PLC与组态应用技术 课件 ch010 S7-200系列PLC通信功能及应用

项目十S7-200系列PLC通信功能及应用职业教育“十三五“规划教材PLC与组态应用技术01项目目标PARTONE一、项目目标1.掌握S7-200系列PLC网络通信协议及网络通信的实现方法;2.掌握S7-200系列PLC与变频器通信USS协议指令的应用及通信的实现方法;3.了解S7-200系列PLC自由端口通信协议的含义及实现方法。02项目提出PARTONE一、项目提出A机PLC通过西门子PLC专用通信电缆连接B机PLC，如图10-1所示，输出接口依次点亮组成“跑马灯”图案。A机PLC与触摸屏连接，在MCGS组态软件中制作出图10-2所示的“跑马灯”动态效果图。03相关知识PARTONE一、S7-200系列PLC的点对点通信（PPI）点对点通信网络的连接形式中，采用一根PC/PPI电缆，将计算机与PLC连接在一个网络中，PLC之间的连接则通过网络连接器来完成，如图10-3所示。这种网络使用PPI协议进行通信。PPI协议是一个主/从协议，是一种基于字符的协议，共使用11位字符：1位起始位，8位数据位，1位奇偶校验位，1位结束位。通信帧依赖于特定起始位字符和结束字符、源和目的站地址、帧长及全部数据和校验字符。这个协议支持一主机多从机和多主机多从机连接方式。在这个协议中，主站给从站发送申请，从站进行响应。从站不初始化信息，但是当主站发出申请或查询时，从站才响应。网络上的所有S7-200系列PLC都作为从站。一、S7-200系列PLC的点对点通信（PPI）1网络读取指令的格式与功能说明：①TBL指定被读/写的网络通信数据表，其寻址的寄存器为VB、MB、*VD、*AC;②PORT指定通信端口0或1;③NETR(NETW）指令可从远程站最多读入（写）16字节的信息，同时可最多激活8条NETR和NETW指令。例如，在一个S7-200系列PLC中可以有4条NETR指令和4条NETW指令，或6条NETR指令和2条NETW指令。一、S7-200系列PLC的点对点通信（PPI）2网络通信数据表的格式在执行网络读写指令时，PPI主站与从站之间传送数据的网络通信数据表(TBL)的格式见表10-2。一、S7-200系列PLC的点对点通信（PPI）2网络通信数据表的格式在执行网络读写指令时，PPI主站与从站之间传送数据的网络通信数据表(TBL)的格式见表10-2。一、S7-200系列PLC的点对点通信（PPI）3网络读写指令向导的设置网络读写指令向导可以帮助用户自动生成一个用于PPI网络中多个PLC之间通信的指令(网络读写指令)，简化网络读写的编程步骤。用户只要按照向导的要求输入初始信息及PLC之间的读写通信数据区，向导就会自动生成网络读写指令及数据块。PPI通信前应保证PPI网络上的所有站点都有各自的不同网络地址,否则通信不会正常进行。另外，网络读写指令的应用和编程时要注意以下几点:①在程序中可以使用任意条网络读写指令，但在同一时刻，最多只能有8条网络读写指令被

激活。②一条网络读写指令可以从远程站点读/写最多16个字节的信息。③使用NETR/NETW指令向导可以编辑最多24条网络读写指令，其核心是使用顺序控制指令，

这样在任意时刻只有一条NETR/NETW指令有效。④每个PLC的端口只能配置一个网络读写指令向导。二、S7-200系列PLCUSS协议指令的应用1USS协议指令简介（1）USS_INIT初始化指令二、S7-200系列PLCUSS协议指令的应用1USS协议指令简介（1）USS_INIT初始化指令二、S7-200系列PLCUSS协议指令的应用1USS协议指令简介（1）USS_INIT初始化指令二、S7-200系列PLCUSS协议指令的应用1USS协议指令简介（2）USS_CTRL驱动变频器指令二、S7-200系列PLCUSS协议指令的应用1USS协议指令简介（2）USS_CTRL驱动变频器指令二、S7-200系列PLCUSS协议指令的应用1USS协议指令简介（3）USS_RPM_x(USsWPM_x）读取（写入）变频器参数指令二、S7-200系列PLCUSS协议指令的应用1USS协议指令简介（3）USS_RPM_x(USsWPM_x）读取（写入）变频器参数指令二、S7-200系列PLCUSS协议指令的应用2变频器的设置在将变频器与PLC连接之前，需使用变频器的BOP对变频器的参数进行设置。具体操作内容如下:①将变频器复位到工厂设定值，即设置P0010=30，P0970=1;②将P0003设置为3，允许读/写所有参数;③使用P304、P305、P307、P310设定电动机的额定值;④将变频器设定为远程工作方式，使P700=5，P1000=5;⑤设定RS-485串行接口的波特率。可使P2010选择3、4、5、6、7，它们对应的波特率分别

为3～1200bps、4~2400bps、5~4800bps、6~9600bps、7~19200bps;⑥设置变频器的站地址，使P2011=0~31;⑦增速时间设定。可使P1120-0~650.00，它是以秒为单位的电动机加速到最大频率所需的

时间;⑧斜坡减速时间设定。可使P1121=0~650.00，它是指以秒为单位的电动机减速到完全停止

所需时间;⑨EEPROM存储器控制设置。设定P971为0或1。当P971=0时，断电时不保留参数设定值;

当P971=1时，断电期间仍保持更改的参数设定值。二、S7-200系列PLCUSS协议指令的应用3S7-200系列PLC与MM420装置的连接用电缆将S7-200系列PLC的PORTO端子与MM420的RS-485接口相连,具体规则如下：PLC端“D”型头，1号线接屏蔽电缆的屏蔽层，3号线和8号线分别接MM420变频器的14、15号两个通信端子，在干扰比较大的场合，还须接偏置电阻，如图10-12所示。另外，应注意动力线和通信线分开布线，并且通信线为短而粗的屏蔽电缆，且屏蔽层应连接到和变频器相同的接地点，否则会给通信造成于扰，导致变频器不能正常运行。特别强调，只有订货号倒数第二位字母是B的装置才能实现USS串行通信方式，如订货号为6SE6420-2UC17-5AA1的变频器则不能使用USS协议，而6SE6420-2UC21-1BA1则可以。二、S7-200系列PLCUSS协议指令的应用4USS协议指令应用案例假定采用PLC的输入/输出端（见表10-11）及变量存储器，则据USS协议指令编写的PLC控制变频器的梯形图程序如图10-13所示。三、自由端口通信模式S7-200系列PLC的串行通信口可以由用户程序来控制，这种由用户程序控制的通信方式称为自由端口通信模式。利用自由端口通信模式，可以实现用户定义的通信协议，可以同多种智能设备进行通信。当选择自由端口通信模式时，用户程序可通过发送/接收中断、发送/接收指令来控制串行通信口的操作。通信所使用的波特率、奇偶校验以及数据位数等由特殊存储器位SMB30(对应端口0)和SMB130(对应端口1)来设定。通信用特殊存储器位SMB30和SMB130的具体内容见表10-12。三、自由端口通信模式为了方便地设置自由端口通信模式，可参照表10-13直接选取SMB30(或SMB130）的值。三、自由端口通信模式在对SMB30赋值之后，通信模式就被确定。要发送数据则使用XMT指令，要接收数据则可在相应的中断程序中直接从特殊存储区中的SMB2（自由端口通信模式的接收寄存）读取。若是采用有奇偶校验的自由端口通信模式，还须在接收数据之前检查特殊存储区中的SMB3.0（自由端口通信模式奇偶校验错误标志位，置位时表示出错)。注意：只有PLC处于RUN模式时，才能进行自由端口通信。处于自由端口通信模式时，不能与可编程设备通信，比如编程器、计算机等。若要修改PLC程序，则须将PLC处于STOP模式。此时，所有的自由端口通信被禁止，通信协议自动切换到PPI通信模式。三、自由端口通信模式发送/接收数据指令的格式与功能见表10-14。三、自由端口通信模式4自由端口通信模式发送/接收数据指令的格式与功能见表10-14。04项目分析PARTONE一、项目分析（一）工作原理：本项目中，A机PLC通过西门子PLC专用通信电缆连接B机PLC，如图10-1所示完成输出接口，依次点亮组成“跑马灯”图案。A机PLC与触摸屏连接，在MCGS组态软件中制作出图10-2所示的“跑马灯”动态效果图。A机PLC与B机PLC通信是S7-200点对点通信，通信协议是PPI协议，PPI协议是一个主/从协议，A机PLC是主机，B机PLC是辅机。关于S7-200系列PLC的点对点通信（PPE）在本项目的相关知识中已经介绍，这里不再赘述。一、项目分析（二）设计思路：本项目中，A机PLC与触摸屏通信采用PC/PPI通信协议；A机PLC与B机PLC通信采用PPI协议，其网络连接图如图10-14所示。（三）产品选型一、项目分析（四）参数设置：在MCGS组态软件中，设置PPI通信协议参数，在组态软件“通用设备属性编辑”对话框中设置触摸屏串口参数，如图10-15所示。在“设备编辑窗口”对话框中设置PLC基