07 第七章 西门子PLC通信技术.pptx

第1页：第七章封面

逻辑与可编程控制（PLC）

第2页：西门子PLC通信技术

西门子PLC通信技术

第3页：本章导读

本章结合具体实例，详细介绍MPI网络的组建方法、如何用全局数据包通信方式实现PLC之间的MPI网络通信、如何实现无组态连接的PLC之间的MPI通信、如何实现有组态连接的PLC之间的MPI通信、如何实现PLC之间的PROFIBUS-DP主从通信、如何组态远程I/O站，最后介绍了CP342-5分别作为主站和从站的PROFIBUS-DP组态应用。§7.1西门子PLC网络§7.MPI网络通信§7.3PROFIBUS现场总线通信技术§7.4思考与练习3西门子PLC通信技术

第4页：SIMATIC网络与现场设备

本页以图示为主，文字版仅包含图中可识别的少量文字，建议结合图片阅读。

SIMATIC S54OPPC、OSPGET200CDP/ASILinkET200B/LASI电源ASI现场设备执行器/传感器ASI子模块ASI接口S7-300WINACS7--00其他PLCMPI网络工业以太网ProfibusProfibusDPPtP（点对点）单元层现场层AS-I层§7.1西门子PLC网络

第5页：MPI多点通信接口

MPI是多点通信接口（MultiPointInterface）的简称。MPI物理接口符合ProfibusRS485（EN50170）接口标准。MPI网络的通信速率为19.2kbit/s～12Mbit/s，S7-200只能选择19.2kbit/s的通信速率，S7-300通常默认设置为87.kbit/s，只有能够设置为Profibus接口的MPI网络才支12Mbit/s的通信速率。§7.2.1MPI网络组建§7.2.2全局数据包通信方式§7.2.3无组态连接的MPI通讯方式§7.2.4有组态连接的MPI通讯方式持§7.2MPI网络通信

第6页：MPI地址分配与网络组建

用STEP7软件包中的Configuration功能为每个网络节点分配一个MPI地址和最高地址，最好标在节点外壳上；然后对PG、OP、CPU、CP、FM等包括的所有节点进行地址排序，连接时需在MPI网的第一个及最后一个节点接入通信终端匹配电阻。往MPI网添加一个新节点时，应该切断MPI网的电源。§7.2.1MPI网络组建

第7页：MPI网络示意图

本页以图示为主，文字版仅包含图中可识别的少量文字，建议结合图片阅读。

MPIS7-400►MPI网络示意图OPS7-300S7-300S7-300S7-300S7-300MPI地址2MPI地址1MPI地址3MPI地址4MPI地址5MPI地址MPI地址7MPI地址8PG/PCMPI地址0可采用分支连接线OP可采用分支连接线

第8页：MPI网络连接器与终端电阻

►MPI网络连接器为了保证网络通信质量，总线连接器或中继器上都设计了终端匹配电阻。组建通信网络时，在网络拓扑分支的末端节点需要接入浪涌匹配电阻。终端电阻开关连接CPU的MPI接口连接PG/HMI连接CPU的MPI接口具有PG接口的标准连接器无PG接口的连接器

第9页：用中继器延长网络连接距离

►采用中继器延长网络连接距离

第10页：全局数据GD通信方式

全局数据（GD）通信方式以MPI分支网为基础而设计的。在S7中，利用全局数据可以建立分布式PLC间的通讯联系，不需要在用户程序中编写任何语句。S7程序中的FB、FC、OB都能用绝对地址或符号地址来访问全局数据。最多可以在一个项目中的15个CPU之间建立全局数据通讯。

• GD通信原理
• GD通信的数据结构
• 全局数据环
• GD通信应用
• 利用SFC60和SFC61传递全局数据§7.2.2全局数据包通信方式

第11页：GD通信原理

1.GD通信原理在MPI分支网上实现全局数据共享的两个或多个CPU中，至少有一个是数据的发送方，有一个或多个是数据的接收方。发送或接收的数据称为全局数据，或称为全局数。具有相同Sender/Receiver（发送者/接受者）的全局数据，可以集合成一个全局数据包（GDPacket）一起发送。每个数据包用数据包号码（GDPacketNumber）来标识，其中的变量用变量号码（VariableNumber）来标识。参与全局数据包交换的CPU构成了全局数据环（GDCircle）。每个全局数据环用数据环号码来标识（GDCircleNumber）。例如，GD2.1.3表示:2号全局数据环，1号全局数据包中的3号数据。

第12页：GD通信的数据收发过程

在PLC操作系统的作用下，发送CPU在它的一个扫描循环结束时发送全局数据，接收CPU在它的一个扫描循环开始时接收GD。这样，发送全局数据包中的数据，对于接收方来说是“透明的”。也就是说，发送全局数据包中的信号状态会自动影响接收数据包；接收方对接收数据包的访问，相当于对发送数据包的访问。

第13页：GD通信的数据结构

2.GD通信的数据结构全局数据可以由位、字节、字、双字或相关数组组成，它们被称为全局数据的元素。一个全局数据包由一个或几个GD元素组成，最多不能超过24B。

第14页：全局数据环

• 3.全局数据环全局数据环中的每个CPU可以发送数据到另一个CPU或从另一个CPU接收。全局数据环有以下2种
• ①环内包含2个以上的CPU，其中一个发送数据包，其它的CPU接收数据
• ②环内只有2个CPU，每个CPU可既发送数据又接受数据。S7-300的每个CPU可以参与最多4个不同的数据环，在一个MPI网上最多可以有个CPU通过全局通讯来交换数据。其实，MPI网络进行GD通信的内在方式有两种：一种是一对一方式，当GD环中仅有两个CPU时，可以采用类全双工点对点方式，不能有其它CPU参与，只有两者独享；另一种为一对多（最多4个）广播方式，一个点播，其它接收。

第15页：GD通信应用（1/2）

• 4.GD通信应用(1/
• 2)应用GD通信，就要在CPU中定义全局数据块，这一过程也称为全局数据通信组态。在对全局数据进行组态前，需要先执行下列任务
• ①定义项目和CPU程序名
• ②用PG单独配置项目中的每个CPU，确定其分支网络号、MPI地址、最大MPI地址等参数。

第16页：GD通信应用（2/2）

• 4.GD通信应用(2/
• 2)在用STEP7开发软件包进行GD通信组态时，由系统菜单【Options】中的【DefineGlobalData】程序进行GD表组态。具体组态步骤如下
• ③在GD空表中输入参与GD通信的CPU代号
• ④为每个CPU定义并输入全局数据，指定发送GD
• ⑤第一次存储并编译全局数据表，检查输入信息语法是否为正确数据类型，是否一致
• ⑥设定扫描速率，定义GD通信状态双字
• ⑦第二次存储并编译全局数据表。

第17页：例7-2-1 S7-300之间全局数据通信

【例7-2-1】S7-300之间全局数据通信。要求通过MPI网络配置，实现2个CPU315-2DP之间的全局数据通信。►生成MPI硬件工作站打开STEP7，首先执行菜单命令【File】→【New...】创建一个S7项目，并命名为“全局数据”。选中“全局数据”项目名，然后执行菜单命令【Insert】→【Station】→【SIMATIC300Station】，在此项目下插入两个S7-300的PLC站，分别重命名为MPI_Station_1和MPI_Station_2。

第18页：新建全局数据工程项目

首先，建立“全局数据”工程项目

• ①在菜单栏File→NewProjectWizard
• ②点击Next

第19页：选择CPU型号与MPI地址

• ①选择CPU型号
• ②确定MPI地址显示对应的CPU的信息
• ①点击Next

第20页：项目信息预览

①点击Next隐藏了项目、块、符号的信息栏点击Preview切换到右图示

第21页：点击Next继续

本页以图示为主，文字版仅包含图中可识别的少量文字，建议结合图片阅读。

①点击Next

第22页：输入项目名称并完成

②点击Finish①输入项目名称

第23页：正在保存项目设置

正在保存项目设置

第24页：打开已有项目

• ①选择File→Open或直接点击文件打开图标
• ②选中用户项目名后，点击OK
• ③点击OK

第25页：项目创建完成

创建的一个S7项目，命名为“全局数据”已经完成！并已经打开。

第26页：插入S7-300站方法一

接下来完成在“全局数据”项目下插入两个S7-300的PLC站：方法一：选中“全局数据”项目名，然后执行菜单命令【Insert】→【Station】→【SIMATIC300Station】，在此项目下插入两个S7-300的PLC站，分别重命名为MPI_Station_1和MPI_Station_2。

第27页：插入S7-300站方法二

方法二：选中“全局数据”项目名，然后按照上图示步骤进行。

• ①选中“全局数据”项目后，点击鼠标右键
• ②找到InsertNewObject
• ③选中需要的站

第28页：重命名MPI_Station_2

本页以图示为主，文字版仅包含图中可识别的少量文字，建议结合图片阅读。

重命名为MPI_Station_2将已经建立的SIMATIC300Station重命名为MPI_Station_1

第29页：硬件组态入口

接下来完成两个S7-300的PLC站的组态

• ①鼠标左键双击Hardware
• ②鼠标左键双击CPU315-2DP

第30页：修改MPI网络地址

• ①修改CPU属性
• ③选中MPI网络
• ②修改MPI网络地址►设置MPI网络地址

第31页：修改通信速率与MPI地址

修改通信速率MPI地址►设置MPI网络地址

第32页：设置MPI地址与通信速率

• 设置MPI地址按上述步骤完成2个PLC站的硬件组态，配置MPI地址和通信速率，在本例中MPI地址分别设置为2号和4号，通信速率为187.5kbit/s。完成后点击按钮，保存并编译硬件组态。最后将硬件组态数据下载到CPU。
• 连接网络用Profibus电缆连接MPI节点。接着就可以与所有CPU建立在线连接。可以用SIMATIC管理器中“AccessibleNodes”功能来测试它。

第33页：显示MPI网络

①双击MPI图标②显示MPI网络

第34页：生成全局数据表

►生成全局数据表在NetPro窗口中选中要设置的MPI网络线，网络线变粗，然后执行菜单命令Option→DefineGlobalData（定义全局数据）；或用右键点击MPI网络线，在弹出的窗口中执行同样的命令。或用右键点击MPI网络线用NetPro组态MPI网络

第35页：全局数据表CPU选择

►生成全局数据表双击该区域选择CPU双击该区域选择CPU双击该区域选择CPU①用鼠标左键双击该区域

第36页：双击第一个站的图标

①双击第一个站的图标

第37页：选中CPU并确认

• ①单击选中图标
• ②单击选中图标
• ③单击OK

第38页：显示发送与接收区

显示用上述同样方法使显示

第39页：填写发送区与接收区

？？？

• ①填写发送区
• ②填写接收区
• ③左键点击先选中DB1.DBB0:20区域，右键在菜单栏中选为Sender

第40页：编译并建立数据环

单击Close►编译后建立数据环

第41页：生成1号GD环与数据包

生成了1号GD环1号GD包中的1号数据►编译后建立数据环

第42页：编译部分数据环前后对比

►同样编译部分数据环前后的对比编译部分数据环前编译部分数据环后1号GD环有2个数据包2号GD环1号数据包中的数据数GDID的意义

第43页：定义扫描速率和状态信息

►定义扫描速率和状态信息

第44页：本章思考与练习题

1.进行MPI网络配置，实现2个CPU315-2DP之间的全局数据通信。2.用无组态MPI通讯方式，建立2套S7-300PLC系统的通讯。3.有组态连接的MPI单向通讯方式，建立S7-300与S7-400之间通讯连接，CPU416-2DP作为客户机，CPU315-2DP作为服务器，要求CPU416-2DP向CPU315-2DP发送一个数据包，并读取一个数据包。4.通过PROFIBUS-DP网络组态，实现2套S7-300PLC的通讯连接。思考与练习