《工厂电气与可编程序控制器应用技术》-yy9.pptx

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1、第9章 PLC的网络通讯n n 9.1 PLC 网络通讯概述n n 9.2 S7200 系 列PLC 与 计 算 机 设 备 的 通信n n 9.3 S7-200 系列PLC 自由口通信n n 9.4 网络通信运行9.1.1 网络通讯的基本概念1.网络结构（11）链接结构）链接结构 链接结构按信息在设备间的传送方向可分链接结构按信息在设备间的传送方向可分 为单工通信、半双工通信、全双工通信三种为单工通信、半双工通信、全双工通信三种n n（2）联网结构 2.并行通信与串行通信 n n 并行通信是指所传送数据的各位同时发送或接收是指所传送数据的各位同时发送或接收.特点是数据传送速度快。但是传输线的

2、根数多，特点是数据传送速度快。但是传输线的根数多，成本高，一般用于近距离的数据传送。成本高，一般用于近距离的数据传送。n n 串行通信是指所传送的数据按顺序一位一位地发是指所传送的数据按顺序一位一位地发送或接收远的场合特点是通信线路简单，需要的送或接收远的场合特点是通信线路简单，需要的信号线少，最少的只需要两根线信号线少，最少的只需要两根线(双绞线双绞线)，故成，故成本低，但是传送速度比并行通信慢，适用于距离本低，但是传送速度比并行通信慢，适用于距离较远的场合较远的场合 3传输速率n n 数据在网络中的传输速度称为波特率，波特率测量在某一特定时间内传输的数据量。它用每秒传送的二进制位数表示，其

3、符号为bits或bps。通常以千波特（kbps）、兆波特（Mbps）为单位。9.1.2 网络配置1硬件配置(1)(1)通信接口通信接口 RS232 RS232接口 接口 RS422 RS422接口 接口 RS485 RS485接口 接口(2)(2)通信介质通信介质 数据传送的介质主要有双绞线、同轴电缆和光 数据传送的介质主要有双绞线、同轴电缆和光 缆，如果传送距离较远，还可以利用电话线，其他介质如 缆，如果传送距离较远，还可以利用电话线，其他介质如电磁波、红外线、微波等应用较少。电磁波、红外线、微波等应用较少。n n 2软件配置 软件一般分为两类，一类是系统编程软件，用以软件一般分为两类，一类

4、是系统编程软件，用以实现计算机编程，并把程序下载到实现计算机编程，并把程序下载到PLCPLC，且监控，且监控PLCPLC的工作状态。如西门子公司的的工作状态。如西门子公司的STEP7-MicroSTEP7-MicroWINWIN编程软件。另一类为应用软件，各用户根据编程软件。另一类为应用软件，各用户根据不同的开发环境和具体要求，用不同的编程语言不同的开发环境和具体要求，用不同的编程语言编写的通信程序。编写的通信程序。9 2 S7200 系列PLC 与计算 机设备的通信n n 9.2.1 S7-200系列CPU的通信性能 1.SIEMENS1.SIEMENS公司的公司的网络层次结网络层次结 2.

5、S7-200 2.S7-200系列的系列的通信协议通信协议 3.3.通信设备通信设备（11）通信端口通信端口（22）网络连接器网络连接器（33）通信电缆通信电缆(1)PPI(1)PPI协议（点对点接口协议）协议（点对点接口协议）n nPPI(Point-to-PointInterface)PPI(Point-to-PointInterface)协议是协议是SIEMENSSIEMENS公司公司专门为专门为S7-200S7-200系列系列PLCPLC开发的通信协议，是主开发的通信协议，是主/从从协议，即主站可对网络中的其他设备发出初始化协议，即主站可对网络中的其他设备发出初始化请求，从站只是响应来

6、自主站的初始化请求，不请求，从站只是响应来自主站的初始化请求，不能对网络中的其他设备发出初始化请求。能对网络中的其他设备发出初始化请求。(2)(2)自由口协议自由口协议n n自由口协议是指通过编写用户程序来控制自由口协议是指通过编写用户程序来控制CPUCPU通通信端口的操作模式，可以用自定义的通信协议连信端口的操作模式，可以用自定义的通信协议连接多种智能设备。接多种智能设备。针 针 脚号 脚号 PROFIBUS PROFIBUS 名 名称 称 端口 端口0 0 端口 端口1 11 1 屏蔽 屏蔽 逻辑 逻辑 地 地2 2 24V 24V 地 地 逻辑 逻辑 地 地3 3 RS-485 RS-4

7、85 信号 信号 B B RS-485 RS-485 信号 信号 B B4 4 发 发 送申 送申 请 请 R TS(TTL)R TS(TTL)5 5 5V 5V 地 地 逻辑 逻辑 地 地6 6+5V+5V+5V+5V，100 100 串 串 联 联电 电 阻 阻7 7+24V+24V+24V+24V8 8 RS-485 RS-485 信号 信号 A A RS-485 RS-485 信号 信号 A A9 9 不用 不用 10 10 位信号 位信号 选择 选择连 连 接器外 接器外壳 壳屏蔽 屏蔽 机壳接地 机壳接地PLC与计算机通信示意图(a)计算机与PLC的连接(b)PC/PPI电缆上的D

8、IP开关(c)DIP开关的设置922 个人计算机与S7-200CPU之间的联网通信n n 1建立通信方案（1 1）主 主站 站与 与从 从站 站之 之间 间的 的连 连接 接形 形式 式：单 单主 主站 站还 还是 是多 多主 主站 站，可 可通过软件组态进行设置 通过软件组态进行设置（2 2）站 站号 号：站 站号 号是 是网 网络 络中 中各 各个 个站 站的 的编 编号 号，网 网络 络中 中的 的每 每个 个设 设备 备(PC(PC，PLC PLC，HMI HMI等 等)都要分配惟一的编号 都要分配惟一的编号(站地址 站地址)。n n 2参数组态 在 在自 自动 动控 控制 制领 领域

9、 域中 中指 指控 控制 制系 系统 统硬 硬、软 软件 件的 的配 配置 置过 过程 程。在 在编 编程 程软 软件 件STEP STEP 7 7 Micro Micro WIN32 WIN32中 中，对 对通 通信 信硬 硬件 件参 参数 数进 进行 行设 设置，即通信参数组态 置，即通信参数组态 9.3 S7-200 系列PLC 自由口通信n n 9.3.1 相关的特殊功能寄存器n n1.1.自由端口的初始化自由端口的初始化n n2.2.自由口通信时的自由口通信时的中断事件中断事件端口0 端口1 描述SMB30的数据格式 SMB130的数据格式SM30.6和SM30.7奇偶校验选择SM1

10、30.6和SM130.7奇偶校验选择PP:00=无校验01=偶检验10=无校验11=奇校验SM30.5每个字符的有效数据位SM130.5每个字符的有效数据位D：0=每字符8位1=每字符7位SM30.2SM30.4波特率选择SM130.2SM130.4波特率选择BBB：000=38400(CPU212为19200)001=192000 010=9600011=4800 100=2400101=1200 110=600111=300SM30.0和SM30.1通信协议选择SM130.0和SM130.1信协议选择Mm 00=PPI协议（PPI/从站模式）01=自由口通信协议10=PPI主站模式11=保

11、留（缺省PPI/从站模式）每种设置有1个停止位n n(1)(1)中断标志位 中断标志位 n n SM4 SM4 5 5和 和SM4 SM4 6 6分别表示 分别表示H O H O和 和H I H I处于发送空闲状态。处于发送空闲状态。n n(2)(2)中断事件 中断事件n n 在 在S7-200 S7-200的中断事件中，与自由口通信有关的中断事 的中断事件中，与自由口通信有关的中断事 件 件如下。如下。n n 中断事件 中断事件8 8：通信端口：通信端口0 0单字符接收中断。单字符接收中断。n n 中断事件 中断事件9 9：通信端口：通信端口0 0发送完成中断。发送完成中断。n n 中断事件

12、 中断事件23 23：通信端口：通信端口0 0接收完成中断。接收完成中断。n n 中断事件 中断事件25 25：通信端口：通信端口1 1单字符接收中断。单字符接收中断。n n 中断事件 中断事件26 26：通信端口：通信端口1 1发送完成中断。发送完成中断。n n 中断事件 中断事件24 24：通信端口：通信端口1 1接收完成中断。接收完成中断。9.3.2.自由口通信指令1.数据接收指令RCV 在梯形图中，数据接收指令以功能框的形式表示，指令名 在梯形图中，数据接收指令以功能框的形式表示，指令名称为 称为RCV RCV。在语句表中，数据接收指令的指令格式为：。在语句表中，数据接收指令的指令格式

13、为：RCV TBL RCV TBL，PORT PORTn n 可以通过中断的方式接收数据，在接收字符数据时，有如下两种中断事件产生。(1)(1)利用字符中断控制接收数据利用字符中断控制接收数据(2)(2)利用接收结束中断控制接收数据利用接收结束中断控制接收数据 注意：如果出现超时和奇偶校验错误，则自 动结束接收过程。n n 2数据发送指令XMTn n 在 在梯 梯形 形图 图中 中，数 数据 据发 发送 送指 指令 令以 以功 功能 能框 框的 的形 形式 式编 编程 程，指 指令 令的 的名 名称 称为 为XMT XMT。在 在语 语句 句表 表中 中，数 数据 据接 接收 收指 指令 令的

14、 的指 指令 令格 格式 式为 为：XMT TABLE XMT TABLE，PORT PORT。9.3.3自由口通信的应用举例n n 如图所示，用 S7-200CPU222接收来自条码阅读器的数据 n n通信要求通信要求 n n 来自条码阅读器的数据 来自条码阅读器的数据(ASCII(ASCII码 码)，经条码解码器翻译后，经条码解码器翻译后，通过自由口通信模式将数据传送到 通过自由口通信模式将数据传送到CPU222 CPU222，以便程序调，以便程序调用。用。n n 在 在CPU222 CPU222内设置两个数据接收缓冲区：缓冲区 内设置两个数据接收缓冲区：缓冲区0 0和缓冲 和缓冲区 区1

15、 1，用于存储条码信息。在接收到回车键的字符，用于存储条码信息。在接收到回车键的字符(编码为 编码为16#10)16#10)后，向另一个缓冲区存储新读入的条码信息。后，向另一个缓冲区存储新读入的条码信息。n n 用 用Q0.0 Q0.0和 和Q0.1 Q0.1指示新读入的条码所在的缓冲区。指示新读入的条码所在的缓冲区。n n 通信参数设定：波特率为 通信参数设定：波特率为9600bps 9600bps，无奇偶校验，每个，无奇偶校验，每个字符 字符8 8位。位。n n 程序框图如图所示 n n 主程序：初始化程序。n n 子程序0：SBR0接收条码信息。n n 中断程序0：INT0在数据缓冲区0

16、接收。n n 中断程序1：INTl在数据缓冲区1接收。n n 主程序的STL为：n n LD SM0.1 LD SM0.1 第一次扫描第一次扫描SM0.1=1SM0.1=1n n CALL 0 CALL 0 调子程序调子程序00n n LD SM0.7 LD SM0.7 如果工作方式开关在如果工作方式开关在TERMTERM位置，位置，则设置则设置PPIPPI通信协议通信协议n n=SM30.0=SM30.0 如果工作方式开关在如果工作方式开关在RUNRUN位置，位置，则设置自由口通信协议则设置自由口通信协议n n MEND MEND 主程序结束主程序结束n n 子程序 子程序0 0的 的STL

17、 STL为：为：n n SBR0 SBR0 准备接收条码 准备接收条码n n MOVB+9 MOVB+9，SMB30 SMB30 设置通信参数：设置通信参数：9600bps 9600bps，无奇偶校，无奇偶校 验，验，8 8位字符 位字符n n MOVD&VBl00 MOVD&VBl00，VD50 VD50 指针指向数据缓冲区 指针指向数据缓冲区0 0n n MOVD&VB200 MOVD&VB200，VD60 VD60 指针指向数据缓冲区 指针指向数据缓冲区l ln n MOVD VD50 MOVD VD50，VD56 VD56 VD56 VD56也指向缓冲区 也指向缓冲区0 0n n MO

18、VW+0 MOVW+0，VW54 VW54 清除数据缓冲区 清除数据缓冲区0 0的字符计数器 的字符计数器(VW54(VW54作 作为字符计数器 为字符计数器)n n ATCH+0 ATCH+0，8 8 建立单字符接收中断事件 建立单字符接收中断事件8 8与中断程序 与中断程序0 0的连 的连接 接n n MOVB+1 MOVB+1，QB0 QB0 置 置Q0.1=0 Q0.1=0，Q0.0=1 Q0.0=1n n ENI ENI 开中断 开中断n n RET RET 结束子程序 结束子程序0 0n n 中断程序 中断程序0 0的 的STL STL为；为；n n INT 0 INT 0 数据缓

19、冲区 数据缓冲区0 0接收 接收n n MOVB SMB2 MOVB SMB2，*VD56 VD56 字符装入缓冲区 字符装入缓冲区0 0n n 1NCD VD56 1NCD VD56 指针加 指针加1 1n n 1NCW VW54 1NCW VW54 字符计数器加 字符计数器加1 1n n LDB=SMB2 LDB=SMB2，16#10 16#10 如果字符是 如果字符是LF(LF(回车符，编码为 回车符，编码为16#10)16#10)，则，则n n MOVD VD60 MOVD VD60，VD66 VD66 使指针 使指针VD66 VD66指向数据缓冲区 指向数据缓冲区1 1n n MOV

20、W+0 MOVW+0，VW64 VW64 清除数据缓冲区 清除数据缓冲区1 1的字符计数器 的字符计数器(VW64(VW64作为字符计数器 作为字符计数器)n n ATCH+1 ATCH+1，8 8 建立单字符接收中断事件 建立单字符接收中断事件8 8与中断程序 与中断程序1 1的 的连接 连接n n MOVB+2 MOVB+2，QB0 QB0 置 置QO.1=1 QO.1=1，Q0.0=0 Q0.0=0n n RETI RETI 中断程序 中断程序0 0结束 结束n n 中断程序 中断程序1 1的 的STL STL为：为：n n INT 1 INT 1 数据缓冲区 数据缓冲区1 1接收 接收

21、n n MOVB SMB2 MOVB SMB2，*VD56 VD56 字符装入数据缓冲区 字符装入数据缓冲区1 1n n 1NCD VD66 1NCD VD66 指针加 指针加1 1n n 1NCW VW64 1NCW VW64 字符计数器加 字符计数器加1 1n n LDB=SMB2 LDB=SMB2，16#10 16#10 如果字符是 如果字符是LF LF，则，则n n MOVD VD50 MOVD VD50，VD56 VD56 使指针 使指针VD56 VD56指向数据缓冲区 指向数据缓冲区0.0.n n MOVW+0 MOVW+0，VW54 VW54 清除数据缓冲区 清除数据缓冲区0 0

22、的字符计数器 的字符计数器n n ATCH+0 ATCH+0，8 8 建立单字符接收中断事件 建立单字符接收中断事件8 8与中断程序 与中断程序0 0的 的连接 连接n n MOVB+1 MOVB+1，QB0 QB0 置 置Q0.1=0 Q0.1=0，Q0.0=1 Q0.0=1 n n RETI RETI 中断程序 中断程序1 1结束 结束9.4 网络通信运行n n 9.4.1 控制寄存器和传送数据表n n11控制寄存器控制寄存器n n22传递数据表的格式及定义传递数据表的格式及定义n n 在S7-200的特殊继电器SM中，SMB30（SMBl30）用于设定通信端口0（通信端口1）的通信方式。

23、由SMB30（SMBl30）的低2位决定通信端口0（通信端口1）的通信协议（PPI从站、自由口、PPI主站）。只要将SMB30（SMBl30）的低2位设置为2#10，就允许该PLC主机为PPI主站模式，可以执行网络读写指令。9.4.2网络运行指令n n 说明：n n(1)(1)数据表最多可以有数据表最多可以有1616个字节的信息，同时最多个字节的信息，同时最多可激活可激活88条条NETRNETR和和NETWNETW指令指令n n(2)(2)操作数类型：操作数类型：n n TABLE TABLE：VBVB，MBMB，*VD*VD，*AC*AC；n n PORT PORT：00，11n n(3)(

24、3)设定设定ENO=0ENO=0的错误条件：的错误条件：SM4SM43(3(运行时间运行时间)，0006(0006(间接寻址错误间接寻址错误)。9.4.3 网络读写举例 n n 1系统功能描述 如如图图所示，某产品自动装箱生产线将产品送到所示，某产品自动装箱生产线将产品送到44台台包装机中的一台上，包装机把每包装机中的一台上，包装机把每10 10 个产品装到一个产品装到一个纸板箱中，一个分流机控制着产品流向各个包个纸板箱中，一个分流机控制着产品流向各个包装机装机(4(4个个)。CPU 221CPU 221模块用于控制打包机。一个模块用于控制打包机。一个CPU 222CPU 222模块安装了模块

25、安装了TD 200TD 200文本显示器，用来控文本显示器，用来控制分流机制分流机 22操作控制要求操作控制要求 站点 站点6 6要读写 要读写4 4个远程站 个远程站(站 站2 2、站、站3 3、站、站4 4、站、站5)5)的状态字和 的状态字和计数值。计数值。CPU222 CPU222通信端口号为 通信端口号为00 00从 从VB200 VB200开始设置接收 开始设置接收和发送缓冲区。接收缓冲区从 和发送缓冲区。接收缓冲区从VB200 VB200开始，发送缓冲区从 开始，发送缓冲区从VB 300 VB 300开始，具体分区见 开始，具体分区见表 表 n n CPU 222 CPU 222

26、用 用NETR NETR指令连续地读取每个打包机的控制和状态 指令连续地读取每个打包机的控制和状态信息。每当某个打包机装完 信息。每当某个打包机装完100 100箱，分流机 箱，分流机(CPU222(CPU222）会用）会用NETW NETW指令发送一条信息清除状态字。下面以站 指令发送一条信息清除状态字。下面以站2 2打包机为 打包机为例，编制其对单个打包机需要读取的控制字节、包装完的 例，编制其对单个打包机需要读取的控制字节、包装完的箱数和复位包装完的箱数的管理程序。分流机 箱数和复位包装完的箱数的管理程序。分流机CPU 222 CPU 222与 与站 站2 2打包机进行通信的接受发送缓冲区划分见 打包机进行通信的接受发送缓冲区划分见表 表 n n 3程序设计 网络站网络站66通过网络读写指令管理站通过网络读写指令管理站22的的程序及其注程序及其注释释