项目九西门子S7-1200高级应用知识卡16

西门子S7-1200通信技术基础知识卡17

西门子S7-1200通信技术基础项目八

知识卡16西门子S7-1200通信技术基础本项目主要介绍西门子S7-1200的通信技术基础知识以及PROFINET和PROFIBUS两种通信协议的知识及应用。【知识目标】熟知通信技术的基础知识;熟知PROFINET和PROFIBUS两种通信方式的基础知识;了解S7、Modbus、PtP、USS等通信方式的基本知识。【能力目标】能正确的使用PROFINET和PROFIBUS两种通信方式进行通信。【素质目标】耐心细致;终身自主学习。知识卡16西门子S7-1200通信技术基础一.S7-1200通信技术基础知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

西门子按照国际标准化组织的OSI七层协议的架构建立了金字塔式的工业网络通信架构,采用了PROFINET、PROFIBUS、AS-i等现场总线结构实现了设备之间的互联,提供了Modbus及PtP通信模式。PROFINET主要用于使用用户程序通过以太网与其它通信伙伴交换数据,支持S7通信、用户数据报协议(UDP)、ISOonTCP和传输控制协议(TCP)四种通信协议。PROFIBUS主要用于用户程序与其它通信伙伴交换数据。另外S7-1200还实现了OSI高三层的S7通信以及Web服务器访问功能。一.S7-1200通信技术基础1.以太网通信协议知识卡16西门子S7-1200通信技术基础1)OSI参考模型1979年,国际标准化组织(ISO)提出了开放系统互联模型(OSI),作为通信网络国际标准化的参考模型图8.1OSI参考模型一.S7-1200通信技术基础1.以太网通信协议知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)TCP/IP协议TCP/IP(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol)是传输控制协议/网际协议(又称Internet协议)的缩写,它实际上是一个很大的协议包(簇),其中包括网络接口层、网际层、传输层和应用层中的很多协议,TCP和IP协议只是其中两个核心协议。一.S7-1200通信技术基础1.以太网通信协议知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)TCP/IP协议

TCP/IP的基本作用是:要在网络上传输数据信息时,首先要把数据拆成一些小的数据单元(不超过64KB),然后加上“包头”做成数据报(段),才交给IP层在网络上陆续地发送和传输(叫做“分组交换”或“包交换”网络)。其次,在通过电信网络进行长距离传输时,为了保证数据传输质量,还要转换数据的格式即拆包或重新打包。最后,到了接收数据的一方,必须使用相同的协议,逐层拆开原来的数据包,恢复成原来的数据,并加以校验,若发现有错,就要求重发。一.S7-1200通信技术基础1.以太网通信协议知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)TCP/IP协议——(1)TCP协议计算机网络中非常重要的一层就是传输层,它可以向源主机和目的主机提供端到端的可靠通信。TCP协议是一个面向连接的端到端的全双工通信协议,通信双方需要建立由软件实现的虚连接,它提供了数据分组在传输过程中可靠的并且无差错的通信服务。一.S7-1200通信技术基础1.以太网通信协议知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)TCP/IP协议——(1)TCP协议

TCP协议规定首先要在通信的双方建立一种“连接”,也叫做实现双方的“握手”。建立“连接”的具体方式是呼叫的一方要找到对方,并由对方给出明确的响应,目的是需要确定双方的存在,并确定双方处于正常的工作状态。其次,在整个传递多个数据报的过程中,发送的每一个数据报都需要接受方给以明确的确认信息,然后才能发送下一个数据报。如果在预定的时间内收不到确认信息的话,发送方会重发信息。最后,数据传送结束后,发送方要发送“结束”信息,“握手”才断开。一.S7-1200通信技术基础1.以太网通信协议知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)TCP/IP协议——(1)TCP协议

在计算机网络中,通常可以把连接在网络上的一台计算机叫做一台“主机”。传输层只能存在于端系统(主机)之中,所以又称为“端到端”层或“主机到主机”层,或者说,只有在作为“源主机”和“目的主机”的计算机上才有传输层,才有传输层的相应程序,才执行传输层的操作。而在网络中的其它节点上,如集线器、交换机、路由器上,都是不需要传输层的。一.S7-1200通信技术基础1.以太网通信协议知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)TCP/IP协议——(1)TCP协议

“全双工”通信指通信的双方主机之间,即可以同时发送信息,又可以接受信息。

TCP协议还有一个作用就是保证数据传输的“可靠性”。TCP协议实际上是通过一种叫做“进程通信”的方式,在通信的两端(双方)传递信息,以保证发出的数据报不仅都能到达目的地,而且是按照它们发出时的顺序到达的。如果数据报的顺序乱了,它要负责进行“重新排列”,如果传输过程中,某个数据丢失了或出现了错误,TCP协议就会通知发送端重发该数据报。一.S7-1200通信技术基础1.以太网通信协议知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)TCP/IP协议——(2)IP协议

IP协议称为Internet协议或网际协议,工作在网络层,是TCP/IP的心脏,也是网络层中最主要的协议,它利用一个共同遵守的通信协议,使Internet成为一个允许连接不同类型的计算机和不同操作系统的网络。IP协议的内容包括:IP报文的类型与定义、IP报文的地址以及分配方法、IP报文的路由转发以及IP报文的分组与重组。一.S7-1200通信技术基础1.以太网通信协议知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)TCP/IP协议——(2)IP协议

IP协议提供了能适应各种各样网络硬件的灵活性,对底层网络硬件几乎没有任何要求。IP协议根据其版本分为IPv4和IPv6,目前局域网较多使用IPV4,广域网较多使用IPV6。一.S7-1200通信技术基础1.以太网通信协议知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)TCP/IP协议——(3)协议体系

TCP/IP协议在物理网基础上分为4个层次,它与OSI模型的对应关系及各层协议组成如图8.2所示。图8.2TCP/IP协议体系结构网络接口层:定义与物理网络的接口规范,负责接受IP数据报,传递给物理网络。一.S7-1200通信技术基础1.以太网通信协议知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)TCP/IP协议——(3)协议体系

TCP/IP协议在物理网基础上分为4个层次,它与OSI模型的对应关系及各层协议组成如图8.2所示。图8.2TCP/IP协议体系结构网际层:实现两个不同IP地址的计算机(主机)的通信,这两个主机可能位于两个不同网络中。具体工作包括形成IP数据报和寻址。如果目的主机不是本网的,就要经路由器予以转发直到目的主机。包括4个协议:网际协议(IP)、网际控制报文协议(ICMP)、地址解析协议(ARP)、逆向地址解析协议(RARP)。一.S7-1200通信技术基础1.以太网通信协议知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)TCP/IP协议——(3)协议体系

TCP/IP协议在物理网基础上分为4个层次,它与OSI模型的对应关系及各层协议组成如图8.2所示。图8.2TCP/IP协议体系结构传输层:提供应用程序间(即端到端)的通信。包括传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。一.S7-1200通信技术基础1.以太网通信协议知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)TCP/IP协议——(3)协议体系

TCP/IP协议在物理网基础上分为4个层次,它与OSI模型的对应关系及各层协议组成如图8.2所示。图8.2TCP/IP协议体系结构应用层:支持应用服务,向用户提供了一组常用的应用协议,包括远程登录(Telnet)、文件传送协议(FTP)、简单文件传送协议(TFTP)、简单邮件传输协议(SMTP)、域名系统(DNS)、简单网管协议(SNMP)等。一.S7-1200通信技术基础1.以太网通信协议知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)TCP/IP协议——(3)协议体系

注意:与Internet完全连接必须安装TCP/IP协议,操作系统时可自动安装TCP/IP协议,且每个节点至少需要一个“IP地址”、一个“子网掩码”、一个“默认网关”和一个“DNS服务器IP地址”。一.S7-1200通信技术基础1.以太网通信协议知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)TCP/IP协议——(4)IP地址

①IP地址

IP协议为Internet上的每一个节点(主机)定义了一个唯一的统一规定格式的地址,称IP地址。每个主机的IP地址由32位(4个字节)组成,通常采用“点分十进制表示方法”表示。例如,32位的二进制地址,分成四段,每段8位:“11001010011011000010010100101001”,再转换成十进制,并用点连起来,就构成了IP地址:1。一.S7-1200通信技术基础1.以太网通信协议知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)TCP/IP协议——(4)IP地址

①IP地址

每一个IP地址又可分为网络号和主机号两部分网络号(NetworkID)表示网络规模的大小,用于区分不同的网络主机号(HostID)表示网络中主机的地址编号,用于区分同一网络中的不同主机。一.S7-1200通信技术基础1.以太网通信协议知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)TCP/IP协议——(4)IP地址

①IP地址

按照网络规模的大小,IP地址可以分为A、B、C、D、E五类,其中常用的是A、B、C三类地址,D类为组播地址,E类为扩展备用地址。图8.3IP地址格式一.S7-1200通信技术基础1.以太网通信协议知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)TCP/IP协议——(4)IP地址

①IP地址

A、B、C三类IP地址的有效范围和保留的IP地址见表8.1。一.S7-1200通信技术基础1.以太网通信协议知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)TCP/IP协议——(4)IP地址②子网掩码

子网掩码是一个32位的位模式。位模式中为1的位用来定位网络号,为0的位用来定位主机号。其主要的作用是划分子网以及让计算机很容易地区分网络号和主机号。A、B、C三类网络默认的子网掩码如下表8.2所示。一.S7-1200通信技术基础1.以太网通信协议知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)TCP/IP协议——(4)IP地址②子网掩码

一.S7-1200通信技术基础1.以太网通信协议知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)TCP/IP协议——(4)IP地址②子网掩码

子网掩码区分IP地址中的网络号和主机号的方法:将IP地址与子网掩码逻辑与运算,结果即为网络号;将子网掩码取反与IP地址逻辑与运算,结果即为主机号。一.S7-1200通信技术基础1.以太网通信协议知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)TCP/IP协议——(4)IP地址②子网掩码

【例8-1】已知一主机的IP地址为3,子网掩码为。求该主机IP地址的网络号和主机号。(1)先将IP地址和子网掩码化为二进制数为:3→11000000000010011100100000001101→11111111111111111111111100000000一.S7-1200通信技术基础1.以太网通信协议知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)TCP/IP协议——(4)IP地址②子网掩码

【例8-1】已知一主机的IP地址为3,子网掩码为。求该主机IP地址的网络号和主机号。(2)按两组数字进行逻辑与(AND)运算为:11000000000010011100100000000000,即得网络号为。一.S7-1200通信技术基础1.以太网通信协议知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)TCP/IP协议——(4)IP地址②子网掩码

【例8-1】已知一主机的IP地址为3,子网掩码为。求该主机IP地址的网络号和主机号。(3)子网掩码取反为:00000000000000000000000011111111

3→11000000000010011100100000001101

逻辑与运算:00000000000000000000000000001101,即得主机号为:3。一.S7-1200通信技术基础2.现场总线现场总线(FieldBus)知识卡16西门子S7-1200通信技术基础1)现场总线技术概念

现场总线(FieldBus)技术是实现现场级设备数字化通信的一种工业现场层网络通信技术,是“安装在过程区域的现场设备、仪表与控制室内的自动控制装置系统之间的一种串行、数字式、多点通信的数据总线。”

以单个分散、数字化、智能化的测量和控制设备作为网络节点,用总线相连,实现信息的相互交换,使得不同网络、不同现场设备之间可以信息共享。一.S7-1200通信技术基础2.现场总线现场总线(FieldBus)知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)主要现场总线

目前现场总线标准主要有基金会现场总线、PROFIBUS、PROFINET实时以太网、LonWorks、CAN等。

西门子公司的S7-1200系列PLC在配备相应的通信模块后可以接入PROFIBUS网络和AS-i网络,S7-1200系统PLC中则直接配备有PROFINET网络、PROFIBUS网络和AS-i网络三种端口,其中ROFINET网络功能最为强大,具有替代其他两种网络的态势。一.S7-1200通信技术基础3.西门子的通信体系知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

西门子目前提供了一整套各种开放的、应用于不同控制级别的工业环境的通信系统,统称为SIMATICNET。

通信协议按照OSI七层参考模型架构设计,具有金字塔式结构,顶层为基于国际标准IEEE802.3的开放式工业以太网,中间层则采用PROFIBUS端口实现工业总线级通信。

S7-1200PLC的CPU中集成了一个PROFINET以太网接口,可以与编程计算机、人机界面(HMI)和其它S7系列的PLC通信。在中间层则采用PROFIBUS端口实现工业现场总线级通信。一.S7-1200通信技术基础3.西门子的通信体系知识卡16西门子S7-1200通信技术基础通信协议按照OSI七层参考模型架构设计,具有金字塔式结构,顶层为基于国际标准IEEE802.3的开放式工业以太网,中间层则采用PROFIBUS端口实现工业总线级通信图8.4西门子的通信体系二、PROFINET通信知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

PROFINET是由西门子公司和PROFIBUS用户协会联合开发的基于工业以太网的新型开放式通信标准,是一种真正的工业以太网,标准序号为IEC61158/61784,也是西门子公司在后续产品开发中主推的网络标准。借助该标准,用户能够通过一根电缆实现自动化设备与标准以太网设备等多制造商产品之间的无缝连接。

二、PROFINET通信知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

借助PROFINET通信标准,西门子能够有效减少通信接口数量,同时实现从PROFIBUS解决方案到PROFINET之间的有效转换,增加了产品向上兼容性。

PROFINET协议具有开放、灵活、高效和高性能特性四个特征。采用PROFINET,1个SIMANTIC控制器可以管理多达512台设备,轻松实现大型网络结构。二、PROFINET通信1.本地/伙伴连接知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

本地/伙伴连接是S7-1200实现不同设备之间通信的主要手段,通过定义两个逻辑分配来建立通信服务,其中发起者为本地设备,被连接方为远程伙伴设备。建立逻辑分配时,需要对通信伙伴的主从关系进行定义,同时还需要通过通信伙伴属性来确定连接类型(例如PLC、HMI或设备连接)以及确定连接路径。

通信连接通过相关指令来实现。连接建立之后,CPU会自动保持和监视该连接。如果连接由于意外的原因发生终止(如断续),连接中的主动方将自动尝试重新建立组态连接,并需要重新执行通信指令实现通信连接功能。二、PROFINET通信1.本地/伙伴连接知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

PROFINET一共支持TCP、UDP和ISOonTCP三种通信协议,其中最常使用的是TCP协议。通过该协议,CPU可以实现与其它CPU、编程设备、HMI设备和非Siemens设备通信,如图8.5所示。二、PROFINET通信1.本地/伙伴连接知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

S7-1200PLC的产品中,只有部分CPU设置有以太网交换机,多数CPU(如1211C、1212C和1214C等)则没有。对这些设备来说,如果网络中除编程设备、HMI设备和非Siemens设备外CPU数量超过1个,都需要通过外置以太网交换机来实现网络通信,除非系统中只有1个CPU或网络只实现2个CPU间的通信。二、PROFINET通信2.PROFINET指令知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

PROFINET一共支持TCP/IP、UDP和ISOonTCP三种以太网通信协议,针对不同协议设置了不同的控制指令,三种协议指令如表8.3所示。通常,在TCP/IP和ISOonTCP两种协议中,只接收指定长度的数据包,对于变长度的数据包则采取特殊模式。二、PROFINET通信2.PROFINET指令知识卡16西门子S7-1200通信技术基础PROFINET中基于TCP的指令共有6个,分别用来建立连接、组态配置和数据传输:TSEND_C、TRCV_C、TCON、TDISCON、TSEND、TRCV。二、PROFINET通信2.PROFINET指令知识卡16西门子S7-1200通信技术基础1)连接IDPROFINET的网络连接中,需要对每一个连接设备设置具有唯一性的连接ID。连接ID可以在连接建立指令中直接设定,也可以在组态配置时设定。连接ID需要满足三个条件。二、PROFINET通信2.PROFINET指令知识卡16西门子S7-1200通信技术基础1)连接ID

连接ID需要满足的三个条件:(1)连接ID对于CPU必须是唯一的,每个连接必须具有不同的DB和连接ID。(2)本地CPU和伙伴CPU都可以对同一连接使用相同的连接ID编号,但连接ID编号不需要匹配。(3)CPU的连接ID可以使用任何数字。二、PROFINET通信2.PROFINET指令知识卡16西门子S7-1200通信技术基础1)连接ID

针对同样的物理连接,可以采用灵活配置连接ID的方法实现不同的连接方式。二、PROFINET通信2.PROFINET指令知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)通信指令基本指令简化指令二、PROFINET通信2.PROFINET指令知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)通信指令——基本通信指令①指令及作用:TCON:建立连接TDISCON:断开连接TSEND:数据发送TRCV:数据接收二、PROFINET通信2.PROFINET指令知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)通信指令——基本通信指令②指令组态四个基本指令采取异步运行,状态分为DONE(操作完成)BUSY(运行中)EROOR(错误)二、PROFINET通信2.PROFINET指令知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)通信指令——基本通信指令③指令执行过程首先由TCON在客户机与服务器PC之间建立TCP/IP连接,之后通过TSEND和TRCV实现数据发送和接收操作;当数据通信完成之后,通过TDISCON指令来断开连接。二、PROFINET通信2.PROFINET指令知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)通信指令——基本通信指令注意事项:在数据传输过程中,传送(TSEND)或接收(TRCV)数据量最小为1字节,最多8192字节,数据格式不支持布尔位置信号。二、PROFINET通信2.PROFINET指令知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)通信指令——简化通信指令简化指令包括TSEND_C和TRCV_C,是为了简化PROFINET/以太网通信编程而设定的两个指令,兼容了TCON、TDISCON、TSEND和TRCV四个指令的功能。TSEND_C兼具TCON、TDISCON和TSEND指令的功能。TRCV_C兼具TCON、TDISCON和TRCV指令的功能。二、PROFINET通信2.PROFINET指令知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)通信指令——简化通信指令可使用指令的“属性”栏来实现通信参数的组态。二、PROFINET通信2.PROFINET指令知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)通信指令——简化通信指令①TSEND_C指令操作在CONT=1时执行TSEND_C,建立网络连接,成功建立连接后,置位DONE参数一个周期。在CONT=0时执行TSEND_C,可以断开网络连接。要通过已有连接发送数据,需要在REQ上升沿执行TSEND_C。要建立连接并发送数据,需要在CONT=1且REQ=1时执行TSEND_C。二、PROFINET通信2.PROFINET指令知识卡16西门子S7-1200通信技术基础2)通信指令——简化通信指令②TRCV_C指令操作在参数CONT=1时执行TRCV_C可以建立连接。在参数EN_R=1时执行TRCV_C可以接收数据。参数EN_R=1且CONT=1时,TRCV_C连续接收数据。在参数CONT=0时执行TRCV_C,可以切断连接。二、PROFINET通信2.PROFINET指令知识卡16西门子S7-1200通信技术基础小结:使用TCP或ISOonTCP协议时,用户通过将“65535”分配给LEN参数来设置“特殊模式”,此时接收区与DATA构成的区域相同。接收数据的长度将输出到参数RCVD_LEN中。被动方接收数据块后,TRCV会立即将数据写入接收区并将NDR设置为1.如果将数据存储在“优化”DB(仅符号访问)后,则只能接收数据类型为Byte、Char、USInt和SInt的数据。二、PROFINET通信2.PROFINET指令知识卡16西门子S7-1200通信技术基础小结:在S7-300/400PLC的STEP7项目中,可以通过将“0”分配给LEN参数来设置“特殊模式”。如果要将包含特殊模式的S7-300/400项目导入到S7-1200PLC中,则必须将LEN参数来设成“65535”而非“0”。二、PROFINET通信3.组网知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

建立S7的CPU与编程设备之间的通信时,首先需要采用硬件配置或组态方式实现硬件通信连接,其次需要考虑如何构建网络拓扑。如果配置两个以上的设备通信时,则需要借助以太网交换机实现网络连接。(1)硬件连接与配置(2)分配IP地址(3)网络测试1)连接编程设备二、PROFINET通信3.组网知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

PROFINET接口可在编程设备与CPU之间建立物理连接,该连接既可以使用标准以太网电缆,又可以使用跨接以太网电缆。

在创建硬件连接时,首先确保硬件安装完好,尤其是CPU是否安装到位,之后将以太网电缆插入PROFINET端口中,最后将以太网电缆连接到编程设备上。完成实体硬件连接之后,需要在STEP系统中通过硬件组态来确认这种硬件连接。如果已使用CPU创建项目,则在STEP7中打开项目。如果没有,则需要创建项目并插入CPU。1)连接编程设备——(1)硬件连接与配置二、PROFINET通信3.组网知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

为PROFINET网络中每个设备分配唯一的IP地址。IP地址根据设备属性和网络来分配,如果有独立的上网设备,则固定设置IP地址,否则采取在线分配IP地址。1)连接编程设备——(2)分配IP地址二、PROFINET通信3.组网知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

例如,编程设备(如电脑)使用自带的网络适配器(网卡)连接到网络,PLC与编程设备网卡的IP地址设置:二者的网络ID和子网掩码必须完全相同。其中网络ID指IP地址的第一部分(如A类为第一个字节,B类为前2个字节,C类为前3个字节),它决定用户所在的IP网络。A类子网掩码通常为,B类子网掩码通常为,C类子网掩码通常为。如果系统处于工厂LAN中,子网掩码也可以使用不同的值(例如,)以设置唯一的子网。1)连接编程设备——(2)分配IP地址二、PROFINET通信3.组网知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

完成组态后,必须将项目下载到CPU中进行测试和通信。下载项目时会对所有IP地址进行组态,“下载到设备”功能及“扩展的下载到设备”对话框可以显示所有可访问的网络设备,以及是否为所有设备都分配了唯一的IP地址。1)连接编程设备——(3)网络测试二、PROFINET通信3.组网知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

两个PLC的CPU之间的通信可以实现PLC的性能拓展,完成更加复杂的控制和通信功能。这种通信需要借助TSEND_C和TRCV_C指令实现,由主动PLC发起通信请求,被动PLC同意连接要求之后建立连接。数据的发送和接收。2)PLC到PLC通信二、PROFINET通信3.组网知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

(1)建立硬件通信连接通过PROFINET硬件接口建立两个CPU之间的物理连接。(2)配置设备配置组态项目中的两个CPU。(3)组态两个CPU之间的逻辑网络连接在“设备和网络”界面中创建各设备之间的网络连接,并确定连接类型。2)PLC到PLC通信未完待续二、PROFINET通信3.组网知识卡16西门子S7-1200通信技术基础(4)在项目中组态IP地址为两个CPU分配网络中唯一的IP地址,以实现以太网络通信和识别。(5)组态传送(发送)和接收参数以TSEND_C和TRCV_C指令实现数据的发送和接收。(6)测试PROFINET网络下装程序到CPU中,完成网络测试。2)PLC到PLC通信二、PROFINET通信4.Web服务器知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

Web服务器允许用户通过Web页面远程访问CPU数据以及过程数据,为PLC的使用和编程提供了很大的便利。截至目前,所有带PN口的SIMATICS7-300/400,S7-1200/1500CPU或者配置了CP卡的

SIMATICS7-300/400、S7-1500的PLC均支持该项功能,用户可以利用IE等浏览器工具,无需TIA,STEP7等工具软件实现对PLC的诊断。目前该项功能支持的浏览器主要有InternetExplorer8.0或更新版本、MozillaFirefox3.0或更新版本和Opera11.0或更新版本。二、PROFINET通信4.Web服务器知识卡16西门子S7-1200通信技术基础(1)新建项目(2)启动WEB服务器(3)网络连接及配置(4)Web页面访问1)启动WEB服务二、PROFINET通信4.Web服务器知识卡16西门子S7-1200通信技术基础新建项目“WEB”,添加一个支持WEB服务的CPU,如图8.8所示,添加了CPU1511-1PN。1)启动WEB服务——(1)新建项目二、PROFINET通信4.Web服务器知识卡16西门子S7-1200通信技术基础1)启动WEB服务——(2)启动WEB服务器图8.9启动WEB服务二、PROFINET通信4.Web服务器知识卡16西门子S7-1200通信技术基础将PLC和计算机分别用RJ45网线连接到同一台路由器或交换机,设置PLC的IP地址为“”,计算机的IP地址为“”,确保计算机和PLC位于同一以太网中1)启动WEB服务——(3)网络连接及配置二、PROFINET通信4.Web服务器知识卡16西门子S7-1200通信技术基础在计算机上打开网络浏览器,在浏览器地址栏中输入PLC的链接地址:“”,回车即可进入访问PLC的“介绍”页面1)启动WEB服务——(4)Web页面访问二、PROFINET通信4.Web服务器知识卡16西门子S7-1200通信技术基础在计算机上打开网络浏览器,在浏览器地址栏中输入PLC的链接地址:“”,回车即可进入访问PLC的“介绍”页面1)启动WEB服务——(4)Web页面访问点击“进入”可访问S7-1200标准Web页面。勾选跳过简介左侧的复选框可以跳过简介页面。二、PROFINET通信4.Web服务器知识卡16西门子S7-1200通信技术基础1)启动WEB服务——(4)Web页面访问标准的Web页面的布局,共有9个导航链接页面二、PROFINET通信4.Web服务器知识卡16西门子S7-1200通信技术基础(1)起始页面(StartPage):显示所连接CPU名称及常规信息。如果以admin”登录,可以更改CPU的操作模式。1)启动WEB服务——(4)Web页面访问二、PROFINET通信4.Web服务器知识卡16西门子S7-1200通信技术基础(2)标识(Identification):显示有关CPU的详细信息,包括序列号、订单号和版本号等信息1)启动WEB服务——(4)Web页面访问二、PROFINET通信4.Web服务器知识卡16西门子S7-1200通信技术基础(3)诊断缓冲区(DiagnosticBuffer):显示诊断事件。1)启动WEB服务——(4)Web页面访问图8.13诊断缓冲区页面二、PROFINET通信4.Web服务器知识卡16西门子S7-1200通信技术基础(4)模块信息(ModuleInformation):提供有关本地机架中所有模块的信息。1)启动WEB服务——(4)Web页面访问图8.14模块信息页面二、PROFINET通信4.Web服务器知识卡16西门子S7-1200通信技术基础(5)数据通信(Communication):显示所连CPU的参数以及通信统计数据。1)启动WEB服务——(4)Web页面访问图8.15数据通信页面二、PROFINET通信4.Web服务器知识卡16西门子S7-1200通信技术基础(6)变量状态(VariableStatus):允许查看CPU中的任何I/O或存储器数据,也可直接查看特定数据块的变量。1)启动WEB服务——(4)Web页面访问图8.16变量状态页面二、PROFINET通信4.Web服务器知识卡16西门子S7-1200通信技术基础1)启动WEB服务——(4)Web页面访问(7)数据日志(Datalogs):存储在CPU内部或存储卡中的数据日志文件。(8)客户页面(UserPage):客户建立的页面。(9)介绍(Introduction):进入标准Web页面的介绍页面。三.PROFIBUS总线技术1.PROFIBUS概述知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

PROFIBUS是由13家工业企业和5家科研机构在德国联邦研技部的资助下完成的生产过程现场总线标准规范,自1987年起被批准为德国标准,1996年被批准为欧洲现场总线标准的组成部分之一。三.PROFIBUS总线技术1.PROFIBUS概述知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

PROFIBUS又可分为:PROFIBUS-DPPROFIBUS-PAPROFIBUS-FMSPROFIBUS-DP总线主要应用于高速设备分散控制或自动化控制,特别适用于可编程控制器与现场级分散I/O设备之间的通信。PROFIBUS-PA总线主要面向过程自动化设计PROFIBUS-FMS总线面向车间级通用性通讯任务,可以提供大量通讯服务、完成中等传输速率的循环与非循环通讯任务。三.PROFIBUS总线技术1.PROFIBUS概述知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

三个版本中,PROFIBUS-DP在工业应用最为规范,该协议支持绝大多数的硬件设备,S7-1200中的PROFIBUS指的就是PROFIBUS-DP。三.PROFIBUS总线技术1.PROFIBUS概述知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

S7-1200CPU固件从V2.0开始,组态软件STEP7从V11.0开始,就实现了对PROFIBUS-DP通信的支持。支持PROFIBUS的模块主要有CM1243-5主站模块和CM1242-5从站模块两种,地址范围为0-127,实际有效地址为2-125。采取这种通讯方式,传输速率可以从9.6kbps上升到12Mbps。三.PROFIBUS总线技术1.PROFIBUS概述知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

PROFIBUS系统采用了主从式网络结构,总线主站轮询PROFIBUS总线上以多点方式分布的从站设备。主站属于主动站,具有发起通信、处理数据和实现控制的功能,分为两类。第一类主站主要用于处理与分配给它的从站之间的常规通信或数据交换,通常是中央可编程控制器(PLC)或运行特殊软件的PC;第二类主站主要用于调试从站和诊断的特殊设备,通常是具有调试、维护或诊断等组态功能的计算机。三.PROFIBUS总线技术1.PROFIBUS概述知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

PROFIBUS从站可以是任何处理信息并将其输出发送到主站的外围设备(如I/O传感器、阀、电动机驱动器或其它测量设备)。从站设备没有总线访问权限,属于被动站,只能确认接收到的消息或根据请求将响应消息发送给主站,各从站优先级相同。三.PROFIBUS总线技术1.PROFIBUS概述知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

S7-1200可通过CM1242-5通信模块作为从站连接到PROFIBUS网络,也可通过CM1243-5通信模块作为主站连接到网络。如果PLC同时安装了CM1242-5模块和CM1243-5模块,则S7-1200可同时充当更高级DP主站系统的从站和更低级DP从站系统的主站。三.PROFIBUS总线技术1.PROFIBUS概述知识卡16西门子S7-1200通信技术基础三.PROFIBUS总线技术2.PROFIBUS通信模块知识卡16西门子S7-1200通信技术基础S7-1200的PROFIBUS通信模块包括CM1243-5主站模块CM1242-5从站模块这两个通信模块执行的是PROFIBUS-DP-V1协议,支持周期性数据通信CM1243-5还支持非周期性通信和S7通信。两个通信模块可以与不同的DPV0/V1主站/从站通信伙伴进行数据通信。三.PROFIBUS总线技术2.PROFIBUS通信模块知识卡16西门子S7-1200通信技术基础CM1242-5支持分布式I/OSIMATICET200、配备CM1242-5的S7-1200CPU、带有PROFIBUS-DP模块EM277的S7-200CPU、SINAMICS变频器、各家供应商提供的驱动器和执行器、各家供应商提供的传感器、具有PROFIBUS接口的S7-300/400CPU、配备PROFIBUS-CP(例如CP342-5)的S7-300/400CPU和SIMATICPC站等,CM1242-5用做PROFIBUS从站。三.PROFIBUS总线技术2.PROFIBUS通信模块知识卡16西门子S7-1200通信技术基础图8.18CM1242-5用做PROFIBUS从站三.PROFIBUS总线技术2.PROFIBUS通信模块知识卡16西门子S7-1200通信技术基础CM1243-5支持SIMATICS7-1200、S7-300、S7-400、S7等模块化嵌入式控制器、DP主站模块和分布式IOSIMATICET200、SIMATICPC站、SIMATICNETIE/PBLink以及其他各家供应商提供的可编程控制器,CM1243-5用做PROFIBUS主站三.PROFIBUS总线技术2.PROFIBUS通信模块知识卡16西门子S7-1200通信技术基础图8.19CM1243-5用做PROFIBUS主站三.PROFIBUS总线技术【案例8-1】

PROFIBUS主从站通信知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

建立PROFIBUS通信,首先需要对通信网络进行组态。在完成通信主站和从站的添加和配置之后,建立逻辑网络连接,最后给通信中的设备分配网络唯一地址。具体步骤如下。(1)添加DP主站和DP从站首先添加DP主站(CPU314C-2PN/DP),如图8.20(a)所示;之后再添加与之对应的从站(CPU1215CDC/DC/Rly),如图8.20(b)所示。两种添加操作都需要在“设备和网络”中的硬件目录操作。三.PROFIBUS总线技术【案例8-1】

PROFIBUS主从站通信知识卡16西门子S7-1200通信技术基础三.PROFIBUS总线技术【案例8-1】

PROFIBUS主从站通信知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

(2)组态设备逻辑网络连接在“设备和网络”中“网络视图”功能中,选择第一台设备上的紫色框,通过拖拽连线以连接到第二台设备上,如图8.21所示。图8.21组态网络连接三.PROFIBUS总线技术【案例8-1】

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(3)分配PROFIBUS地址

在PROFIBUS的“属性”选项卡中对主站和从站接口的参数进行调整,为每台设备分配一个网络中唯一的PROFIBUS地址。原则上来说,地址范围为0-127之间,但实际上可用地址的范围是2到126,主站的地址为2,如图8.22所示,从站的地址为3,如图8.23所示。三.PROFIBUS总线技术【案例8-1】

PROFIBUS主从站通信知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

(3)分配PROFIBUS地址

图8.22分配PROFIBUS主站地址三.PROFIBUS总线技术【案例8-1】

PROFIBUS主从站通信知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

(3)分配PROFIBUS地址

图8.23分配PROFIBUS从站地址三.PROFIBUS总线技术【案例8-1】

PROFIBUS主从站通信知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

(4)编程①主站程序OB33程序,将要发送的第一个字QW128加1,如图8.24所示。为防止DP主站不能与从站正常通信造成停机,为主站生成OB82、OB86和OB122,不需要编程。主程序OB1也不需要编程。图8.24主站OB33程序三.PROFIBUS总线技术【案例8-1】

PROFIBUS主从站通信知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

(4)编程①主站程序OB100程序,将要发送的QW128开始的16个整数初始化为16#3333,将接收数据IW128开始的16个数据清零,如图8.25所示。图8.25主站OB100程序三.PROFIBUS总线技术【案例8-1】

PROFIBUS主从站通信知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

(4)编程②从站程序(OB1)从站程序OB1中将要发送的QW128加1,如图8.26所示。图8.26从站OB1程序三.PROFIBUS总线技术【案例8-1】

PROFIBUS主从站通信知识卡16西门子S7-1200通信技术基础

(4)编程②从站程序(OB1)OB100程序,给QW130和QW158送16#1200,清零IW130和IW158,如图8.27所示。图8.27从站OB100程序知识卡17S7-1200其它通信方式一.西门子S7通信

S7通信协议是西门子S7系列PLC内部集成的一种专有通信协议,是西门子S7通讯协议簇里的一部分。从结构来看,S7以太网协议对应于OSI七层模型的上三层,即5层会话层、6层表示层和7层应用层,1-4层由其他以太网协议(如PROFIBUS和PROFINET)提供支撑。协议运行在传输层之上,可实现基于MPI网络、PROFIBUS网络或者以太网的数据传输。通信协议规则被封装在TPKT和ISO-COTP协议中,这使得协议数据单元(PDU)能够通过TCP实现数据传送。协议主要用于PLC编程、PLC之间交换数据及从SCADA(数据监控和采集系统)访问PLC数据并进行诊断。知识卡17S7-1200其它通信方式1.S7通信协议概述一.西门子S7通信S7通信支持两种方式即基于客户端(Client)/服务器(Server)的单边通信和基于伙伴(Partner)/伙伴(Partner)的双边通信。目前S7-1200的PROFINET端口同时支持两种通信方式。对于C/S通信模式,只需要在客户端一侧进行配置和编程,服务器一侧只需要准备好被访问的数据,不需要任何编程操作。知识卡17S7-1200其它通信方式1.S7通信协议概述一.西门子S7通信

通过ADDR_x端口,两个指令可以通过绝对地址访问远程CPU和标准DB中的数据,也可以使用绝对地址或符号地址分别作为GET或PUT指令的RD_x或SD_x输入字段的输入。但是S7-1200的CPU不能访问远程S7-1200CPU的优化DB中的DB变量。知识卡17S7-1200其它通信方式2.S7通信协议指令(1)GET和PUT指令一.西门子S7通信

通过GET指令可接收的字节总数或者通过PUT指令可发送的字节总数有一定的限制,具体取决于四个可用地址和存储区数量,各个地址和存储区参数的字节数之和必须小于等于定义的限值。知识卡17S7-1200其它通信方式2.S7通信协议指令(1)GET和PUT指令一.西门子S7通信

首先,在“连接”选项卡中确定连接类型为S7连接,之后连接两个设备的PROFINET框创建PROFINET连接,然后则需要在通信指令的“属性”组态对话框中确定通信参数,最后需要在“连接参数”对话框的“地址详细信息”中定义要使用的TSAP或端口。

端口信息可以在“本地TSAP”和“伙伴TSAP”中进行输入确认。知识卡17S7-1200其它通信方式2.S7通信协议指令(2)组态连接一.西门子S7通信

在使用GET/PUT指令时,需要对两个指令的连接参数进行分配。在“连接参数”页面中实现必要的S7连接组态,确认连接中的本地端点和伙伴端点信息,也可以通过“块参数”页面组态其它块参数。知识卡17S7-1200其它通信方式2.S7通信协议指令(3)连接参数分配一.西门子S7通信

对于S7连接参数中的连接ID,可在GET/PUT块中直接更改。如果新设置的ID属于已有连接,则连接将相应改变;若不属于已有连接,则会创建新S7连接。这种连接信息也可通过“连接概况”对话框进行更改。知识卡17S7-1200其它通信方式2.S7通信协议指令(3)连接参数分配一.西门子S7通信

在S7通信中,可以通过“连接概况”对话框对连接名称进行编辑。对话框中列出了所有可用S7连接,可以选择这些连接作为当前GET/PUT通信的备选方式,也可以创建全新的连接。“连接概况”对话框通过单击“连接名称”启动。知识卡17S7-1200其它通信方式2.S7通信协议指令(3)连接参数分配一.西门子S7通信

①确定PLC-1为本地端点,把PLC-2的确定为伙伴端点,当两个CPU之间出现了绿色连线之后说明这一连接关系确定;

②按照两个CPU类别,设定“本地接口”和“伙伴接口”的参数,尤其需要选择接口类型为PROFINETinterface,其中本地接口编号为R0/S1,伙伴接口编号为R0/S2。两个接口类型均设置为“Ethernet/IP”。知识卡17S7-1200其它通信方式2.S7通信协议指令(4)基于PROFINET的S7通信未完待续一.西门子S7通信

③按照需求设置连接子网的名字,如PN/IE_1,并且按照两个通信端口的IP地址确定本地/伙伴端口的IP地址;

④连接ID需要与GET/PUT功能块中参数保持一致,如均设置为100;

⑤确定连接名称之后,点选主动连接建立即可完成S7通信的连接。如果想要实现双向通信,则将“单向”选项勾除即可。知识卡17S7-1200其它通信方式2.S7通信协议指令(4)基于PROFINET的S7通信二.AS-i通信

AS-i(Actuator-Sensor-Interface)是一种用在控制器(主站)和传感器/执行器(从站)之间双向交换信息的总线网络,属于自动化系统中最低级别的单一主站网络连接系统。该系统能够通过主站网关实现与多种现场总线的连接,此时AS-i主站对于上层现场总线来说是一个节点服务器。这种总线结构主要运用于具有开关量特征的传感器和执行器系统,同时也能够连接模拟量信号系统。知识卡17S7-1200其它通信方式二.AS-i通信

AS-i(Actuator-Sensor-Interface)是一种用在控制器(主站)和传感器/执行器(从站)之间双向交换信息的总线网络,属于自动化系统中最低级别的单一主站网络连接系统。该系统能够通过主站网关实现与多种现场总线的连接,此时AS-i主站对于上层现场总线来说是一个节点服务器。这种总线结构主要运用于具有开关量特征的传感器和执行器系统,同时也能够连接模拟量信号系统。知识卡17S7-1200其它通信方式二.AS-i通信

S7-1200提供了AS-i主站卡CM1243-2以实现与AS-i网络的连接。通过CM1243-2,仅需一条AS-i电缆,即可将传感器和执行器(AS-i从站设备)连接到CPU。CM1243-2可处理所有AS-i网络协调事务,并通过为其分配的I/O地址中继传输从执行器和传感器到CPU的数据和状态信息。根据从站类型,可以访问二进制值或模拟值。AS-i从站是AS-i系统的输入和输出通道,并且只有在由CM1243-2调用时才会激活。知识卡17S7-1200其它通信方式二.AS-i通信知识卡17S7-1200其它通信方式图8.28S7-1200控制AS-i操作面板及从站三.Modbus通信知识卡17S7-1200其它通信方式

Modbus是Modicon公司(现在的施耐德电气SchneiderElectric)于1979年提出的一种串行通信协议。由于具有开放式、易使用、易维护的特性,该协议被称为工业领域通信协议的业界标准,是工业电子设备之间常用的连接方式。该协议允许多个(大约240个)设备连接在同一个网络上进行通信。三.Modbus通信知识卡17S7-1200其它通信方式

Modbus协议具有用于串口、以太网以及其他支持互联网协议的多个版本。大多数通过串行连接实现通信,又分为采取二进制数据的紧凑ModbusRTU和支持ASC码的ModbusASCII两种形式,分别采取循环冗余校验和纵向冗余校验进行误码识别,且两种版本之间不可互相通信。三.Modbus通信知识卡17S7-1200其它通信方式

对于通过TCP/IP(例如以太网)的通信连接,则采取多种不需要校验和计算ModbusTCP形式。除此以外,Modbus还有一个Modicon专有的扩展版本ModbusPlus(Modbus+或者MB+)。S7-1200中仅支持ModbusRTU和ModbusTCP两种形式。三.Modbus通信知识卡17S7-1200其它通信方式ModbusRTU(远程终端单元)是一个标准的网络通信协议,使用RS232或RS485在Modbus网络设备之间实现串行数据传输。ModbusRTU网络使用主/从结构,主设备启动通信,从设备响应主设备请求。在操作中,通常由主设备向一个从设备地址发送请求,从设备地址对命令做出响应。1.ModbusRTU三.Modbus通信知识卡17S7-1200其它通信方式S7-1200中可以在带有一个RS232或RS485CM或一个RS485CB的CPU上添加PtP网络端口实现这种网络连接。PLC作为ModbusRTU主站(或ModbusTCP客户端)运行时,可在远程从站(或服务器)中进行读/写数据、查询I/O状态、数据处理。PLC作为ModbusRTU从站(或ModbusTCP服务器)运行时,允许监控设置在远程CPU中进行读/写数据和查询I/O状态操作。1.ModbusRTU三.Modbus通信知识卡17S7-1200其它通信方式STEP7中针对ModbusRTU的操作指令共有3个,分别是设置PtP端口参数MB_COMM_LOAD设置主设备MB_MASTER设置从设备的MB_SLAVE1.ModbusRTU三.Modbus通信知识卡17S7-1200其它通信方式ModbusTCP(传输控制协议)是一个标准的网络通信协议,它使用CPU上的PROFINET连接器进行TCP/IP通信,不需要额外的通信硬件模块。该协议支持多个客户端-服务器连接,连接数最大为CPU型号所允许的最大连接数。在ModbusTCP通信中,提供服务的站称为服务器MB_SERVER,请求服务的站称为客户端MB_CLIENT,每个MB_SERVER连接必须使用一个唯一的背景数据块和IP端口号。目前只有CPU固件版本高于V1.02的S7-1200才支持这种通信协议。2.ModbusTCP三.Modbus通信知识卡17S7-1200其它通信方式ModbusTCP通信由客户端发起。客户端通过DISCONNECT参数连接到特定服务器(从站)的IP地址和IP端口号,之后启动Modbus消息客户端传输并接收服务器响应,最后根据需要断开连接,以便与其它服务器连接。2.ModbusTCP三.Modbus通信知识卡17S7-1200其它通信方式S7-1200中为ModbusTCP通信提供了两个控制指令主站MB_CLIENT指令负责进行客户端-服务器TCP连接、发送命令消息、接收响应,以及控制服务器断开,从站MB_SERVER则根据要求连接至ModbusTCP客户端、接收Modbus消息及发送响应。2.ModbusTCP四.串行通信知识卡17S7-1200其它通信方式通信是人们传递信息的方式。计算机通信将计算机计术和通信技术相结合,完成计算机与外部设备或计算机与计算机之间的信息交换。通信可分为两种方式并行通信串行通信1.通信方式概述四.串行通信知识卡17S7-1200其它通信方式1.通信方式概述并行通信是将数据字节的各位用多条数据线同时进行传送,并行通信仅适用于短距离传送。(a)并行通信四.串行通信知识卡17S7-1200其它通信方式1.通信方式概述串行通信是将数据字节分成一位一位的形式在一条传输线上逐位地传送,串行通信适用于长距离传送。(b)串行通信四.串行通信知识卡17S7-1200其它通信方式1.通信方式概述(1)串行通信制式

在串行通信中数据是在两个站之间进行传送的,按照数据传送方向,串行通信的三种制式为单工半双工全双工四.串行通信知识卡17S7-1200其它通信方式1.通信方式概述(1)串行通信制式

单工制式单工制式是指甲乙双方通信只能单向传送数据。在单工制式下,通信线的一端是发送器,一端是接收器,数据只能按照一个固定的方向传送。四.串行通信知识卡17S7-1200其它通信方式1.通信方式概述(1)串行通信制式在半双工制式下,系统的每个通信设备都由一个发送器和一个接收器组成,但同一时刻只能有一个站发送,一个站接收;两个方向上的数据传送不能同时进行。发送接收发送接收A端B端

半双工制式四.串行通信知识卡17S7-1200其它通信方式1.通信方式概述(1)串行通信制式

全双工通信系统的每端都有发送器和接收器,可以同时发送和接收,即数据可以在两个方向上同时传送。发送接收接收发送A端B端

全双工制式四.串行通信知识卡17S7-1200其它通信方式1.通信方式概述(2)串行通信的分类

按照串行数据的时钟方式,串行通信可分为异步通信同步通信四.串行通信知识卡17S7-1200其它通信方式1.通信方式概述(2)串行通信的分类——异步通信在异步通信中,数据通常是以字符为单位组成字符帧传送的。字符帧由发送端一帧一帧地发送,每一帧数据是低位在前,高位在后,通过传输线被接收端一帧一帧地接收。发送端和接收端可以由各自独立的时钟来控制数据的发送和接收,这两个时钟彼此独立,互不同步。四.串行通信知识卡17S7-1200其它通信方式1.通信方式概述(2)串行通信的分类——异步通信在异步通信中,接收端是依靠字符帧格式来判断发送端是何时开始发送、何时结束发送的。字符帧也叫数据帧,由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位等四部分组成。字符帧也叫数据帧,由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位等四部分组成。四.串行通信知识卡17S7-1200其它通信方式1.通信方式概述(2)串行通信的分类——异步通信停止位:位于字符帧最后,为逻辑1高电平。通常可取1位、1.5位或2位,用于向接收端表示一帧字符信息已经发送完,也为发送下一帧做准备。起始位:位于字符帧开头,只占一位,为逻辑0低电平,用于向接收设备表示发送端开始发送一帧信息,接收端检测到这个低电平后,就准备接收数据信号。数据位:紧跟起始位之后,可取5~8位,低位在前,高位在后奇偶校验位:位于数据位之后,仅占一位,数据位发送完(接收完)之后,可发送一位用来检验数据在传送过程中是否出错的奇偶校验位。奇偶校验是收发双方预先约定好的有限差错检验方式之一。有时也可不用奇偶校验。波特率为每秒钟传送二进制数码的位数,也叫比特数,单位为b/s,即位/秒。波特率用于表征数据传输的速度,波特率越高,数据传输速度越快。常用的异步通信的波特率

2400b/s4800b/s9600b/s19200b/s38400b/s四.串行通信知识卡17S7-1200其它通信方式1.通信方式概述(2)串行通信的分类——异步通信同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式,一次通信只传输一帧信息。这里的信息帧和异步通信的字符帧不同,通常有若干个数据字符。字符帧由同步字符、数据字符和校验字符CRC三部分组成。在同步通信中,同步字符可以采用统一的标准格式,也可以由用户约定。四.串行通信知识卡17S7-1200其它通信方式1.通信方式概述(2)串行通信的分类——同步通信四.串行通信知识卡17S7-1200其它通信方式1.通信方式概述(2)串行通信的分类——同步通信四.串行通信知识卡17S7-1200其它通信方式1.通信方式概述(3)串行通信的接口标准①RS-232C②RS-422③RS-485四.串行通信知识卡17S7-1200其它通信方式1.通信方式概述(3)串行通信的接口标准①RS-232CRS-232C的最大通信距离为15m最高传输速率为20kbit/s只能进行一对一的通信四.串行通信知识卡17S7-1200其它通信方式1.通信方式概述(3)串行通信的接口标准②RS-422RS-422A采用平衡驱动、差分接收电路。在最大传输速率10Mbit/s时,最大通信距离为12m。传输速率为100kbit/s时,通信距离为1200m。最多支持32个节点。四.串行通信知识卡17S7-1200其它通信方式1.通信方式概述(3)串行通信的接口标准②RS-422RS-422是全双工,用4根导线传送数据,可以同时发送和接收,其接线图如图8.32所示。四.串行通信知识卡17S7-1200其它通信方式1.通信方式概述(3)串行通信的接口标准③RS-485RS-485是RS-422的变形,RS-485为半双工,对外只有一对平衡差分信号线,通信的双方在同一时刻只能发送数据或只能接收数据。四.串行通信知识卡17S7-1200其它通信方式1.通信方式概述(3)串行通信的接口标准③RS-485四.串行通信知识卡17S7-1200其它通信方式2.点对点通信(PtP通信)1)点对点通信概述在硬件上,S7-1200为点对点通信提供了两个通信模块(CM)和一个通信板(CB)通信模块包括CM1241RS422/485CM1241RS232CB1241RS485四.串行通信知识卡17S7-1200其它通信方式2.点对点通信(PtP通信)1)点对点通信概述串行通信接口具有以下特征:①具有隔离的端口;②支持点对点协议;③通过扩展指令和库功能进行组态和编程;④通过LED显示传送和接收活动;⑤显示诊断LED(仅限CM);⑥由CP供电,不必外接电源。四.串行通信知识卡17S7-1200其它通信方式2.点对点通信(PtP

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