工控网络与组态技术课件：PLC以太网通信应用实例

工控网络与组态技术-西门子系列PLC以太网通信应用实例工控网络与组态技术-西门子系列任务1以太网通信基础知识两台S7-1200

PLC进行以太网通信，一台PLC作为发送端，一台PLC作为接收端。完成设备的电路图设计和硬件接线。硬件组成：①S7-1200PLC(CPU1214C

DC/DC/DC)，两台，订货号为6ES7214-1AG40-0XB0;②编程计算机一台，已安装博途专业版软件；③四口工业交换机一台。项目任务描述1OSI七层网络模型结构2以太网网络通信地址设置3S7-1200PLC的以太网接口及通信网络搭建

目录CATALOG4S7-1200PLC以太网接口的最大通信连接资源5两台PLC通信的电路图设计和实物接线1OSI七层网络模型结构S7通讯TCP/IPRS4851984ISOApplication/应用层Presentation/表示层Session/会话层Transport/传输层Network/网络层DateLink/数据链路层Physical/物理层OSI七层网络模型Application/应用层Presentation/表示层Session/会话层Transport/传输层Network/网络层DateLink/数据链路层Physical/物理层OSI七层网络模型Application/应用层Presentation/表示层Session/会话层Transport/传输层Network/网络层DateLink/数据链路层Physical/物理层OSI七层网络模型2以太网网络通信地址设置PLC1：192.168.23.100APLC2:192.168.0.10192.168.0.1192.168.0.（2-255）PLC的IP地址：分为4段，每段占8位，如192.168.100.10BPLC2:192.168.23.10子网掩码：对于A类IP地址：255.0.0.0；对于B类IP地址：255.255.0.0；对于C类IP地址：255.255.255.0.3S7-1200PLC的以太网接口及通信网络交换机星型网络拓扑结构触摸屏HMIPLC产品4S7-1200PLC以太网接口的最大通信连接资源表1S7-1200PLC的通信服务能力通信服务功能使用以太网口PROFINET通信IO控制器和IO设备之间的数据交换✓PG通信调试、测试、诊断✓HMI通信操作员控制和监视✓S7通信使用已组态连接交换数据✓ModbusTCP通信使

Modbus

TCP

协议通过工业以太网交换数据✓开放式用户通信使用

TCP/IP、ISO

on

TCP、UDP

协议通过工业以太网交换数据✓实时非实时S7-1200PLC更新换代，固件版本自2009年V1.0→2011年V2.0→2021年V3.0→2014年V4.0。S7-1200V2.2支持的协议和连接资源S7-1200V4.4支持的协议和连接资源5两台PLC通信的电路图设计和实物接线星型网络拓扑结构电气原理图设计本讲结束，谢谢观看工控网络与组态技术-西门子系列任务2ProfinetIO通信应用实例来源：工业通信报告PROFINETIO通信2PROFINET通信协议1PROFINETIO通信项目任务3项目任务实施目录CATALOG4项目调试Profinet1PROFINET通讯项目任务IO控制器IO设备IB0QB0IB0QB0B号A号数据交换区：IB2

QB22PROFINET通信协议一网到底2PROFINET通讯协议PROFINETIO1、PROFINETIO控制器2、PROFINETIO设备3、PROFINETIO监视器CPU硬件版本接口类型控制器功能智能IO设备功能可带IO设备最大数量V4.0PROFINET✓✓16V3.0PROFINET✓x16V2.0PROFINET✓x82PROFINET通讯协议S7-1200PLCPROFINET通信口的通信能力注：✓表示支持，x表示不支持。3PROFINET通信项目任务实施PROFINET接口无需编写通信指令3PROFINET通信项目任务实施1、项目硬件组态2IO控制器IP地址设置3IO设备IP地址设置4通信连接的建立5设置IO设备操作模式IB0IB1QB0QB15设置IO设备操作模式7编写程序IO控制器PLC变量表IO设备PLC变量表IO控制器程序IO设备程序7编写程序PROFINETPROFINET4项目调试4项目调试4项目调试ProfinetIO通信的优势不用编写复杂的通信指令，只需设置好交换数据区就可以交换数据；通信实时性强，适用于实时性响应要求高的通信场合。本讲结束，谢谢观看工控网络与组态技术-西门子系列任务3西门子S7通讯应用实例交换机S7-12001S7通讯协议S7-200SMARTS7-400S7-3001S7通讯协议PROFINET接口客户端(Client)－服务器(Server)单边通信方式配置和编程不需编程全双工通信2S7通讯指令GET指令PUT指令2S7通讯指令GET指令S7连接客户端CPU服务器CPU从服务区读取数据PUT指令向服务区写入数据2S7通讯指令信号上升沿时执行GET指令指定与服务器CPU连接的寻址参数服务器CPU待读取数据区域的指针指向客户端CPU中用于写入数据区域的指针2S7通讯指令服务器CPU的数据是否成功读取判断执行是否出错显示错误代码2S7通讯指令信号上升沿时执行PUT指令指定与服务器CPU连接的寻址参数服务器CPU待写入数据区域的指针指向客户端CPU中用于读取数据区域的指针2S7通讯指令服务器CPU的数据是否成功写入判断执行是否出错显示错误代码3S7通讯项目任务介绍客户端CPU服务器CPUMW100～MW108DB10.DBW0～DB10.DBW8MW200～MW208DB10.DBW10～DB10.DBW183S7通讯项目任务介绍客户端CPU服务器CPUMW100～MW108DB10.DBW0～DB10.DBW8MW200～MW208DB10.DBW10～DB10.DBW18GET指令PUT指令4S7通讯项目组态1、项目硬件组态2客户端CPU设置—启用时钟存储器3客户端CPU设置—设置IP地址4服务器CPU设置IP地址CPU单元固件版本V2.2CPU单元固件版本V4.25服务器CPU连接机制设置6S7连接的建立6S7连接的建立GET指令状态变量PUT指令状态变量7客户端PLC变量的建立8创建接收和发送数据区8创建接收和发送数据区DB10.DBW2DB10.DBW4DB10.DBW8DB10.DBW0DB10.DBW2DB10.DBW4DB10.DBW16DB10.DBW18DB10.DBW10DB10.DBW12DB10.DBW14DB10.DBW69编写客户端Main[OB1]程序9编写客户端Main[OB1]程序客户端CPU服务器CPUMW100～MW108DB10.DBW0～DB10.DBW8MW200～MW208DB10.DBW10～DB10.DBW18GET指令PUT指令9编写客户端Main[OB1]程序客户端CPU服务器CPUMW100～MW108DB10.DBW0～DB10.DBW8MW200～MW208DB10.DBW10～DB10.DBW18GET指令PUT指令9编写客户端Main[OB1]程序5S7通讯项目实物调试拍摄视频5S7通讯项目实物调试客户端CPU服务器CPUMW100～MW108DB10.DBW0～DB10.DBW8MW200～MW208DB10.DBW10～DB10.DBW18GET指令GET指令客户端CPU服务器CPUMW100～MW108DB10.DBW0～DB10.DBW8MW200～MW208DB10.DBW10～DB10.DBW18PUT指令PUT指令总结出关键知识点：（1）S7通讯通过调用PUT和GET指令完成，只需在客户端PLC中编写通信程序。课程总结（2）PUT指令用于把本地站CPU中的数据写入到远程站的CPU中，GET指令用于把远程站CPU中的数据读取到本地站的CPU中。（3）S7通信适用于西门子S7系列PLC之间的通信，但不能用于与第三方的设备通信。本讲结束，谢谢观看工控网络与组态技术-西门子系列任务4开放式用户通信技术触摸屏HMIS7-12001开放式用户（OUC）通信协议S7-200SMART变频器1开放式用户通讯协议TCP/IP1、TCP/IP2、ISO-on-TCP3、UDPISO-on-TCP1开放式用户通讯协议西门子PLC之间的通信UDP1开放式用户通讯协议1开放式用户通讯协议连接（1）连接（2）连接（3）2开放式用户通信指令PROFINET接口2开放式用户通信指令TSEND指令OUC连接PLC1PLC2TRCV指令2TSEND_C通讯指令信号上升沿时执行指令通信连接指示指向连接描述结构的指针指向客户端CPU中用于写入数据区域的指针2TSEND_C通讯指令作业状态指示，1表示正在处理最后一个作业是否成功完成显示是否出错，1表示出现错误显示错误代码2TRCV_C通讯指令信号上升沿时执行指令显示通信连接状态指向连接描述结构的指针指向服务器CPU中用于接收数据区域的指针2TRCV_C通讯指令通讯作业是否完成通讯作业状态指示通讯是否出错显示错误代码实际接受的数据量3OUC通讯项目任务介绍客户端CPU服务器CPUDB100.DBW0～DB100.DBW8DB10.DBW0～DB10.DBW8TSEND_C指令TRCV_C指令4OUC通讯项目任务实施1、项目硬件组态2客户端CPU设置—启用时钟存储器3客户端IP地址设置4ISO-on-TCP连接的建立5客户端PLC变量的建立6创建发送数据区DB10.DBW8DB10.DBW0DB10.DBW2DB10.DBW4DB10.DBW67编写客户端OB1程序+连接参数设置8创建服务器PLC变量9创建客户端接收数据块10编写服务器Main程序11完整程序展示客户端PLC的TSEND指令服务器PLC的TRCV指令5OUC通讯项目实物调试5OUC通讯项目实物调试通信正常本讲结束，谢谢观看工控网络与组态技术-西门子系列任务5MODBUSTCP通信应用实例1ModbusTCP通信协议1996年触摸屏HMIS7-12001ModbusTCP通信协议S7-200SMART变频器工业相机1ModbusTCP通信协议MBAP报文头PDU帧结构7字节功能码数据区1字节0到252字节

Modbus

TCP协议报文结构事务处理标识协议标识符数据长度单元标识符功能码起始地址寄存器数量077800000006030300000014报文举例：2ModbusTCP通信指令PROFINET接口2ModbusTCP通信指令“MB_CLIENT”指令2.1MB_CLIENT指令信号上升沿时执行指令Modbus

请求模式要读/写的值数量指向连接描述结构的指针指向数据缓冲区的指针指令所访问数据的起始地址与服务器建立或终止连接2.1MB_CLIENT指令作业状态指示，1表示正在处理最后一个作业是否成功完成显示是否出错，1表示出现错误显示错误代码2.2MB_SERVER指令显示与伙伴设备的连接状态指向MODBUS保持寄存器的指针指向连接描述结构的指针2.2MB_SERVER指令通讯作业状态指示通讯是否读取通信是否出错显示错误代码3MODBUSTCP通讯项目任务介绍客户端CPU服务器CPUDB100.DBB0～DB100.DBB9DB10.DBB0～DB10.DBB9MB_CLIENT指令MB_SERVER指令硬件组成：①S7-1200

PLC(CPU1214C

DC/DC/DC),两台，订货号为6ES7214-1AG40-0XB0;②四口交换机，一台；③编程计算机，一台，已安装博途专业版V15以上