S7系列PLC工业通讯.ppt

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1、S7系列PLC工业通讯,基于物理硬件： 1、RS-485 2、Industry Ethernet,RS-485 总线段,5V(6),0V(5),5V(6),0V(5), ,390 Ohm,220 Ohm,390 Ohm,390 Ohm,220 Ohm,390 Ohm,B,A,最大32个总线站,总线终端电阻开关,连PROFIBUS电缆,A1,B1,A2,B2,A1,B1,A2,B2,9芯sub D插头连接器引脚分配,RS-485 总线段最大允许通讯长度由何决定?,1、硬件端口是否隔离,2、传输波特率,非隔离型 9.6Kbps187.5Kbps 50M 隔离型 9.6Kbps187.5Kbps 1

2、000M 1.5Mbps 200M 12Mbps 100M,结论：通讯距离与通讯协议无关,RS-485 总线段通讯距离如何延长?,一、 中 继 器,RS-485 总线段通讯距离如何延长?,二、光纤链路模块 OLM 传输波特率：100Mbps 发射波长：860nm 多模光纤 03Km 1300nm 多模光纤 010Km 单模光纤 015Km 光纤的长度与在特定波长下的模式带宽和衰减有关,长距离通讯时 Profibus 参数如何设置?,长距离通讯时 Profibus 参数如何设置?,Industry Ethernet,1、硬件基于RJ45：100M 直连 交叉 1 2 3 6 2、硬件基于多模玻璃

3、光纤： 100Mbit/s ST=BFOC头 3KM 1Gbit/s SC头 750M 3、硬件基于单模玻璃光纤： 100Mbit/s ST=BFOC头 26KM 1Gbit/s SC头 10KM,西门子S7系列PLC支持的网络协议和服务,西门子PLC之间常用的两种主-主通讯方式,1、S7 通讯协议 2、S5兼容通讯协议,特点：1、仅针对西门子PLC系统的优化通信方式 2、必须要通过Netpro进行连接组态,S7通讯协议特点：,1、服务器-客户机 通讯方式,2、S7通信占用CPU的静态连接资源,3、CPU 用于S7通信的连接数目随CPU型号及性能而 决定，可在硬件组态中查询。 S7-300 基

4、本16个连接 S7-400 基本32个连接,4、在 连 接 表 中 建 立 S7 CONNECTION，并 在CPU 中 调 用SFB /FB建 立 通 信 区。,支持S7通信的硬件及其连接资源,1、MPI网络,支持S7通信的硬件及其连接资源,2、PROFIBUS网络,支持S7通信的硬件及其连接资源,3、Industry Ethernet 网络,S7通信所需功能块,1、服务器、客户端双边编程访问, 通讯伙伴必须既可以做服务器，也可以做客户机, 用于大数据量通讯，需要通讯伙伴确认,SFB12/FB12 BSEND R_ID SFB13/FB13 BRECV 最大通讯数据位64K 字 节,S7通信

5、所需功能块,2、单边编程访问方式, 读写通信Server 端数据而无需对方编程, 通讯区透明访问,SFB14/FB14 GET 规定对方发送数据区域 规定本方接收数据区域,SFB15/FB15 PUT 规定本方发送数据区域 规定对方接收数据区域,S7通信的数据量,S5兼容通讯协议特点：,1、仅支持Industry Ethernet 和PROFIBUS两类子网,2、需要通讯伙伴双边编程，都需要调用 FC 5 AG_SEND FC6 AG_RECEIVE 功能块,支持S5兼容通信的硬件及其连接资源,1、PROFIBUS网络,支持S5兼容通信的硬件及其连接资源,2、Industry Ethernet

6、 网络,PPI 通讯(Prj_1), 专门为S7-200开发的仅用于200之间进行通讯的协议, 仅支持RS-485的硬件（port0 & port1）EM277不可, 主-从协议，可以同时作为主站和从站，主站数=32, 通过向导调用 NetR/NetW 指令, 可建立最多24条网络读写指令，每条最多读写16个字节数据，最多8条指令同时激活。,MPI 通讯, MultiPoint Interface 多点串行通信, 通讯速率19.2K12Mbps，常用为187.5Kbps, 网络最大节点数为32个, PLC之间基于MPI的三种通信方式： 全局数据包通信方式 GD 无组态连接通信方式 S7 Bas

7、ic 通信 组态连接通信方式 S7 通信,1、MPI 协议下的 S7 Basic 通信, 用于S7-200/300/400之间的，无需组态，无需建立连接, 调用SFC 67(X_GET) 读服务器指定数据区数据 SFC 68(X_PUT) 写数据到服务器指定数据区, 单边编程通信方式，编写程序一方即为客户机, 数据区最大长度为76字节, 通讯建立后在通讯信息中产生一个S7-Basic的连接,MPI 通讯,Prj_2,CPU 315-2DP （2）与S7-200（4）进行无组态的MPI 通讯 S7-300 S7-200 MW20MW50 VW1000VW1030 DB10.DBB0DBB7 QB

8、0QB7,MPI 通讯,Prj_2,MPI 通讯,2、MPI 协议下的 S7 通信, 用于S7-300/400，或者S7-400/400之间的通信, S7-300/400通讯时为单边编程通信方式，编写程序一方S7-400为客户机，S7-300只能作为服务器。 S7-400/400通讯时为双边编程通信方式。, 数据区最大长度为160字节, 通讯建立后在通讯信息中产生一个S7的连接,MPI 通讯,Prj_3,CPU 414-4H(2) 与 CPU 414-4H (3) 进行MPI协议下的S7 通讯 CPU 414-4H(2) CPU 414-4H (3) DB1.DBB0DBB19 DB2.DBB

9、0DBB19 DB2.DBB0DBB19 DB1.DBB0DBB19,MPI 通讯, 首先需要在NetPro中建立S7连接 注意：”One-way” & “Establish an active connection” 的区别, 而后调用单边编程或者双边编程的程序即可,Prj_3,MPI 通讯,Prj_3,MPI 通讯,Prj_3,MPI 通讯,Prj_3,MPI 通讯,使能 “Establish an active connection”客户机侧程序,Prj_3,MPI 通讯,未使能 “Establish an active connection”服务器侧程序,Prj_3,MPI 通讯,PR

10、OFIBUS 通讯, 通讯速率9.6K12Mbps，常用为1.5Mbps, 网络最大节点数为32个，最大4个网段, PLC之间基于 PROFIBUS 的通信方式： PROFIBUS-DP 主-从通信 PROFIBUS-FMS 主-主通信 S7 通信 主-主通信 S5 兼容通信(FDL) 主-主通信,1、PROFIBUS 协议下的 S7 通信,PROFIBUS 通讯,Prj_4,CPU 414-4H(2) 与 CPU 313C-2DP (3) 进行PROFIBUS协议下的S7 通讯，且分别下挂ET200M分布式IO CPU 414-4H(2) CPU 313C-2DP (3) DB100.DBB

11、0DBB31 DB100.DBB0DBB31 DB200.DBB0DBB31 DB200.DBB0DBB31,S7通信 可以与 PROFIBUS-DP通信在同一网络中并行,PROFIBUS 通讯,Prj_4,PROFIBUS 通讯,Prj_4,PROFIBUS 通讯,Prj_4,2、PROFIBUS 协议下的 S5 兼容通信,PROFIBUS 通讯,Prj_5,两个 CPU315-2DP 通过 CP343-5 进行 PROFIBUS 协议下的 S5 兼容通讯 CP342-5 1 (3) CP342-5 2 (4) DB1.DBB0DBB19 DB2.DBB0DBB19 DB2.DBB0DBB1

12、9 DB1.DBB0DBB19,PROFIBUS 通讯,Prj_5,PROFIBUS 通讯,Prj_5,通讯双方都需要编写FC5，FC6发送/接收程序,3、PROFIBUS-DP 协议下的主-从通信,PROFIBUS 通讯,Prj_6,CPU315-2DP 通过 CP342-5(2) 做主站与EM277(3)及 CPU315-2DP(4)作为从站进行 PROFIBUS-DP主从通讯 CP342-5 (2) EM277(3) QB16QB47 VB100VB131 IB16IB47 VB132VB163 CP342-5 (2) CPU315-2DP(4) QB56QB71 IB56IB71 IB

13、56IB71 QB56QB71,PROFIBUS 通讯,Prj_6,1、通过 CP342-5 组态的 I 区和 Q 区非实际的过程映象区地址，而是CP 342-5模块内部的虚拟通信区；,CP 342-5 模块的使用特点：,2、使用 CP342-5 模块必须调用 FC1 “DP_SEND” , FC2 “DP_RECEIVE” 指令将虚拟的映象区地址转换为实际地址；,3、需要注意这个虚拟的通信区域也是有数量限制的： Input 和 Output 区分别为2160 Bytes；,PROFIBUS 通讯,Prj_6,PROFIBUS 通讯,Prj_6,PROFIBUS 通讯,Prj_6,PROFIB

14、US 通讯,Prj_6,PROFIBUS 通讯,Prj_6,QB56QB71 56IB71 ？,Industry Ethernet 通讯,1、工业以太网协议下的 S7 通信,2、工业以太网协议下的 S5 兼容通信,Industry Ethernet 通讯,ISO-Communication,ISO 传输服务通过组态连接提供SEND/RECEIVE interface服务在以太网上传输数据。组态的连接自动的被ISP传输服务所监视。最大传输数据量为8K 字节。 选择建立ISO连接只需要在Netpro下新建连接，类型选择为“ISO transport connection”即可。此时该服务使用的协议

15、为ISO协议。 ISO通讯速度较快，可是不能实现网络路由，只能用于局域网通讯。,S5-compatible communication service,Industry Ethernet 通讯,ISO- on- TCP,RFC1006 标准用于将数据打包，同时实现将ISO协议映射到TCP协议上，从而使网络连接突破了局域网的限制 ，可以路由到公网上去。 同样，数据自动重发功能和基于第2层的CRC校验保证了数据传输的完整性和可靠性，通讯方可以进行接收数据的确认。 数据的最大传输量为8K字节。 选择建立ISO-on-TCP连接只需要在Netpro下新建连接，类型选择为“ISO-on-TCP conn

16、ection”即可。此时该服务使用的协议为ISO-on-TCP 协议。,S5-compatible communication service,Industry Ethernet 通讯,TCP/IP communication,TCP/IP 提供面向连接的数据通讯，数据并不会被打包因而并没有数据包确认位，再者TCP服务提供了统一的socket 接口到每一个终端，因而数据块（最大8K字节）可以整体发送，这和ISO-on-TCP 不同，因为ISO-on-TCP在这里要花费较多的时间。 选择建立TCP连接只需要在Netpro下新建连接，类型选择为“TCP connection”即可。可以看到此时的通

17、讯通过IP地址和PORT号来收发数据，此时该服务使用的协议为TCP 协议。,S5-compatible communication service,Industry Ethernet 通讯,UDP communication,UDP提供简单数据传输，无需确认，与TCP同属第4层协议。通过IP地址进行寻址，最大发送数据量为2K字节。同TCP相比，UDP属于无连接的协议，数据报文无需确认（当然，这在一定程度上也防止了数据”泛洪”）。 选择建立UDP连接只需要在Netpro下新建连接，类型选择为“UDP”即可。可以看到此时的通讯通过IP地址和PORT号来收发数据, 此时该服务使用的协议为UDP 协议。,S5-compatible communication service,Thank you 谢谢！,