第七章sPLC通信与网络课件

大家好大家好第第6 6章通信及网络章通信及网络第第6章通信及网络章通信及网络 6.1通信及网络概述通信及网络概述 6.2通信实现通信实现 6.3网络通信网络通信6.4 自由口通信自由口通信 第第6 6章通信及网络章通信及网络6.1通信及网络概述通信及网络概述 6.1.1通信方式通信方式 6.1.2网络概述网络概述 6.1.3S7-200通信及网络通信及网络 返回本章首页返回本章首页第第6 6章通信及网络章通信及网络6.1.1通信方式通信方式 1.基本通信方式基本通信方式 2.异步串行通信异步串行通信 3.通信接口通信接口 第第6 6章通信及网络章通信及网络1.基本通信方式基本通信方式（1）并行通信）并行通信（2）串行通信）串行通信（3）串行通信分类）串行通信分类 第第6 6章通信及网络章通信及网络（1）并行通信）并行通信并并行行通通信信方方式式一一般般发发生生在在可可编编程程序序控控制制器器的的内内部部各各元元件件之之间间、主主机机与与扩扩展展模模块块或或近近距离智能模板的处理器之间。距离智能模板的处理器之间。并并行行传传送送时时，一一个个数数据据的的所所有有位位同同时时传传送送，因因此此，每每个个数数据据位位都都需需要要一一条条单单独独的的传传输输线线，信信息息有有多多少少二二进进制制位位组组成成就就需需要要多多少少条传输线，如下图条传输线，如下图8.1所示。所示。第第6 6章通信及网络章通信及网络图图8.1并行通信并行通信 第第6 6章通信及网络章通信及网络（2）串行通信）串行通信串串行行通通信信多多用用于于可可编编程程序序控控制制器器与与计计算算机机之之间间，多多台台可可编编程程序序控控制制器器之之间间的的数数据据传传送送。传传送送时时，数数据据的的各各个个不不同同位位分分时时使使用用同同一一条条传传输输线线，从从低低位位开开始始一一位位接接一一位位按按顺顺序序传传送，数据有多少位就需要传送多少次，如下图送，数据有多少位就需要传送多少次，如下图8.2所示。所示。第第6 6章通信及网络章通信及网络（3）串行通信分类）串行通信分类 按时钟按时钟串行通信按时钟可分为同步传送和异步传送两种方式。串行通信按时钟可分为同步传送和异步传送两种方式。同步传送同步传送：同步传送是以数据块：同步传送是以数据块(一组数据一组数据)为单位进行数为单位进行数据传送。在数据开始处用同步字符来指示，由定时信号据传送。在数据开始处用同步字符来指示，由定时信号(时钟时钟)来实现发送端同步，一旦检测到与规定的同步字符来实现发送端同步，一旦检测到与规定的同步字符相符合，就按顺序连续传送数据。由于不需要起始位和停相符合，就按顺序连续传送数据。由于不需要起始位和停止位，克服了异步传送效率低的缺点，但是所需要的软件止位，克服了异步传送效率低的缺点，但是所需要的软件及硬件价格是异步传送的及硬件价格是异步传送的8一一12倍。倍。第第6 6章通信及网络章通信及网络异异步步传传送送：允允许许传传输输线线上上的的各各个个部部件件有有各各自自的的时时钟钟，在在各各部部件件之之间间进进行行通通信信时时没没有有统统一一的的时时间间标标准准，相相邻邻两两个个字字符符传传送送数数据据之之间间的的停停顿顿时时间间长长短短是是不不一一样样的的，它它是是靠靠发发送送信信息息时时同同时时发发出出字字符符的的开始和结束标志信号来实现的，如图开始和结束标志信号来实现的，如图8.4所示。所示。按方向按方向串串行行通通信信按按信信息息在在设设备备间间的的传传送送方方向向又又为为分分单单工工、半半双双工工和和全全双双工工三三种种方方式式。分分别别如如图图8.3中中的的（a）、（）、（b）和（和（c）所示。所示。第第6 6章通信及网络章通信及网络图图8.3单工、半双工和双工单工、半双工和双工第第6 6章通信及网络章通信及网络图图8.4异步串行传送数据格式异步串行传送数据格式第第6 6章通信及网络章通信及网络2.异步串行通信异步串行通信 异步传送是以字符为单位发送数据，将被传异步传送是以字符为单位发送数据，将被传送的字符数据编码成一串脉冲，每个字符都用起送的字符数据编码成一串脉冲，每个字符都用起始位和停止位作为字符的开始标志和结束标志。始位和停止位作为字符的开始标志和结束标志。传送字符的数据格式如图传送字符的数据格式如图8.4所示。所示。每个字符的起始位为每个字符的起始位为0，然后是数据位，然后是数据位(有效有效数据位可以是数据位可以是58位位)，随后是奇偶校验位，随后是奇偶校验位(根据需根据需要选择要选择)，最后是停止位，最后是停止位(可以是可以是1位或多位位或多位)，停止，停止位为位为1。在图。在图8.4中，有效数据位为中，有效数据位为7位，停止位为位，停止位为1位。在停止位后可以加空闲位，空闲位为位。在停止位后可以加空闲位，空闲位为1，位，位数不限，空闲位的作用是等待下个字符的传送。数不限，空闲位的作用是等待下个字符的传送。有了空闲位，发送和接收可以连续或间断地进行，有了空闲位，发送和接收可以连续或间断地进行，而不受时间限制。而不受时间限制。第第6 6章通信及网络章通信及网络 异步串行传送的优点是硬件结构简单，异步串行传送的优点是硬件结构简单，缺点是传送效率低，因为每个字符都要加缺点是传送效率低，因为每个字符都要加上冗余的起始位和停止位，主要用于中、上冗余的起始位和停止位，主要用于中、低速的通信低速的通信(小于小于2000bPs)。进行异步串行传送数据时，要保证发进行异步串行传送数据时，要保证发送设备和接收设备有相同的数据传送格式送设备和接收设备有相同的数据传送格式及相同的传送速率。及相同的传送速率。第第6 6章通信及网络章通信及网络 数据传送时经常用到波特率的指标，数据传送时经常用到波特率的指标，如果每秒传送如果每秒传送120个字符，每个字符为个字符，每个字符为10位，位，则传送的波特率为：则传送的波特率为：120字符字符/秒秒10位位/字符字符=1200bps。然而，波特率与有效数据的传送速率然而，波特率与有效数据的传送速率并不一致，如每个字符为并不一致，如每个字符为10位，而真正有位，而真正有效的数据为效的数据为7位，则有效数据的传送速率为：位，则有效数据的传送速率为：120字符字符/秒秒7位位/字符字符840bps。第第6 6章通信及网络章通信及网络3.通信接口通信接口（1）RS232接口接口（2）RS485接口接口（3）RS422接口接口 返回本节返回本节第第6 6章通信及网络章通信及网络（1）RS-232接口接口 RS-232串行通信接口标准是串行通信接口标准是1969年由美国年由美国电子工业协会电子工业协会EIA（Electronic Industies Association）公布的串行接口标准，）公布的串行接口标准，RS是推荐是推荐标准，标准，232是标志号。它既是一种协议标准，也是标志号。它既是一种协议标准，也是一种电气标准，它规定了终端和通信设备之间是一种电气标准，它规定了终端和通信设备之间信息交换的方式和功能。至今仍在计算机和信息交换的方式和功能。至今仍在计算机和PLC中广泛使用。中广泛使用。RS-232接口采用负逻辑，用接口采用负逻辑，用-5-15V表示表示“1”，用，用+5+15V表示表示“0”。采用按位串行的。采用按位串行的方式单瑞发送、单端接收，传送距离近（最大传方式单瑞发送、单端接收，传送距离近（最大传送距离为送距离为15m），数据传送速率低（最高传送速），数据传送速率低（最高传送速率为率为20Kbps)，抗干扰能力差。，抗干扰能力差。第第6 6章通信及网络章通信及网络（2）RS-422接口接口 美国美国EIA于于1977年制定了串行通信标准年制定了串行通信标准RS-499，对，对RS-422的电气特性进行了改进，的电气特性进行了改进，RS-422是是RS-499的子集。的子集。RS-422接口采用两对平衡差分信号线，以接口采用两对平衡差分信号线，以全双工方式传送数据，通信速率可达全双工方式传送数据，通信速率可达10Mbps，最大传送距离为最大传送距离为1200m。抗干扰能力较强，适合。抗干扰能力较强，适合远距离传送数据。远距离传送数据。第第6 6章通信及网络章通信及网络（3）RS-485接口接口 RS-485接口是接口是RS-422的变形，与的变形，与RS-422相相比，只有一对平衡差分信号线，以半双工方式传比，只有一对平衡差分信号线，以半双工方式传送数据，在远距离高速通信中，以最少的信号线送数据，在远距离高速通信中，以最少的信号线完成通信任务，因此在完成通信任务，因此在PLC的控制网络中广泛应的控制网络中广泛应用。用。使用使用RS-485通信接口和双绞线可以组成串行通信接口和双绞线可以组成串行通信网络，构成分布式系统，系统中最多可以有通信网络，构成分布式系统，系统中最多可以有32个站，新的接口器件已允许连接个站，新的接口器件已允许连接128个站。个站。第第6 6章通信及网络章通信及网络6.1.2网络概述网络概述 1.网络结构概述网络结构概述（1）简单网络）简单网络（2）多级网络）多级网络 2.通信协议通信协议（1）通用协议）通用协议（2）公司专用协议）公司专用协议 第第6 6章通信及网络章通信及网络1.网络结构概述网络结构概述（1）简单网络）简单网络多多台台设设备备通通过过传传输输线线相相连连，可可以以实实现现多多设设备备间间的的通通信信，就就形形成成网网络络结结构构。下下图图就就是是一一种种最最简简单单的的网络结构，它由单主设备和多个从设备构成。网络结构，它由单主设备和多个从设备构成。第第6 6章通信及网络章通信及网络（2）多级网络）多级网络现现代代大大型型工工业业企企业业中中，一一般般采采用用多多级级网网络络的的形形式式，可可编编程程序序控控制制器器制制造造商商经经常常用用生生产产金金字字塔塔结结构构来来描描述述其其产产品品可可实实现现的的功功能能。这这种种金金字字塔塔结结构构的的特特点点是是：上上层层负负责责生生产产管管理理，底底层层负负责责现现场场检检测测与与控控制制，中中间间层层负责生产过程的监控与优化。负责生产过程的监控与优化。国际标准化组织（国际标准化组织（ISO）对企业自动化系统对企业自动化系统确立了初步的模型，如图确立了初步的模型，如图8.6所示。所示。第第6 6章通信及网络章通信及网络图图8.6ISO企业自动化系统模型企业自动化系统模型第第6 6章通信及网络章通信及网络2.通信协议通信协议（1）通用协议）通用协议 国国际际标标准准化化组组织织ISO（International Standard Organization）于于1978年年提提出出了了开开放放系系统统互互联联OSI（Open Systems Interconnection）的的模模型型，它所用的通信协议一般为它所用的通信协议一般为7层，如下图层，如下图8.7所示。所示。第第6 6章通信及网络章通信及网络图图8.7通用协议模型通用协议模型第第6 6章通信及网络章通信及网络（2）公司专用协议）公司专用协议低低层层子子网网和和中中层层子子网网一一般般采采用用公公司司专专用用协协议议，尤尤其其是是最最底底层层子子网网，由由于于传传送送的的是是过过程程数数据据及及控控制制命命令令，这这种种信信息息较较短短，但但实实时时性性要要求求高高。公公司司专专用用协协议议的的层层次次一一般般只只有有物物理理层层、链链路路层层及及应应用用层层，而而省省略略了了通通用用协协议议所所必必须须的的其其他他层层，信信息息传传送送速速率快。率快。返回本节返回本节第第6 6章通信及网络章通信及网络6.1.3S7-200通信及网络通信及网络 1.字符数据格式字符数据格式 2.网络层次结构网络层次结构 3.通信类型及协议通信类型及协议 4.通信设备通信设备 第第6 6章通信及网络章通信及网络1.字符数据格式字符数据格式（1）10位字符数据位字符数据传传送送数数据据由由1个个起起始始位位、8个个数数据据位位、无无校校验验位位、1个停止位组成。传送速率一般为个停止位组成。传送速率一般为9600波特。波特。（2）11位字符数据位字符数据传传送送数数据据由由1个个起起始始位位、8个个数数据据位位、1个个偶偶校校验验位位、1个个停停止止位位组组成成。传传送送速速率率一一般般为为9600波波特特或或19200波特。波特。第第6 6章通信及网络章通信及网络2.网络层次结构网络层次结构 西门子公司的生产金字塔由西门子公司的生产金字塔由4级组成，由下级组成，由下到上依次是：过程测量与控制级、过程监到上依次是：过程测量与控制级、过程监控级、工厂与过程管理级、公司管理级。控级、工厂与过程管理级、公司管理级。S7系列的网络结构如下图系列的网络结构如下图8.8所示。所示。第第6 6章通信及网络章通信及网络图图8.8西门子生产金字塔及网络西门子生产金字塔及网络第第6 6章通信及网络章通信及网络 PG/OPPROFIBUS以太网以太网MPI505S7-300S7-400S7-400S5-115US5-135US5-155U505S7-400管理计算机S5-115US7-300PG/PCPG/PCS7-200 LOGO!ActuatorsSensors第第6 6章通信及网络章通信及网络（1）工业以太网）工业以太网 SIMATIC NET的顶层为工业以太网（见下的顶层为工业以太网（见下图），它是基于国际标准图），它是基于国际标准IEEE802.3的开放式网的开放式网络。以太网可以实现管理络。以太网可以实现管理-控制网络的一体化，控制网络的一体化，可以集成到互联网，为全球联网提供了条件。以可以集成到互联网，为全球联网提供了条件。以太网在局域网（太网在局域网（LAN）领域中的市场占有率高达）领域中的市场占有率高达80%，通过广域网（例如，通过广域网（例如ISDN或或Inter-net），可），可以实现全球性的远程通信。网络规模可达以实现全球性的远程通信。网络规模可达1024站，站，距离可达距离可达1.5km（电气网络）或（电气网络）或200km（光纤网（光纤网络）。符合络）。符合IEEE802.3u标准的标准的100Mbit/s的高速的高速以太网发送信息显著加快，占用总线的时间极短。以太网发送信息显著加快，占用总线的时间极短。第第6 6章通信及网络章通信及网络第第6 6章通信及网络章通信及网络 将将S7-200接入工业以太网，计算机应安装以太接入工业以太网，计算机应安装以太网网卡，网网卡，S7-200配备以太网模块配备以太网模块CP243-1或互联网或互联网模块模块CP243-1 IT。安装了。安装了STEP 7-Micro/WIN之后，之后，计算机将会有一个标准的浏览器，可以用它来访计算机将会有一个标准的浏览器，可以用它来访问问CP243-1 IT模块的主页。使用时，应在软件中配模块的主页。使用时，应在软件中配置置TCP/IP协议。协议。第第6 6章通信及网络章通信及网络 工业以太网将控制网络集成到信息技工业以太网将控制网络集成到信息技术（术（IT）中，可以与使用）中，可以与使用TCP/IP协议的计协议的计算机传输数据，使用算机传输数据，使用E-mail和和Web技术，技术，允许用户在工业以太网的允许用户在工业以太网的Socket接口上编接口上编制自己的协议，可以在网络中的任何一点制自己的协议，可以在网络中的任何一点进行设备启动和故障检查，使用冗余网络进行设备启动和故障检查，使用冗余网络可以构成冗余系统。西门子提供以太网通可以构成冗余系统。西门子提供以太网通信模块或通信处理器，远程访问路由器用信模块或通信处理器，远程访问路由器用于在广域网连接的两个以太网之间实现远于在广域网连接的两个以太网之间实现远程通信。程通信。第第6 6章通信及网络章通信及网络（2）现场总线）现场总线PROFIBUS 安装在制造和过程区域的现场装置与控制室安装在制造和过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线称为现场总线。信的数据总线称为现场总线。西门子通西门子通信网络的中间层为工业现场总线信网络的中间层为工业现场总线PROFlBUS，它是用于车间级和现场级的国际标，它是用于车间级和现场级的国际标准，传输速率最大为准，传输速率最大为12Mbit/s响应时间的典型响应时间的典型值为值为1ms，使用屏蔽，使用屏蔽双绞线电缆（最长双绞线电缆（最长9.6km）或光缆（或光缆（最长最长90km），最多可接），最多可接127个从站个从站。第第6 6章通信及网络章通信及网络PROFlBUS包括三部分：包括三部分：PROFlBUS-DP（Decentralized Periphery）分布式外部设备；分布式外部设备；PROFlBUS-PA（Process Automation）过程）过程自动化；自动化；PROFlBUS-FMS（Fieldbus Message Specification）现场总线报文规范。）现场总线报文规范。S7-200的通讯能力的通讯能力(PROFIBUS-DP)PROFlBUS-DP扩展从站模块扩展从站模块EM277第第6 6章通信及网络章通信及网络S7-115U/H,S5-135US5-155U/H,SIMATIC 505S5-95US7-400M7-400S7-300M7-300主站主站S5-95UET 200OP现场设备现场设备驱动驱动主站主站PG/PCSTEP 7主站主站 主站主站PROFIBUS-DP S7-200S7-200 DP S7-200 DP 从站从站模块模块EM277 EM277 第第6 6章通信及网络章通信及网络第第6 6章通信及网络章通信及网络（3）现场总线）现场总线AS-i 西门子通西门子通信网络的底层包括信网络的底层包括AS-i（执行器（执行器-传传感器接口，感器接口，Actuator Sensor Interface的简称）。的简称）。AS-i是传感器和执行器通信的国际标准，响应时间是传感器和执行器通信的国际标准，响应时间小于小于5ms，使用未屏蔽的双绞线，由总线提供电源，使用未屏蔽的双绞线，由总线提供电源，最长通信距离为最长通信距离为300m，最多，最多62个从站。个从站。AS-i用两芯电缆连接现场的传感器和执行器，用两芯电缆连接现场的传感器和执行器，当前世界上主要的传感器和执行器生产厂家都支当前世界上主要的传感器和执行器生产厂家都支持持AS-i接口，接口，AS-i是单主站系统，西门子的是单主站系统，西门子的SIMATIC系统提供通信处理器作为主站，控制过系统提供通信处理器作为主站，控制过程或现场通信。采用程或现场通信。采用DP/AS-i链接模块可以将链接模块可以将AS-i作为作为Profibus-DP的子网。的子网。第第6 6章通信及网络章通信及网络 CP243-2 S7-200 AS-iCP243-2 S7-200 AS-i主站模块主站模块 第第6 6章通信及网络章通信及网络 中中 继继 器器 供供 电电 单单 元元AS-I AS-I 主主 站站 模模 块块CP243-2CP243-2 AS-i从从 站站 模模 块块 AS-I 双双 绞绞 线线 传传 感感 器器/执执 行行 器器CP243-2 AS-iCP243-2 AS-i接接 口口 模模 块块 CP243-2 CP243-2 特特 性性:执行器执行器执行器执行器,传感器传感器传感器传感器-通讯接口通讯接口通讯接口通讯接口 最大最大最大最大31 31 31 31 AS-i AS-i AS-i AS-i 从站从站从站从站4 4 4 4输入输入输入输入/4/4/4/4输出输出输出输出 双绞线传送电源和数据双绞线传送电源和数据双绞线传送电源和数据双绞线传送电源和数据 扩展简单扩展简单扩展简单扩展简单,灵活布线灵活布线灵活布线灵活布线100 100 100 100 米米米米无中继器无中继器无中继器无中继器 最大循环周期最大循环周期最大循环周期最大循环周期 5 5 5 5 msmsmsms IP65IP65IP65IP65防护等级防护等级防护等级防护等级 模拟量传输模拟量传输模拟量传输模拟量传输 每模块可扩展每模块可扩展每模块可扩展每模块可扩展124DI/124DO 124DI/124DO 124DI/124DO 124DI/124DO 输出输出输出输出/输入点输入点输入点输入点 CP243-2CP243-2第第6 6章通信及网络章通信及网络 AS-i位于自动控制系统的最底层，特别适合于位于自动控制系统的最底层，特别适合于连接需传送开关量的传感器和执行器。连接需传送开关量的传感器和执行器。AS-i属于主属于主从式网络，每个网段只能有一个主站。从式网络，每个网段只能有一个主站。AS-i所有分所有分支电路的最大总长度为支电路的最大总长度为100m，可以用中继器延长。，可以用中继器延长。CP243-2是是SIMATIC S7-200的的AS-i主站通信主站通信处理器，最多可以连接处理器，最多可以连接31个个AS-i从站。从站。第第6 6章通信及网络章通信及网络3.通信类型及协议通信类型及协议（1）通用协议）通用协议（2）公司专用协议）公司专用协议 PPI协议协议 MPI协议协议 Profibus协议协议 自由口协议自由口协议（3）通信类型）通信类型 第第6 6章通信及网络章通信及网络 PPI协议定义了主站和从站，网络中主协议定义了主站和从站，网络中主站向从站发出请求，从站只能对主站发出的站向从站发出请求，从站只能对主站发出的请求作出响应，自己不能发出请求。主站也请求作出响应，自己不能发出请求。主站也可以对网络中其它主站的请求作出相应。可以对网络中其它主站的请求作出相应。协议支持一个网络中协议支持一个网络中127个地址个地址(0126),最多可以有最多可以有32个主站，网络中各设备的地址个主站，网络中各设备的地址不能重叠。运行不能重叠。运行STEP 7-Micro/WIN的计算的计算机默认地址为机默认地址为0，操作员面板的默认地址为，操作员面板的默认地址为1，PLC的默认地址为的默认地址为2。第第6 6章通信及网络章通信及网络qPPI PPI 协议协议PPI PPI 是主从协议是主从协议S7S722X22X既可作主站又可作从站既可作主站又可作从站通讯速率为通讯速率为9.69.6K K，19.2K19.2K和和187.5187.5K K 波特率波特率 qMPI MPI 协议协议用于用于S7S7300300和和S7S7400400与与S7S7200200之间的通讯之间的通讯 通讯速率为通讯速率为19.219.2和和187.5187.5K K波特率波特率 q自由口通讯自由口通讯通讯速率从通讯速率从 1.2 1.2kbps to 9.6k,kbps to 9.6k,19.2k 19.2k 或或 115.2 115.2 KbpsKbps用户可使用自定义的通讯协议与用户可使用自定义的通讯协议与所用的智能设备通讯所用的智能设备通讯qProfibus DPProfibus DP协议协议qAS-I AS-I 接口协议接口协议PPI 第第6 6章通信及网络章通信及网络可编程序控制器常见的有以下类型：可编程序控制器常见的有以下类型：把把计计算算机机或或编编程程器器作作为为主主站站、把把操操作作员员界界面面作作为为主主站站和和把把PLC作作为为主主站站等等类类型型，这这几几种种类类型型又又各各有两种连接：单主站和多主站。有两种连接：单主站和多主站。第第6 6章通信及网络章通信及网络图图6.9单主站结构网络单主站结构网络 图图6.10多主站结构网络多主站结构网络第第6 6章通信及网络章通信及网络仅仅使用仅仅使用S7-200设备的网络配置设备的网络配置一、单主站一、单主站PPI网络网络第第6 6章通信及网络章通信及网络 对于简单的单主站网络来说，编程站可以通对于简单的单主站网络来说，编程站可以通过过PPI多主站电缆或编程站上的通讯处理器多主站电缆或编程站上的通讯处理器(CP)卡与卡与S7-200CPU进行通讯。进行通讯。在图上面的网络实例中，编程站在图上面的网络实例中，编程站(STEP 7-Micro/WIN)是网络的主站。在下面的网络实例是网络的主站。在下面的网络实例中，人机界面中，人机界面(HMI)设备设备(例如例如:TD200、TP或者或者OP)是网络的主站。是网络的主站。在两个网络中，在两个网络中，S7-200CPU都是从站响应来都是从站响应来自主站的要求。自主站的要求。对于单主站对于单主站PPI网络，需要配置网络，需要配置STEP7-Micro/WIN使用使用PPI协议。如果可能的话，请不协议。如果可能的话，请不要选择多主站网络，也不要选中要选择多主站网络，也不要选中PPI高级选框。高级选框。第第6 6章通信及网络章通信及网络二二、多多主主站站PPI网网络络第第6 6章通信及网络章通信及网络 STEP 7-Micro/WIN和和HMl设备都是网络的设备都是网络的主站，它们必须有不同的网络地址。如果使用主站，它们必须有不同的网络地址。如果使用PPI多主站电缆，那么该电缆将作为主站，并且多主站电缆，那么该电缆将作为主站，并且使用使用STEP7-Micro/WIN提供给它的网络地址。提供给它的网络地址。S7-200 CPU将作为从站。将作为从站。对于带多个主站和一个或多个从站的网络，对于带多个主站和一个或多个从站的网络，需配置需配置STEP 7-Micro/WIN使用使用PPI协议，如果可协议，如果可能，还应使能多主网络并选中能，还应使能多主网络并选中PPI高级选框。如高级选框。如果您使用的电缆是果您使用的电缆是PPI多主站电缆，那么多主网多主站电缆，那么多主网络和络和PPI高级选框便可以忽略。高级选框便可以忽略。第第6 6章通信及网络章通信及网络三三、复复杂杂的的PPI网网络络第第6 6章通信及网络章通信及网络 上图给出了一个带点对点通讯的多主网络，上图给出了一个带点对点通讯的多主网络，STEP7-Micro/WIN和和HMI通过网络读写通过网络读写S7-200 CPU，同时，同时S7-2OO CPU之间使用网络读写指令之间使用网络读写指令相互读写数据相互读写数据(点对点通讯点对点通讯)。对于复杂的对于复杂的PPl网络，配置网络，配置STEP7-Micro/WIN使用使用PPl协议时，最好使能多主站，协议时，最好使能多主站，并选中并选中PPI高级选框。如果使用的电缆是高级选框。如果使用的电缆是PPI多主多主站电缆，那么多主网络和站电缆，那么多主网络和PPI高级选框便可以忽高级选框便可以忽略。略。第第6 6章通信及网络章通信及网络实实 际际 应应 用用 的的 PPI PPI 网网 络络 STEP7-Micro 编程软件监控软件 e.g.Protool/pro S7-200S7-200S7-200S7-200TD 200中文操作面板TD 200中文操作面板触摸屏TP270,TP070,TP7第第6 6章通信及网络章通信及网络 调制解调器调制解调器 自由自由口口通讯通讯协议协议 监监 控控 端端 软软 件件第三方第三方PLCS7-200打印机打印机 条条 码码 阅阅 读读 S7-200 S7-200 可通过可通过 自由自由口口通讯通讯协议访问下列设备协议访问下列设备 带用户端软件的带用户端软件的带用户端软件的带用户端软件的PCPC机机机机条条条条 形形形形 码码码码 阅阅阅阅 读读读读 器器器器串串串串 口口口口 打打打打 印印印印 机机机机并并并并 口口口口 打打打打 印印印印 机机机机S7-200S7-200S7-300 with CP S7-300 with CP 340340非非非非Siemens PLCSiemens PLC调制解调器调制解调器调制解调器调制解调器第第6 6章通信及网络章通信及网络STEP7-Micro-winTD200S7-222/224/226 主 站 或 从 站S7-221 从 站 变变 频频 器器 31 31 调制解调器调制解调器S7-226S7-226PPI 协协 议议 自自 由由 口口 协协 议议端口A端口 B变变 频频 器器 1 USS USS 第三方第三方PLC触摸屏触摸屏CPU 226CPU 226双双 485485口可实现口可实现:PPI 和和 自自 由由 口协口协 议议优优 点：双倍网络点：双倍网络 扩展能扩展能 力力同时运行两种自由口协议同时运行两种自由口协议.如如Modbus and USS 同时运行同时运行PPI自由口协议自由口协议2 2 PPIPPI网络网络网络网络2 2 自由口网络自由口网络自由口网络自由口网络1 1 个个个个PPI and 1 PPI and 1 个自由口网个自由口网个自由口网个自由口网 络络络络第第6 6章通信及网络章通信及网络S7-115U/H,S5-135US5-155U/H,SIMATIC 505S5-95US7-400M7-400S7-300M7-300MPI STEP 7S7-22xOPPG/PC19.2 或 187.5 Kb S7-200S7-200的通讯能力的通讯能力(MPI)MPI)第第6 6章通信及网络章通信及网络4.通信设备通信设备（1）通信口）通信口S7-200 CPU主主机机上上的的通通信信口口是是符符合合欧欧洲洲标标准准EN 50170中中Profibus标标 准准 的的 RS-485兼兼容容9针针D型型接接口口。接接口口引引脚脚如如图图8.11所所示示，端端口口0或或端端口口1的的引引脚脚与与Profibus的的名名称称对应关系如表对应关系如表8.1所示。所示。第第6 6章通信及网络章通信及网络图图8.11RS-485引脚引脚第第6 6章通信及网络章通信及网络（2）网络连接器）网络连接器网网络络连连接接器器可可以以用用来来把把多多个个设设备备很很容容易易地地连连接接到到网网络络中中。网网络络连连接接器器有有两两种种类类型型：一一种种是是仅仅提提供供连连接接到到主主机机的的接接口口，另另一一种种增增加加了了一一个个编编程程接接口口。带带有有编编程程口口的的连连接接器器可可以以把把编编程程器器或或操操作作员员面面板板直直接接增增加加到到网网络络中中，编编程程口口传传递递主主机机信信号号的的同同时时，为这些设备提供电源，而不用另加电源。为这些设备提供电源，而不用另加电源。第第6 6章通信及网络章通信及网络第第6 6章通信及网络章通信及网络（3）通信电缆）通信电缆 网络电缆网络电缆 PC/PPI电缆电缆 表各开关与参数关系对应表表各开关与参数关系对应表第第6 6章通信及网络章通信及网络（4）网络中继器）网络中继器网网络络中中继继器器在在Profibus可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，每每个个中中继器为网络段提供偏置和终端匹配。继器为网络段提供偏置和终端匹配。每每个个网网络络中中最最多多可可以以有有9个个中中继继器器，每每个个中中继继器器最最多可再增加多可再增加32个设备。个设备。第第6 6章通信及网络章通信及网络 每个网段每个网段每个网段每个网段32323232个网络节点个网络节点个网络节点个网络节点 每个网段长每个网段长每个网段长每个网段长50 50 50 50 米米米米(不用中继器不用中继器不用中继器不用中继器)可通过中继器扩展网络可通过中继器扩展网络可通过中继器扩展网络可通过中继器扩展网络 最多最多最多最多9 9 9 9 个中继器个中继器个中继器个中继器 网络可包含网络可包含网络可包含网络可包含127127127127节点节点节点节点 网络可包含网络可包含网络可包含网络可包含32323232个主站个主站个主站个主站 网络总长网络总长网络总长网络总长9600 9600 9600 9600 米米米米 PPI PPI 网网 络络 扩扩 展展 连连 接接第第6 6章通信及网络章通信及网络 一个网段一个网段 一个网段一个网段 一个网段一个网段 50米米 最多最多1000米米 50米米中继器中继器PPI PPI 网网 络络 扩扩 展展 连连 接接第第6 6章通信及网络章通信及网络（5）调制解调器）调制解调器用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主主机机之之间间的的远远距距离离通通信信。以以11位位调调制制解解调调器器为为例例，通信连接如下图通信连接如下图8.12所示。所示。返回本节返回本节第第6 6章通信及网络章通信及网络6.2通信实现通信实现 6.2.1确立通信方案确立通信方案 6.2.2参数组态参数组态 返回本章首页返回本章首页第第6 6章通信及网络章通信及网络6.2.1确立通信方案确立通信方案 包包括括根根据据实实际际通通信信需需要要选选择择单单主主站站或或多多主主站站，同同时时确确定定各各站站的的编编号号；选选择择实实现现通通信信的的硬硬件件，如如选选择择用用PC/PPI电电缆缆，还是用还是用CP卡、卡、MPI卡、卡、EM 277通信模块或调制解调器等。通信模块或调制解调器等。这几种通信硬件的性能如表这几种通信硬件的性能如表6.3所示。所示。返回本节返回本节第第6 6章通信及网络章通信及网络6.2.2参数组态参数组态 1.通信设置通信设置 2.安装或删除通信接口安装或删除通信接口 3.参数设置参数设置 第第6 6章通信及网络章通信及网络1.通信设置通信设置 图图8.13通信设置状态通信设置状态第第6 6章通信及网络章通信及网络图图8.14通信设置通信设置第第6 6章通信及网络章通信及网络2.安装或删除通信接口安装或删除通信接口（1）安装接口）安装接口（2）删除接口）删除接口图图6.15安装安装/删除删除第第6 6章通信及网络章通信及网络3.参数设置参数设置 在在图图7.14所所示示的的对对话话框框，单单击击Properties按按钮钮，将将弹弹出出参参数数设设置置对对话话框框，如如图图8.16所所示示。其其中中有有两两个个选选项项卡卡：PPI选选 项项 卡卡 和和Local Connection选选项项卡。卡。图图6.16参数设置（参数设置（PPI选项卡）选项卡）返回本节返回本节第第6 6章通信及网络章通信及网络6.3网络通信网络通信 6.3.1 控制寄存器和传送数据表控制寄存器和传送数据表 6.3.2 网络指令网络指令 6.3.3 应用实例应用实例 返回本章首页返回本章首页第第6 6章通信及网络章通信及网络6.3.1控制寄存器和传送数据表控制寄存器和传送数据表 1.控制寄存器控制寄存器将特殊标志寄存器中的将特殊标志寄存器中的SMB30和和SMB130的低的低2位置为位置为2#10，其他位为，其他位为0，即，即SMB30和和SMB130的值为的值为16#2，则可以控制将，则可以控制将S7-200 CPU设置为设置为PPI主站模式。主站模式。第第6 6章通信及网络章通信及网络第第6 6章通信及网络章通信及网络表表6.4 传送数据表格式传送数据表格式2.传送数据表传送数据表（1）数据表格式）数据表格式执行网络读写指令时，执行网络读写指令时，PPI主站与从站之间的数据以数主站与从站之间的数据以数据表的格式传送。传送数据表的程式描述如表据表的格式传送。传送数据表的程式描述如表6.4所示。所示。第第6 6章通信及网络章通信及网络（2）状态字节）状态字节传传送送数数据据表表中中的的第第一一个个字字节节为为状状态态字字节节，各各位位及及其的含义如下：其的含义如下：E1、E2、E3、E4错误编码。如果执行指令后错误编码。如果执行指令后E位为位为1，则由这，则由这4位返回一个错误码。这位返回一个错误码。这4位位组成的错误编码及含义如表组成的错误编码及含义如表6.5所示。所示。D 完成（操作已完成）：完成（操作已完成）：0=未完成未完成 1=完成完成A 有效（操作已被排队）：有效（操作已被排队）：0=无效无效 1=有效有效E 错误（操作错误）：错误（操作错误）：0=无错误无错误 1=有错误有错误第第6 6章通信及网络章通信及网络表表6.5 错误编码错误编码返回本节返回本节第第6 6章通信及网络章通信及网络6.3.2 网络指令网络指令 网络指令有两条：网络指令有两条：NETR和和NETW。1.NETR指令指令NETR，网网络络读读指指令令。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从从远远程程设设备备上上接接收收数数据据并并形形成成数数据据表表TBL。NETR指指令令最最多多可可从从远远程程站站点点上上读读16个个字字节的信息。节的信息。指令格式：指令格式：NETR TBL,PORT例：例：NETR VB200,0第第6 6章通信及网络章通信及网络2.NETW 指令指令NETW网网络络读读指指令令。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，通通过过端端口口PORT将将数数据据表表TBL中中的的数数据据发发送送到到从从远远程程设设备。备。NETW指指令令最最多多可可向向远远程程站站点点上上写写16个个字节的信息。字节的信息。指令格式：指令格式：NETW TBL,PORT使使能能流流输输出出ENO为为0的的出出错错条条件件为为：SM4.3（运运行行编编程程错错误误），0006（运运行行程序间接寻址错误）。程序间接寻址错误）。返回本节返回本节第第6 6章通信及网络章通信及网络6.3.3 应用实例应用实例 有有一一简简单单网网络络，结结构构如如下下图图所所示示。其其中中TD200为为主主站站，在在RUN模模式式下下，CPU 224在在用用户户程程序序中中允允许许PPI主主站站模模式式，可可以以利利用用NETR和和NETW指指令令来来不不断断读读写写两两个个CPU 221模模块中的数据。块中的数据。第第6 6章通信及网络章通信及网络操作要求：操作要求：站站4要要读读写写两两个个远远程程站站（站站2和和站站3）的的状状态态字字节节和和计计数数值值（分分别别放放在在VB100和和VW101中中）。如如果果某某个个远远程程站站中中的的计计数数值值达达到到200，站站4将将发发生生一一定定动动作作，并并将将该该远远程程站站的的计计数数值清值清0，重新计数。，重新计数。CPU 224通通信信端端口口号号为为0，从从VB200开开始始设设置置接接收收和和发发送送缓缓冲冲区区。接接收收缓缓冲冲区区从从VB200开开始始，发发送送缓缓冲冲区区从从VB250开开始始，内内容容如如表表6.6所所示示。该该网网络络通通信信用用户户程程序序如如下下图图所所示。示。第第6 6章通信及网络章通信及网络表表6.6 缓冲区设置缓冲区设置第第6 6章通信及网络章通信及网络第第6 6章通信及网络章通信及网络第第6 6章通信及网络章通信及网络第第6 6章通信及网络章通信及网络举举 例例：用用 NETR和和 NETW指指 令令 实实 现现 两两 台台 S7-226PLC之之间间的的数数据据通通信信，2#站站为为主主站站，3#站站为为从从站站，编编程程用用的的计计算算机机的的站站地地址址为为0。要要求求用用2#的的I0.0I0.7控控制制3#站站的的Q0.00.7，用用3#的的I0.0I0.7控制控制2#站的站的Q0.00.7。状态状态字节字节远程站远程站地址地址远程站远程站数据区数据区指针指针读写数读写数据长度据长度数据字数据字节节NETRVB100 VB101 VB102 VB106 VB107NETWVB110 VB111 VB112 VB116 VB117第第6 6章通信及网络章通信及网络第第6 6章通信及网络章通信及网络