工业控制技术陈良课后参考答案

项目一指示灯点动控制任务1.1工业控制系统调研工业控制系统是实现制造大国向制造强国转变的关键环节，近几年我国出台了哪些政策鼓励工业控制系统的发展？答：见表1。表1工业控制系统相关国家政策年国家机构政策备注2021工信部关于印发“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划的通知通过产品试验、市场化和产业化引导，加快工业芯片、智能传感器、工业控制系统、工业软件等融合支撑产业培育和发展壮大，增强工业基础支撑能力2020中央全面深化改革委员会关于深化新一代信息技术与制造业融合发展推进新智造的实施意见以智能制造为主攻方向，加快工业互联网创新发展2020工信部工业互联网创新发展行动计划（2021-2023年）以新技术带动工业短板提升突破。加强5G、智能传感、边缘计算等新技术对工业装备、工业控制系统、工业软件的带动提升，打造智能网联装备，提升工业控制系统实时优化能力，加强工业软件模拟仿真与数据分析能力2017发改委增强制造业核心竞争力三年行动计划（2018-2020年）加快智能化关键装备研制，推动在重点行业的规模化应用2016工信部、财政部智能制造发展规划（2016-2020年）智能制造装备创新发展重点。重点突破分散式控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）等核心产品【任务练习】1.PLC和计算机的区别是什么？答：1）抗电磁干扰能力，PLC强于计算机；2）工作方式，PLC程序是循环扫描执行，计算机程序是事件驱动执行；3）程序特点，PLC程序较小、且编程便捷性强于计算机程序；4）计算处理能力和存储能力，计算机强于PLC；5）扩展能力，PLC和计算机都配有COM端口和其他IO功能，且可以加通信模块或IO模块进行扩展。任务1.2S7-1200安装和接线S7-1200和S7-200Smart有什么区别？答：见表2。表2S7-1200和S7-200Smart对比S7-200SmartS7-1200编程软件STEP7-Micro/WIN

SMART博途软件仿真不支持支持扩展对比6个扩展模块+1个扩展信号模块3个通信模块+8个信号模块+1个信号板通信对比1个以太网接口，1个RS485接口，扩展信号板RS232/485接口，支持PROFINET自带PROFINET接口，左边可扩展3个通信模板，信号板RS485接口位指令执行时间0.15μs/指令0.08μs/指令扩展模块地址自动分配不能修改可以自由修改断电保持存储到V区，可设断电保持，区域固定存储到DB块中，可设断电保持，区域浮动编程语言LAD（梯形图）、FBD（功能块图）、STL（语句表）

LAD（梯形图）、FBD（功能块图）、SCL（结构化控制语言）、CEM（因果矩阵，博途V17支持）程序结构主程序、子程序、中断

FB功能块、FC功能、OB组织块、DB背景数据块【任务练习】1．S7-1200、S7-1500功能上有什么区别？答：主要功能区别见表3，编程语言差异见文件“S7-300、S7-400、S7-1200、S7-1500编程语言比较表-201911”。表3S7-1200和S7-1500对比S7-1500S7-1200编程软件博途博途软件仿真支持支持扩展对比单机架槽位数33个，0～32可用3个通信模块+8个信号模块+1个信号板位指令执行时间72ns～1ns/指令0.08μs/指令位存储器（M）16K字节4K、8K字节过程映像区32K/32K输入输出1K/1K输入输出编程语言LAD（梯形图）、FBD（功能块图）、STL（语句表）、SCL（结构化控制语言）、GRAPH（图形编程语言）、CEM（因果矩阵，博途V17支持）

LAD（梯形图）、FBD（功能块图）、SCL（结构化控制语言）、CEM（因果矩阵，博途V17支持）PLC的漏型输入和源型输入有什么区别？答：源型输入（SourcingInput），是指电流从模块的公共端流入，从模块的输入通道流出的接线方式，源型输入的公共端作为电源正极（共阳极）。漏型输入（SinkingInput），是指电流经过外部开关，从模块的通道流入到模块内部；再经过内部电路，从公共端流程的接线方式，漏型输入的公共端作为电源负极（共阴极）。图1PLC源型输入和漏型输入任务1.3博途V16安装WinCC中的Runtime是什么意思？答：Runtime是指运行工程的软件，可以理解为组态软件都分两部分：Configuration和Runtime，即组态和运行。在WinCC中，看到的是组态的画面，但运行却是要靠Runtime将这些画面加载显示。和传统的WinCC不同，博途WinCCProfessional只用于组态，而WinCCRuntimeProfessional只用于运行，不存在传统的WinCC中，组态版(RC)包括运行版(RT)的情况。【任务练习】博途V16有什么新的功能？答：TIAPortalV16包含SIMATICSTEP7V16，SIMATICWinCCV16，SIMATICStartdriveV16等。其中SIMATICSTEP7V16用来对PLC进行编程，其中基本版可以对S7-1200进行编程，专业版在基本版的基础上，增加了对S7-1500，S7-300，S7-400系列CPU进行编程的功能。本文下面对SIMATICSTEP7V16这款软件的新功能做一个介绍，为用户在使用过程中提供参考。1）SIMATICSTEP7V16软件新功能下面就对最新的版本TIAPortalV16中的SIMATICSTEP7V16新功能做一个介绍：①软件单元软件单元中的PLC变量表可以发布，可以访问其他软件单元中已经声明的PLC变量和全局常量；执行下面功能时，可以对软件单元中的程序进行自动组态：通过Openness接口，访问软件单元及包含的所有程序元素；在软件单元中，导入和导出外部SCL源文件；②指令功能可以使用新指令FileDelete实现对S7-1500CPU存储卡文件的删除操作；TMAIL_C指令进行了扩展，适用于S7-1200和S7-1500；改进了S7-1500中指令Serialize，Deserialize，CMP指令的性能；③新PID指令提供了3种新的PID辅助功能，可以实现编程量的优化。Filter_PT1，带有一阶延时的比例传输分量，也称为PT1分量；Filter_PT2，带有二阶延时的比例传输分量，也称为PT2分量；Filter_DT1，带有一阶延时的微分器，也称为DT1元件；④编程语言编辑器功能优化SCL中的多语言注释；与项目库和全局库中的块进行详细比较；SCL块中的CASE语句支持位序列；SCL块中的FOR循环支持无符号数据类型；转到定义功能实现导航；通过DB_ANY传输参数实例；显示SCL块的操作数表示和变量信息；⑤硬件配置更新S7-1500R/H-CPU不支持GRAPH块，ProDiag块和“Program_Alarm”指令；ET200pro系列的新CPU完善了该产品组合：CPU1513pro(F)-2PN；⑥Traces功能新功能的“项目跟踪”用于记录各设备的使用轨迹，在项目树的中央位置可以为多台设备创建轨迹并下载到CPU中，一个CPU的触发事件传送到所有设备中，记录同步进行。记录完成后，项目跟踪将在共享图中显示这些记录。注意这个功能仅适用于固件版本V2.8以上的S7-1500，ET200SP，驱动控制器，开放式控制器系列的CPU。安装SIMATICS7-PLCSIMV16？答：安装TIAPortalV16不会安装S7-PLCSIMV16，需要单独安装。下载双击运行PLCSIMV16安装目录中的Start.exe，选择安装语言中文，然后选择产品语言中文。如果出现提示“重新启动电脑”，参见博途V16的安装，删除注册表键值来解决。选择安装配置及安装路径。图2安装博途V16，选择安装路径介绍所有许可协议，选择接受，点击下一步继续。图3安装博途V16，接受许可协议介绍权限设置，选择接受，点击下一步继续。图4安装博途V16，接受权限设置然后开始安装，大约需要十几分钟。最后，重新启动电脑，完成PLCSIMV16安装。任务1.4指示灯点动控制程序设计博途V16自带的仿真和PLCSIMAdvanced3.0有什么区别。答：见下表表4PLCSIMV16和PLCSIMAdvancedV3.0功能对比功能PLCSIMAdvancedV3.0PLCSIMV16运行环境独立运行与STEP7编程结合使用用户界面控制面板博途外观通信软总线、TCP/IP软总线CPU支持S7-1500（C、T、F）、ET200SP、ET200SPFS7-1200（F）、S7-1500（C、T、F）、ET200SP、ET200SPFAPI联合仿真支持不支持Web服务器支持，仅通过TCP/IP不支持ODK（开放式开放套件）支持不支持OPCUA支持，仅通过TCP/IP不支持过程诊断支持支持S7通信支持软总线开放式用户通信支持，UDP仅通过TCP/I软总线Trace支持（支持），在博途中跟踪运动控制支持（支持），不考虑轴配置

保护块（KHP，专有技术保护）支持只支持S7-1500CPU多重实例最多16个最多2个虚拟时间支持不支持连接真实CPU/HMI支持不支持使用DNS支持不支持虚拟存储卡支持不支持【任务练习】博途V16仿真上的按钮RUN、STOP、PAUSE、MRES分别表示什么？答：按钮RUN，运行；按钮STOP，停止；按钮PAUSE，暂停；按钮MRES，复位。HMI按钮的置位位和复位位有什么不同？答：置位位，将布尔变量或变量中的位置1；复位位，将布尔变量或变量中的位置0。项目二电动机运行控制任务2.1电动机连续运行控制在电动机运行控制任务中，停止按钮是以常开还是常闭的方式接入PLC接口更合理？答：在电动机运行控制任务中，停止按钮硬件接线方式以常闭的方式接入PLC接口更合理。主要原因在于考虑到停止按钮因为各种原因造成断线时，让电动机不能正常启动，进而对线路进行排查找出故障点。否则，电动机启动后会因为停止按钮断线导致电动机不能正常停止，存在安全隐患。【任务练习】S7-1200PLC的CPU提供哪些存储区域用于在执行用户程序期间存储数据？答：S7-1200PLC的CPU提供：I过程映像输入、Q过程映像输出、M位存储器、L临时存储器、DB数据块用于在执行用户程序期间存储数据。任务一，我们使用了常开、常闭触点指令完成电动机连续运行的PLC程序设计。请同学们思考，如果采用置位复位指令来完成该任务，PLC程序应该如何进行设计？答：

任务2.2电动机正反转运行控制请查阅系统手册，CPU1214CDC/DC/DC支持多少个信号模块用于I/O扩展？答：支持8个可用于I/O扩展的信号模块。【任务练习】“互锁”电路有什么作用，并简述其工作原理？答：“互锁”电路能有效避免同时按下正向启动按钮和反向启动按钮时，三相异步电动机“正反转运行”短路现象。将KM1和KM2的常闭辅助触点互相串入对方的线圈电路中，当按下SB1时，KM1线圈得电，使得KM1常闭辅助触点断开，此时即使按下SB2按钮，KM2线圈也不会得电，从而避免了两接触器主触点同时接通造成主回路A、C相短路。博途V16提供了哪几种类型的计数器指令？指令说明指令说明加计数器减计数器加减计数器答：博途V16提供了加计数器、减计数器、加减计数器三种类型的计数器指令。

任务2.3电动机顺序启动控制接通延时定时器与时间累加器有什么区别？答：时间累加器与接通延时定时器最主要的区别在于，时间累加器当输入参数“IN”的信号状态从“1”变为“0”时，计时停止，会记录当前计时的时间值。当输入参数“IN”的信号状态从“0”又变为“1”时，将继续从发生信号跃迁“1”到“0”时记录的时间值开始计时，相当于具有记忆功能。【任务练习】博途V16提供了哪些类型的定时器？指令说明指令说明生成脉冲启动接通延时定时器接通延时启动关断延时定时器关断延时时间累加器时间累加器复位定时器启动脉冲定时器加载持续时间答：博途V16提供了上表所示的定时器指令接通延时型定时器（TON）中预设时间参数PT应是哪种数据类型？答：接通延时型定时器（TON）中预设时间参数PT数据类型为“TIME”。项目三智能装配生产线——物料入库控制任务3.1Y轴步进电机轴工艺对象组态在轴工艺对象组态中的位置限制-硬限位开关选择电平时，在什么情况选择“低电平”，什么情况选择“高电平”？答：当硬件限位开关以常闭的方式接入PLC接口时，选择“低电平”，当硬件限位开关以常开的方式接入PLC接口时，选择“高电平”。【任务练习】DM432C步进驱动器拨码开关中的SW5-SW8的作用是什么？答：DM432C步进驱动器拨码开关中的SW5-SW8用于细分设定，当SW5、SW6、SW7、SW8都为on时，驱动器细分采用驱动器内部默认细分数：1（整步＝200步/转）。假如在轴工艺对象组态时，未在回原点组态中勾选“允许限位开关处自动反转”选项，此时轴在回原点的过程中触碰到了硬限位，会怎样？答：假如在轴工艺对象组态时，未在回原点组态中勾选“允许限位开关处自动反转”选项，此时轴在回原点的过程中触碰到了硬限位后，将不会反向运行寻找原点。任务3.2X轴伺服电机的控制如果轴在执行主动回原点命令后，触碰到了限位开关而并没有反向调头，为什么？答：可能原因包括：1.未在回原点组态中勾选“允许限位开关处自动反转”选项；2.在工艺轴对象组态中将硬件限位开关接入PLC接口的输入信号组态错误。【任务练习】在MotionControl工艺指令中用于确认“伴随轴停止出现的运行错误”和“组态错误”的是哪条指令？答：运动控制指令“MC_Reset”可用于确认“伴随轴停止出现的运行错误”和“组态错误”。X轴伺服电机控制中，如果轴在绝对定位时出现错误，轴是否还能通过点动模式下移动轴？答：不能。需要复位确认错误后，才能通过点动模式下移动轴。任务3.3仓储位置手动校准设置在巡视窗口中选择“信息”-“交叉引用”选项卡，可以快速查询该对象在用户程序中不同位置的使用情况，请思考交叉引用在程序调试的过程中有什么作用？答：交叉引用表用来检查不同数据区中符号的使用情况。在程序出现问题时，可以用交叉引用表快速定位来检查指令设置的值。可以让程序设计者高效地进行程序调试分析程序。【任务练习】PLC的SCL语言与LAD梯形图语言相比，在哪些应用场合下会更有优势？答：相较于梯形图编程语言来说，SCL尤其适用于数据管理、过程优化、配方管理、数学计算/统计任务等应用领域。S7-1200支持的数据类型包括哪些？答：S7-1200支持的数据类型包括：基本数据类型（二进制数、整数、浮点数、定时器、DATE、TOD、LTOD、CHAR、WCHAR）；复杂数据类型（DT、LDT、DTL、STRING、WSTRING、ARRAY、STRUCT）；用户自定义数据类型（PLC数据类型(UDT)）；指针；参数类型；系统数据类型；硬件数据类型。任务3.4物料入库流程控制CMP=（等于指令）支持哪些数据类型的比较，能够使用哪些存储区域？答：支持哪些数据类型包括：位字符串、整数、浮点数、字符串、定时器、日期时间、ARRAYof<数据类型>（ARRAY限值固定/可变）、STRUCT、VARIANT、ANY、PLC数据类型。能够使用的存储区域包括：I、Q、M、D、L、P或常量。【任务练习】请简述电磁阀是如何进行工作的？答：电磁阀里有密闭的腔，在不同位置开有通孔，每个孔连接不同的油管，腔中间是活塞，两面是两块电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边，通过控制阀体的移动来开启或关闭不同的排油孔，而进油孔是常开的，液压油就会进入不同的排油管，然后通过油的压力来推动油缸的活塞，活塞又带动活塞杆，活塞杆带动机械装置。通过控制电磁铁的电流通断就控制了机械运动。请根据智能装配生产线——物料入库控制中对电机运行参数的采集需求，另外采集歩进电机与伺服电机的两种运行参数，并以趋势图的形式在HMI画面中进行实时显示？答：项目四智能装配生产线——MCGS组态设计任务4.1MCGS嵌入版组态软件安装查阅相关资料，请思考工业组态软件的主要作用是什么？答：工业组态软件的主要作用如下：1、可以读写不同类型的PLC、仪表、智能模块和板卡，采集工业现场的各种信号，从而对工业现场进行监视和控制。2、可以以图形和动画等直观形象的方式呈现工业现场信息，以方便对控制流程的监视也可以直接对控制系统发出指令、设置参数干预工业现场的控制流程。3、可以将控制系统中的紧急工况（如报警等）通过软件界面、电子邮件、手机短信、即时消息软件、声音和计算机自动语音等多种手段及时通知给相关人员，使之及时掌控自动化系统的运行状况。4、可以对工业现场的数据进行逻辑运算和数字运算等处理，并将结果返回给控制系统。5、可以对从控制系统得到的以及自身产生的数据进行记录存储。在系统发生事故和故障的时候，利用记录的运行工况数据和历史数据，可以对系统故障原因等进行分析定位，责任追查等。通过对数据的质量统计分析，还可以提高自动化系统的运行效率，提升产品质量。6、可以将工程运行的状况、实时数据、历史数据、警告和外部数据库中的数据以及统计运算结果制作成报表，供运行和管理人员参考。7、可以提供多种手段让用户编写自己需要的特定功能，并与组态软件集成为一个整体运行。8、可以为其他应用软件提供数据，也可以接收数据，从而将不同的系统关联整合在一起。9、多个组态软件之间可以互相联系，提供客户端和服务器架构，通过网络实现分布式监控，从而实现复杂的大系统监控。10、可以将控制系统中的实时信息送入管理信息系统，也可以接收来自管理系统的管理数据，根据需要干预生产现场或过程。11、可以对工程的运行实现安全级别、用户级别的管理设置。12、可以开发面向国际市场的，能适应多种语言界面的监控系统，实现工程在不同语言之间的自由。13、可以组态集成视频监控，实现现场设备实际运行情况的图像监控。14、可以组态集成地图，实现对应地理位置监控。【任务练习】（1）MCGS组态软件包括三个版本，分别是网络版、通用版、嵌入版，查阅资料并列表比较它们的异同。答：MCGS组态软件网络版特色：MCGS网络版支持局域网、广域网、企业专线和Modem拨号等多种连接方式，实现企业范围和距离的扩充；方便的使用：MCGS网络版服务器不要安装其他任何辅助软件，客户操作起来得心应手；强大的功能：MCGS网络版提供的网络ActiveX控件，可以方便的在其他各种应用程序中直接调用；方便的升级：MCGS嵌入版、通用版、网络版可以无缝连接，节省大量的开发和调试时间；良好的结构：先进的C/S（客户端/服务器）结构；简单的操作：客户端只需要使用标准的IE浏览器就可以实现对服务器的浏览和控制；良好性价比：整个网络系统只需一套网络版软件（包括通用版所有功能），客户端不需装MCGS的任何软件，即可完成整个网络监控系统MCGS组态软件通用版特色：全中文可视化组态软件，简洁、大方，使用方便灵活完善的中文在线帮助系统和多媒体教程真正的32位程序，支持多任务、多线程，运行于Win95/98/NT/2000平台提供近百种绘图工具和基本图符，快速构造图形界面支持数据采集板卡、智能模块、智能仪表、PLC、变频器、网络设备等700多种国内外众多常用设备支持温控曲线、计划曲线、实时曲线、历史曲线、XY曲线等多种工控曲线支持ODBC接口，可与SQLServer、Oracle、Access等关系型数据库互联支持OPC接口、DDE接口和OLE技术，可方便的与其他各种程序和设备互联提供渐进色、旋转动画、透明位图、流动块等多种动画方式，可以达到良好的动画效果上千个精美的图库元件，保证快速的构建精美的动画效果功能强大的网络数据同步、网络数据库同步构建，保证多个系统完美结合完善的网络体系结构，可以支持最新流行的各种通讯方式，包括电话通讯网，宽带通讯网，ISDN通讯网，GPRS通讯网和无线通讯网MCGS组态软件嵌入版特色：容量小：整个系统最低配置只需要极小的存贮空间，方便选择存贮设备；速度快：系统的时间控制精度高，满足实时控制系统要求；成本低：使用嵌入式计算机，大大降低设备成本；真正嵌入：运行于嵌入式实时多任务操作系统；稳定性高：无风扇，内置看门狗，上电重启时间短，可在各种恶劣环境下稳定长时间运行；功能强大：提供中断处理，定时扫描精度可达到毫秒级，提供对计算机串口，内存，端口的访问，并可以根据需要灵活组态；通信方便：内置串行通讯、以太网通讯、GPRS通讯、Web浏览和Modem远程诊断功能，可以方便地实现与各种设备进行数据交换、远程采集和Web浏览；操作简便：MCGS嵌入版采用的组态环境，继承了MCGS通用版与网络版简单易学的优点，组态操作既简单直观，又灵活多变；支持多种设备：提供了所有常用的硬件设备的驱动。 操作界面简单灵活：采用全中文、可视化、面向窗口的开发界面，以窗口为单位，构造用户运行系统的图形界面，使得组态工作既简单直观，又灵活多变。（2）MCGS嵌入版组态软件体系结构由哪几部分构成，各部分的作用是什么？答：MCGS嵌入版组态环境由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五个部分构成。主控窗口主控窗口构造了应用系统的主框架，确定了工业控制中工程作业的总体轮廓、运行流程、特性参数和启动特性等项内容。设备窗口设备窗口是MCGS嵌入版系统与外部设备联系的媒介，专门用来放置不同类型和功能的设备构件，实现对外部设备的操作和控制。用户窗口用户窗口实现了数据和流程的“可视化”。用户窗口中可以放置图元、图符和动画构件三种图形对象。通过在用户窗口内放置不同的图形对象，搭制多个用户窗口，用户可以构造各种复杂的图形界面，用不同的方式实现数据和流程的“可视化”。实时数据库实时数据库是MCGS嵌入版系统的核心。实时数据库相当于一个数据处理中心，同时也起到公用数据交换区的作用。运行策略运行策略是对系统运行流程实现有效控制的手段，运行策略本身是系统提供的一个框架，其里面放置有策略条件构件和策略构件组成的“策略行”，通过对运行策略的定义，使系统能够按照设定的顺序和条件操作实时数据库、控制用户窗口的打开、关闭并确定设备构件的工作状态等，从而实现对外部设备工作过程的精确控制。任务4.2智能装配生产线监控画面设计模拟一个圆形指示灯按照1Hz的频率闪烁，如何利用图元属性的变化实现闪烁？答：见文件夹“思考题4.2”。【任务练习】（1）参考如图

4.2.28

所示的智能装配生产线运行状态界面，完成对应用户窗口界面组态。（2）利用动画连接，实现图4.2.28中的S型履带的运行线动态显示。图4.2.28S型履带运行动态显示界面图（3）利用动画连接，在任务练习2的基础上实现如图4.2.29所示的转盘的运行动态显示。（4）根据任务4.2所学内容，完成智能装配生产线运行状态界面设计，参考画面如4.2.30所示。图4.2.29S型履带+转盘的运行动态显示界面图图4.2.30智能装配生产线运行状态界面图答：见文件夹“练习题4.2”。任务4.3智能装配生产线监控数据处理如何修改mcgsTpc嵌入式一体化触摸屏的IP地址？答：断电重启触摸屏，开机后单击触摸屏，选择“启动属性”选项，进入系统设置界面；单击“进入系统维护”→“设置系统参数”→“设置IP地址”选项，开始设置IP，输入需要设置的IP地址，单击“OK”按钮退出；在设置完成后返回上级菜单；单击“重新启动”选项重启系统，重启完成后IP地址设置完成。【任务练习】（1）电动机正反转监控系统如图4.3.26所示，电动机风扇旋转的动画效果是靠连续不断地改变电动机旋转变量ROTATE的数值来实现的。电动机风扇旋转动画数据对象和变量名称如表4.3.5所示。请在系统运行策略中，通过编写脚本程序实现当电动机正转时ROTATE值变大，电动机反转时ROTATE值变小。图4.3.26电动机正反转监控系统表4.3.5电动机风扇旋转动画数据对象和变量名称表序号变量名称数据类型说明1KM1开关型用来检测正转接触器通断状态的变量2KM2开关型用来检测反转接触器通断状态的变量3ROTATE数值型电动机旋转动画变量答：见文件夹“练习题4.3”。项目五智能装配生产线——S7-1200通信实现任务5.1S7-1200之间的S7通信什么是AS-i通信？答：AS-i（ActuatorSensorinterface，传感器/执行器接口）是一种开放的国际总线标准，采用主站/从站的通信方式，主站采用轮询方式与从站通信。AS-i主站是AS-i网络的主控单元，1个；标准AS-i从站最多31个，采用扩展模式，最多可支持62个；AS-i电源装置用于给AS-i总线供电；AS-i网络组件包括两芯非屏蔽扁平线缆、中继器及从站编辑器。【任务练习】西门子S7-1200支持哪些通信方式？答：西门子S7-1200支持以太网通信、PROFIBUS通信（自由口通信、3964(R)通信、Modbus通信、USS通信）、点对点通信和其他通信（AS-i通信、CANopen通信、RFID通信、IO-Link通信）。西门子S7通信和TCP通信有什么区别？答：S7通信协议是西门子特有的通信协议，运行在传输层之上（会话层/表示层/应用层），通过MPI、DP和以太网都可以实现S7通信，多用于西门子内部硬件通讯。TCP协议是通用协议，运行在传输层，通过以太网实现，多用于PLC与其他非西门子硬件之间通讯。二者的报文形式不一样，见下图。图S7报文和TCP报文任务5.2S7-1200之间的TCP通信TSEND_C的输出STATUS状态字有哪些，分别表示什么意思？答：TSEND_C的输出STATUS状态字见下表表1TSEND_C的输出STATUS状态字说明ERRORSTATUS

(16进制)说明ERRORSTATUS

(16进制)说明00发送作业已成功执行。18086参数CONNECT中的参数ID超出了允许范围。01通信连接已建立。18087已达到连接的最大数；无法再建立更多连接。03通信连接已关闭。18088参数LEN的值与参数DATA中设置的接收区不匹配。07000未执行任何活动的发送作业；未建立任何通信连接。18089●CONNECT参数没有指向某个数据块。

●CONNECT参数未指向连接描述。

●对于选定的连接类型，手动创建的连接描述结构错误。07001连接建立的初次调用。18091超出最大嵌套深度。07002当前正在建立连接（与REQ无关）1809ACONNECT参数所指向的区域与连接描述信息的长度不匹配。07003正在终止通信连接。1809BInterfaceID无效：

●没有指向本地CPU接口或CP。

●如果正在使用连接参数分配，则该值不能为0。

●使用的TCON_xxx结构中不得包含值0。07004通信连接已建立并且正在受到监视。没有正在执行的发送作业。180C3●所有连接资源均已使用。

●具有该ID的块正在一个具有不同优先级的组中处理。07005正在进行数据传送。180C4临时通信错误：

●此时无法建立连接。

●由于连接路径中防火墙的指定端口未打开，无法建立连接。

●接口正在接收新参数或正在建立连接。

●“TDISCON”指令当前正在删除已组态的连接。

●正在通过调用COM_RST=1终止所用的连接。

●连接伙伴处暂时无可用的接收资源。连接伙伴尚未就绪，无法接收。180A1●连接或端口已被用户使用。

●通信错误：

º尚未建立指定的连接。

º正在终止指定的连接。

º无法通过此连接进行传送。

º正在重新初始化接口。180C5●通信伙伴终止连接。

●远程连接伙伴的LSAP未释放。180A3嵌套的“T_DIAG”指令报告连接已关闭。180C6网络错误：

●远程伙伴无法访问。

●PROFIBUS物理断开。180A4远程连接端点的IP地址无效，或者与本地伙伴的IP地址重复。18722参数CONNECT：源区域无效。数据块中不存在该区域。180A7通信错误：在发送作业完成前已通过COM_RST=1调用指令。1873A参数CONNECT：无法访问连接描述（例如，由于数据块不存在）。180AA另一个块正在使用相同的连接ID建立连接。将在参数REQ的新上升沿重复作业。1877F参数CONNECT：内部错误。180B3●使用协议类型UDP时，ADDR参数不包含任2何数据。

●连接描述错误。

●本地端口已用于其它连接描述中。18822参数DATA：源区域无效，数据块中不存在该区域。180B4使用ISO-on-TCP协议选项(connection_type=B#16#12)建立被动连接(active_est=FALSE)时，违反了以下一个或两个条件：

●local_tsap_id_len>=B#16#02

●local_tsap_id[1]=B#16#E018824参数DATA：指针VARIANT存在区域错误。180B5连接类型13=UDP仅支持建立被动连接。18832参数DATA：数据块编号过大。180B6连接描述数据块的connection_type参数存在参数分配错误。1883A参数DATA：无法访问该数据区，例如，由于数据块不存在。180B7●系统数据类型TCON_Param：

在进行连接描述的数据块中，以下某个参数错误：block_length、local_tsap_id_len、rem_subnet_id_len、rem_staddr_len、rem_tsap_id_len、next_staddr_len。

●系统数据类型TCON_IP_V4和TCON_IP_RFC：

伙伴端点的IP地址已设置为。1887F参数DATA：内部错误，例如，无效VARIANT引用。18085参数LEN大于所允许的最大值。1893A参数ADDR：无法访问发送区（例如，由于数据块不存在）。【任务练习】TCP通信和ISO-on-TCP通信有什么区别？答：TCP/IP是全球广泛使用的以太网协议，TCP（TransmissionControlProtocal，传输控制协议）位于ISO-OSI参考模型的第四层（传输层）。TCP是流协议，传送数据期间，不传送关于消息开始和结束的信息。TCP通信提供站点之间的可靠传输，支持路由功能，多用于西门子SIMATIC系统内部以及SIMATIC与其他支持TCP的系统通信。西门子在ISO传输协议上增加TCP/IP协议功能，成为ISO-on-TCP协议。ISO-on-TCP位于ISO-OSI参考模型的第四层（传输层），默认数据传输端口为102。TCP是面向消息的协议，传送数据期间，传送关于消息开始和结束的信息。在ISO-on-TCP协议使用过程中，还涉及到TSAP设置。在ISO-on-TCP协议的优势是能传输大量的数据，并支持路由功能，但仅适用于SIMATIC系统。S7-1200之间的TCP通信，2个S7-1200在同一个项目和不在同一个项目，有什么区别？答：大部分操作是一样的。不在同一个项目，需要创建2个项目，为PROFINET通信口分配以太网地址，需要增加子网“PN/IE_1”，并设定IP地址和子网掩码。“TCON”指令块参数配置，伙伴方“端点”选择“未指定”，并设置伙伴方的“IP”和“伙伴端口”。任务5.3S7-1200之间的UDP通信UDP通信，如果所发送数据的长度和所要求数据的长度不一致，会出现什么情况？答：1）要接收的数据长度（参数LEN，TURCV指令块）大于要发送的数据长度（参数LEN，TUSEND指令块），TURCV指令块将所有发送数据复制到接收数据区（DATA参数），然后将NDR状态参数设置为TRUE（作业成功完成），并将所发送数据的长度分配给RCVD_LEN（实际接收的数据量）。要接收的数据长度（参数LEN，TURCV指令块）小于要发送的数据长度（参数LEN，TUSEND指令块），TURCV指令块将符合LEN参数要求的发送数据复制到接收数据区（DATA参数），不再产生错误消息。用户需要再次调用TURCV指令块来接收剩下的数据。【任务练习】S7-1200之间的UDP通信，2个S7-1200在同一个项目和不在同一个项目，有什么区别？答：大部分操作是一样的。不在同一个项目，需要创建2个项目，在CPU的属性窗口中，“属性”>“常规”>“PROFINET接口[X1]”>“以太网地址”下，点击添加新子网“PN/IE_1”，并设定IP地址和子网掩码。“TUSEND”、“TURCV”指令块参考配置，伙伴方“端点”选择“未指定”，并设置伙伴方的“IP”和“伙伴端口”。TCP通信与UDP通信有什么区别？答：区别见下表表2TCP通信和UDP通信对比TCP通信UDP通信连接面向连接的传输层协议，传输数据前先要建立连接不需要连接，即刻传输数据服务对象一对一的两点服务，即一条连接只有两个端点支持一对一、一对多、多对一、多对多的交互通信可靠性可靠交付数据的，数据可以无差错、不丢失、不重复、按需到达尽最大努力交付，不保证可靠交付数据拥塞控制、流量控制有拥塞控制和sourceType":"answer","sourceId":2619299969}"流量控制机制，保证数据传输的安全性没有，即使网络非常拥堵了，也不会影响UDP的发送速率系统资源要求系统资源较多要求系统资源较少首部开销首部长度较长，会有一定的开销，首部在没有使用「选项」字段时是

20

个字节，如果使用了「选项」字段则会变长的首部只有8个字节，并且是固定不变的，开销较小传输方式sourceType":"answer","sourceId":2619299969}"流式传输，没有边界，但保证顺序和可靠数据报模式，一个包一个包的发送，是有边界的，但可能会丢包和乱序分片不同数据大小如果大于MSS大小，则会在传输层进行分片，目标主机收到后，也同样在传输层组装TCP数据包，如果中途丢失了一个分片，只需要传输丢失的这个分片数据大小如果大于MTU大小，则会在IP层进行分片，目标主机收到后