第9章S7-200可編程控制器的通信與網(wǎng)絡(luò)課件

電氣控制與PLC應(yīng)用

（第二版）主編：陳建明副主編：王亭嶺孫標(biāo)參編：熊軍華裴素萍巫付專(zhuān)電氣控制與PLC應(yīng)用

（第二版）主編：陳建明1第9章S7-200可編程控制器的通信與網(wǎng)絡(luò)

了解通信及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的相關(guān)知識(shí)

掌握S7系列PLC的網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型及配置熟練掌握S7-200網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用熟悉自由口模式下PLC與計(jì)算機(jī)通信會(huì)使用USS指令與變頻器的通信學(xué)習(xí)目標(biāo)：第9章S7-200可編程控制器的通信與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)目標(biāo)：2教學(xué)內(nèi)容：

9.1通信及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

9.2S7系列PLC的網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型及配置

9.3S7-200網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用

9.4自由口模式下PLC與計(jì)算機(jī)通信

9.5使用USS協(xié)議庫(kù)的S7-200與變頻器的通信

第9章S7-200可編程控制器的通信與網(wǎng)絡(luò)

教學(xué)內(nèi)容：第9章S7-200可編程控制器的通信與網(wǎng)絡(luò)39.1通信及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)在實(shí)際工作中，無(wú)論是計(jì)算機(jī)之間還是計(jì)算機(jī)的CPU與外部設(shè)備之間常常要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。不同的獨(dú)立系統(tǒng)由傳輸線(xiàn)路互相交換數(shù)據(jù)便是通信，構(gòu)成整個(gè)通信的線(xiàn)路稱(chēng)之為網(wǎng)絡(luò)。通信的獨(dú)立系統(tǒng)可以是計(jì)算機(jī)、PLC或其他有數(shù)據(jù)通信功能的數(shù)字設(shè)備，稱(chēng)為DTE（DataTerminalEquipment）。傳輸線(xiàn)路的介質(zhì)可以是雙絞線(xiàn)、同軸電纜、光纖或無(wú)線(xiàn)電波等。返回9.1通信及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)在實(shí)際工作中，無(wú)論是計(jì)算機(jī)之間還是49.1.1數(shù)據(jù)通信方式

1.數(shù)據(jù)傳輸方式:(1)按照傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)空順序，數(shù)據(jù)的通信可分為并行通信和串行通信兩種：并行通信：所傳送數(shù)據(jù)的各位同時(shí)發(fā)送或接收。串行通信：所傳送的數(shù)據(jù)按順序一位一位地發(fā)送或接收。9.1.1數(shù)據(jù)通信方式1.數(shù)據(jù)傳輸方式:(1)按照傳59.1.1數(shù)據(jù)通信方式

1.數(shù)據(jù)傳輸方式:(2)串行通信按信息傳輸格式分為同步通信和異步通信:異步通信：異步傳送也稱(chēng)起止式傳送，它是利用起止法來(lái)達(dá)到收發(fā)同步的。同步傳送：同步傳送在數(shù)據(jù)開(kāi)始處就用同步字符（通常為1～2個(gè)）來(lái)指示。

9.1.1數(shù)據(jù)通信方式1.數(shù)據(jù)傳輸方式:(2)串行通69.1.1數(shù)據(jù)通信方式

2.數(shù)據(jù)傳送方向:按串行通信的數(shù)據(jù)在通信線(xiàn)路進(jìn)行傳送的方向可分為單工、半雙工和全雙工通信方式三種:單工通信方式：?jiǎn)喂ねㄐ啪褪侵笖?shù)據(jù)的傳送始終保持同一個(gè)方向，而不能進(jìn)行反向傳送。半雙工通信方式：半雙工通信就是指信息流可以在兩個(gè)方向上傳送，但同一時(shí)刻只限于一個(gè)方向傳送。全雙工通信方式：全雙工通信能在兩個(gè)方向上同時(shí)發(fā)送和接收。

9.1.1數(shù)據(jù)通信方式2.數(shù)據(jù)傳送方向:按串行通信的79.1.1數(shù)據(jù)通信方式單工、半雙工、全雙工示意圖廣播對(duì)講機(jī)電話(huà)9.1.1數(shù)據(jù)通信方式單工、半雙工、全雙工示意圖廣播對(duì)講89.1.1數(shù)據(jù)通信方式

3.比特率:比特率：即數(shù)據(jù)傳送速率，表示每秒鐘傳送二進(jìn)制代碼的位數(shù)，它的單位是bit/s（bps）。假如數(shù)據(jù)傳送速率是120字符/s，而每個(gè)字符包含10個(gè)代碼位（一個(gè)起始位、一個(gè)終止位、8個(gè)數(shù)據(jù)位）。這時(shí)傳送的波特率為：10b/字符×120字符/s=1200b/s波特率：即調(diào)制速率，指數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì)載波的調(diào)制速率，它用單位時(shí)間內(nèi)載波調(diào)制狀態(tài)改變次數(shù)來(lái)表示，其單位為波特(Baud)。波特率與比特率的關(guān)系為：

比特率=波特率X單個(gè)調(diào)制狀態(tài)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制位數(shù)。9.1.1數(shù)據(jù)通信方式3.比特率:比特率：即數(shù)據(jù)傳送99.1.1數(shù)據(jù)通信方式

4.傳送介質(zhì):目前普遍使用的傳送介質(zhì)有：同軸電纜、雙絞線(xiàn)、光纜，其它介質(zhì)如無(wú)線(xiàn)電、紅外微波等在PLC網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用很少。其中雙絞線(xiàn)（帶屏蔽）成本低、安裝簡(jiǎn)單；光纜尺寸小、質(zhì)量輕、傳輸距離遠(yuǎn)，但成本高、安裝維修需專(zhuān)用儀器。

9.1.1數(shù)據(jù)通信方式4.傳送介質(zhì):目前普遍使用的傳109.1.1數(shù)據(jù)通信方式

串行通信接口:RS-232C接口：1969年由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA（E1ectronicIndustriesAssociation）所公布的串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)。它采用按位串行的方式，單端發(fā)送、單端接收。RS-422接口：傳輸線(xiàn)采用差動(dòng)接收和差動(dòng)發(fā)送的方式傳送數(shù)據(jù)，也有較高的通信速率（波特率可達(dá)10MB以上）和較強(qiáng)的抗干擾能力。RS-485接口：是RS-422的變型。區(qū)別在于RS-485采用的是半雙工傳送方式，RS-422采用的是全雙工傳送方式；RS-422用兩對(duì)差分信號(hào)線(xiàn)，RS-485只用一對(duì)差分信號(hào)線(xiàn)。

9.1.1數(shù)據(jù)通信方式串行通信接口:RS-232C接口119.1.2網(wǎng)絡(luò)概述

將具有獨(dú)立功能而又分散在不同地理位置的多臺(tái)計(jì)算機(jī)，通過(guò)通信設(shè)備和通信線(xiàn)路連接起來(lái)構(gòu)成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)稱(chēng)為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。PLC與計(jì)算機(jī)之間或多臺(tái)PLC之間也可直接或通過(guò)通信處理器構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)信息交換；各PLC或遠(yuǎn)程I/O模塊按功能各自放置在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行分散控制，再用網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，組成集中管理的分布式網(wǎng)絡(luò)?；ミB和通信是網(wǎng)絡(luò)的核心，網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸控制、傳輸介質(zhì)和通道利用方式是構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的四大要素。

返回9.1.2網(wǎng)絡(luò)概述將具有獨(dú)立功能而又分散在不同地理位置121.數(shù)據(jù)通信的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):樹(shù)形結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)中處于較高位置的站點(diǎn)控制位于它下面的那些站點(diǎn)的數(shù)據(jù)通信?？偩€(xiàn)形結(jié)構(gòu)：利用總線(xiàn)把所有節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)，其特點(diǎn)是所有站點(diǎn)共享一個(gè)公共通信總線(xiàn)。星形結(jié)構(gòu)：以中央節(jié)點(diǎn)為中心與各個(gè)節(jié)點(diǎn)連接組成，網(wǎng)絡(luò)中任何兩個(gè)節(jié)點(diǎn)要進(jìn)行通訊都由中央控制站點(diǎn)控制并轉(zhuǎn)換。環(huán)路結(jié)構(gòu)：以環(huán)行網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)首尾順序連接形成。9.1.2網(wǎng)絡(luò)概述

1.數(shù)據(jù)通信的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):樹(shù)形結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)中處于較高位置的139.1.2網(wǎng)絡(luò)概述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖：樹(shù)形總線(xiàn)形

星形環(huán)形圖10-3網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

9.1.2網(wǎng)絡(luò)概述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖：樹(shù)形149.2S7系列PLC的網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型及配置簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)：指以個(gè)人計(jì)算機(jī)為主站，一臺(tái)或多臺(tái)同型號(hào)的PLC為從站，組成簡(jiǎn)易集散控制系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，個(gè)人計(jì)算機(jī)充當(dāng)操作站，實(shí)現(xiàn)通信管理、顯示、報(bào)警、監(jiān)控、編程及操作等功能，而多臺(tái)PLC負(fù)責(zé)控制任務(wù)；PLC也可以作為主站，其他多臺(tái)同型號(hào)PLC作為從站，構(gòu)成主從式網(wǎng)絡(luò)。多級(jí)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)：現(xiàn)代大型工業(yè)企業(yè)PLC控制系統(tǒng)中，一般采用多級(jí)網(wǎng)絡(luò)的形式。不同PLC廠(chǎng)家的自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的層數(shù)及各層的功能分布有所差異。9.2.1PLC網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型

返回9.2S7系列PLC的網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型及配置簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)：指以個(gè)人159.2.2通信協(xié)議在PLC網(wǎng)絡(luò)中使用的通信協(xié)議有通用協(xié)議和公司專(zhuān)用協(xié)議兩大類(lèi)：通用協(xié)議：在PLC網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)層次中，高層子網(wǎng)中一般采用通用協(xié)議，如PLC網(wǎng)之間的互連及PLC網(wǎng)與其他局域網(wǎng)的互連，這表明工業(yè)網(wǎng)絡(luò)向標(biāo)準(zhǔn)化和通用化發(fā)展的趨勢(shì)。公司專(zhuān)用協(xié)議：子網(wǎng)內(nèi)一般采用公司專(zhuān)用協(xié)議，尤其是最底層子網(wǎng)，由于傳送的是過(guò)程數(shù)據(jù)及控制命令，這種信息較短，但實(shí)時(shí)性要求高。返回9.2.2通信協(xié)議在PLC網(wǎng)絡(luò)中使用的通信協(xié)議有通用協(xié)169.2.2通信協(xié)議PLC網(wǎng)絡(luò)常用通信協(xié)議：PPI協(xié)議：PPI通信協(xié)議是西門(mén)子專(zhuān)門(mén)為S7-200系列PLC開(kāi)發(fā)的一個(gè)通信協(xié)議。MPI協(xié)議：MPI允許主—主通信和主—從通信，S7-200可以通過(guò)通信接口連接到MPI網(wǎng)上，主要應(yīng)用于S7-300/400CPU與S7-200通信的網(wǎng)絡(luò)中。

Profibus協(xié)議：Profibus協(xié)議通常用于實(shí)現(xiàn)分布式I/O設(shè)備（遠(yuǎn)程式I/O）的高速通信。

9.2.2通信協(xié)議PLC網(wǎng)絡(luò)常用通信協(xié)議：PPI協(xié)議179.2.2通信協(xié)議PLC網(wǎng)絡(luò)常用通信協(xié)議：用戶(hù)自定義協(xié)議（自由口通信模式）：自由口通信(FreeportMode)模式是指CUP串行通信口可由用戶(hù)程序控制，自定義通信協(xié)議。

Profibus協(xié)議：S7-200CPU可以通過(guò)EM277Profibus-DP擴(kuò)展模塊的方法連接到Profibus-DP協(xié)議支持的網(wǎng)絡(luò)中。PLC在Profibus總線(xiàn)中通常擔(dān)任一類(lèi)或二類(lèi)主站，與I/O從站組成主－從模式。

TCP/IP協(xié)議：通過(guò)以太網(wǎng)擴(kuò)展模塊CP243-1和互聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展模塊CP243-1IT，S7-200將能支持TCP/IP以太網(wǎng)通信。9.2.2通信協(xié)議PLC網(wǎng)絡(luò)常用通信協(xié)議：用戶(hù)自定義189.2.3通信設(shè)備

與S7-200相關(guān)的主要有以下網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及自由口通信設(shè)備：通信口；S7-200主機(jī)帶有一或兩個(gè)串行通信口（RS485）。網(wǎng)絡(luò)連接器；RS485或書(shū)中P266圖9-6。通信電纜；主要有Profibus和PC/PPI電纜（485~232）。網(wǎng)絡(luò)中繼器；是網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，但無(wú)地址。調(diào)制解調(diào)器；模~數(shù)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。Profibus-DP通信模塊；EM277工業(yè)以太網(wǎng)CP243-l通信處理器；用于連接以太網(wǎng)。工業(yè)以太網(wǎng)CP243-2通信處理器；用于連接AS-I從站。EM241MODEM模塊；遠(yuǎn)程智能模塊。

返回9.2.3通信設(shè)備與S7-200相關(guān)的主要有以下網(wǎng)絡(luò)設(shè)199.2.4S7系列PLC產(chǎn)品組建的幾種典型網(wǎng)絡(luò)S7系列PLC常見(jiàn)的通信網(wǎng)絡(luò)主要有把計(jì)算機(jī)或編程器作為主站、把操作面板作為主站和把PLC作為主站等類(lèi)型，這幾種類(lèi)型中又可分為：?jiǎn)沃髡綪PI；編程站可以通過(guò)PC/PPI電纜或者通信卡（CP）與S7-200可以組成單主站PPI網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信（書(shū)中圖9-9）。多主站PPI；編程站通過(guò)PC/PPI電纜或者通信卡（CP）與S7-200可以組成多主站單從站PPI網(wǎng)絡(luò)。（書(shū)中圖9-10）復(fù)雜的PPI網(wǎng)絡(luò)；支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信（書(shū)中圖9-11）。返回9.2.4S7系列PLC產(chǎn)品組建的幾種典型網(wǎng)絡(luò)S7系列209.2.4S7系列PLC產(chǎn)品組建的幾種典型網(wǎng)絡(luò)單主站PPI；編程站可以通過(guò)PC/PPI電纜或者通信卡（CP）與S7-200可以組成單主站PPI網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。單主站PPI網(wǎng)絡(luò)9.2.4S7系列PLC產(chǎn)品組建的幾種典型網(wǎng)絡(luò)單主站P219.2.4S7系列PLC產(chǎn)品組建的幾種典型網(wǎng)絡(luò)多主站PPI；編程站通過(guò)PC/PPI電纜或者通信卡（CP）與S7-200可以組成多主站單從站PPI網(wǎng)絡(luò)。只帶一個(gè)從站的多主站9.2.4S7系列PLC產(chǎn)品組建的幾種典型網(wǎng)絡(luò)多主站P229.2.4S7系列PLC產(chǎn)品組建的幾種典型網(wǎng)絡(luò)多主站PPI；編程站通過(guò)PC/PPI電纜或者通信卡（CP）與S7-200可以組成多主站單從站PPI網(wǎng)絡(luò)。多個(gè)從站和多個(gè)主站9.2.4S7系列PLC產(chǎn)品組建的幾種典型網(wǎng)絡(luò)多主站P239.2.4S7系列PLC產(chǎn)品組建的幾種典型網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜的PPI網(wǎng)絡(luò)。圖9-12和圖9-13給出了一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的有多個(gè)從站的多主站網(wǎng)絡(luò)實(shí)例。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信9.2.4S7系列PLC產(chǎn)品組建的幾種典型網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜的P249.2.4S7系列PLC產(chǎn)品組建的幾種典型網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜的PPI網(wǎng)絡(luò)。圖9-12和圖9-13給出了一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的有多個(gè)從站的多主站網(wǎng)絡(luò)實(shí)例。HMI設(shè)備及點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信9.2.4S7系列PLC產(chǎn)品組建的幾種典型網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜的P259.2.5通信參數(shù)的設(shè)置不同的網(wǎng)絡(luò)配置其通信參數(shù)的設(shè)置是不同的，要進(jìn)行通信參數(shù)設(shè)置，應(yīng)先運(yùn)行STEP7-Micro/WIN32軟件進(jìn)入“通訊設(shè)定”對(duì)話(huà)框?？赏ㄟ^(guò)單擊“引導(dǎo)條”中的“通訊”圖標(biāo)進(jìn)入該對(duì)話(huà)框。進(jìn)入“設(shè)置PG/PC接口（SetPG/PCInterface）”對(duì)話(huà)框后即可按以下步驟進(jìn)行安裝或刪除通信接口操作。返回9.2.5通信參數(shù)的設(shè)置不同的網(wǎng)絡(luò)配置其通信參數(shù)的設(shè)置269.2.5通信參數(shù)的設(shè)置在計(jì)算機(jī)桌面：?jiǎn)螕鬝TEP7-Micro/WIN32圖標(biāo)在STEP7-Micro/WIN32運(yùn)行時(shí)單擊“通訊”圖標(biāo)，出現(xiàn)“通訊”對(duì)話(huà)框，見(jiàn)下圖（圖9-19）。雙擊“通訊設(shè)定”對(duì)話(huà)框中右上角的PC/PPI電纜圖標(biāo)，出現(xiàn)“設(shè)置PG/PC接口（SetPG/PCInterface）對(duì)話(huà)框。（如圖9-20所示）

單擊“設(shè)置PG/PC接口”對(duì)話(huà)框中的“Properties”按鈕，出現(xiàn)“PC/PPI電纜屬性（Properties-PC/PPICable（PPI））”對(duì)話(huà)框.

“PC/PPI電纜屬性”對(duì)話(huà)框的“PPI”選項(xiàng)中對(duì)本站（STEP7-Micro/WIN）地址（默認(rèn)設(shè)置為0，一般不需改動(dòng)）、通信超時(shí)進(jìn)行設(shè)定；可選擇使用PPI高級(jí)和多主站網(wǎng)絡(luò)；可對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸速率、網(wǎng)絡(luò)最高站址進(jìn)行選擇。點(diǎn)擊“本地連接（LocalConnecting）”選項(xiàng)，可選擇計(jì)算機(jī)的通信口以及選擇是否使用調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行通信。9.2.5通信參數(shù)的設(shè)置在計(jì)算機(jī)桌面：?jiǎn)螕鬝TEP7-M279.2.6S7-200的參數(shù)設(shè)置設(shè)置好通信參數(shù)后，也應(yīng)根據(jù)需要為S7-200進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，主要包括：站地址、波特率、間隔更新系數(shù)等參數(shù)的設(shè)置(主站或從站?)。下載系統(tǒng)塊到S7-200之前，需確認(rèn)STEP7-Micro/WIN32的通信口的參數(shù)與當(dāng)前S7-200的參數(shù)是否匹配，主要看站地址、波特率等參數(shù)是否一致，下載成功后，可打開(kāi)“通訊設(shè)定”對(duì)話(huà)框并雙擊該對(duì)話(huà)框右上角的刷新圖標(biāo)搜尋并連接網(wǎng)絡(luò)上的S7-200。返回9.2.6S7-200的參數(shù)設(shè)置設(shè)置好通信參數(shù)后，也應(yīng)289.3S7-200網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用

S7-200之間經(jīng)常采用PPI協(xié)議進(jìn)行通信。S7-200默認(rèn)運(yùn)行模式為從站模式，但在用戶(hù)應(yīng)用程序中可將其設(shè)置為主站運(yùn)行模式與其他從站進(jìn)行通信，在S7-200PLC作為主站時(shí),可用相關(guān)網(wǎng)絡(luò)指令(NETR、NETW)對(duì)其他從站中的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫(xiě)。9.3.1網(wǎng)絡(luò)指令及應(yīng)用

返回9.3S7-200網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用S7-200之間經(jīng)常采用P299.3S7-200網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用1.網(wǎng)絡(luò)指令NETR：網(wǎng)絡(luò)讀指令，使能輸入有效時(shí)，指令初始化通信操作，通過(guò)通信口PORT從遠(yuǎn)程設(shè)備上接收數(shù)據(jù)并形成接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)表TBL。指令格式：NETRTBL，PORTNETW：網(wǎng)絡(luò)寫(xiě)指令，使能輸入有效時(shí)，指令初始化通信操作，通過(guò)通信口PORT將發(fā)送緩沖區(qū)數(shù)據(jù)表TBL中的數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程設(shè)備。指令格式：NETWTBL，PORT圖9-18網(wǎng)絡(luò)指令9.3S7-200網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用1.網(wǎng)絡(luò)指令圖9-18309.3S7-200網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用2.控制寄存器和傳輸數(shù)據(jù)表

與網(wǎng)絡(luò)指令有關(guān)的特殊標(biāo)志寄存器為SMB30和SMB130,具體見(jiàn)附錄A。將特殊標(biāo)志寄存器SMB30和SMBl30的低2位設(shè)置為2#10，其他位為0，即SMB30和SMBl30的值為16#02，則可將S7-200設(shè)置為PPI主站模式。S7-200執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令時(shí)，PPI主站與從站之間的數(shù)據(jù)以傳送數(shù)據(jù)表的格式傳送，數(shù)據(jù)表的格式如表9-5所示。傳送數(shù)據(jù)表中的第一個(gè)字節(jié)為狀態(tài)字節(jié)，各位含義見(jiàn)編程手冊(cè)。

9.3S7-200網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用2.控制寄存器和傳輸數(shù)據(jù)319.3S7-200網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用3.NETR/NEIW指令應(yīng)用舉例圖9-24給出一簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)，一條生產(chǎn)線(xiàn)正在灌裝黃油桶并將其送到四臺(tái)包裝機(jī)中的一臺(tái)上，打包機(jī)把8個(gè)黃油桶包裝到一個(gè)紙箱中。一個(gè)分流機(jī)控制著黃油桶流向各個(gè)打包機(jī)。4個(gè)CPU221模塊用于控制打包機(jī)，一個(gè)CPU222模塊安裝TD200操作器接口，被用來(lái)控制分流機(jī)。表9-7給出了2號(hào)站中接收緩沖區(qū)（VB200）和發(fā)送緩沖區(qū)（VB300）中的數(shù)據(jù)。S7-200使用網(wǎng)絡(luò)讀指令不斷讀取每個(gè)打包機(jī)的控制和狀態(tài)信息。每次某個(gè)打包機(jī)包裝完100箱，分流機(jī)會(huì)注意到，并用網(wǎng)絡(luò)寫(xiě)指令發(fā)送一條信息清除狀態(tài)字。9.3S7-200網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用3.NETR/NEIW指令32第9章S7-200可編程控制器的通信與網(wǎng)絡(luò)ppt課件33第9章S7-200可編程控制器的通信與網(wǎng)絡(luò)ppt課件34第9章S7-200可編程控制器的通信與網(wǎng)絡(luò)ppt課件359.3.2自由口指令及應(yīng)用

自由口模式允許應(yīng)用程序控制S7-200的串行通信口，S7-200處于RUN方式時(shí)，當(dāng)選擇了自由通信口模式，用戶(hù)程序通過(guò)接收中斷、發(fā)送中斷來(lái)發(fā)送指令，用戶(hù)程序通過(guò)使用發(fā)送指令、接收指令、發(fā)送接收中斷指令來(lái)控制通信口的操作。當(dāng)S7-200由RUN方式轉(zhuǎn)為STOP方式時(shí)，自由口模式被禁止，通信口自動(dòng)切換到正常的PPI協(xié)議操作，只有當(dāng)S7-200處于RUN方式時(shí)，才能使用自由口模式。返回9.3.2自由口指令及應(yīng)用自由口模式允許應(yīng)用程序控制S369.3.2自由口指令及應(yīng)用1.自由口指令XMT：發(fā)送指令，可以將發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)（TBL）中的數(shù)據(jù)通過(guò)指令指定的通信端（PORT）發(fā)送出去，發(fā)送完成時(shí)將產(chǎn)生一個(gè)中斷事件，數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的第一個(gè)數(shù)據(jù)指明了要發(fā)送的字節(jié)數(shù)。

RCV：接收指令，可以通過(guò)指令指定的通信端口（PORT）接收信息并存儲(chǔ)于接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)（TBL）中，接收完成也將產(chǎn)生一個(gè)中斷事件，數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的第一個(gè)數(shù)據(jù)指明了接收的字節(jié)數(shù)。圖9-21自由口指令

9.3.2自由口指令及應(yīng)用1.自由口指令圖9-21379.3.2自由口指令及應(yīng)用2.相關(guān)寄存器及標(biāo)志

（1）PP位：奇偶選擇（2）D位：有效位數(shù)（3）BBB位：自由口波特率（4）MM位：協(xié)議選擇（1）控制寄存器

SMB30控制和設(shè)置通信端口0，如果PLC主機(jī)上有通信端口1，則用SMB130來(lái)進(jìn)行控制和設(shè)置。SMB30和SMB130的各位及其的含義如下：9.3.2自由口指令及應(yīng)用2.相關(guān)寄存器及標(biāo)志（1389.3.2自由口指令及應(yīng)用（2）特殊標(biāo)志位及中斷

中斷：接收中斷：中斷事件號(hào)為8（口0）和25（口1）。發(fā)送完成中斷：中斷事件號(hào)為9（口0）和26（口1）。接收完成中斷：中斷事件號(hào)為23（口0）和24（口1）。特殊標(biāo)志位：SM4.5和SM4.6：分別用來(lái)表示口0和口1發(fā)送空閑狀態(tài)

9.3.2自由口指令及應(yīng)用（2）特殊標(biāo)志位及中斷399.3.2自由口指令及應(yīng)用（3）特殊功能寄存器

接收信息時(shí)用到一系列特殊功能存儲(chǔ)器。對(duì)端口0用SMB86到SMB94；對(duì)端口1用SMB186到SMB194。各字節(jié)及內(nèi)容描述如下表9-9所示。表9-9特殊功能寄存器（SMB86～SMB94,SMB186～SMB194）

9.3.2自由口指令及應(yīng)用（3）特殊功能寄存器表9-9409.3.2自由口指令及應(yīng)用3.用XMT指令發(fā)送數(shù)據(jù)用XMT指令可以方便地發(fā)送1～255個(gè)字節(jié)，如果有一個(gè)中斷服務(wù)程序連接到發(fā)送結(jié)束事件上，在發(fā)送完緩沖區(qū)內(nèi)最后一個(gè)字符時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)發(fā)送中斷（對(duì)端口0為中斷事件9，對(duì)端口1為中斷事件26）。也可以不通過(guò)中斷執(zhí)行發(fā)送指令，可查詢(xún)發(fā)送完成狀態(tài)位SM4.5或SM4.6的變化，判斷發(fā)送是否完成。如果將字符數(shù)設(shè)置為0并執(zhí)行XMT指令，可以產(chǎn)生一個(gè)break狀態(tài)，這個(gè)break狀態(tài)可以在線(xiàn)上持續(xù)一段特定的時(shí)間，這段特定時(shí)間是以當(dāng)前波特率傳輸16位數(shù)據(jù)所需要的時(shí)間。發(fā)送break的操作與發(fā)送其他信息一樣，發(fā)送break的操作完成時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)發(fā)送中斷，SM4.5或SM4.6反映發(fā)送操作的當(dāng)前狀態(tài)。9.3.2自由口指令及應(yīng)用3.用XMT指令發(fā)送數(shù)據(jù)419.3.2自由口指令及應(yīng)用4.用RCV指令接收數(shù)據(jù)

用RCV指令可方便地接收一個(gè)或多個(gè)字節(jié)，最多可達(dá)255個(gè)字符、如果有一個(gè)中斷服務(wù)程序連接到接收信息完成事件上，在接收完最后一個(gè)字符時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)接收中斷（對(duì)端口0為中斷事件23，對(duì)端口1為中斷事件24）。和發(fā)送指令一樣也可以不使用中斷，通過(guò)查詢(xún)接收信息狀態(tài)寄存器SMB86（端口0）或SMB186（端口1）來(lái)接收信息。當(dāng)RCV指令未被激活或已被終止時(shí)，它們不為0；當(dāng)接收正在進(jìn)行時(shí)，它們?yōu)?。RCV指令允許用戶(hù)選擇信息的起始和結(jié)束條件，使用SMB86至SMB94對(duì)端口0進(jìn)行設(shè)置，使用SMB186至SMB194對(duì)端口1進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)超限或有校驗(yàn)錯(cuò)誤時(shí)，接收信息會(huì)自動(dòng)終止。因此必須為接收信息功能操作定義一個(gè)起始條件和結(jié)束條件（最大字符數(shù)）。

9.3.2自由口指令及應(yīng)用4.用RCV指令接收數(shù)據(jù)429.3.2自由口指令及應(yīng)用5.接收指令起始條件和結(jié)束條件

9.3.2自由口指令及應(yīng)用5.接收指令起始條件和結(jié)束439.3.2自由口指令及應(yīng)用6.用接收字符中斷接收數(shù)據(jù)

為了完全適應(yīng)對(duì)各種通信協(xié)議的支持，可以使用字符中斷控制的方式來(lái)接收數(shù)據(jù)。每接收一個(gè)字符時(shí)都會(huì)產(chǎn)生中斷。在執(zhí)行連接到接收字符中斷事件上的中斷程序前，接收到的字符存儲(chǔ)在SMB2中，校驗(yàn)狀態(tài)（如果允許的話(huà)）存儲(chǔ)在SM3.0中。SMB2是自由端口接收字符緩沖區(qū)。在自由端口模式下，每一個(gè)接收到的字符都會(huì)被存儲(chǔ)在這個(gè)單元中，以方便用戶(hù)程序訪(fǎng)問(wèn)。SMB3用于自由端口模式，并包含一個(gè)校驗(yàn)錯(cuò)誤標(biāo)志位。當(dāng)接收字符的同時(shí)檢測(cè)到校驗(yàn)錯(cuò)誤時(shí)，該位被置位，該字節(jié)的所有其他位保留。

9.3.2自由口指令及應(yīng)用6.用接收字符中斷接收數(shù)據(jù)449.3.2自由口指令及應(yīng)用7.自由口協(xié)議通信指令應(yīng)用舉例本程序功能為上位PC機(jī)和PLC之間的通信，PLC接收上位PC發(fā)送的一串字符，直到收到回車(chē)符為止，PLC又將信息發(fā)送回PC機(jī)。自由口協(xié)議通信指令應(yīng)用舉例的主程序如圖9-28所示，本程序?qū)崿F(xiàn)的功能是接收一個(gè)字符串，直到接收到換行字符。接收完成后，信息會(huì)發(fā)送回發(fā)送方。中斷0為接收完成中斷例行程序，如圖9-29所示。中斷0實(shí)現(xiàn)的功能是如果接收狀態(tài)顯示接收結(jié)束字符，則附加一個(gè)10毫秒計(jì)時(shí)器，觸發(fā)傳輸并返回。中斷1為10ms定時(shí)觸發(fā)發(fā)送，如圖9-30所示。中斷2為發(fā)送字符中斷事件，如圖9-31所示。

9.3.2自由口指令及應(yīng)用7.自由口協(xié)議通信指令應(yīng)用459.3.2自由口指令及應(yīng)用LDSM0.1MOVB16#09,SMB30//在第一個(gè)掃描周期，初始化自由口//選擇9600波特率，8位數(shù)據(jù)位，無(wú)校驗(yàn)

MOVB16#B0,SMB87//初始化RCV信息控制字，RCV被啟用，//檢測(cè)信息結(jié)束字符及空閑線(xiàn)信息條件

MOVB16#0A,SMB89//設(shè)定信息結(jié)束字符16#0A（換行符）

MOVW+5,SMW90//設(shè)置空閑線(xiàn)超時(shí)為5ms

MOVB100,SMB94//設(shè)置最大字符為100

19.3.2自由口指令及應(yīng)用LDSM0.11469.3.2自由口指令及應(yīng)用ATCHINT_0,23//連接中斷0到接收事件

ATCHINT_2,9//連接中斷2到發(fā)收事件

ENI//允許中斷

RCVVB100,0//執(zhí)行接收指令，接收緩沖區(qū)指向VB100

圖9-23自由口協(xié)議通信主程序

9.3.2自由口指令及應(yīng)用ATCHINT_0,2479.3.2自由口指令及應(yīng)用圖9-24自由口協(xié)議通信中斷0圖9-25自由口協(xié)議通信中斷1LDB=SMB85,16#20MOVB10,SMB34

ATCHINT_1,10//連接一個(gè)10ms定時(shí)觸發(fā)發(fā)送

CRETI

NOTRCVVB100,0//如果由于任何其它原因接收完成，啟動(dòng)一//個(gè)新的接收LDSM0.0DTCH10//分離計(jì)時(shí)器中斷

XMTVB100,0//在端口0向用戶(hù)回送信息9.3.2自由口指令及應(yīng)用圖9-24自由口協(xié)議通信中489.3.2自由口指令及應(yīng)用LDSM0.0RCVVB100,0//允許另一個(gè)接收?qǐng)D9-26自由口協(xié)議通信中斷29.3.2自由口指令及應(yīng)用LDSM0.0圖9-499.4自由口模式下PLC與計(jì)算機(jī)的通信1.PLC通信程序的創(chuàng)建自由口模式允許PLC應(yīng)用程序控制S7-200CPU的通信口，您可以在自由口模式下使用用戶(hù)定義的通信協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)與多種類(lèi)型的智能設(shè)備的通信，自由口模式支持ASCII和二進(jìn)制協(xié)議。要使能自由口模式，需要使用特殊存儲(chǔ)器字節(jié)SMB30（端口0）和SMB130（端口1）。9.4.1自由口模式下PLC串行通信編程要點(diǎn)

返回9.4自由口模式下PLC與計(jì)算機(jī)的通信1.PLC通50應(yīng)用程序中使用以下步驟控制通信口的操作：發(fā)送指令（XMT）和發(fā)送完成中斷：發(fā)送指令允許S7-200的通信口上發(fā)送最多255個(gè)字節(jié)。發(fā)送中斷通知程序發(fā)送完成；接收字符中斷：接收字符中斷通知程序通信口上接收到了一個(gè)字符，應(yīng)用程序就可以根據(jù)所用的協(xié)議對(duì)該字符進(jìn)行相關(guān)的操作；接收指令（RCV）和接收完成中斷：接收指令從通信口接收整條信息。當(dāng)接收完成后產(chǎn)生中斷通知應(yīng)用程序。9.4.1自由口模式下PLC串行通信編程要點(diǎn)

應(yīng)用程序中使用以下步驟控制通信口的操作：9.4.1自由口51采用發(fā)送指令（XMT）和接收字符中斷事件進(jìn)行雙機(jī)或多機(jī)主從式通信實(shí)現(xiàn)原理：選中一臺(tái)PLC作為主機(jī)，負(fù)責(zé)通信的管理工作；從機(jī)只有接收到來(lái)自主機(jī)的控制信息后才被動(dòng)地響應(yīng)主機(jī)的請(qǐng)求，中斷接收事件8是從通信端口上讀到信息時(shí)產(chǎn)生的接收中斷，由此可在定義的中斷事件8的中斷程序中將已收到的信息從SMB2中讀出；在需要以一個(gè)固定的時(shí)間間隔來(lái)進(jìn)行工作處理時(shí)，可采樣軟件定時(shí)中斷（事件10和事件11）。9.4.1自由口模式下PLC串行通信編程要點(diǎn)

采用發(fā)送指令（XMT）和接收字符中斷事件進(jìn)行9.4.1自529.4自由口模式下PLC與計(jì)算機(jī)的通信2.計(jì)算機(jī)通信程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)隨著工業(yè)PC機(jī)的推出，個(gè)人計(jì)算機(jī)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的可靠性問(wèn)題已得到解決。因此在各類(lèi)測(cè)控設(shè)備中實(shí)現(xiàn)PLC和PC機(jī)之間的串行通信有著重大的意義。這樣一方面有助于將個(gè)人計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)成簡(jiǎn)易工作站或者工作終端，實(shí)現(xiàn)集中顯示、集中報(bào)警功能；另一方面也可把個(gè)人計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)成PLC編程終端，通過(guò)編程器接口接入PLC網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行編程、調(diào)試及監(jiān)控，并最終達(dá)到PLC測(cè)控設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)容易、便于二次開(kāi)發(fā)的技術(shù)特點(diǎn)。9.4.1自由口模式下PLC串行通信編程要點(diǎn)

返回9.4自由口模式下PLC與計(jì)算機(jī)的通信2.計(jì)算機(jī)通53S7-200系列PLC與計(jì)算機(jī)之間的通信可以用以下幾種方法實(shí)現(xiàn)：使用STEP7-Micro/WIN軟件，在PPI工作模式下實(shí)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)作為通信中的主站，PLC作為從站，不需要編程。此方法簡(jiǎn)單易用，但上位機(jī)狀態(tài)監(jiān)控不夠直觀(guān)；使用工控組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)，如西門(mén)子的WINCC、組態(tài)王等。可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的狀態(tài)監(jiān)控，但設(shè)計(jì)時(shí)間較長(zhǎng)、成本較高；使用自由口模式，實(shí)現(xiàn)PLC與計(jì)算機(jī)的靈活通信。通常所使用的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言有VC、VB、Delphi等。9.4.1自由口模式下PLC串行通信編程要點(diǎn)

S7-200系列PLC與計(jì)算機(jī)之間的通信可以用以下幾9.4.549.4自由口模式下PLC與計(jì)算機(jī)的通信3.PLC與計(jì)算機(jī)通信的方法實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與PLC通信時(shí)，為了避免通信中的各方爭(zhēng)用通信線(xiàn)，一般采用主從工作方式，只有主機(jī)才有權(quán)主動(dòng)發(fā)送請(qǐng)求報(bào)文，從機(jī)收到請(qǐng)求報(bào)文后返回響應(yīng)報(bào)文。具體實(shí)現(xiàn)方法如下：采用發(fā)送指令（XMT）和接收字符中斷事件進(jìn)行主從式通信。采用發(fā)送指令（XMT）和接收指令（RCV）進(jìn)行主從式通信。9.4.1自由口模式下PLC串行通信編程要點(diǎn)

返回9.4自由口模式下PLC與計(jì)算機(jī)的通信3.PLC與計(jì)559.4自由口模式下PLC與計(jì)算機(jī)的通信應(yīng)用實(shí)例1-賓館供水供電控制系統(tǒng):控制要求控制算法的實(shí)現(xiàn)PLC系統(tǒng)配置PLC控制程序設(shè)計(jì)上位機(jī)監(jiān)控程序設(shè)計(jì)9.4.2自由口模式下PLC與計(jì)算機(jī)通信應(yīng)用實(shí)例

返回9.4自由口模式下PLC與計(jì)算機(jī)的通信應(yīng)用實(shí)例1-賓館569.4自由口模式下PLC與計(jì)算機(jī)的通信應(yīng)用實(shí)例2-皮帶自動(dòng)運(yùn)料控制系統(tǒng)設(shè)計(jì):控制要求控制算法的實(shí)現(xiàn)PLC系統(tǒng)配置PLC控制程序設(shè)計(jì)上位機(jī)監(jiān)控程序設(shè)計(jì)9.4.2自由口模式下PLC與計(jì)算機(jī)通信應(yīng)用實(shí)例

返回9.4