电气控制技术与PLC 习题答案 第11章 S7-1200的通信.docx

第11章S7-1200的通信1、S7-1200提供各种通信选项有哪些？参考答案：S7-1200提供各种通信选项：I-Device （智能设备）、PROFINET、PROFIBUS、 远距离控制通信、PtP （点到点）通信、Modbus RTU> USS、AS-i和I/O Link MASTER等。 2、请简述一下各通信模块的功能？参考答案：1. 集成的PROFINET接口PROFINET用于通过以太网与其它通信伙伴交换数据；作为PROFINET 10的10控 制器，可与本地PN网络上或通过PN/PN耦合器（连接器）连接的最多16台PN设备 通信。2. PROF1BUS通信模块通过PROFIBUS网络与其它通信伙伴交换数据。通过通信模块CM 1242-5, CPU作 为PROFIBUS DP从站运行。通过通信模块CM 1243-5, CPU作为1类PROFIBUS DP 主站运行。PROFIBUS DP从站、PROFIBUS DP主站和AS-i （左侧3个通信模块）以及 PROFINET均采用单独的通信网络，不会相互制约。3. PtP通信模块实现S7-1200直接发送信息到微型打印机等外部设备，或者从条形码扫描器、RFID （射 频识别）读写器或视觉系统等外部设备接收信息，以及与GPS装置、无线电调制解调器或 其他类型的设备交换信息、。点对点通信模块CM1241可执行的协议包括ASCII、USS协议、Modbus RTU主站协议 和从站协议，还可以装载其他协议等。4. AS-i通信模块AS-I是执行器传感器接口（Actuator Sensor Interface）的缩写，是用于现场自动化设备的 双向数据通信网络，位于工厂自动化网络的最底层。AS-I特别适用于连接需要传送开关量 的传感器和执行器，例如读取各种接近开关、光电开关、压力开关、温度开关、物料位置开 关的状态，控制各种阀门、声光报警器、继电器和接触器等，AS也可以传送模拟量数据。 通过 S7-1200 CM 1243-2 AS-i 主站可将 AS-i 网络连接到 S7-1200 CPUo5. 远程控制通信模块通过使用GPRS通信处理器CP 1242-7, S7-1200可以实现与中央控制站、其他远程站、 移动设备、编程设备和使用开放式用户通信的其他设备进行无线通信。6. IO-Link主站模块。IO-Link是IEC61131-9中定义的用于传感器/执行器领域的点对点通信接口，使用非屏 蔽的3线制标准电缆。IO-Link主站模块SM1278用于连接S7-1200 CPU和IO-Link设备， 它有4个IO-Link端口，同时具有信号模块功能和通信模块功能。3、开放式用户通信支持哪些通信协议？参考答案：开放式用户通信支持以下通信协议及服务:TCP（传输控制协议）、ISO on TCP （RCF1006）、UDP （用户数据报协议）、DHCP （动态主机配置协议）、SNMP （简单网络管 理协议）、DCP （发现和基本配置协议）和LLDP （链路层发现协议）。4、如何建立Modbus TCP通信？参考答案：Modbus TCP （传输控制协议）是一个标准的网络通信协议，它可以通过编程建 立，可通过CPU或CM/CP的本地接口建立连接，不需要额外的通信硬件模块。Modbus TCP 使用开放式用户通信(OUC, Open User Communication)连接作为Modbus通信路径。除 了 STEP7和CPU之间的连接外，还可能存在多个客户端-服务器连接。5、S7-1200中S7协议的特点？参考答案：S7协议是专门为西门子产品优化设计的通信协议，主要用于S7 CPU之间、CPU 与HMI和编程设备之间的通信。S7通信协议是面向连接的协议，在进行数据交换之前，必须 与通信伙伴建立连接。面向连接的协议具有较高的安全性。S7连接可以用于工业以太网和 PROFIBUSo连接是指两个通信伙伴之间为了执行通信服务建立的逻辑链路，不是指两个站 之间用物理介质(电缆)实现的连接。连接相当于通信伙伴之间一条虚拟的“专线”，它们 随时可以用这条“专线”进行通信。6、S7-1200和S7-200如何实现通信？参考答案：S7-1200CPU与S7-200CPU之间的通信只能通过S7通信来实现，因为S7-200 的以太网模块只支持S7通信。由于S7-1200的PROFINET通信接口支持S7通信的服务器端， 所以在编程方面，S7-1200 CPU不用做任何工作，只需为S7-1200 CPU配置好以太网地址并 下载下去。主要编程工作都在S7-200CPU一侧完成，需要将S7-200的以太网模块设置成客户 端，并用ETHx_XFR指令编程通信。7、S7-1200与S7-300/400如何建立通信？参考答案：S7-1200与S7-300/400之间的以太网通信方式有多种，可以采用下列方式： TCP、UDP、ISO on TCP和S7通信。采用TCP和ISO on TCP这两种协议进行通信所使用的指令是相同的，在S7-120。CPU中 使用T-Block指令编程通信。如果是以太网模块，在S7-300/400 CPU中使用AG_SEND、 AG_RECV编程通信。如果是支持Open IE的PN口，则使用Open IE的通信指令实现。对于S7通信，S7-1200的PROFINET通信口支持S7通信的服务器端和客户机端。S7-1200 作服务器端时，在编程组态和建立连接方面，S7-1200 CPU不用做任何工作，只需在S7-300 CPU一侧建立单边连接，并使用单边编程方式PUT, GET指令进行通信。S7-1200 CPU中所有需要编程的以太网通信都使用开放式用户通信指令T-block来实现。 调用T-block通信指令并配置两个CPU之间的连接参数，定义数据发送或接收信息的参数。 8、S7-1200如何实现PROFIBUS-DP通信。参考答案：S7-1200 CPU从固件版本V2.0开始支持PROFIBUS-DP通信。S7-1200的 DP主站模块为CM 1243-5, DP从站模块为CM 1242-5。CM 1242-5从站模块，可以成为以 下DPV0/V1主站的通信伙伴：(1) SIMATIC S7-1200> S7-300、S7-400、Win AC；(2)带有DP主站模块的ET200；(3) SIMATIC PC 站；(4) SIMATIC NET IE/PB Link；(5)第三方PLC。CM 1243-5主站模块，可与以下DP-V0/V1从站进行通信：(1) SIMATIC ET200；(2)配有 CM 1242-5 的 S7-1200CPU；(3)配有 EM 277 的 S7-200 CPU；(4)带集成 DP 口的 S7-300/400 CPU；(5)配有 CP342-5 模块的 S7-300 CPU；(6) SINAMICS 变频器；(7)其它供应商提供的带有DP 口的驱动器和执行器；（8）其它供应商提供的带有DP 口的传感器；（9）配有 PROFIBUS CP 的 SIMATIC PC 站。9、S7-1200串口通信的特点?参考答案：（1）通信模块安装于CPU模块的左侧，且数量之和不能超过3块。（2）串行接口与内部电路隔离。（3）由CPU模块供电，无需外部供电。（4）模块上有一个DIAG（诊断）LED灯，可根据此LED灯的状态判断模块状态。模块 上部盖板下有Tx （发送）和Rx （接收）两个LED灯指示数据的收发。（5）可使用扩展指令或库函数对串口进行配置和编程。10、如何使用Modbus RTU进行通信。参考答案：Modbus RTU是用于网络中通信的标准协议，使用RS232或RS422/485连 接在网络中的Modbus设备之间进行串行数据传输。Modbus RTU使用主/从站网络，其中整个通信仅由一个主站设备触发，而从站只能响 应主站的请求。主站将请求发送到一个从站地址，并且只有该地址上的从站做出响应。Modbus系统间的数据交换式通过功能码来控制的。11、如何使用USS进行通信。参考答案：USS是西门子专为驱动装置开发的通信协议。USS的工作机制是：通信总 是由主站发起，USS主站不断循环轮询各个从站，从站根据收到的指令，决定是否以及如 何响应，从站不会主动发送数据。从站在接收到的主站报文没有错误且本从站在接收到主站 报文中被寻址时应答，否则从站不会做任何响应。对于主站来说，从站必须在接收到主站报 文之后的一定时间内发回响应，否则主站将视为出错。