項目2工業(yè)網絡2

1職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫維修電工技師、高級技師培訓學習單元2：工業(yè)網絡控制四川工程職業(yè)技術學院第一部分MPI通信技術工業(yè)網絡控制1MPI通信技術

通信是PLC應用過程中非常重要的部分，本節(jié)重點介紹了MPI通信的基本概念，組建MPI網絡的基本方法，分別介紹了無組態(tài)的單邊通信和雙邊通信的方法，通過一個項目詳細介紹了全局數據通信的實現過程。1.1MPI通信技術簡介

MPI(MultiPointInterface)是多點接口的簡稱，是當通信速率要求不高，通信數據量不大時可以采用的一種簡單經濟的通信方式。通過它可組成小型PLC通信網絡，實現PLC之間的少量數據交換，它不需要額外的硬件和軟件就可網絡化。每個S7-300CPU都集成了MPI通信協議,MPI的物理層是RS-485。通過MPI，PLC可以同時與多個設備建立通信連接，這些設備包括編程器PG或運行STEP7的計算機PC、人機界面（HMI）及其它SIMATICS7，M7和C7。連接的通信對象的個數與CPU的型號有關。

僅用MPI接口構成的網絡稱為MPI分支網絡或（MPI網絡）。兩個或多個MPI分支網絡由路由器或網間連接器連接起來，就能構成較復雜的網絡結構，實現更大范圍的設備互連，如圖1.1所示。1.2MPI網絡的組建通過MPI的PLC連接S7-300或

S7-400

通過MPI連接PG通過MPI連接OPCPU1CPU2S7-300或

S7-400012n缺省的

MPI地址圖1.1MPI網絡結構示意圖1.2MPI網絡的組建1.2.1MPI網絡連接規(guī)則

1）MPI網絡可連接的節(jié)點。凡能接入MPI網絡的設備均稱為MPI網絡的節(jié)點。可接入的設備有：編程裝置（PG/個人計算機PC），操作員界面（OP），S7/M7PLC。

2）為了保證網絡通信質量，組建網絡時在一根電纜的末端必須接入浪涌匹配電阻，也就是—個網絡的第一個和最后一個節(jié)點處應接通終端電阻（一般西門子專用連接器都自帶終端匹配電阻）。

3)兩個終端電阻之間的總線電纜稱為段(Segments)。每個段最多可有32個節(jié)點（默認值16），每段最長為50m（從第一個節(jié)點到最后一個節(jié)點的最長距離）。

4）如果覆蓋節(jié)點距離大于50m，可采用RS485中繼器來擴展節(jié)點間的連接距離。如果在兩個RS485中繼器之間沒有其他節(jié)點，那就能在兩個中繼器之間設一條長達1000m的電纜，這是兩個中繼器之間的最長電纜長度。連接電纜為PROFIBUS電纜（屏蔽雙絞線），網絡插頭（PROFIBUS接頭）帶有終端電阻，如圖1.2所示，如果用其它電纜和接頭不能保證標稱的通信距離和通信速率。1.2.1MPI網絡連接規(guī)則圖1.2PROFIBUS轉接器1.2.1MPI網絡連接規(guī)則

5）如果總線電纜不直接連接到總線連接器（網絡插頭）而必須采用分支線電纜時，分支線的長度是與分支線的數量有關的，一根分支線時最大長度可以是10m，分支線最多為6根，其長度限定在5m。

6）只有在啟動或維護時需要用的那些編程裝置才用分支線把它們接到MPI網絡上。

7）在將一個新的節(jié)點接入MPI網絡之前，必須關掉電源。

MPI網絡符合RS-485標準，最大的波特率為12Mbit/s,默認的傳輸速率為187．5kbps(連接S7-200時為19.2kbps）。在MPI網上的每一個節(jié)點都有一個網絡地址，稱為MPI地址。MPI地址的編址規(guī)則：1）必須為MPI網絡上每一節(jié)點分配一個MPI地址和最高MPI地址．同一MPI分支網絡上各節(jié)點地址號必須是不同的，但各節(jié)最高地址號均是相同的。2）節(jié)點MPI地址號不能大于給出的最高MPI地址號；最高地址號可以是126。為提高MPI網絡節(jié)點通信速度．最高MPI地址應設置得較小。1.2.2MPI網絡參數及編址3)如果機架上安裝有功能模塊(FM）和通信模板，則它們的MPI地址是由CPU的MPI地址順序加1構成,如圖1.3所示。圖1.3為可編程模板自動分配MPI地址1.2.2MPI網絡參數及編址表1．1給出了出廠時一些裝置的MPI地址缺省值表1.1缺省的MPI地址1.2.2MPI網絡參數及編址

按上述規(guī)則組建的—個MPI網絡及地址分配示于圖1．4中。可用STEP7軟件包中Configuration的功能為每個網絡節(jié)點分配一個MPI地址和最高地址，地址—般標在該節(jié)點外殼上，用戶看起來很方便。分配地址時可對PG，OP,CP，FM等進行地址排序。網絡中可以為一臺維護用的PG預留MPI地址0，為一臺維護用的OP預留MPI地址1，PG和OP地址應該是不同的；圖1．4中分支虛線表示只在起動或維護時才接到MPI網的PG或OP，需要它們時可以很方便地接入網內。1.2.2MPI網絡參數及編址圖1.4 MPI網絡連接示例1.2.2MPI網絡參數及編址

連接MPI網絡常用到兩種部件：網絡插頭和網絡中繼器；這兩種部件也可用在PROFIBUS現場總線中。

1）網絡插頭（LAN插頭）網絡插頭是節(jié)點的MPI口與網絡電纜之間的連接器。網絡插頭有兩種類型，一種帶PG插座，一種不帶PG插座。1.2.3MPI網絡連接部件

編程裝置PG對MPI網絡節(jié)點有兩種工作方式：一種是PG固定地連接在MPI網上，則使用網絡插頭將其直接歸并到MPI網絡里；另一種是在對網絡進行啟動和維護時接入PG，使用時才用一根分支線接到一個節(jié)點上。PG固定連接時，可以用帶有出入雙電纜的雙口網絡插頭（不帶ＰＧ接口），上位計算機主板上則應插上MPI／ＰＲＯＦＩＢＵＳ通信卡（如ＣＰ５５１２／ＣＰ５６１１／ＣＰ５６１３）。如果PG是使用時才連接，可以用帶PG插座的網絡接頭，上位計算機則需使用ＰＣ／MPI適配器。1.2.3MPI網絡連接部件總線連接器連接PG/HMI接CPU的MPI接口接CPU的MPI接口終端電阻開關

接Profibus總線

具有PG接口的標準連接器

無PG接口的連接器

1.2.3MPI網絡連接部件

對于臨時接入的PG節(jié)點其MPI地址可設為0；或設為最高MPI地址如126，然后用S7組態(tài)軟件確定此MPI網所預設的最高地址，如果預設的小，則把網絡里的最高MPI地址改為與這臺PG—樣的最高MPI地址。

為了保證網絡通信質量，總線連接器或中繼器上都設計了終端匹配電阻。組建通信網絡時，在網絡拓撲分支的末端節(jié)點需要接入浪涌匹配電阻。1.2.3MPI網絡連接部件在段的起點和終點終端電阻接通(ON)1.2.3MPI網絡連接部件

2）網絡中繼器（RS485）網絡中繼器可以放大信號并帶有光電隔離，所以可用于擴展節(jié)點間的連接距離(最多增大20倍)；也可用作抗干擾隔離，如用于連接接地的節(jié)點和接地的MPI編程裝置的隔離器。對于MPI網絡系統，在接地的設備和不接地的設備之間連接時，應該注意RS485中繼器的連接與使用。1.2.3MPI網絡連接部件采用中繼器延長網絡連接距離

1.2.3MPI網絡連接部件

設置MPI參數可分為兩部分：PLC側和PC側MPI的參數設置。1.3設置MPI參數

PLC側參數設置：在通過HWConfig進行硬件組態(tài)時雙擊“CPU313C”后出現如圖1.5所示1.3.1PLC側的MPI參數設置圖1.5“HWConfig”對話框中配置硬件1.3.1PLC側的MPI參數設置再點擊上圖中的“Properties”按鈕來設置CPU的MPI屬性，包括地址及通信速率，具體操作如圖1.6所示。圖1.6設置CPU的MPI屬性1.3.1PLC側的MPI參數設置

注意：在通常應用中不要改變MPI通信速率。請注意在整個MPI網絡中通信速率必須保持一致，且MPI站地址不能沖突。1.3.1PLC側的MPI參數設置

PC側參數設置在PC側同樣也要設置MPI參數，在STEP7軟件SIMATICManager界面下點擊菜單“Options”選項的“SetPG/PCInterface”(圖1.7所示)(或“控制面板”中選中“SetPG/PCInterface”)，例如用CP5611作為通信卡，如圖1.8所示，選擇“CP5611（MPI）”后點擊OK即可。設置完成后，將STEP7中的組態(tài)信息下載到CPU中。1.3.2PC側的MPI參數設置圖1.7點擊“Options”選項的“SetPG/PCInterface”1.3.2PC側的MPI參數設置圖1.8選擇“CP5611（MPI）”界面1.3.2PC側的MPI參數設置

1.PCAdapter(PC適配器)一端連接PC的RS232口或通用串行總線（USB）口，另一端連接CPU的MPI，它沒有網絡診斷功能，通信速率最高為1.5Mbit/s,價格較低。

2.CP5511PCMCIATYPEⅡ卡，用于筆記本電腦編程和通信，它具有網絡診斷功能，通信速率最高為12Mbit/s,價格相對較高。

3.CP5512PCMCIATYPEⅡCardBus（32位）卡，用于筆記本電腦編程和通信，具有網絡診斷功能，通信速率最高為12Mbit/s,價格相對較高。1.3.3PC側的MPI通信卡的類型

4.CP5611PCI卡，用于臺式電腦編程和通信，此卡具有網絡診斷功能，通信速率最高為12Mbit/s,價格適中。

5.CP5613PCI卡（替代原CP5412卡），用于臺式電腦編程和通信，它具有網絡診斷功能，通信速率最高為12Mbit/s,并帶有處理器，可保持大數據量通信的穩(wěn)定性，一般用于PROFIBUS網絡，同時也具有MPI功能，價格相對最高。

了解上述功能后，可以很容易地選擇適合自己應用的通信卡，在CP通信卡的代碼中，5代表PCMCIA接口，6代表PCI總線，3代表有處理器。1.3.3PC側的MPI通信卡的類型1.4掌握S7-300PLC的MPI通信方法本節(jié)主要通過兩個實例，簡要、直觀的介紹用S7-300PLC的全局數據塊進行MPI通信和無組態(tài)的MPI通信的方法，使同學們可以快速、準確的掌握S7-300PLC的MPI的使用方法。1.4.1掌握全局數據塊進行MPI通信的方法

1、全局數據塊通信方式的概述

在MPI網絡中的各個中央處理單元(CPU)之間能相互交換少量數據，只需關心數據的發(fā)送區(qū)和接收區(qū),這一過程稱做全局數據塊通信。全局數據塊的通信方式是在配置PLC硬件的過程中,組態(tài)所要通信的PLC站之間的發(fā)送區(qū)和接收區(qū),不需要任何程序處理,這種通信方式只適合S7-300/400PLC之間相互通信。下面以例子說明全局數據塊通信的具體方法和步驟。

2、網絡配置圖圖1.9網絡配置圖1.4.1掌握全局數據塊進行MPI通信的方法1.4.1掌握全局數據塊進行MPI通信的方法

3、硬件和軟件需求

硬件：CPU313CCPU313CMPI電纜軟件：STEP7V5.2SP21.4.1掌握全局數據塊進行MPI通信的方法4、網絡組態(tài)及參數設置步驟

(1)建立MPI網絡

在STEP7中建立一個新項目，如MPIEXE1_GD,在此項目下插入兩個PLC站，分別為STATION1(CPU313C)和STATION2(CPU313C)，并分別插入CPU完成硬件組態(tài)，建立MPI網絡并配置MPI的站地址和通信速率，本例中MPI的站地址分別設置為2號站和4號站，通信速率為187.5kbit/s。1.4.1掌握全局數據塊進行MPI通信的方法圖1.10右擊“MPI（1）”選擇“DefineGlobalData”

1.4.1掌握全局數據塊進行MPI通信的方法

(2)組態(tài)數據的發(fā)送區(qū)和接收區(qū)

如圖1.10所示，右擊“MPI（1）”或選擇“Options”項下的“DefineGlobalData”進入組態(tài)畫面，如圖1.11所示。1.4.1掌握全局數據塊進行MPI通信的方法圖1.11選擇“DefineGlobalData”進入組態(tài)畫面1.4.1掌握全局數據塊進行MPI通信的方法

(3)插入所有需要通信的CPU

雙擊“GDID”右邊的CPU欄選擇需要通信的CPU。CPU欄總共有15列，這就意味著最多有15個CPU能夠參與通信。在每個CPU欄底下填上數據的發(fā)送區(qū)和接收區(qū)，例如第一列的CPU313C（1）的發(fā)送區(qū)填為“DB1.DBB0:12”(DB1.DBB0:12表示從DB1.DBB0開始的22個字節(jié)),然后在菜單“Edit”下選擇“Sender”設置為發(fā)送區(qū)，該方格變?yōu)樯钌?，同時在單元中的左端出現符號“＞”，表示在該行中CPU313C（1）為發(fā)送站，在該單元中輸入要發(fā)送的全局數據的地址。只能輸入絕對地址，不能輸入符號地址。包含定時器和計數器地址的單元只能作為發(fā)送方。在每一行中應定義一個且只能有一個CPU作為數據的發(fā)送方，而接收方可以有多個。同一行中各個單元的字節(jié)數應相同。1.4.1掌握全局數據塊進行MPI通信的方法

點擊第二列的CPU313C（2）下面的單元，輸入MB20:12(表示從MB20開始的12B)，該格的背景為白色，表示在該行中CPU313C（2）是接收站。編譯保存后，把組態(tài)數據分別下載到相應CPU中，這樣就可以進行數據通信了，如圖1.12所示。地址區(qū)可以為DB、M、I、Q區(qū)，S7-300地址區(qū)長度最大為22字節(jié)，發(fā)送區(qū)和接收區(qū)的長度必須一致。如果數據包由若干個連續(xù)的數據區(qū)組成，一個連續(xù)的數據區(qū)占用的空間為數據區(qū)內的字節(jié)數加上兩個頭部說明字節(jié)。一個單獨的雙字占6B，一個單獨的字占4B，一個單獨的字節(jié)占3B，一個單獨的位也占3B。例如DB2.DBB0:10和QW0：5一共占用22B（第一個連續(xù)數據區(qū)的兩個頭部說明字節(jié)不包括在22B之內）1.4.1掌握全局數據塊進行MPI通信的方法圖1.12各個CPU欄底下設置數據的發(fā)送區(qū)和接收區(qū)1.4.2掌握無組態(tài)的MPI通信方法無組態(tài)的MPI通信需要調用系統功能塊SFC65～SFC69來實現，這種通信方式適合于S7-300、S7-400和S7-200之間的通信,是一種應用廣泛、經濟的通信方式。通過調用SFC來實現的MPI通信又可分為兩種方式：雙邊編程通信方式和單邊編程通信方式。調用系統功能通信方式不能和全局數據通信方式混合使用。1.4.2.1雙邊編程通信方式(1)概述在通信的雙方都需要調用通信塊,一方調用發(fā)送塊發(fā)送數據,另一方就要調用接收塊來接收數據。這種通信方式適用S7-300/400之間的通信，發(fā)送塊是SFC65“X_SEND”，接收塊是SFC66“X_RCV”。下面舉例說明怎樣調用系統功能來實現通信。1.4.2.1雙邊編程通信方式圖1.18網絡配置圖

(2)網絡配置圖1.181.4.2.1雙邊編程通信方式

(3)硬件和軟件需求

硬件：

CPU313C、

CPU313C、

MPI電纜軟件：STEP7V5.2SP21.4.2.1雙邊編程通信方式

(4)網絡組態(tài)及參數設置步驟

(Ⅰ)新建項目：在SIMATICManager界面下，建立一個項目，加入兩個300Station。然后在HWConfig中分別對這兩個300Station進行硬件組態(tài)，設置MPI地址，在這里SIMATIC300（1）的CPU的MPI地址為2，SIMATIC300（2）的CPU的MPI地址為4。最后把組態(tài)信息下載到兩臺PLC中。(Ⅱ)編程：首先在SIMATIC300（1）的CPU下插入OB35，把發(fā)送方的程序寫入OB35中（見圖1.19）。圖1.19插入OB35對話框1.4.2.1雙邊編程通信方式1.4.2.1雙邊編程通信方式圖1.20雙擊OB35進入發(fā)送站的程序編輯界面

雙擊OB35進入程序編輯界面，點擊“Libraries”→“StandardLibrary”→“SystemFunctionBlocks”,選擇SFC65“X_SEND”后見圖1.20。圖1.21中當REQ的值等于“TURE”后就把M20.0開始的5個字節(jié)發(fā)送出去。

發(fā)送站的程序編好后，接下來在SIMATIC300（2）的CPU的OB1里編寫接收方程序。同樣雙擊OB1進入程序編輯界面，點擊“Libraries”→“StandardLibrary”→“SystemFunctionBlocks”,選擇SFC66“X_RCV”（見圖1.21）。通過下面這個程序SIMATIC300（2）的CPU就可以接收SIMATIC300（1）的CPU發(fā)送過來的數據，并存放在MB50～MB54中。

1.4.2.1雙邊編程通信方式

圖1.21雙擊OB1進入接收站的程序編輯界面注意：在程序編寫時SFC65“X_SENG”和SFC66“X_RCV”必須成對使用。

1.4.2.1雙邊編程通信方式程序中參數說明見表1.3和表1.4。表1.3SFC65“X_SEND”參數說明1.4.2.1雙邊編程通信方式表1.4SFC66“X_RCV”參數說明1.4.2.1雙邊編程通信方式與雙邊編程通信方式不同，單邊編程通信只在一方PLC內編寫通信程序，即客戶機與服務器的訪問模式。編寫程序一方的PLC作為客戶機，無需編寫程序一方的PLC作為服務器，客戶機調用SFC通信塊訪問服務器。這種通信方式適合S7-300/400/200之間的通信，S7-300/400的CPU可以同時作為客戶機和服務器，S7-200只能作為服務器。SFC67“X-_GET”用來將服務器指定數據區(qū)中的數據讀回并存放到本地的數據區(qū)中，SFC68“X_PUT”用來將本地數據區(qū)中的數據寫到服務器中指定的數據區(qū)。下面舉例說明怎樣調用系統功能來實現兩個300Station的通信。

1.4.2.2單邊編程通信方式(1)網絡配置圖圖1.22網絡配置圖1.4.2.2單邊編程通信方式(2)硬件和軟件需求硬件：CPU313C、

CPU224、?MPI電纜軟件：STEP7V5.2SP21.4.2.2單邊編程通信方式

(3)新建項目：

同樣在SIMATICManager界面下，建立一個項目，加入兩個300Station。硬件組態(tài)與做雙邊編程通信方式相同。把組態(tài)信息下載到CPU中。在SIMATIC300（1）的CPU下插入OB35，雙擊OB35進入程序編輯界面，點擊“Libraries”→“StandardLibrary”→“SystemFunctionBlocks”,選擇SFC68“X_PUT”（見圖1.23）。1.4.2.2單邊編程通信方式圖1.23選擇SFC68“X_PUT”1.4.2.2單邊編程通信方式雙擊SIMATIC300（1）的CPU下的OB1，進入程序編輯界面，點擊“Libraries”→“StandardLibrary”→“SystemFunctionBlocks”,選擇SFC67“X_GET”（見圖1.24）。

圖1.24選擇SFC67“X_GET”1.4.2.2單邊編程通信方式

注意：無論運用雙邊編程通信方式還是單邊編程通信方式，最好在SIMATICManager界面下插入OB82、OB86、OB122，并下載到CPU中，可以防止通信時系統出錯。1.4.2.2單邊編程通信方式

(4)項目說明：

Ⅰ、利用無組態(tài)的MPI通信方式不能和全局數據通信方式混合使用。

Ⅱ、對于單邊編程通信方式，只有主動站才能調用系統功能塊SFC67、SFC68。

Ⅲ、在雙邊編程通信方式和單邊編程通信方式中，每次塊（SFC65、SFC66、SFC67、SFC68）調用最多76個字節(jié)的用戶數據。對于S7-300CPU，數據傳送的數據一致性是8個字節(jié)，對于S7-400CPU則是全長。如果連接到S7-200，必須考慮到S7-200只能用作一個被動站。1.4.2.2單邊編程通信方式表1.5SFC68“X_PUT”參數說明1.4.2.2單邊編程通信方式表1.6SFC67“X_GET”參數說明1.4.2.2單邊編程通信方式實例1：S7-300PLC與監(jiān)控軟件WINCC的MPI通信1、PC上MPI通信卡的安裝和設置2、在WINCC上添加SIMATICS7通信協議3、選擇WINCC通信卡4、WINCC通信連接的建立5、通信診斷實例2：S7-300PLC與S7-200PLC的無組態(tài)MPI通信1.5實例練習第二部分PROFIBUS通信技術工業(yè)網絡控制2.1ProfiBus通信簡介2.2S7-300PLC的ProfiBus通信方法2.3多個S7-300之間的ProfiBUS通信實現

2PROFIBUS通信技術作為眾多現場總線家族的成員之一，ProfiBus是在歐洲工業(yè)界得到最廣泛應用的一個現場總線標準，也是目前國際上通用的現場總線標準之一。ProfiBus是屬于單元級、現場級的SIMITAC網絡，適用于傳輸中、小量的數據。其開放性可以允許眾多的廠商開發(fā)各自的符合ProfiBus協議的產品，這些產品可以連接在同一個ProfiBus網絡上。ProfiBus是一種電氣網絡，物理傳輸介質可以是屏蔽雙絞線、光纖、無線傳輸。

2.1Profibus通信簡介ProfiBus主要有三部分組成，包括：

1．由現場總線報文——ProfiBus-FMS2．分布式外圍設備——ProfiBus-DP3．過程控制自動化——ProfiBus-PA2.1Profibus通信簡介2.1Profibus通信簡介2.1Profibus通信簡介2.1Profibus通信簡介2.1Profibus通信簡介2.1Profibus通信簡介2.1Profibus通信簡介2.1Profibus通信簡介2.1Profibus通信簡介2.1Profibus通信簡介其它技術特點：1．信號線可用設備電源線。2．每條總線區(qū)段可連接32個設備，不同區(qū)段用中繼器連接。3．傳輸速率可在9.6kB/S～12MB/S間選擇。4．傳輸介質可以用金屬雙絞線或光纖。5．提供通用的功能模塊管理規(guī)范。6．在一定范圍內可實現相互操作。7．提供系統通信管理軟件(包括波形識別、速率識別和協議識別等功能)。8．提供244字節(jié)報文格式，提供通信接口的故障安全模式(當IO故障時輸出全為零)。2.1Profibus通信簡介2.2.1利用I/O口實現小于4個字節(jié)直接ProfiBus通信2.2.2系統功能SFC14、SFC15的ProfiBus通信應用2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現2.2Profibus通信方法

直接利用I/O口實現小于4個字節(jié)直接ProfiBus的通信方法包含兩個方面的內容：⑴、用裝載指令訪問實際I/O口——比如主站與ET200M擴展I/O口之間的通信；⑵、用裝載指令訪問虛擬I/O口——比如主站與智能從站的I/O口之間的通信，下面分別予以介紹。

一、CPU集成DP口與ET200M之間遠程的通信二、通過CPU集成DP口連接智能從站

2.2.1利用I/O口實現小于4個字節(jié)直接Profibus通信

ET200系列是遠程I／0站，為減少信號電纜的敷設，可以在設備附近根據不同的要求放置不同類型的I／0站，如ET200M、ET200B、ET200X、ET200S等，ET200M適合在遠程站點I／0點數量較多的情況下使用，我們將以ET200M為例介紹遠程I／O的配置。主站為集成DP接口的CPU，下面進行詳細介紹。2.2.1.1CPU集成DP口與ET200M之間遠程的通信1、硬件連接圖2.1集成DP口CPU與ET200M硬件連接2.2.1.1CPU集成DP口與ET200M之間遠程的通信2、資源需求帶集成DP口的S7-300的CPU315-2DP作為主站。從站為帶I/O模塊的ET200M。MPI網卡CP5611。ProfiBus總線連接器以及電纜。STEP7V5.2系統設計軟件2.2.1.1CPU集成DP口與ET200M之間遠程的通信1）、按圖2.1連接CPU315C-2DP集成的DP接口與ET200M的PROFIBUS-DP接口。先用MPI電纜將MPI卡CP5611連接到CPU315-2DP的MPI接口，對CPU315-2DP進行初始化，同時對ET200M的“BUSADDRESS”撥盤開關的PROFIBUS地址設定為4，如圖2.2所示，即把數字“4”左側對應的開關撥向右側即可。如果設定PROFIBUS地址為6，則把“2”、“4”兩個數字左側對應的開關撥向右側，依此類推。3、網絡組態(tài)以及參數設置2.2.1.1CPU集成DP口與ET200M之間遠程的通信圖2.2ET200M的外形圖2.2.1.1CPU集成DP口與ET200M之間遠程的通信2）在STEP7中新建一個“ET200M作為從站的DP通信”的項目。先插入一個S7-300站，然后雙擊“Hardware”選項，進人“Hwconfig”窗口。點擊“catalog”圖標打開硬件目錄，按硬件安裝次序和訂貨號依次插人機架、電源、CPU等進行硬件組態(tài)，如圖2.3所示。2.2.1.1CPU集成DP口與ET200M之間遠程的通信圖2.3CPU315-2DPRPROFIBUS網絡配置2.2.1.1CPU集成DP口與ET200M之間遠程的通信3）插入CPU同時，彈出PROFIBUS組態(tài)界面。點擊New按鈕，新建PROFIBUS（1），組態(tài)PROFIBUS站地址為2。點擊“Properties”按鈕組態(tài)網絡屬性，選擇“NetworkSettings”，界面如圖2.4所示，點擊“OK”按鈕確認，完成PROFIBUS網絡創(chuàng)建，同時界面出現PROFIBUS網絡。2.2.1.1CPU集成DP口與ET200M之間遠程的通信圖2.4PROFIBUS-DP的“NetworkSettings”參數設置2.2.1.1CPU集成DP口與ET200M之間遠程的通信4）在PROFIBUS-DP選項中，通過左邊的“PROFIBUS-DP”→“ET200M”→“IM153-1”路徑，選擇接口模塊IM153-1，添加到PROFIBUS網絡上，如圖2.5所示。添加是通過拖拽完成的，如果位置有效，則會在鼠標的箭頭上出現“+”標記，此時釋放“IM153-1”。在釋放鼠標的同時，會彈出圖2.6所示對話框，進行IM153的PROFIBUS網絡參數配置。2.2.1.1CPU集成DP口與ET200M之間遠程的通信5）圖2.5加載IM153-1至PROFIBUS（1）網絡過程示意，定義ET200M接口模塊IMl53-2的PROFIBUS站地址，組態(tài)的站地址必須與IMl53-2上撥碼開關設定的站地址相同，本例中站地址為4。然后組態(tài)ET200M上I／O模塊，設定I/O點的地址，ET200M的I／O地址區(qū)與中央擴展的I／O地址區(qū)一致，不能沖突，本例中ET200M上組態(tài)了16點輸入和16點輸出，開始地址為1，訪問這些點時用I區(qū)和Q區(qū)，例如輸入點為I1.0，第一個輸出點為Q1.0，實際使用時ET200M所帶的I/O模塊就好象是集成在CPU315-2DP上的一樣，編程非常簡單。硬件組態(tài)結果見圖2.7。2.2.1.1CPU集成DP口與ET200M之間遠程的通信圖2.5加載IM153-1至PROFIBUS（1）網絡過程示意2.2.1.1CPU集成DP口與ET200M之間遠程的通信圖2.6IM153的PROFIBUS網絡參數配置2.2.1.1CPU集成DP口與ET200M之間遠程的通信圖2.7315-2DP、ET200M的I/O模塊配置2.2.1.1CPU集成DP口與ET200M之間遠程的通信

下面將建立一個以315-2DP為主站、313C-2DP為智能從站的通信系統，全面介紹智能從站的組態(tài)和使用方法。2.2.1.2通過CPU集成DP口連接智能從站1硬件連接圖2.8PROFIBUS連接智能從站硬件注：把CPU315-2DP集成的DP口和S7CPU313C-2DP的DP口按圖2.8連接，然后分別組態(tài)主站和從站，原則上先組態(tài)從站。2.2.1.2通過CPU集成DP口連接智能從站2資源需求帶集成DP口的S7-300的CPU315-2DP作為主站。從站為帶I/O模塊的ET200M。MPI網卡CP5611。ProfiBus總線連接器以及電纜。STEP7V5.2系統設計軟件2.2.1.2通過CPU集成DP口連接智能從站1）組態(tài)“從站”硬件在STEP7中新建一個“主站與智能從站的通信”的項目。先插入一個S7-300站，然后雙擊“Hardware”選項，進人“Hwconfig”窗口。點擊“Catalog”圖標打開硬件目錄，按硬件安裝次序和訂貨號依次插人機架、電源、CPU等進行硬件組態(tài)。插入CPU時會同時彈出PROFIBUS組態(tài)界面，如圖2.9所示。點擊“New”按鈕新建PROFIBUS（1），組態(tài)PROFIBUS站地址，本例中為4。點擊“Properties”按鈕組態(tài)網絡屬性，選擇“NetworkSettings”進行網絡參數設置，在本例中設置PROFIBUS的傳輸速率為“1．5Mbit／s”，行規(guī)為“DP”。如圖2.10所示。3網絡組態(tài)以及參數設置2.2.1.2通過CPU集成DP口連接智能從站圖2.9313C-2DP的PROFIBUS網絡參數配置2.2.1.2通過CPU集成DP口連接智能從站圖2.10PROFIBUS-DP的“NetworkSetting”參數設置設置2.2.1.2通過CPU集成DP口連接智能從站雙擊CPU313C-2DP項下的“DP”項，會彈出PROFIBUS-DP的屬性菜單，如圖2.11所示。圖2.11配置313C-2DP為智能從站2.2.1.2通過CPU集成DP口連接智能從站①在網絡屬性窗口選擇頂部菜單“OperatingMode”，選擇“DPslave”操作模式，如果其下的選擇框“□”被激活，則編程器可以對從站編程，換句話說，這個接口既可以作為DP從站，同時還可以通過這個接口監(jiān)控程序。診斷地址為1022，選擇默認值。②選擇標簽“Configuration”，點擊“New”按鈕新建一行通信的接口區(qū)，如圖2.12所示。③在圖2.12中定義S7-300從站的通信接口區(qū)。2.2.1.2通過CPU集成DP口連接智能從站2.2.1.2通過CPU集成DP口連接智能從站圖2.12313C-2DP的PROFIBUS網絡參數配置ROW 行編號；MODE 通信模式，可選“MS”(主從)和“DX”(直接數字 交換)兩種模式；PartnerDPAddr DP通信伙伴的DP地址；PartnerAddr DP通信伙伴的輸入／輸出地址；LocalAddr 本站的輸入／輸出的地址；Length 連續(xù)的輸人／輸出地址區(qū)的長度；Consistency 數據的連續(xù)性。

圖2.12的Configuration選項中參數意義說明1：2.2.1.2通過CPU集成DP口連接智能從站表2-1Addresstype選擇為“Input”對應I區(qū)，“Output”對應Q區(qū)Length設置通信區(qū)域的大小，最多32字節(jié)Unit選擇是按字節(jié)還是按字來通信Consistency選擇“Unit”是按在“Unit”中定義的數據格式發(fā)送，即按字節(jié)或字發(fā)送；若選擇“All”表示是打包發(fā)送，每包最多32字節(jié)2.2.1.2通過CPU集成DP口連接智能從站

圖2.12的Configuration選項中參數意義說明2：

設置完成后點擊“Apply”按鈕確認，可再加入若干行通信數據，通信區(qū)的大小與CPU型號有關，最大為244字節(jié)。圖2.12中主站的接口區(qū)是虛的，不能操作，等到組態(tài)主站時，虛的選項框將被激活，可以對主站通信參數進行設置。在本例中分別設置一個Input區(qū)和一個Output區(qū)，其長度均設置為2字節(jié)。設置完成后在“Configuration”標簽頁圖2.13中會看到這兩個通信接口區(qū)。2.2.1.2通過CPU集成DP口連接智能從站2.2.1.2通過CPU集成DP口連接智能從站圖2.13313C-2DP智能從站通信接口區(qū)參數配置結果組態(tài)完從站后，以同樣的方式建立S7-300主站并組態(tài)，本例中設置站地址為2，并選擇與從站相同的PRFIBUS網絡，如圖2.14所示。打開硬件目錄，選擇“PROFIBUSDP→ConfigurationStation”文件夾，選擇CPU31x，將其拖拽到DP主站系統的PROFIBUS總線上，從而將其連接到DP網絡上，如圖2.15所示。此時自動彈出“DP—slaveProperties”，在其中的“Connection”標簽中選擇已經組態(tài)過的從站，如果有多個從站時，要一個一個連接，上面已經組態(tài)完的S7313C-2DP從站可在列表中看到，點擊“Connect”按鈕將其連接至網絡，如圖2.16所示。2）組態(tài)“主站”硬件2.2.1.2通過CPU集成DP口連接智能從站然后點擊：“Configuration”標簽，設置主站的通信接口區(qū)。從站的輸出區(qū)與主站的輸入區(qū)相對應，從站的輸入區(qū)同主站的輸出區(qū)相對應，如圖2.17所示，結果見圖2.18。配置完以后，用MPI接口分別下載到各自的CPU中初始化接口數據。在本例中，主站的QB50、QB51的數據將自動對應從站的數據區(qū)IB5O、IB51，從站的QB5O、QB51對應主站的IB50、IB51。在多從站系統中，為了防止某一點掉電而影響其它CPU的運行，可以分別調用調用OB82、OB86、OB122（S7-300）和OB82、OB85、OB86、OB122（S7-400）進行處理。2）組態(tài)“主站”硬件2.2.1.2通過CPU集成DP口連接智能從站圖2.14315-2DP主站組態(tài)2.2.1.2通過CPU集成DP口連接智能從站2.2.1.2通過CPU集成DP口連接智能從站圖2.15將313C-2DP從站連接到315-2DP主站2.2.1.2通過CPU集成DP口連接智能從站圖2.16313C-2DP從站連接到315-2DP主站的過程2.2.1.2通過CPU集成DP口連接智能從站圖2.17主、從站之間的輸入/輸出接口區(qū)設置2.2.1.2通過CPU集成DP口連接智能從站圖2.18主、從站之間的輸入/輸出接口區(qū)配置結果在組態(tài)PROFIBUS-DP通信時常常會見到參數“Consistency”(數據的一致性)，如圖2.17所示，如果選“Unit”，數據的通信將以在參數“Unit”中定義的格式——字或字節(jié)來發(fā)送和接收，比如，主站以字節(jié)格式發(fā)送20字節(jié)，從站將一字節(jié)一字節(jié)地接收和處理這20字節(jié)。若數據到達從站接收區(qū)不在同一時刻，從站可能不在一個循環(huán)周期處理接收區(qū)的數據，如果想要保持數據的一致性，在一個周期處理這些數據就要選擇參數“All”，有的版本是參數“Totallength”，當通信數據大于4字節(jié)時，要調用SFCl5給數據打包，調用SFCl4給數據解包，這樣數據以數據包的形式一次性完成發(fā)送、接收，保證了數據一致性。下面將以例子形式介紹SFCl4、SFCl5的應用，例子中以S7-300的315-2DP作為主站，313C-2DP作為從站。

2.2.2系統功能SFC14、SFC15的ProfiBus通信應用1硬件連接注意：把CPU315-2DP集成的DP口和S7CPU313C-2DP的DP口按圖2.19連接，然后分別組態(tài)主站和從站，原則上先組態(tài)從站。2.2.2系統功能SFC14、SFC15的ProfiBus通信應用圖2.19PROFIBUS連接智能從站硬件2資源需求帶集成DP口的S7-300的CPU315-2DP作為主站。從站為帶I/O模塊的ET200M。MPI網卡CP5611。ProfiBus總線連接器以及電纜。STEP7V5.2系統設計軟件2.2.2系統功能SFC14、SFC15的ProfiBus通信應用3網絡組態(tài)以及參數設置在STEP7中新建一個“系統功能SFC14、SFC15應用”的項目。先插入一個S7-300站，然后雙擊“Hardware”選項，進人“Hwconfig”窗口。點擊“Catalog”圖標打開硬件目錄，按硬件安裝次序和訂貨號依次插人機架、電源、CPU等進行硬件組態(tài)，不再多說。插入CPU時會同時彈出PROFIBUS組態(tài)界面，如圖2.20所示。點擊“New”按鈕新建PROFIBUS（1），組態(tài)PROFIBUS站地址，本例中為4。點擊“Properties”按鈕組態(tài)網絡屬性，選擇“NetworkSettings”進行網絡參數設置，在本例中設置PROFIBUS的傳輸速率為“1．5Mbit／s”，行規(guī)為“DP”。如圖2.21所示。1）組態(tài)“從站”硬件2.2.2系統功能SFC14、SFC15的ProfiBus通信應用圖2.20PROFIBUS組態(tài)界面2.2.2系統功能SFC14、SFC15的ProfiBus通信應用圖2.21配置313C-2DP智能從站網絡參數2.2.2系統功能SFC14、SFC15的ProfiBus通信應用

雙擊CPU313C-2DP項下的“DP”項，會彈出PROFIBUS-DP的屬性菜單，如圖2.22所示。在網絡屬性窗口選擇“OperatingMode”菜單，激活“DPslave”操作模式，如果其下的選擇框“□”被激活。則編程器可以對從站編程，即這個接口既可以作為DP從站，同時還可以通過這個接口監(jiān)控程序。診斷地址為1022，為PR()FIBuS診斷時，選擇默認值即可。選擇“Configuration”標簽，點擊“New”按鈕組態(tài)通信的接口區(qū)，例如輸入區(qū)IB50～IB69共20字節(jié)，“Consistency”屬性選擇“All”，如圖2.23所示。在本例中組態(tài)從站通信接口區(qū)為輸入IB50～IB69，輸出QB5O～QB69。點擊“Apply”按鈕確認后，可再加入若干行通信數據。全部通信區(qū)的大小與CPU型號有關。組態(tài)完成后下載到CPU中。2.2.2系統功能SFC14、SFC15的ProfiBus通信應用圖2.22配置313C-2DP為智能從站2.2.2系統功能SFC14、SFC15的ProfiBus通信應用圖2.23配置313C-2DP為智能從站2.2.2系統功能SFC14、SFC15的ProfiBus通信應用

以同樣的方式組態(tài)S7-300主站，配置PROFIBUS-DP的站地址為2，與從站選擇同一條PROFIBUS網絡，見圖2.24。然后打開硬件目錄，選擇“PROFIBUSDP”→“ConfigurationStation”文件夾，選擇CPU31X，將其連接到DP主站系統的PROFIBUS總線上。此時會自動彈出“DP-slaveProperties”，在其中的“Connection”標簽中選擇已經組態(tài)過的從站，見圖2.25。然后點擊“Configuration”標簽，出現圖2.26，點擊“Edit”，設置主站的通信接口區(qū)，如圖2.27所示。從站的輸出區(qū)與主站的輸入區(qū)相對應，從站的輸入區(qū)同主站的輸出區(qū)相對應，本例中主站QB50～QB69對應從站IB50。IB69，從站IB5O—IB69對應主站QB5O～QB69，如圖2.27所示。組態(tài)通信接口區(qū)后，下載到CPU315-2DP中，為避免網絡上因某個站點掉電使整個網絡不能正常工作的故障，要在S7-300中編寫OB82、OB86、OBl22組織塊。2）組態(tài)“主站”硬件2.2.2系統功能SFC14、SFC15的ProfiBus通信應用圖2.24組態(tài)315C-2DP主站2.2.2系統功能SFC14、SFC15的ProfiBus通信應用圖2.25連接313C-2DP智能從站2.2.2系統功能SFC14、SFC15的ProfiBus通信應用圖2.26設置主站通信接口2.2.2系統功能SFC14、SFC15的ProfiBus通信應用圖2.27配置輸入/輸出接口區(qū)2.2.2系統功能SFC14、SFC15的ProfiBus通信應用圖2.28調用系統功能塊4通信編程2.2.2系統功能SFC14、SFC15的ProfiBus通信應用在系統塊中找到SFCl4、SFCl5，如圖2.28所示，并在OBl中調用。

CALL“DPRD_DAT” SFCl4 LADDR ：= W#16#32 RECORD ：= P#DBl．DBX0．0BYTE20 RET_VAL ：= MW2SFCl4解開主站存放在IB50～IB69的數據包并放在DBl．DBBO～DBl．DBB19中。

CALL“DPWR_DAT” SFCl5 LADDR ：= W#16#32 RECORD ：= P#DB2．DBX0．0BYTE20 RET_VAL ：= MW4SFCl5給存放在DB2．DBBO～DBl．DBB19中的數據打包，通過QB50～QB69發(fā)送出去。1）編寫主站程序說明：LADDR的值是W#16#32，表示十進制“50”，和硬件組態(tài)虛擬地址一致。2.2.2系統功能SFC14、SFC15的ProfiBus通信應用在從站的OBl中調用系統功能SCF14、SCF15。

CALL“DPRD_DAT” SFCl4 LADDR ：= W#16#32 RECORD ：= P#DBl．DBX0．0BYTE20 RET_VAL ：= MW2SFCl4解開主站存放在IB50～IB69的數據包并放在DBl．DBBO～DBl．DBB19中。

CALL“DPWR_DAT” SFCl5 LADDR ：= W#16#32 RECORD ：= P#DB2．DBX0．0BYTE20 RET_VAL ：= MW4SFCl5給存放在DB2．DBBO～DBl．DBB19中的數據打包，通過QB50～QB69發(fā)送出去。2）編寫從站程序2.2.2系統功能SFC14、SFC15的ProfiBus通信應用程序“參數”說明以及主從站的數據區(qū)對應關系見表2-2、表2-3表2-2參數說明LADDR接口區(qū)起始地址RET_VAL狀態(tài)字RECORD通信數據區(qū)，一般為ANY指針格式表2-3數據對應主站數據傳輸方向從站數據輸入：DB1.DB0～DB1.DB19←輸出：DB2.DB0～DB2.DB19輸出：DB2.DB0～DB2.DB19→輸入：DB1.DB0～DB1.DB192.2.2系統功能SFC14、SFC15的ProfiBus通信應用

多個S7-300之間的ProfiBus通信方法在實際工業(yè)控制非常普遍，本實訓以一個315-2DP為主站，兩個313C-2DP為從站，介紹多個CPU之間的通信方法。2.2.3多個A7-300之間的ProfiBus通信實現通信要求/硬件連接通過HWConfig進行硬件組態(tài)通信組態(tài)通過LAD/STL/FBD進行編程2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現1資源需求帶集成DP口的S7-300CPU315-2DP作為主站。帶集成DP口的S7-300CPU313C-2DP作為從站。MPI網卡CP5611。ProfiBus總線連接器以及電纜。2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現２硬件連接

圖2.29硬件連接圖2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現３網絡組態(tài)及參數設置

1）新建項目：在STEP7中新建一個項目，項目名：“多個CPU之間ProfiBus通信”，點擊右鍵，在彈出菜單中選擇“InsertNewObject”→“SIMATIC300Station”，插入S7-300站——本項目中采用313C-2DP，如圖2.60所示。

2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現圖2.30創(chuàng)建多S7-300CPU通信項目2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現⑴、配置1#從站2）硬件配置雙擊“Hardware”選項，進入“HWConfig”窗口。點擊“Catalog”圖標打開硬件目錄，接硬件安裝次序和訂貨號依次插入機架、電源、CPU等進行硬件組態(tài)。在插入313C-2DP的同時，會彈出圖2.31、2.32所示對話框，設定ProfiBus地址為4，點擊“New”按鈕，新建一條“ProfiBus網絡”，并設定基本參數，過程不再贅述，點擊“OK”，結果見圖2.33。2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現圖2.311#從站添加PROFIBUS網絡2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現圖2.321#從站PROFIBUS屬性參數設置2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現圖2.331#從站添加后的結果2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現雙擊圖2.33中的“DP”圖標，彈出圖2.34所示對話框。選擇“OperatingMode”按鈕，選擇“DP-slave”，如圖2.34所示。然后選擇“Configuration”，進行從站接口區(qū)的配置，結果見圖2.35。本項目中采用“Unit”、“Byte”通信數據配置方法。2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現圖2.34配置S7-300CPU313C-2DP為智能從站圖2.351#智能從站輸入/輸出區(qū)配置結果2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現

2#智能從站的配置過程和1#從站的配置過程基本相同，不再贅述。從站接口區(qū)的配置結果見圖2.36所示。本項目中設置2#從站的PROFIBUS站地址為6，采用“Unit”、“Byte”通信數據配置模式。⑵配置2#從站2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現圖2.362#智能從站輸入/輸出區(qū)配置結果組態(tài)完從站后，以同樣的方式建立S7300主站（CPU為315-2DP）并組態(tài)，本例中設置主站PROFIBUS站地址為2，并選擇與從站相同的PRFIBUS網絡，如圖2.37所示。（3）配置主站2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現圖2.37主站PROFIBUS配置2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現

PROFIBUS站地址為2，并選擇與從站相同的PRFIBUS網絡，如圖2.37所示。打開硬件目錄，選擇“PROFIBUSDP→ConfigurationStation”文件夾，選擇CPU31x，將其拖拽到DP主站系統的PROFIBUS總線上，從而將其連接到DP網絡上，如圖2.38所示。此時自動彈出“DP-slaveProperties”，在其中的“Connection”標簽中選擇已經組態(tài)過的從站，如果有多個從站時，要一個一個連接，上面已經組態(tài)完的S7-300從站可在列表中看到，點擊“Connect”按鈕將地址為“4”的從站接至網絡，然后點擊Configuration，2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現出現圖2.40，點擊任一行I/O配置，選擇“Edit”，進行輸入/輸出區(qū)域的配置，如圖2.41，結果見圖2.42。同樣方法，把6#站也連接到PROFIBUSDP網絡上，結果如圖2.43、2.44所示。配置完以后，用MPI接口分別下載到各自的CPU中初始化接口數據。在本例中，主站與1#、2#從站的通信區(qū)域對應關系如表2-4所示。為避免網絡上某一個站點掉電使整個網絡不能工作的故障，需要在幾個CPU中加入OB82、OB86、OB122等組織塊，必要時還要對其進行編程。2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現圖2.38向主站PROBUS添加S7-300從站2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現圖2.39將從站連接到主站2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現圖2.401#從站輸入/輸出區(qū)域選擇2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現圖2.411#從站輸入/輸出區(qū)域配置2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現圖2.421#從站輸入/輸出區(qū)域配置結果2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現圖2.44多CPU通信配置硬件連接結果2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現表2-4主站傳輸方向1#從站主站傳輸方向2#從站IB50←QB50IB60←QB60IB51←QB51IB61←QB61QB50→IB50QB60→IB60QB51→IB51QB61→IB612.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現應用舉例：例一：編程實現主站I0.0對1#從站Q0.0的控制。2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現例二：編程實現主站I0.0對2#從站Q0.0的控制。2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現例三：編程實現1#從站I0.0對2#從站Q0.0的控制。2.2.3多個S7-300之間的ProfiBus通信實現第三部分工業(yè)以太網通信技術工業(yè)網絡控制3工業(yè)以太網通信技術隨著信息技術的不斷發(fā)展，信息交換技術覆蓋了各行各業(yè)。在自動化領域，越來越多的企業(yè)需要建立包含從工廠現場設備層到控制層、管理層等各個層次的綜合自動化網絡管控平臺，建立以工業(yè)控制網絡技術為基礎的企業(yè)信息化系統。工業(yè)以太網提供了針對制造業(yè)控制網絡的數據傳輸的以太網標準。該技術基于工業(yè)標準，利用了交換以太網結構，有很高的網絡安全性、可操作性和實效性，最大限度地滿足了用戶和生產廠商的需求。工業(yè)以太網以其特有的第成本、高實效、高擴展性及高智能的魅力，吸引著越來越多的制造業(yè)廠商。3.1以太網技術以太網技術的思想淵源最早可以追溯到1968年。以太網的核心思想是使用共享的公共傳輸信道，這個思想源于夏威夷大學。在局域網家族中，以太網是指遵循IEEE802.3標準，可以在光纜和雙絞線上傳輸的網絡。以太網也是當前主要應用的一種局域網（LAN——LocalAreaNetwork，局域網）類型。目前的以太網按照傳輸速率大致分為以下四種：10Base-T以太網——傳輸介質是銅軸電纜，傳輸速率為10Mbit/s；快速以太網——傳輸速率為100Mbit/s，采用光纜或雙絞線作為傳輸介質，兼容10Base-T以太網；Gigabit以太網——擴展的以太網協議，傳輸速率為1Gbit/s,采用光纜或雙絞線作為傳輸介質，基于當前的以太網標準，兼容10Mbit/s以太網和100Mbit/s以太網的交換機和路由器設備；3.1以太網技術10Gigabit以太網——2002年6月發(fā)布，是一種速度更快的以太網技術。支持智能以太網服務，是未來廣域網（WAN——WideAreaNetwork）和城域網（MAN——MetropolitanAreaNetwork）的寬帶解決方案。工業(yè)以太網技術是普通以太網技術在控制網絡延伸的產物，前者源于后者但不同與前者。以太網技術經過多年的發(fā)展，特別是它在Internet中廣泛應用，使得它的技術更為成熟，并得到了廣大開發(fā)商與用戶的認同。因此無論從技術上還是產品價格上，以太網較之其他類型網絡技術都具有明顯的優(yōu)勢。另為，隨著技術的發(fā)展，控制網絡與普通計算機網絡、Internet的聯系更為密切?？刂凭W絡技術需要考慮與計算機網絡連接的一致性，需要提高對現場設備通信能力的要求，這些都是控制網絡設備的開發(fā)者與制造商把目光轉向以太網技術的重要原因。

3.2工業(yè)以太網的特點

工業(yè)網絡與傳統辦公室網絡相比，有一些不同之處，如表3-1所示。

辦公室網絡工業(yè)網絡應用場合普通辦公場合工業(yè)場合、工況惡劣，抗干擾性要求較高拓撲結構支持線形、環(huán)形、星形等結構支持線形、環(huán)形、星形等結構，并便于各種結構的組合和轉換，簡單的安裝，最大的靈活性和模塊性，高擴展能力可用性一般的實用性需求，允許網絡故障時間以秒或分鐘計極高的實用性需求，允許網絡故障時間＜300ms以避免生產停頓網絡監(jiān)控和維護網絡監(jiān)控必須有專人員使用專用工具完成網絡監(jiān)控成為工廠監(jiān)控的一部分，網絡模塊可以被HMI軟件如WinCC監(jiān)控，故障模塊容易更換表3-1工業(yè)網絡與傳統辦公室網絡的比較3.2工業(yè)以太網的特點工業(yè)以太網產品的設計制造必須充分考慮并滿足工業(yè)網絡應用的需要。工業(yè)現場對工業(yè)以太網產品的要求包括：工業(yè)生產現場環(huán)境的高溫、潮濕、空氣污濁以及腐蝕性氣體的存在，要求工業(yè)級的產品具有氣候環(huán)境適應性，并要求耐腐蝕、防塵和防水。工業(yè)生產現場的粉塵、易燃易爆和有毒性氣體的存在，需要采取防爆措施保證安全生產。工業(yè)生產現場的振動、電磁干擾大，工業(yè)控制網絡必須具有機械環(huán)境適應性（如耐振動、耐沖擊）、電磁環(huán)境適應性或電磁兼容性（EMC——ElectroMagneticCompatibility）等。工業(yè)網絡器件的供電，通常是采用柜內低壓直流電源標準，大多的工業(yè)環(huán)境中控制柜內所需電源為低壓24V直流。采用標準導軌安裝，安裝方便，適用于工業(yè)環(huán)境安裝的要求。工業(yè)網絡器件要能方便地安裝在工業(yè)現場控制柜內，并容易更換。3.3工業(yè)以太網應用于工業(yè)自動化中的關鍵問題1、通信實時性問題以太網采用的CSMA/CD的介質訪問控制方式，其本質上是非實時的。平等競爭的介質訪問控制方式不能滿足工業(yè)自動化領域對通信的實時性要求。因此以太網一直被認為不適合在底層工業(yè)網絡中使用。需要有針對這一問題的切實的解決方案。2、對環(huán)境的適應性與可靠性的問題以太網是按辦公環(huán)境設計的，將它用于工業(yè)控制環(huán)境，其環(huán)境適應能力、抗干擾能力等是許多從事自動化的專業(yè)人士所特別關心的。在產品的設計時要特別注重材質、元器件的選擇。使產品在強度、溫度、濕度、振動、干擾、輻射等環(huán)境參數方面滿足工業(yè)現場的要求。還要考慮到在工業(yè)環(huán)境下的安裝要求，例如采用DIN導軌式安裝等。像RJ45一類的連接器，在工業(yè)上應用太易損壞，應該采用帶鎖緊機構