PLC通信指令編程及應(yīng)用

1、PLC通信指令的應(yīng)用通信指令的應(yīng)用n任務(wù)一 S7-200之間的PPI通信n任務(wù)二 S7-200與S7-300 通信n任務(wù)三 S7-200與變頻器通信n任務(wù)四 S7-200 PLC的自由口通信任務(wù)一 S7-200之間的PPI通信n知識(shí)點(diǎn)：n了解通信基本知識(shí)。n了解S7-200 PLC支持的通信協(xié)議。n掌握網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令的使用。n技能點(diǎn)：n會(huì)構(gòu)建兩臺(tái)S7-200通信網(wǎng)絡(luò)。n會(huì)對(duì)PPI通信參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。 任務(wù)提出任務(wù)提出nPPI通信協(xié)議是西門(mén)子專(zhuān)門(mén)為S7-200系列PLC開(kāi)發(fā)的通信協(xié)議，如何實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)S7-200系列PLC之間的PPI通信？一、通信的基本知識(shí)一、通信的基本知識(shí) 數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信就是將數(shù)據(jù)

2、信息通過(guò)適當(dāng)?shù)膫魉碗娐窂囊慌_(tái)機(jī)器傳送到另一臺(tái)機(jī)器。這里的機(jī)器可以是計(jì)算機(jī)、PLC或具有數(shù)據(jù)通信功能的其他數(shù)字設(shè)備。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)一般由傳送設(shè)備、傳送控制設(shè)備和傳送協(xié)議及通信軟件等組成。1.基本概念和術(shù)語(yǔ)基本概念和術(shù)語(yǔ)2.傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析（1） 并行傳輸和串行傳輸并行傳輸和串行傳輸并行傳輸是指通信中同時(shí)傳送構(gòu)成一個(gè)字或字節(jié)的多位二進(jìn)制數(shù)據(jù)。串行傳輸是指通信中構(gòu)成一個(gè)字或字節(jié)的多位二進(jìn)制數(shù)據(jù)是一位一位被傳送的。并行通行的通信速度高并行通行的通信速度高，不用過(guò)多考慮同步問(wèn)題，適用于距離較近時(shí)的數(shù)據(jù)通信，一般用于PLC的內(nèi)部通信中，如PLC內(nèi)部元件之間、PLC與擴(kuò)展模塊之間的數(shù)據(jù)通信

3、。串行通信易于實(shí)現(xiàn)串行通信易于實(shí)現(xiàn)，比較便宜，在長(zhǎng)距離連接中比并行通在長(zhǎng)距離連接中比并行通信更可靠，但傳輸速度較慢信更可靠，但傳輸速度較慢，一般用于PLC與計(jì)算機(jī)之間、多臺(tái)PLC之間的數(shù)據(jù)通信。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析（1）并行傳輸和串行傳輸）并行傳輸和串行傳輸（2） 異步傳輸和同步傳輸異步傳輸和同步傳輸在異步傳輸中，信息以字符為單位進(jìn)行傳輸。每個(gè)字符由一個(gè)起始位、78個(gè)數(shù)據(jù)位、一個(gè)奇偶校驗(yàn)位（可有可無(wú)）和停止位（1位、1.5或2位）組成。異步傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)就是收、發(fā)雙方不需要嚴(yán)格的位同步，所謂“異步”是指字符與字符之間的異步，字符內(nèi)部仍為同步。 在同步傳輸中，不僅字符內(nèi)部為同步，

4、字符與字符之間也要保持同步。 同步傳輸?shù)奶攸c(diǎn)是可獲得較高的傳輸速度，但實(shí)現(xiàn)起來(lái)較復(fù)雜。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析（3） 基帶傳輸和頻帶傳輸基帶傳輸和頻帶傳輸基帶傳輸就是在數(shù)字通信的信道上直接傳送數(shù)據(jù)的基帶信號(hào)，即按照數(shù)據(jù)波的原樣進(jìn)行傳輸，不包含有任何調(diào)制，它是最基本的數(shù)據(jù)傳輸方式。在進(jìn)行遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，通常將基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，通常將基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，再通過(guò)帶通型模擬信道傳輸調(diào)制后的信號(hào)，接收方通過(guò)解接收方通過(guò)解調(diào)器調(diào)器得到原來(lái)的基帶信號(hào)，這種傳輸方式稱(chēng)為頻帶傳輸。在PLC網(wǎng)絡(luò)中，大多采用基帶傳輸，一般不采用頻帶傳輸?shù)姆绞?。遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)，為降低成本，傳輸線頻帶不夠?qū)?，使信?hào)嚴(yán)重失真、衰減，常采用的

5、方法是調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)技術(shù)。 知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析（4） 傳輸速率傳輸速率傳輸速率是指單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒘?，它是衡量系統(tǒng)傳輸性能的主要指標(biāo)，其單位為，表示每秒傳送的二進(jìn)制位數(shù)。常用波特率19200bit/s、9600 bit/s、4800bit/s、2400bit/s、1200bit/s等。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析（5） 信息交互方式信息交互方式常用的信息交互方式有單工通信、半雙工和全雙工通信三種。其中單工通信是指信息始終保持一個(gè)方向傳輸，發(fā)送端和接收端是固定的，如圖5-3a所示。例如無(wú)線電廣播、電視廣播等就屬于這種類(lèi)型。半雙工通信是指數(shù)據(jù)可以在兩個(gè)方向上傳輸，但同一時(shí)刻只限

6、于一個(gè)方向傳輸，如圖5-3b所示。例如對(duì)講機(jī)就屬于這種類(lèi)型。全雙工通信是指通信雙方能夠同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，如圖5-3c所示。RS-232、RS-422采用的都是全雙工通信方式。在PLC通信中常采用半雙工和全雙工通信。 a） 單工通信示意圖 b） 半雙工通信示意圖 c） 全雙工通信示意圖2. 傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)中連接收發(fā)雙方的物理通路，也是通信中實(shí)際傳送信息的載體。傳輸介質(zhì)大致可分為有線介質(zhì)和無(wú)線介質(zhì)。常用的有線介質(zhì)有雙絞線、同軸電纜和光纖雙絞線、同軸電纜和光纖等。無(wú)線介質(zhì)是指在空間傳播的電磁波、紅外線、微波等電磁波、紅外線、微波等。PLC網(wǎng)絡(luò)中，普遍使用的是有線介質(zhì)。知識(shí)點(diǎn)剖

7、析知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析（1）雙絞線）雙絞線一對(duì)相互絕緣的線以螺旋形式絞合在一起就構(gòu)成了雙絞線，它是一種使用廣泛且價(jià)格低廉的傳輸介質(zhì)，分為非屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線兩種。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析（2）同軸電纜）同軸電纜同軸電纜由內(nèi)導(dǎo)體銅質(zhì)芯線、絕緣層、鋁箔、屏蔽層和塑料保護(hù)層5部分構(gòu)成，如圖5-5所示。與雙絞線相比，同軸電纜抗干擾能力強(qiáng)，能夠應(yīng)用于頻率更高、數(shù)據(jù)傳輸速率更快的場(chǎng)合。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析（3）光纖）光纖光纖是一種傳輸光信號(hào)的傳輸媒介，其從中心到外層分別為光纖芯、包層、保護(hù)層，如圖5-6所示。光纖芯是一種橫截面積很小質(zhì)地脆、易斷裂的光導(dǎo)纖維，制造這種纖維的材料可以是玻璃也可以是塑

8、料。光纖芯的外層裹有一個(gè)包層，它由折射率比光纖芯小的材料制成。正是由于在光纖芯與包層之間存在著折射率的差異，光信號(hào)到達(dá)包層的界面上發(fā)生全反射，從而保證了光纖的低衰減、長(zhǎng)距離傳輸。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析二、二、S7-200 PLC通信部件介紹通信部件介紹1.1.通信端口通信端口S7-200系列PLC內(nèi)部集成的PPI接口的物理特性為RS-485串行接口，為9針D型連接器，該端口也符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN50170中PROFIBUS標(biāo)準(zhǔn)。RS-485RS-485只有一對(duì)平衡差分信號(hào)線用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)只有一對(duì)平衡差分信號(hào)線用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，使用RS-485通信接口和連接電路可以組成串行通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)分布式控

9、制系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)中最多可以由32個(gè)子站組成。為提高網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力，在網(wǎng)絡(luò)的兩端要并聯(lián)兩個(gè)電阻，阻值一般為120。RS-485的通信距離可以達(dá)到1200m。在在RS-485RS-485通信網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)設(shè)備都有一個(gè)編號(hào)用通信網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)設(shè)備都有一個(gè)編號(hào)用以區(qū)分其他設(shè)備，這個(gè)編號(hào)稱(chēng)為地址，地址必須是唯一的以區(qū)分其他設(shè)備，這個(gè)編號(hào)稱(chēng)為地址，地址必須是唯一的，否則會(huì)引起通信混亂。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析二、二、S7-200 PLC通信部件介紹通信部件介紹1.1.通信端口通信端口表5-1 S7-200端口各引腳的名稱(chēng)及表示的意義 知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析二、二、S7-200 PLC通信部件介紹通信部件介紹2.2.網(wǎng)

10、絡(luò)連接器網(wǎng)絡(luò)連接器為了把多個(gè)設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)中，西門(mén)子公司提供了兩種網(wǎng)絡(luò)連接器：標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)連接器和帶編程接口的連接器。 a）標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)連接器 b）帶編程接口的連接器 知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析二、二、S7-200 PLC通信部件介紹通信部件介紹2.2.網(wǎng)絡(luò)連接器網(wǎng)絡(luò)連接器兩種連接器也都有選擇開(kāi)關(guān)，可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行偏置和終端匹配，當(dāng)開(kāi)關(guān)在ON位置時(shí)，有偏置電阻和終端電阻，在OFF位置時(shí)未接偏置電阻和終端電阻，如圖5-8所示，圖中A、B線之間的終端電阻是220，可以吸收網(wǎng)絡(luò)上的反射波，增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度。偏置電阻390，用于在電氣情況復(fù)雜時(shí)確保A、B信號(hào)的相對(duì)關(guān)系，保證0、1信號(hào)的可靠性。圖5-8 典型網(wǎng)絡(luò)連接器使用

11、 知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析三、三、S7-200 PLC的通信協(xié)議的通信協(xié)議 西門(mén)子S7-200 PLC支持多種通信協(xié)議，根據(jù)所使用的機(jī)型，網(wǎng)絡(luò)可以支持一個(gè)或多個(gè)協(xié)議。如點(diǎn)到點(diǎn)（Point-to-Point）接口協(xié)議（PPI）、多點(diǎn)（Multi-Point）接口協(xié)議（MPI）、自由口通信協(xié)議、現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議和工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。 1PPI協(xié)議 PPIPPI是一種主是一種主- -從協(xié)議從協(xié)議：主站設(shè)備發(fā)送請(qǐng)求到從站設(shè)備，從站設(shè)備響應(yīng)這個(gè)請(qǐng)求。從站設(shè)備不發(fā)信息，只能等待主站的請(qǐng)求并對(duì)請(qǐng)求做出響應(yīng)。主站靠一個(gè)由PPI協(xié)議管理的共享連接來(lái)與從站通信。PPIPPI并不限制與任意一個(gè)從站通信的主站數(shù)量，但并不限制與任

12、意一個(gè)從站通信的主站數(shù)量，但是在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，主站的個(gè)數(shù)不能超過(guò)是在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，主站的個(gè)數(shù)不能超過(guò)3232。PPIPPI通信協(xié)議用于通信協(xié)議用于S7-200S7-200與編程計(jì)算機(jī)之間、與編程計(jì)算機(jī)之間、S7-200 PLCS7-200 PLC之間、之間、S7-200 PLCS7-200 PLC與與HMIHMI（人機(jī)界面）之間的通信。在此模式下可以使用網(wǎng)絡(luò)讀、寫(xiě)（人機(jī)界面）之間的通信。在此模式下可以使用網(wǎng)絡(luò)讀、寫(xiě)指令來(lái)讀寫(xiě)其他設(shè)備中的數(shù)據(jù)。指令來(lái)讀寫(xiě)其他設(shè)備中的數(shù)據(jù)。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析三、三、S7-200 PLC的通信協(xié)議的通信協(xié)議 2MPI協(xié)議 MPI允許主-主通信和主-從通信，選擇何種方式

13、依賴(lài)于設(shè)備類(lèi)型。如果是S7-300 PLC，由于所有的S7-300 PLC都必須是網(wǎng)絡(luò)主站，所以應(yīng)進(jìn)行主-主通信方式。如果設(shè)備是S7-200 PLC，那么就進(jìn)行主-從通信方式，因?yàn)镾7-200 PLC只能做MPI從站。 3PROFIBUS協(xié)議 PROFIBUS是世界上第一個(gè)開(kāi)放式現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，是用于車(chē)間級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，其傳輸速率最大為12 Mbit/s，響應(yīng)時(shí)間的典型值為1ms，最多可接127個(gè)從站。 在S7-200 PLC中，CPU22X都可以通過(guò)增加EM277 PROFIBUS-DP擴(kuò)展模塊的方法接入PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析三、三、S7-200 PLC的通信協(xié)議的通

14、信協(xié)議 PROFIBUS協(xié)議通常用于實(shí)現(xiàn)與分布式I/O的高速通信。PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)通常有一個(gè)主站和若干個(gè)I/O從站，主站能夠控制總線，并通過(guò)配置可以知道并通過(guò)配置可以知道I/OI/O從站的類(lèi)型和站號(hào)從站的類(lèi)型和站號(hào)。當(dāng)主站獲得總線控制權(quán)后，可以主動(dòng)發(fā)送信息，從站可以接收信號(hào)并給予響應(yīng)，但沒(méi)有控制總線的權(quán)力。PROFIBUS除了支持主/從模式，還支持多主/多從的模式。 4TCP/IP協(xié)議 為了實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理自動(dòng)化與工業(yè)控制自動(dòng)化的無(wú)縫接合，工業(yè)以太網(wǎng)成為了工業(yè)控制系統(tǒng)中一種新的工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)擴(kuò)展模塊（CP243-1）或互聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展模塊（CP243-1 IT），S7-200將能支持T

15、CP/IP以太網(wǎng)通信。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析三、三、S7-200 PLC的通信協(xié)議的通信協(xié)議 5自由口通信協(xié)議 自由口通信協(xié)議方式（Freeport Mode）是S7-200 PLC的一個(gè)很有特色的功能。自由口通信協(xié)議的應(yīng)用，使可通信的范圍大大增加，控制系統(tǒng)配置更加靈活、方便。應(yīng)用此種方式，使S7-200 PLC可以使用任何公開(kāi)的通信協(xié)議，并能與具有串口的外設(shè)智能設(shè)備和控制器進(jìn)行通信：如打印機(jī)、條碼閱讀器、調(diào)制解調(diào)器、變頻器和上位PC等。也可以用于兩個(gè)CPU之間簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)交換。 與外部設(shè)備連接后，用戶(hù)程序可以通過(guò)使用發(fā)送中斷、接收中斷、發(fā)送指令（XMT）和接收指令（RCV）對(duì)通信口操作。在自由通

16、信口模式下，通信協(xié)議完全由用戶(hù)程序控制。另外，自自由口通信模式只有在由口通信模式只有在CPUCPU處于處于RUNRUN模式時(shí)才允許。模式時(shí)才允許。當(dāng)CPU處于STOP模式時(shí)，自由通信口停止，通信口轉(zhuǎn)換成正常的PPI協(xié)議操作。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析四、網(wǎng)絡(luò)讀四、網(wǎng)絡(luò)讀/寫(xiě)指令寫(xiě)指令 1網(wǎng)絡(luò)讀指令 網(wǎng)絡(luò)讀指令（Network Read）如圖5-9a所示，當(dāng)當(dāng)ENEN為為ONON時(shí)，執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)通信命令，初始化通信時(shí)，執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)通信命令，初始化通信操作，通過(guò)指定端口（操作，通過(guò)指定端口（PORTPORT）從遠(yuǎn)程設(shè)備上讀）從遠(yuǎn)程設(shè)備上讀取數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)表（取數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)表（TBLTBL）中。）中。NET

17、R指令最多可以從遠(yuǎn)程站點(diǎn)上讀取16個(gè)字節(jié)。 PORT指定通信端口，如果只有一個(gè)通信端口，那么此值為0。有兩個(gè)通信端口時(shí)，此值可以是0或1，分別對(duì)應(yīng)使用的通信端口。 2網(wǎng)絡(luò)寫(xiě)指令 網(wǎng)絡(luò)寫(xiě)指令（Network Write）如圖5-9b所示，當(dāng)當(dāng)ENEN為為ONON時(shí)，執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)通信命令，初始化通信時(shí)，執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)通信命令，初始化通信操作，通過(guò)指定端口（操作，通過(guò)指定端口（PORTPORT）向遠(yuǎn)程設(shè)備發(fā)送）向遠(yuǎn)程設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)表（數(shù)據(jù)表（TBLTBL）中的數(shù)據(jù)。）中的數(shù)據(jù)。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析四、網(wǎng)絡(luò)讀四、網(wǎng)絡(luò)讀/寫(xiě)指令寫(xiě)指令 使用注意事項(xiàng)：使用注意事項(xiàng)：1）網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令只能由在網(wǎng)絡(luò)中充當(dāng)主站的PLC執(zhí)行，

18、從站PLC不必作通信編程，只需準(zhǔn)備通信數(shù)據(jù)和簡(jiǎn)單設(shè)置。 2）同一個(gè)PLC的用戶(hù)程序中可以有任意多條網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令，但同一時(shí)刻最多只能有8條網(wǎng)絡(luò)讀/寫(xiě)指令被激活。3）在SIMATICS7的網(wǎng)絡(luò)中，S7-200 PLC被默認(rèn)為PPI的從站。要執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令，必須用程序把PLC設(shè)置為PPI主站模式。4）通過(guò)設(shè)置SMB30（端口0）或SMB130（端口1）低兩位，使其取值為2，將PLC的通信端口0或通信端口1設(shè)定工作于PPI主站模式，就可以執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令。表5-3 SMB30和SMB130控制字各位的意義 知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析四、網(wǎng)絡(luò)讀四、網(wǎng)絡(luò)讀/寫(xiě)指令寫(xiě)指令 3TBL表的參數(shù)定義 TBL：緩沖區(qū)的

19、首地址，操作數(shù)為字節(jié)。TBL表的參數(shù)定義見(jiàn)表5-2。 狀態(tài)字節(jié)各位的含義：狀態(tài)字節(jié)各位的含義： D位：表示操作完成位。0=未完成，1=已完成。 A位：表示操作是否激活。0=無(wú)效，l=有效。 E位：表示錯(cuò)誤信息。0=無(wú)錯(cuò)誤；l=有錯(cuò)誤。 El、E2、E3、E4位：表示錯(cuò)誤碼，如執(zhí)行讀寫(xiě)指令后E位為1，則由這4位返回一個(gè)錯(cuò)誤碼。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析四、網(wǎng)絡(luò)讀四、網(wǎng)絡(luò)讀/寫(xiě)指令寫(xiě)指令 3TBL表的參數(shù)錯(cuò)誤碼 錯(cuò)誤代碼錯(cuò)誤代碼定定 義義0 0無(wú)錯(cuò)誤無(wú)錯(cuò)誤1 1遠(yuǎn)程站響應(yīng)超時(shí)遠(yuǎn)程站響應(yīng)超時(shí)2 2接受錯(cuò)誤：奇偶校驗(yàn)錯(cuò)，響應(yīng)時(shí)幀或校驗(yàn)出錯(cuò)接受錯(cuò)誤：奇偶校驗(yàn)錯(cuò)，響應(yīng)時(shí)幀或校驗(yàn)出錯(cuò)3 3離線錯(cuò)誤：相同的站地址或

20、無(wú)效的硬件引發(fā)沖突離線錯(cuò)誤：相同的站地址或無(wú)效的硬件引發(fā)沖突4 4隊(duì)列溢出錯(cuò)誤：激活超過(guò)隊(duì)列溢出錯(cuò)誤：激活超過(guò)8個(gè)的個(gè)的NETR/TREW指令指令5 5通信協(xié)議錯(cuò)誤：沒(méi)有使用通信協(xié)議錯(cuò)誤：沒(méi)有使用PPI協(xié)議（協(xié)議（SMB30）而調(diào)用）而調(diào)用NETR/NETW指令指令6 6非法參數(shù)：非法參數(shù)：NETR/NETW表中包含非法或無(wú)效的值表中包含非法或無(wú)效的值7 7沒(méi)有資源：遠(yuǎn)程站點(diǎn)正在忙中（上裝或下載程序）沒(méi)有資源：遠(yuǎn)程站點(diǎn)正在忙中（上裝或下載程序）8 8第第7層錯(cuò)誤：違反應(yīng)用協(xié)議層錯(cuò)誤：違反應(yīng)用協(xié)議9 9信息錯(cuò)誤：錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)地址或數(shù)據(jù)長(zhǎng)度信息錯(cuò)誤：錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)地址或數(shù)據(jù)長(zhǎng)度1010保留保留任務(wù)實(shí)施任

21、務(wù)實(shí)施一、工具、材料準(zhǔn)備一、工具、材料準(zhǔn)備 控制柜兩臺(tái)、計(jì)算機(jī)兩臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)連接器兩個(gè)、PROFIBUS電纜2m和導(dǎo)線若干。二、任務(wù)分析二、任務(wù)分析 用2號(hào)站的IB0控制3號(hào)站的QB0，用3號(hào)站的IB0控制2號(hào)站的QB0。三、任務(wù)實(shí)施過(guò)程三、任務(wù)實(shí)施過(guò)程（1）通信參數(shù)設(shè)置）通信參數(shù)設(shè)置（2）程序設(shè)計(jì)）程序設(shè)計(jì) 使用向?qū)褂孟驅(qū)?手工編寫(xiě)手工編寫(xiě)任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施二、任務(wù)實(shí)施過(guò)程二、任務(wù)實(shí)施過(guò)程（3）操作調(diào)試）操作調(diào)試 1）物理連接，用PROFIBUS電纜 將兩臺(tái)PLC組成PPI網(wǎng)絡(luò)2）進(jìn)行通信參數(shù)的設(shè)置，如圖5-11所示，并分別對(duì)兩臺(tái)PLC進(jìn)行下載。3）輸入如圖5-1

22、2所示的梯形圖，進(jìn)行程序調(diào)試，檢查是否實(shí)現(xiàn)了控制要求。 一個(gè)網(wǎng)段 一個(gè)網(wǎng)段 一個(gè)網(wǎng)段 50米 最多1000米 50米PPI網(wǎng)絡(luò)連接示意圖PPI網(wǎng)絡(luò)連接要求如下網(wǎng)絡(luò)連接要求如下:每個(gè)網(wǎng)段至多32個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)；每個(gè)網(wǎng)段最長(zhǎng)50米(不用中繼器)，可通過(guò)中繼器擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)，最多9 個(gè)中繼器；網(wǎng)絡(luò)可包含127節(jié)點(diǎn)；網(wǎng)絡(luò)可包含32個(gè)主站；網(wǎng)絡(luò)總長(zhǎng)9600米。思考與練習(xí)思考與練習(xí)1比較RS-232、RS-422和RS-485的區(qū)別。2S7-200 PLC的通信方式有哪幾種，比較它們的不同點(diǎn)。3兩臺(tái)S7-200 PLC通信時(shí)，PLC運(yùn)行后，甲機(jī)PLC的Q0.0Q0.7每隔1s依次亮，接著乙機(jī)PLC的Q0.0Q0.7

23、每隔1S依次亮，然后不斷循環(huán)。試設(shè)計(jì)出梯形圖并調(diào)試程序，直至實(shí)現(xiàn)功能。4三臺(tái)S7-200 PLC如何實(shí)現(xiàn)PPI通信。任務(wù)二 S7-200與S7-300 PLC的通信n知識(shí)點(diǎn)：n了解S7-200與S7-300的通信方式。n了解EM277的技術(shù)要點(diǎn)。n理解S7-200和S7-300通信映射區(qū)。n技能點(diǎn)：n會(huì)構(gòu)建S7-200與S7-300通信網(wǎng)絡(luò)。n會(huì)連接S7-200、EM277和S7-300。任務(wù)提出任務(wù)提出nS7-200與S7-300 PLC之間的通信，可以使眾多獨(dú)立的PLC有機(jī)的連接在一起，組成工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的“現(xiàn)場(chǎng)總線”網(wǎng)絡(luò)（稱(chēng)為PLC鏈接網(wǎng)）。這一“現(xiàn)場(chǎng)總線”網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)各種通信電路與上位

24、計(jì)算機(jī)連接，以組成規(guī)模大、功能強(qiáng)、可靠性高的綜合網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。那么如何實(shí)現(xiàn)S7-200系列PLC與S7-300 PLC之間的Profibus DP通信？一、一、S7-200與與S7-300的通信方式的通信方式 1S7-200和S7-300進(jìn)行MPI通信 MPI是多點(diǎn)通信接口（MultiPoint Interface）的簡(jiǎn)稱(chēng)。MPI物理接口符合Profibus RS485（EN 50170）接口標(biāo)準(zhǔn)。MPI網(wǎng)絡(luò)的通信速率為19.2kbit/s12Mbit/s，S7-200只能選擇19.2kbit/s的通信速率，S7-300通常默認(rèn)設(shè)置為187.5kbit/s，只有能夠設(shè)置為Profibus接口的

25、MPI網(wǎng)絡(luò)才支持12Mbit/s的通信速率。S7-200與S7-300之間采用MPI通信方式時(shí)，S7-200 PLC中不需要編寫(xiě)任何與通信有關(guān)的程序，只需要將要交換的數(shù)據(jù)整理到一個(gè)連續(xù)的V 存儲(chǔ)區(qū)當(dāng)中即可，而S7-300中需要在OB1（或是定時(shí)中斷組織塊OB35）當(dāng)中調(diào)用系統(tǒng)功能X_GET（SFC67）和X_PUT(SFC68)，實(shí)現(xiàn)S7-300 與S7-200之間的通信。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析一、一、S7-200與與S7-300的通信方式的通信方式 2S7-200和S7-300進(jìn)行以太網(wǎng)通信 S7-200通過(guò)CP243-1接入工業(yè)以太網(wǎng)有以下幾種方式：S7-200之間的以太網(wǎng)通信，S7-200

26、與S7-300/400之間的以太網(wǎng)通信，S7-200與OPC及WINCC的以太網(wǎng)通信。在S7-200與S7-300/400之間的以太網(wǎng)通信，S7-200即可以做Server（服務(wù)器）端，也可以做為Client（客戶(hù)端）。3S7-200和S7-300進(jìn)行Profibus通信S7-200與S7-300通過(guò)EM277進(jìn)行PROFIBUS-DP通信，需要在STEP7中進(jìn)行S7-300站組態(tài)，在S7-200系統(tǒng)中不需要對(duì)通信進(jìn)行組態(tài)和編程，只需要將要進(jìn)行通信的數(shù)據(jù)整理存放在V存儲(chǔ)區(qū)，然后與S7-300的組態(tài)EM277從站時(shí)的硬件I/O地址相對(duì)應(yīng)就可以了。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析二、二、E

27、M277模塊介紹模塊介紹nEM277模塊是專(zhuān)門(mén)用于PROFIBUS-DP協(xié)議通信的智能擴(kuò)展模塊。n它的外形如圖5-13所示，EM277機(jī)殼上有一個(gè)RS-485接口，通過(guò)接口可將S7-200系列CPU連接至網(wǎng)絡(luò)，它支持PROFIBUS-DP和MPI從站協(xié)議。其上的地址選擇開(kāi)關(guān)可進(jìn)行地址設(shè)置，地址范圍為0-99。從站地址是使用從站地址是使用EM277模塊上的旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)設(shè)定的。在變動(dòng)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)之后，用戶(hù)必須模塊上的旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)設(shè)定的。在變動(dòng)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)之后，用戶(hù)必須重新起動(dòng)重新起動(dòng)CPU電源，以便使新的從站地址起作用。電源，以便使新的從站地址起作用。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析二、二、EM277模塊介紹模塊介紹nEM2

28、77可用DP主站組態(tài)，以接收從主站來(lái)的輸出數(shù)據(jù)，并將輸入數(shù)據(jù)返回給主站。輸出和輸入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)駐留在S7-200 PLC的變量存儲(chǔ)區(qū)（V存儲(chǔ)區(qū)）內(nèi)。當(dāng)用戶(hù)組態(tài)DP主站時(shí)，應(yīng)定義V存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的字節(jié)位置。從這個(gè)位置開(kāi)始為輸出數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，它應(yīng)作為EM277的參數(shù)賦值信息的一個(gè)部分。n輸入和輸出緩沖區(qū)的地址可配置在S7-200 PLC的V存儲(chǔ)區(qū)中任何位置。輸入和輸出緩沖區(qū)器的默認(rèn)地址為VB0。輸入和輸出緩沖地址是主站寫(xiě)入S7-200 PLC賦值參數(shù)的一部分。用戶(hù)必須組態(tài)主站以識(shí)別所有的從站及將需要的參數(shù)和I/O配置寫(xiě)入每一個(gè)從站。任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施一、工具、材料準(zhǔn)備一、工具、材料準(zhǔn)備 控制柜兩臺(tái)、計(jì)算機(jī)兩臺(tái)

29、、網(wǎng)絡(luò)連接器兩個(gè)、PROFIBUS電纜2m和導(dǎo)線若干。二、任務(wù)分析二、任務(wù)分析 S7-300 PLC通過(guò)PROFIBUS-DP來(lái)讀寫(xiě)S7-200 PLC中的數(shù)據(jù)。（S7-300 QB0QB7 S7-200 VB0VB7 S7-200 VB8QB16 S7-300 IB0IB7）三、任務(wù)實(shí)施過(guò)程三、任務(wù)實(shí)施過(guò)程1. 主站組態(tài) （1）新建項(xiàng)目 （2）插入站點(diǎn) （3）配置CPU任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施三、任務(wù)實(shí)施過(guò)程三、任務(wù)實(shí)施過(guò)程1. 主站組態(tài)2. EM277從站組態(tài)（1）安裝EM277模塊的GSD文件 將S7-200 PLC總線通信模塊EM277組態(tài)到網(wǎng)絡(luò)中，是通過(guò)安裝“GSD”文件實(shí)現(xiàn)的。打開(kāi)硬件組態(tài)

30、如圖5-21所示，單擊“選項(xiàng)”菜單下的“安裝GSD文件”命令。在彈出的對(duì)話框中選擇SIEM089D.GSD文件，并單擊“安裝”按鈕。這樣，EM277模塊的GSD文件就安裝成功了。 EM277是以第三方設(shè)備的形式出現(xiàn)在PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)中，支持PROFIBUS-DP協(xié)議的第三方設(shè)備都會(huì)有GSD文件，通常以*.GSD或*.GSE文件名出現(xiàn)。組態(tài)時(shí)將此文件加入就可以設(shè)置第三方設(shè)備的通信接口了，EM277的GSD文件為“siem089d.gsd”。任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施三、任務(wù)實(shí)施過(guò)程三、任務(wù)實(shí)施過(guò)程1. 主站組態(tài)2. EM277從站組態(tài)（2）添加EM277 在STEP7軟件中打開(kāi)硬件組態(tài)，然后在右

31、側(cè)配置目錄下選擇PROFIBUS-DPAdditional Field DevicesPLCSIMATIC EM277項(xiàng)；彈出PROFIBUS接口屬性參數(shù)對(duì)話框，在“地址”文本框中輸入3（要和EM277實(shí)際地址設(shè)置相同）；根據(jù)需要設(shè)置通信的字節(jié)數(shù)，本例中選擇了8字節(jié)入8字節(jié)出的方式，地址分配為IB0IB7、QB0QB7，從站組態(tài)完成，如圖5-22所示。（3）定義EM277在S7-200中的地址 首先右擊EM277圖標(biāo)對(duì)象屬性選擇“參數(shù)賦值”屬性頁(yè)查看工作站點(diǎn)參數(shù)，如圖5-23所示。設(shè)置I/O Offset in the V-memory（V存儲(chǔ)區(qū)中的IO偏移量）如為0，即用S7-200的VB0

32、VBl5與S7-300的IBOIB7和QB0QB7交換數(shù)據(jù)。任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施三、任務(wù)實(shí)施過(guò)程三、任務(wù)實(shí)施過(guò)程1. 主站組態(tài)2. EM277從站組態(tài)3. 程序設(shè)計(jì)圖5-24 S7-200的程序圖5-25 S7-300的程序 任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施三、任務(wù)實(shí)施過(guò)程三、任務(wù)實(shí)施過(guò)程1. 主站組態(tài)2. EM277從站組態(tài)3. 程序設(shè)計(jì)4. 操作調(diào)試1）物理連接，將S7-300和EM277用PROFIBUS電纜連接在一起，檢查電路正確性，確保無(wú)誤。2）進(jìn)行STEP7網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。3）編制程序，并分別進(jìn)行下載，調(diào)試檢查是否實(shí)現(xiàn)了控制要求。思考與練習(xí)思考與練習(xí)1兩臺(tái)S7-200與S7-300進(jìn)行PROFIBUS-DP

33、通信如何實(shí)現(xiàn)。2S7-200與S7-300通信方式有哪幾種，比較它們的不同點(diǎn)。3S7-200與S7-300進(jìn)行PROFIBUS-DP通信時(shí)，兩機(jī)能互相讀取對(duì)方的計(jì)數(shù)器值。設(shè)計(jì)出梯形圖，調(diào)試程序，直至實(shí)現(xiàn)功能。任務(wù)三 S7-200與變頻器通信n知識(shí)點(diǎn)：n掌握PLC與變頻器之間USS協(xié)議的使用方法。n掌握USS協(xié)議中讀/寫(xiě)程序的編寫(xiě)。n技能點(diǎn)：n會(huì)進(jìn)行PLC、觸摸屏與變頻器之間的通信連接。n會(huì)用USS協(xié)議進(jìn)行PLC編程、變頻器參數(shù)設(shè)置及聯(lián)機(jī)調(diào)試。任務(wù)提出任務(wù)提出 設(shè)計(jì)一個(gè)用S7-200 PLC與MM440變頻器的RS485之間的通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)如下功能：1）正反轉(zhuǎn)運(yùn)行。2）調(diào)速功能、具備讀寫(xiě)參數(shù)功能

34、。一、一、USS通信硬件接線通信硬件接線S7-200 CPU上的通信口支持的通信協(xié)議有：PPI協(xié)議：協(xié)議：西門(mén)子專(zhuān)為S7-200開(kāi)發(fā)的通信協(xié)議 MPI協(xié)議：協(xié)議：不完全支持，只能作從站 自由口模式：自由口模式：由用戶(hù)自定義的通信協(xié)議，用于與其他串行通信設(shè)備通信（如串行打印機(jī)等）。 S7-200編程軟件Micro/WIN提供了通過(guò)自由口模式實(shí)現(xiàn)的通信功能： nUSS指令庫(kù)：指令庫(kù)：用于S7-200與西門(mén)子變頻器（MM4系列、SINAMICS G110和老的MM3系列） nModbus RTU指令庫(kù)指令庫(kù)：用于與支持Modbus RTU主站協(xié)議的設(shè)備通信知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析一、

35、一、USS通信硬件接線通信硬件接線1. S7-200 PLC與與MM440之間的之間的硬件連接硬件連接 RS-485電纜可以用于連接S7-200與MM440，在S7-200端使用PROFIBUS連接器，將A端連至MM440驅(qū)動(dòng)的接線端30，將B端連到接線端29。如果驅(qū)動(dòng)在網(wǎng)絡(luò)中組態(tài)為端點(diǎn)站，那么終端和偏置電阻必須正確地連接至連接終端上，圖5-26所示為對(duì)MM440驅(qū)動(dòng)做的終端和偏置連接。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析一、一、USS通信硬件接線通信硬件接線2. MM440驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置 在將驅(qū)動(dòng)連至S7-200之前，必須確保驅(qū)動(dòng)具有以下系統(tǒng)參數(shù)：1）對(duì)所有參數(shù)的讀/寫(xiě)訪問(wèn)：P0003=3（專(zhuān)

36、家模式）。2）USS PZD長(zhǎng)度：P2012 Index 0=2；USS PKW長(zhǎng)度：P2013 Index 0=127。3）本地/遠(yuǎn)程控制模式：P0700 Index0=5（COM鏈接的USS設(shè)置）。4）頻率設(shè)定值：P1000 Index0=5（COM鏈接的USS設(shè)置）。5）設(shè)置串行鏈接參考頻率： P2000=1650Hz。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析一、一、USS通信硬件接線通信硬件接線2. MM440驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置 6）設(shè)置USS標(biāo)準(zhǔn)化：P2009 Index0=0（以P2000基準(zhǔn)頻率進(jìn)行規(guī)格化）。 7） 設(shè)置RS485串口波特率：P2010 Index0= 412（2400bi

37、t/s、4800 bit/s、9600 bit/s、19200 bit/s等）。 8）輸入從站地址：P2011 Index 0=031。 9）設(shè)置串行鏈接超時(shí)：P2014 Index 0=065535ms（0=超時(shí)禁止）。 10）從RAM向EEPROM傳送數(shù)據(jù)：P0971=1（啟動(dòng)傳送）將參數(shù)設(shè)置的改變存入EEPROM。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析二、二、USS通信協(xié)議介紹通信協(xié)議介紹 USS （Universal Serial Interface, 通用串行通信接通用串行通信接口）是西門(mén)子專(zhuān)為驅(qū)動(dòng)裝置開(kāi)發(fā)的通信協(xié)議?？冢┦俏鏖T(mén)子專(zhuān)為驅(qū)動(dòng)裝置開(kāi)發(fā)的通信協(xié)議。 USS 協(xié)議的基本特點(diǎn)如下：1）支持多點(diǎn)通

38、信（因而可以應(yīng)用在 RS485等網(wǎng)絡(luò)上）。 2）采用單主站的“主從”訪問(wèn)機(jī)制。3）一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上最多可以有32個(gè)節(jié)點(diǎn)（最多31個(gè)從站） 4）簡(jiǎn)單可靠的報(bào)文格式，使數(shù)據(jù)傳輸靈活高效。5）容易實(shí)現(xiàn)，成本較低。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析二、二、USS通信協(xié)議介紹通信協(xié)議介紹 USS的工作機(jī)制的工作機(jī)制是：通信總是由主站發(fā)起，USS主站不斷循環(huán)輪詢(xún)各個(gè)從站，從站根據(jù)收到的指令，決定是否、以及如何響應(yīng)。從站永遠(yuǎn)不會(huì)主動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)。從站在以下條件滿足時(shí)應(yīng)答：1）接收到的主站報(bào)文沒(méi)有錯(cuò)誤。2）并且本從站在接收到主站報(bào)文中被尋址。 上述條件不滿足，或者主站發(fā)出的是廣播報(bào)文，從站不會(huì)做任何響應(yīng)。 對(duì)于主站來(lái)說(shuō)，從站必須在接

39、收到主站報(bào)文之后的一定時(shí)間內(nèi)發(fā)回響應(yīng)。否則主站將視為出錯(cuò)。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析三、三、USS字符幀格式字符幀格式 USS的字符傳輸格式符合 UART規(guī)范，即使用串行異步傳輸方式。USS在串行數(shù)據(jù)總線上的字符傳輸幀為11位長(zhǎng)度，包括：u連續(xù)的字符幀組成 USS報(bào)文。 u在一條報(bào)文中，字符幀之間的間隔延時(shí)要小于兩個(gè)字符幀的傳輸時(shí)間（當(dāng)然這個(gè)時(shí)間取決于傳輸速率）。起始位數(shù)據(jù)位校驗(yàn)位停止位10LSB1234567偶11知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析四、四、USS報(bào)文幀格式報(bào)文幀格式 報(bào)文由一連串的字符組成，協(xié)議中定義了它們的特定功能： 以上每小格代表一個(gè)字符（字節(jié)）。其中：uSTX：起始字符，總是02 h。uL

40、GE：報(bào)文長(zhǎng)度。uADR：從站地址及報(bào)文類(lèi)型。uBCC：BCC校驗(yàn)符。u在 ADR和BCC之間的數(shù)據(jù)字節(jié)，稱(chēng)為USS的凈數(shù)據(jù)。主站和從站交換的數(shù)據(jù)都包括在每條報(bào)文的凈數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi)。STXLGEADR凈數(shù)據(jù)區(qū)BCC1.2 3.n知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析四、四、USS報(bào)文幀格式報(bào)文幀格式 凈數(shù)據(jù)區(qū)由 PKW區(qū)和 PZD區(qū)組成： 以上每小格代表一個(gè)字（兩個(gè)字節(jié)）。 PKW：此區(qū)域用于讀寫(xiě)參數(shù)值、參數(shù)定義或參數(shù)描述文本，并可修改和報(bào)告參數(shù)的改變，其中： PKE：參數(shù) ID。包括代表主站指令和從站響應(yīng)的信息，以及參數(shù)號(hào)等。IND：參數(shù)索引，主要用于與 PKE 配合定位參數(shù)。PWEm：參數(shù)值數(shù)據(jù)。PKW區(qū)PZD

41、區(qū)PKEINDPWE1PWE2PWEmPZD1PZD2PZDn知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析四、四、USS報(bào)文幀格式報(bào)文幀格式 凈數(shù)據(jù)區(qū)由 PKW區(qū)和 PZD區(qū)組成： PZD：此區(qū)域用于在主站和從站之間傳遞控制和過(guò)程數(shù)據(jù)?？刂茀?shù)按設(shè)定好的固定格式在主、從站之間對(duì)應(yīng)往返，如： PZD1：主站發(fā)給從站的控制字/從站返回主站的狀態(tài)字。PZD2：主站發(fā)給從站的給定/從站返回主站的實(shí)際反饋。PZDn： 根據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類(lèi)型和驅(qū)動(dòng)裝置的不同，根據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類(lèi)型和驅(qū)動(dòng)裝置的不同，PKW和和 PZD區(qū)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度都不是區(qū)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度都不是固定的，它們可以靈活改變以適應(yīng)具體的需要。固定的，它們可以靈活改變以適應(yīng)具體的需要。P

42、KW區(qū)PZD區(qū)PKEINDPWE1PWE2PWEmPZD1PZD2PZDn知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析五、五、USS通信協(xié)議庫(kù)相關(guān)指令通信協(xié)議庫(kù)相關(guān)指令 1. USS_INIT指令 2. USS_CTRL指令 3. USS_RPM指令 4. USS_WPM指令 1USS_INIT 指令指令nUSS_INIT指令被用于啟用和初始化或禁止MicroMaster驅(qū)動(dòng)器通信。在使用任何其他USS協(xié)議指令之前，必須執(zhí)行USS_INIT指令，且無(wú)錯(cuò)。圖5-27所示為USS_INIT指令的應(yīng)用示例。Mode：選擇不同的通信協(xié)議，輸入值為1指定Port 0為USS協(xié)議并使能該協(xié)議，輸入值為0指定Port 0為PPI，

43、并且禁止USS協(xié)議。BAUD（波特率）：將波特率設(shè)為1200 bit/s、2400 bit/s、4800 bit/s、9600 bit/s、19200 bit/s、38400 bit/s、57600 bit/s或115200bit/s。ACTIVE（激活）：激活驅(qū)動(dòng)器。圖5-28所示為Active參數(shù)的格式。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析1USS_INIT 指令指令nUSS_INIT指令被用于啟用和初始化或禁止MicroMaster驅(qū)動(dòng)器通信。在使用任何其他USS協(xié)議指令之前，必須執(zhí)行USS_INIT指令，且無(wú)錯(cuò)。圖5-27所示為USS_INIT指令的應(yīng)用示例。Mode：選擇不同的通信協(xié)議，輸入值為1指

44、定Port 0為USS協(xié)議并使能該協(xié)議，輸入值為0指定Port 0為PPI，并且禁止USS協(xié)議。BAUD（波特率）：將波特率設(shè)為1200 bit/s、2400 bit/s、4800 bit/s、9600 bit/s、19200 bit/s、38400 bit/s、57600 bit/s或115200bit/s。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析1USS_INIT 指令指令A(yù)CTIVE（激活）：激活驅(qū)動(dòng)器。圖5-28所示為Active參數(shù)的格式。DONE（完成）：當(dāng)USS_INIT指令完成時(shí)，輸出1。Error（錯(cuò)誤）：輸出字節(jié)中包含該指令的執(zhí)行結(jié)果。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析2USS_CTRL 指令指令nUSS_

45、CTRL指令被用于控制ACTIVE（激活）MicroMaster驅(qū)動(dòng)器。nUSS_CTRL指令將選擇的命令放到通信緩沖區(qū)內(nèi)；如果已經(jīng)在USS_INIT指令的激活參數(shù)中選擇了驅(qū)動(dòng)，則此命令將被發(fā)送到該驅(qū)動(dòng)（驅(qū)動(dòng)參數(shù)）中。對(duì)于每一個(gè)驅(qū)動(dòng)只能使用一個(gè)USS_CTRL指令。圖5-29所示為USS_CTRL指令的應(yīng)用示例。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析2USS_CTRL 指令指令nEN位：必須打開(kāi)，才能啟用USS_CTRL指令。該指令應(yīng)當(dāng)始終啟用。nRUN（運(yùn)行）：（RUN/STOP）表示驅(qū)動(dòng)是否接通（1）或斷開(kāi)（0）。當(dāng)RUN位接通時(shí)，MicroMaster驅(qū)動(dòng)接收命令，以指定的速度和方向運(yùn)行。為使驅(qū)動(dòng)運(yùn)行，必

46、須滿足以下條件：DRIVE（驅(qū)動(dòng)器）在USS_INIT中必須被選為ACTIVE（激活）。OFF2和OFF3必須被設(shè)為0。FAULT（故障）和INHIBIT（禁止）必須為0。nF_ACK（故障應(yīng)答）位：用于應(yīng)答驅(qū)動(dòng)的故障。當(dāng)它從0變1時(shí)，驅(qū)動(dòng)清除該故障（Fault）。nDIR（方向）位：指示驅(qū)動(dòng)應(yīng)向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析2USS_CTRL 指令指令nDrive（驅(qū)動(dòng)地址）： MicroMaster驅(qū)動(dòng)的地址。有效地址為031。nType（驅(qū)動(dòng)類(lèi)型）：選擇驅(qū)動(dòng)的類(lèi)型。對(duì)于4系列的MicroMaster驅(qū)動(dòng)，類(lèi)型為1。nSpeed_SP（速度設(shè)定值）：驅(qū)動(dòng)的速度，是滿速度的百分比。負(fù)值使

47、驅(qū)動(dòng)反向旋轉(zhuǎn)。范圍是-200.0%200.0%。nResp_R（響應(yīng)收到）位：應(yīng)答來(lái)自驅(qū)動(dòng)的響應(yīng)，輪詢(xún)所有激活的驅(qū)動(dòng)以獲得最新的驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)信息。nError：錯(cuò)誤字節(jié)，包含最近一次向驅(qū)動(dòng)發(fā)出的通信請(qǐng)求的執(zhí)行結(jié)果。nStatus：驅(qū)動(dòng)返回的狀態(tài)字的原始值。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析2USS_CTRL 指令指令nSpeed：驅(qū)動(dòng)速度，是滿速度的百分比，范圍是-200.0%200.0%。nRun_EN（RUN使能）：指示驅(qū)動(dòng)是運(yùn)行（1）還是停止（0）。nD_Dir：指示驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向，正轉(zhuǎn)（1）反轉(zhuǎn)（0）。nInhibit：指示驅(qū)動(dòng)上禁止位的狀態(tài)（0未禁止，1禁止）。要清除禁止位，F(xiàn)ault（故障）位必須

48、為零，而且RUN、OFF2和OFF3輸入必須斷開(kāi)。nFault：指示故障位的狀態(tài)（0無(wú)故障，1有故障）。驅(qū)動(dòng)顯示故障代碼。要清除Fault，必須排除故障并接通F_ACK位。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析3USS_RPM指令指令n用于USS協(xié)議的讀指令有三個(gè)：1）USS_RPM_W指令讀取一個(gè)無(wú)符號(hào)字類(lèi)型的參數(shù)。2）USS_RPM_D指令讀取一個(gè)無(wú)符號(hào)雙字類(lèi)型的參數(shù)。3）USS_RPM_R指令讀取一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)類(lèi)型的參數(shù)。n同時(shí)只能有一個(gè)讀（同時(shí)只能有一個(gè)讀（USS_RPM_x）或?qū)懀ǎ┗驅(qū)懀║SS_WPM_x）指）指令激活。令激活。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析3USS_RPM指令指令EN位：位：要傳送一個(gè)請(qǐng)求， 必

49、須接通并且保持為1 直至Done位置1。XMT_REQ： 使用脈沖邊沿檢測(cè)，每當(dāng)EN輸入有一個(gè)正的改變時(shí)，只發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求。 Drive：向其發(fā)送USS_RPM_x命令的MicroMaster驅(qū)動(dòng)的地址。Param：參數(shù)號(hào)碼。Index：要讀的參數(shù)的索引值。Value：返回的參數(shù)數(shù)值。DB_Ptr：一個(gè)16字節(jié)緩存區(qū)的地址，用于存儲(chǔ)執(zhí)行結(jié)果。Done：當(dāng)USS_RPM_x指令結(jié)束時(shí)，Done輸出接通。Error：輸出字節(jié)包含該指令的執(zhí)行結(jié)果。只有只有Done位輸出接通時(shí)位輸出接通時(shí)Error和和Value輸出才有效。輸出才有效。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析4USS_WPM指令指令n用于USS協(xié)議的寫(xiě)指令

50、有三個(gè)：1）USS_WPM_W指令寫(xiě)一個(gè)無(wú)符號(hào)字類(lèi)型的參數(shù)。2）USS_WPM_D指令寫(xiě)一個(gè)無(wú)符號(hào)雙字類(lèi)型的參數(shù)。3）USS_WPM_R指令寫(xiě)一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)類(lèi)型的參數(shù)。知識(shí)點(diǎn)剖析知識(shí)點(diǎn)剖析任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施一、工具、材料準(zhǔn)備一、工具、材料準(zhǔn)備 控制柜一臺(tái)，計(jì)算機(jī)一臺(tái)，直線工作臺(tái)一臺(tái)和導(dǎo)線若干。二、任務(wù)分析二、任務(wù)分析 根據(jù)任務(wù)要求，PLC與變頻器的聯(lián)機(jī)控制系統(tǒng)框圖如圖5-32所示。 在PLC上連接開(kāi)關(guān)（起動(dòng)、停止、正反轉(zhuǎn)、復(fù)位）、強(qiáng)制寫(xiě)入相關(guān)控制參數(shù)值（設(shè)定頻率、減速時(shí)間）通過(guò)PLC的USS協(xié)議及RS485通信控制變頻器的運(yùn)行（正反轉(zhuǎn)、復(fù)位及運(yùn)行頻率）；同時(shí)，能夠通過(guò)狀態(tài)監(jiān)控方式顯示變頻器的運(yùn)行狀態(tài)

51、、電動(dòng)機(jī)電流、實(shí)際頻率、故障原因等。任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施三、任務(wù)實(shí)施過(guò)程三、任務(wù)實(shí)施過(guò)程1通信連接 S7-200的Port 0接帶編程接口的網(wǎng)絡(luò)終端，網(wǎng)絡(luò)終端連接MM440變頻器，編程接口連接計(jì)算機(jī)，接通終端和偏置（開(kāi)關(guān)位置=ON）。2PLC編程1）按下起動(dòng)M0.0，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，按下停止M0.1，電動(dòng)機(jī)停止。2）電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方向由“正反轉(zhuǎn)”開(kāi)關(guān)選擇。3）用USS_CTRL指令控制變頻器的運(yùn)行狀態(tài)及頻率，并顯示相應(yīng)運(yùn)行狀態(tài)及頻率。4）用USS_ RPM_x指令讀電動(dòng)機(jī)電流及故障代碼，用USS_WPM_x指令寫(xiě)減速時(shí)間。5）用SM0.7（指示CPU工作方式開(kāi)關(guān)的位置，0為T(mén)ERM位置，1為RUN位置）。

52、當(dāng)開(kāi)關(guān)在RUN位置時(shí)，用該位可使自由端口通信方式有效；當(dāng)切換至TERM位置時(shí)，同編程設(shè)備的正常通信有效。任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施三、任務(wù)實(shí)施過(guò)程三、任務(wù)實(shí)施過(guò)程3. 錄入、編譯并下載程序 S7-200的Port 0接型號(hào)為6ES7972-0BB12-0XA0的帶編程接口的網(wǎng)絡(luò)終端，網(wǎng)絡(luò)終端連接MM440變頻器，接通終端和偏置（開(kāi)關(guān)位置=ON）；Port1連接計(jì)算機(jī)。錄入、編譯并下載程序。4設(shè)置變頻器參數(shù)1）恢復(fù)變頻器工廠默認(rèn)值。2）設(shè)置快速調(diào)試參數(shù)。除表5-6所示設(shè)置以外，其他參數(shù)按快速調(diào)試參數(shù)表設(shè)置。參數(shù)號(hào)出廠值設(shè)置值 說(shuō) 明P070025命令源選擇由COM鏈接的USS設(shè)置P100025頻率設(shè)定選擇

53、USS設(shè)置任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施三、任務(wù)實(shí)施過(guò)程三、任務(wù)實(shí)施過(guò)程3）設(shè)置USS控制參數(shù)。按表5-7所示設(shè)置USS控制參數(shù)。參數(shù)號(hào)出廠值設(shè)置值說(shuō) 明P000313設(shè)用戶(hù)訪問(wèn)級(jí)為專(zhuān)家級(jí)P200900 USS以P2000基準(zhǔn)頻率進(jìn)行規(guī)格化P200050.0050.00基準(zhǔn)頻率（Hz）P201067 RS485串口波特率為19200 bit/sP201100 從站地址為0P103210禁止反轉(zhuǎn)的MOP設(shè)定值選擇允許反向P097101從RAM向EEPROM傳送數(shù)據(jù)任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施三、任務(wù)實(shí)施過(guò)程三、任務(wù)實(shí)施過(guò)程4程序調(diào)試1）運(yùn)行PLC程序并在線監(jiān)控。2）使用強(qiáng)制功能調(diào)試。 強(qiáng)制起動(dòng)按鈕M0.0先為1后為0，M

54、2.0通，變頻器按最小頻率5HZ運(yùn)行；強(qiáng)制VD500=25.0，觀察VD510=50.0，則變頻器按25HZ頻率運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，觀察實(shí)際頻率VD610、VD600的值。 強(qiáng)制“正反轉(zhuǎn)”開(kāi)關(guān)M0.2為1，M1.2通，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，觀察實(shí)際頻率VD610、VD600的值。 觀察時(shí)序M5.0M5.2、電動(dòng)機(jī)電流VD24與VD20、故障代碼VW34與VW30。 強(qiáng)制減速時(shí)間VD40=5.0，強(qiáng)制停止按鈕M0.1先為1后為0，M2.0斷，變頻器停止運(yùn)行，觀察減速時(shí)間；強(qiáng)制減速時(shí)間VD40=20.0，重新起動(dòng)后再停止，觀察減速時(shí)間。5調(diào)試結(jié)束思考與練習(xí)思考與練習(xí) 設(shè)計(jì)一套用PLC與變頻器構(gòu)成的恒壓供水閉環(huán)

55、控制系統(tǒng)。提供材料：PLC采用CPU 224 XP；變頻器采用0.75kW的MM440；壓力變送器的量程為05kPa，輸出信號(hào)為DC010V；高、低液位傳感器（用作液位上下限報(bào)警）采用光電式液位開(kāi)關(guān)；水泵電動(dòng)機(jī)功率為0.37kW。任務(wù)四 S7-200 PLC的自由口通信n知識(shí)點(diǎn)：n了解S7-200自由口通信的配置。n理解接收指令的啟動(dòng)和結(jié)束條件。n掌握發(fā)送和接收指令的使用。n技能點(diǎn)：n會(huì)使用接收和發(fā)送指令。n會(huì)簡(jiǎn)單使用自由口通信。任務(wù)提出任務(wù)提出 自由口通信的核心指令是發(fā)送和接收指令。與網(wǎng)絡(luò)通信指令類(lèi)似，用戶(hù)程序不能直接控制通信芯片而必須通過(guò)操作系統(tǒng)。用戶(hù)程序使用通信數(shù)據(jù)緩沖區(qū)和特殊存儲(chǔ)器與操作系統(tǒng)交換相關(guān)的信息。當(dāng)PLC處于STOP模式時(shí)，停止自由口通信，通信口強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成其他協(xié)議模式（如PPI協(xié)議），從而保證了編程軟件對(duì)PLC的編程和控制功能。只有PLC處于RUN模式時(shí)，才能使用自由端口模式。通過(guò)向控制字SMB30（Port0口）或SMB130（Port1口）的