1、項目1自動化生產線控制系統設計一、教學目的1、掌握PLC控制系統設計的基本原則、步驟與方法；2、了解PLC應用中硬件設置和軟件設計；3、掌握傳送指令、運算指令、移位指令、高速脈沖指令等指令的用法；4、熟悉PLC選型與資源配置；5、了解PLC通信指令與通訊協議、ModbusRTU從站協議。二、教學內容1、PLC控制系統設計的內容與步驟；2、PLC的硬件設置；3、PLC的軟件設計、指令的用法；4、PLC在機械手控制系統中的應用；5、運料小車控制系統設計；6、平面倉儲和材料分揀系統設計；7、多站自動化生產線控制系統設計。三、教學重點和難點1、重點：指令的應用；PLC控制系統設計的步驟、內容和方法。2

2、、難點:PLC控制系統設計方法；PLC通信指令與通訊協議。四、教學方法1、啟發式教學法：通過項目任務驅動，多媒體案例演示，提出問題，激發學生 的求知欲，啟發學生思考。2、運用實物進行直接教學和在實驗（實訓）室進行現場教學的優勢，一邊利用 課件中的動畫教授，一邊在實驗（實訓）室利用實物操作演示教學，理論聯系實際， 使抽象的原理變得生動，使學生覺得學有所用、容易理解，從而既解決了教學中的重 點和難點，又激發了學生動手操作的欲望。3、將理論教學內容融合到實踐教學中，讓學生一邊學習理論知識一邊動手做實 驗，真正做到理論聯系實際，并通過設置實訓思考題達到培養學生在實踐中發現問題、 解決問題的能力。4、暗

3、示教學發在檢查學生的實訓項目時，當發現學生的錯誤時，并不直接指出， 而是通過暗示，激發學生的聯想和抽象思維能力，從而找到錯誤所在。5、分組討論、小組協作組織學生進行討論，小組協作式學習，及時地安排適當 的實訓課題，組織學生以小組的形式進行討論學習，培養學生運用知識能力以及相互 合作的精神。6、“設故障”教學法 針對每個項目的難點和重點，教師事先在項目中設置故 障，讓學生分析查找故障點，提高學生分析問題和解決問題的能力。7、鼓勵學生質疑，搶答，靈活的運用知識，調動學生的學習主動性和積極性。任務一機械手控制系統設計一、工作任務1、控制要求工件傳送用機械手，上升/下降和左移/右移的執行用雙線圈二位電

4、磁閥推動汽缸 完成，當某個電磁閥線圈通電時，就一直保持現有的機械動作，例如一旦下降的電磁 閥線圈通電，機械手下降，即使線圈再斷電，仍然保持現有下降動作狀態，直到相反 方向的線圈通電為止。另外，夾緊/放松由單線圈二位電磁閥推動汽缸完成，線圈通電 執行夾緊動作，斷電執行放松動作。設備裝有上、下限位和左、右限位開關，它的工 作過程如下：原位一下降一夾緊一上升一右移t!左移一上升一放松一下降二、相關知識1、電磁閥電磁閥是用來控制流體的自動化基礎原價，屬于執行機構；并不限于液壓， 氣動。電磁閥用于控制液壓流動方向，工廠的機械裝置一般都由液壓缸控制，所 以就會用到電磁閥。2、基本功能指令移位指令：移位指令

5、分為左、右移位和循環左、右移位以及移位寄存器指令 三大類。左移和右移指令功能是將輸入數據IN左移或右移N位后，把結果送入OUT，使用應注意：被移位數據無符號；移位時，存放被移位數據的編程元件的移出端與特殊繼電器SM1.1相連，移出位送SM1.1,另一段補0；移位次數N與移位數據的長度有關，若N小于實際數據長度，則執行N次 若N大于實際數據長度，則執行移位的次數等于實際數據長度的位數；移位數據N為字節型數據。字節移位指令SLB：字節左移位指令SRB :字節右移位指令指令格式：當EN有效時，將字節型數據IN左移或右移N (NW8)后，送到OUT中。字移位指令SLW:字左移SRW:字右移指令格式：當

6、EN有效時，將字型數據IN左移或右移N (NW16)后，送到OUT中。雙字移位指令SLD：字左移SRD:字右移指令格式：當EN有效時，將雙字型數據IN左移或右移N (NW32 )后，送到OUT中。 在語句表中，OUT與IN為同一存儲單元。循環左移和循環右移指令指令特點：被移位數據無符號；移位時，存放被移位數據的編程元件的移出端與另一端相連，又與特殊繼電器sm1.1相連，移出位在被移到另一端的同時，也進入sm1.1 ；另一端自動補0；移位次數N與移位數據長度有關，如N小于實際數據長度，則執行N次 移位；如N大于數據長度，則執行移位次數為 N除以實際數據長度的余數；移位次數N為字節型數據。字節循環

7、移位指令RLB：字節循環左移RRB:字節循環右移指令格式：當EN有效時，把字節型數據IN循環移位N位后送到OUT指定的字節中。字循環移位指令RLW:字節循環左移RRW:字節循環右移指令格式：當EN有效時，把字型數據IN循環移位N位后送到OUT指定的字節中。雙字循環移位指令RLD ：雙字循環左移RRD ：雙字循環右移指令格式：當EN有效時，把雙字型數據IN循環移位N位后送到OUT指定的雙字存儲單 元中。移位、循環移位指令如下：圖4-1-1移位、循環移位指令（3）移位寄存器SHRB :移位寄存器指令。指令格式：1(12+ 1EN ENOIQ3 -DATAV10Q0 -8-NLD 10.2EU口 I

8、 I I或變nni(nUSH l.SB第一次移位司I 11100101揄匕位陽RBI0.3,EB100.0、8第一次移仲后0 1001Q110 10.3第_ 次移位后op-| 11001011 H-I0.3圖4-1-2移位寄存器指令格式DATA為移位寄存器數據輸入端；S_BIT為移位寄存器的最低位；N為移位寄 存器的長度。特點：移位寄存器最低位地址為S_BIT ；最高位地址的計算方法為MSB= （N-1+ （S_BIT的位號）/8；最高位的字節號為：MSB的商+S_BIT的字 節號；最高位的位號：MSB的余數；M0時，為正向移位，即從最低位向最高位移位；M M2.6H H H/T )匕KE.0

9、H IKE.G D6 NE.U MJ.9 NE.7H H H H/H/H )M27M27 IQ4 Ml. Mil6 W.O MO.OT H H/H Hm )11L10 JT；tA IM 頂1UJ Q(WH W/H miE.44 HNE.L QO.L T.廣Mtnttn10-|pT】WS 頃LIT -)*-也UinTu5Tu)pt 1(D 齡XI22 償 Q心H HH /1( LNE.6H HXE.3 I(U頃舊T TI E：亍I(U )i：l.44 I1 / I亍圖4-1-7手動程序6、自動返回原點程序NU.2-1 IML3T I101M.4KU芹限伸易伸Ml 辰機條件滿是1T39INTONP

10、T10(&20-M1.3()松開Q0.1 R )ill 116 Q(l.l Ml.5 Ml4H H H/FH/H )上升ML 3T 菊T I INU.1HNU.4 IQ2 1(14 MLSWg 丁H H FH/NU.5H IIll 126 Q0.1 10.3 ML1 M1.0H H H H/Fd/H )W.OI.升H 1Ml .0H Ml 1T ITQZMl. 2 MilH / H4 )后行畛)M1.2 () Q0.0 () 下降圖4-1-8自動返回原點程序四、任務實訓1、彩燈控制系統模擬設計2、步進電機的定位控制任務二運料小車控制系統設計一、工作任務1、控制要求按下自動起停按鈕，小車進行運料

11、控制，到達前限位處，小車停止，翻門打開進 行裝料，7s后向后運行，至后限位處停止，底門打開開始卸料，5s后向前運行，依 次循環。自動手動方式相結合。二、相關知識1、PLC順序控制程序設計主要介紹順序功能圖（SFC）和梯形圖程序設計。順序功能圖設計方法可以向 設計者提供控制問題描述方法的規律。（1）SFC設計方法SFC功能圖設計方法是專用于工業順序控制程序設計的一種方法。它能完整地 描述控制系統的工作過程、功能和特性。是分析、設計電器控制系統控制程序的 重要工具。SFC的基本元素為：流程步、有向線段、轉移和動作說明。流程步流程步又叫工作步，表示控制系統中的一個穩定狀態。轉移與有向線段轉移就是從一

12、個步向另外一個步之間的切換條件，兩個步之間用一個有向線 段表示，說明從一個步切換到另一個步，向下轉移方向的箭頭可以省略。動作說明步并不是PLC的輸出觸點的動作，步只是控制系統中的一個穩定的狀態。這 個狀態可以包含一個或多個PLC輸出觸點的動作，也可以沒有任何輸出動作，步 只是啟動了定時器或一個等待過程，所以步和PLC的動作是兩件不同的事情。（2）SFC圖的結構順序結構順序結構是最簡單的一種結構，該結構的特點是步與步之間只有一個轉移，轉移與轉移之間只有一個步。選擇性分支結構選擇性分支結構是一個控制流可以轉入多個可能的控制流中的某一個，不允 許多路分支同時執行。具體進入哪個分支，取決于控制流前面的

13、轉移條件哪一個 為真。并發性分支結構如果某一個工作步執行完后，需要同時啟動若干條分支，這種結構稱為并發 性分支結構。循環結構循環結構用于一個順序過程的多次重復執行。復合結構復合結構就是一個集順序、選擇性分支、并發性分支和循環結構于一體的結 構。（3）SFC轉換成梯形圖SFC 一般不能被PLC軟件直接接受，需要將SFC轉換成梯形圖后才能被PLC 軟件所識別。進入有效工作步停止有效工作步最后一個工作步X作步的轉移條件工作步的得電和失電選擇性分支并發性分支第0工作步動作輸出三、任務實施1、小車運行控制示意圖圖4-2-1小車運行控制示意圖2、I/O分配.作方式 選擇開關手動操作 按鈕自動起動按鈕 前限

14、位二后限位單周期（自動/ I連續（自動） ,小車向前小車向后 翻門打開I底門打開UJIklo10.110.2J0.310.4【0.5【0.60.711.0Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3圖4-2-2 I/O分配圖3、總程序結構小車向前運行牙醫打開 上確向后運行口底門打開其中包括手動程序和自動程序兩個程序塊，由跳轉指令選擇執行。圖4-2-3總程序結構圖4、手動操作方式(0.6 Q0.2 QO.3 10. Q0 0 小車向前運動WItQ0.0TH111.0I0J T39QO I 翻門打開7sHI)T39IN TON PT70J10,7 Q0.0 Q0.3 QO.I I0.2Q0 WHH小車向后運動

15、圖4-2-4手動操作方式5、自動操作方式SFC圖、梯形圖程序圖4-2-5自動操作方式SFC圖圖4-2-6梯形圖程序四、自主實訓三臺電動機的順序啟動任務三貨倉區控制系統設計一、工作任務1、控制要求裝有兩臺傳送帶的系統，在兩臺傳送帶之間有一個倉庫區。傳送帶1將包裹運送 至臨時倉庫區。傳送帶1靠近倉庫區一端安裝的光電傳感器確定已有多少包裹運送至 倉庫區。傳送帶2將臨時庫區中的包裹運送至裝貨場，在這里貨物由卡車運送至顧客。傳送帶2靠近倉庫區一端安裝的光電傳感器確定已有多少包裹從庫區運送至裝貨場。顯示面板圖4-3-1顯示面板二、相關知識1、光電傳感器：光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器。 它首

16、先把被 測量的變化轉換成光信號的變化，然后借助光電元件進一步將光信號轉換成電信 號。光電傳感器一般由光源、光學通路和光電元件三部分組成。光電檢測方法具有精度高、反應快、非接觸等優點，而且可測參數多，傳感器的結構簡單，形式 靈活多樣，因此，光電式傳感器在檢測和控制中應用非常廣泛。光電傳感器是各種光電檢測系統中實現光電轉換的關鍵元件，它是把光信號（紅外、可見及紫外光輻射）轉變成為電信號的器件。光電式傳感器是以光電器 件作為轉換元件的傳感器。它可用于檢測直接引起光量變化的非電量，如光強、 光照度、輻射測溫、氣體成分分析等；也可用來檢測能轉換成光量變化的其他非 電量，如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移

17、、振動、速度、加速度，以及物體 的形狀、工作狀態的識別等。光電式傳感器具有非接觸、響應快、性能可靠等特 點，因此在工業自動化裝置和機器人中獲得廣泛應用。2、位置傳感器，用來測量機器人自身位置的傳感器。位置傳感器可分為兩種， 直線位移傳感器和角位移傳感器。其中直線位移傳感器常用的有直線位移定位器 等，具有工作原理簡單、測量精度高、可靠性強的特點；角位移傳感器則可選旋 轉式電位器，具有可靠性高、成本低的優點。角位移器還可使用光電編碼器， 有增量式與絕對式兩種形式。其中增量式碼盤在機器人控制系統中得到了廣泛的 應用。3、電磁閥：電磁閥是用來控制流體的自動化基礎原價，屬于執行機構；并不限 于液壓，氣動

18、。電磁閥用于控制液壓流動方向，工廠的機械裝置一般都由液壓缸 控制，所以就會用到電磁閥。4、氣缸：單作用氣缸只有一腔可輸入壓縮空氣，實現一個方向運動。其活塞桿只能 借助外力將其推回；通常借助于彈簧力，膜片張力，重力等。單作用氣缸的特點是：（1）僅一端進（排）氣，結構簡單，耗氣量小。（2）用彈簧力或膜片力等復位，壓縮空氣能量的一部分用于克服彈簧力或膜片張力， 因而減小了活塞桿的輸出力。（3）缸內安裝彈簧、膜片等，一般行程較短；與相同體積的雙作用氣缸相比，有效 行程小一些。（4）氣缸復位彈簧、膜片的張力均隨變形大小變化，因而活塞桿的輸出力在行進過 程中是變化的。三、任務實施1、I/O分配符號地址絕對

19、地址類據類型說明S0I0.0BOOL啟動按鈕S1I0.1BOOL停止按鈕1S1I0.2BOOL位置傳感 器1S2I0.3BOOL位置傳感 器1Y1Q0.0BOOL換向閥電磁線圈1Y2Q0.1BOOL換向閥電 磁線圈M0M0.0BOOL啟動線圈2、梯形圖程序四、自主練習1、光電傳感器控制電機運行2、汽缸的循環往復任務四多站自動化生產線控制系統設計一、工作任務1、控制要求實現多站自動化生產線控制系統設計二、相關知識1、PLC通信方式工業上通常用的通信方式為串行通信，包括RS-232方式、RS-485方式以及以太 網通信等。下面我們對串行通信的基本知識加以介紹。（1）并行通信與串行通信數據通信主要有

20、并行通信和串行通信兩種方式。1）并行通信并行通信是以字節或字為單位的數據傳輸方式。而并行傳輸（Parallel Transmission）指可以同時傳輸一組比特，每個比特使用單獨的一條線路（導線），如圖 14a所示。r、設備1設備2M10010X/b)圖4-4-1并行和串行通信示意圖并行通信除了 8根或16根數據線、1根公共線外，還需要數據通信聯絡用的控制 線。并行通信的傳輸速度快，但當長距離傳輸時對線路要求較高，實現復雜，因而并 行通信一般用于PLC的內部元件之間、PLC主機與擴展模塊之間或近距離智能模塊之 間的數據通信。2）串行通信串行通信是以二進制的位（bit）為單位的數據傳輸方式。每次

21、只傳一位，如上 圖7-4b所示。串行通信需要的信號少，最少的只需用兩三根線，適用于距離較遠的 場合。計算機和PLC都備有通用的串行通信接口，工業控制中一般使用串行通信。串 行通信多用于PLC與計算機之間、多臺PLC之間的數據通信。在串行通信中，傳輸速率常用比特率（每秒傳送的二進制位數）來表示，其單位 是bit/s （比特/秒）。傳輸速率是評價通信速度的重要指標。常用的標準傳輸速率有 300、600、1200、2400、4800、9600和19200bit/s等。不同的串行通信的傳輸速率 差別極大，有的只有數百比特的速率，有的可達到100Mbit/s。單工通信與雙工通信串行通信按信息在設備的傳送

22、方向又可分為單工、雙工兩種方式。單工通信方式 只能沿著單一方向發送或接受數據。雙工通信方式的信息可沿兩個方向傳送，每一個 站既可以發送數據，又可以接收數據。雙工方式又分為全雙工和半雙工兩種方式。異步通信與同步通信異步通信又稱起止式傳輸。異步通信的信息格式如圖15所示，發送的數據字符 由1個起始位、78個數據位、1個奇偶校驗位（可以沒有）和停止位（1位、1.5位 或2位）組成。異步通信傳送附加的非有效信息較多，它的傳輸速率較低，一般用于低速通信，PLC 一般使用異步通信。0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1： 1 : 1起始位校役位 停止位a)起始位（1 位）數

23、據位（5-8位）校驗位停止位b）圖4-4-2 a）異步通信傳輸b）異步協議幀格同步通信有兩種類型。一種是面向字符同步協議，一種是面向位（bit）同步協 議。同步通信以字（B）為單位（1B=8bit），以多個字符或者多個位組合成的數據塊 為單位進行傳輸。2、PLC常用通信接口PLC通信主要采用串行異步通信，常用的串行通信接口標準有RS-232C、RS-422A 和 RS-485 等。（1）RS-232CRS-232C是美國電子工業協會EIA于1969年公布的通信協議，它的全稱是“數據 終端設備（DTE）和數據通信設備（DCE）之間串行二進制數據交換接口標準” RS-232C 接口標準是目前計算機

24、和PLC中最常用的一種串行通信接口。RS-232C采用負邏輯，用-5-15V表示邏輯“1”，用+5+15V表示邏輯“0”。噪 聲容限為2V，即要求接收器能識別出低至+3V的信號作為邏輯“0”，高到-3V的信號 作為邏輯“ 1”。RS-232C只能進行一對一的通信，RS-232C可使用9針或25針的D 型連接器。（2）RS-422與RS-485串行接口標準RS-422、RS-485與RS-232不一樣，數據信號采用差分傳輸方式，也稱作平衡傳 輸，它使用一對雙絞線，將其中一線定義為A，另一線定義為B。通常情況下，發送 驅動器A、B之間的正電平在+2+6V之間，是一個邏輯狀態，負電平在-2-6V之間

25、， 是另一個邏輯狀態。另有一個信號地C，在RS-485中還有一 “使能”端，而在RS-422 中這是可用可不用的。“使能”端用于控制發送驅動器與傳輸線的切斷與連接。當“使 能”端起到作用時，發送驅動器處于高阻狀態，稱作“第三態”，即它是有別于邏輯 “1”與“0”的第三態。接收器也作與發送端相對的規定，收、發端通過平衡雙絞線將AA與BB對應相連， 當在接收端AB之間有大于+200mV6V之間。1）RS-422的電氣規定RS-422標準全稱是“平衡電壓數字接口電路的電氣特性”，它定義了接口電路 的特性。典型的RS-422為四線接口，實際上還有一根信號地線，共5根線，比RS-232 有更強的驅動能力

26、，故允許在相同的傳輸線上連接更多個接收節點，最多可接10個 節點。即一個主設備（Master），其余為從設備（Slave）。從設備之間不能通信， 所以RS-232支持點對多的雙向通信。RS-422的最大傳輸距離為4000ft （約1219m）， 最大傳輸速率為10Mbit/s。2）RS-485的電氣規定RS-485可以采用二線與四線方式，二線之久可實現真正的多點雙向通信。采用 四線連接時，與RS-422 一樣只能實現點對多的通信，即只能有一個主（Master）設 備，其余為從設備，但它比RS-422有改進，無論四線還是二線連接方式，總線上都 可接到多大32個設備。RS-485是-7V+12V之

27、間，RS-485與RS-422 一樣，其最大傳 輸距離約為1219m，最大傳輸速率為10Mbit/s.3、PLC通信協議在目前的工業通信領域中，各個設備供應商基本上都推出了自己的專用通訊協 議。為了使不同供應商的設備能夠互相推薦，幾乎大部分設備都支持MODBUS或PROFIBUS 協議。MODBUS協議是應用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協議，控制器相互之 間、控制器經由網絡（例如以太網）和其他設備之間可以通信，它已成為一個通用的 工業標準。有了它，不同廠商生產的控制設備可以連成工業網絡，進行集中監控。此協議定義了一個監控器能夠認識和使用的消息結構，而不考慮它們是經過何種 網絡進行通信的

28、。它描述了一個監控器請求訪問其他設備的過程，如果回應來自其他 設備的請求，怎樣偵測出錯誤并記錄下來，它還制定了消息域格局和內容的公共格式。當在一個MODBUS網絡上通信時，此協議決定了每個控制器須要知道它們的設備 地址，識別按地址發來的信息，決定要產生何種行動。如果需要回應，控制器將生成 反饋信息并用MODBUS協議發出。在其他網絡上，包含了MODBUS協議的消息轉換為在 此網絡上使用的幀或包結構。這種轉換也拓展了根據具體的網絡解決節地址、路由路 徑及錯誤檢測的方法。（1）MODBUS的通信結構MODBUS采用主一一從通信結構，在該結構中只有一個設備（主設備）能初始化傳 輸（查詢）。其他設備（

29、從設備）根據主設備查詢提供的數據作出相應反應。典型的 主設備有計算機、可編程面板和圖像面板。典型的從設備通常是一個工業控制器等。 主設備可單獨和從設備通信，也能以廣播方式和所有從設備通信。如果單獨通信，從 設備返回消息作為回應，如果是以廣播方式查詢的，則不作任何回應。MODBUS協議建立了主設備查詢的格式：設備（或廣播）地址、功能代碼、所有要 發送的數據、錯誤檢測域。標準的MODBUS 口是使用RS-232C兼容串行口，它定義了 連接口的陣腳、電纜、信號位、傳輸波特率、奇偶校驗等。控制器能直接或經由Modem 組網。（2）MODBUS的通信方式MODBUS定義的通信方式有兩種：ACSH和RTU

30、（遠程終端單元）。在MODBUS的通信 網絡中只能用其中一種通信方式，兩種通信方式不能同時存在。1） acs n模式當控制器設為在MODBUS網絡上以ACSn（美國標準信息交換代碼）模式通信時， 在消息中的每8Bit字節都作為兩個ACS n字符發送。這種方式的主要優點是字符發送 的時間間隔可達到1S而不產生錯誤，其幀格式如圖所示。地址功能代碼數據數量數據1數據 nCRC高字節CRC低字節回車換行圖4-4-3 ACS n模式幀格式Acsn方式的每個字節的格式：十六進制，ACS n字符09，AF;消息中的每個Acsn字符都是一個十六進制字符組成。每個字節的組成：1個起始位；7個數據位，最小的有效位

31、先發送；1個奇偶校驗位，無校驗位則無；1個停止位（有校驗時），2個位（無校驗時）。錯誤檢測域：LRC（縱向冗長檢測）。2） RTU模式當控制器設為在MODBUS網絡上以RTU（遠程終端單元）模式通信時，在消息中的每 個8位的字節包含兩個4位的十六進制字符。這種方式的主要優點是：在同樣的波特 率下，可比ACSn方式傳送更多的數據，其幀格式如圖17所示。地址功能代碼數據數量數據1數據nCRC高字節CRC低字 節圖4-4-4 RTU模式幀格式RTU模式的每個8位域都是一個或兩個十六進制字符組成。8位二進制，十六位進制數09, AF；消息中的每個8位域都是一個或兩個十六進制字符組成。每個字節的組成：1

32、個起始位，最小的有效位先發送；1個奇偶校驗位，無校驗位則無；1個停止為（有校驗時），2個位（無校驗時）。錯誤檢測域：CRC （循環冗長檢測）。（3）地址域消息幀的地址包含兩個字符（ACSII）或8位（RTU）.可能的從設備地址是0-247（十 進制）。單個設備的地址范圍是1-247.主設備通過將于聯絡的從設備的地址放入消息 中的地址域來選通從設備。當從設備發送回應消息時，它把自己的地址放入回應的地 址域中，以便主設備知道是哪一個設備作出回應。地址0用作廣播地址，以便所有的從設備都能認識。當MODBUS協議用于更高水 準的網絡，廣播不允許或以其他方式代替。（4）數據域數據域是由兩個十六進制數構成

33、的，范圍00-FF。根據網絡傳輸模式，這可以是 由一對ACS II字符構成或由一 RTUZ字符組成。從主設備發給從設備消息的數據域包含附加的信息：從設備必須用于執行由功能 代碼所定義的行為。這包括了不連續的寄存器地址，要處理項的數目，域中實際暑假 字節數。如果沒有錯誤發生，從設備返回的數據域包含請求的數據。如果有錯誤發生，此 域包含一異議代碼，主設備應用程序可以用來作為判斷采取下一步行動的依據。在某種消息中數據域可以是不存在的（0長度）。（3）MODBUS字符的連續傳輸當消息再標準的MODBUS系列網絡傳輸時，每個字符或字節發送方式（從左 到右）為：最低有效位最高有效位。3、S7-200的通信

34、方式及通信模塊S7-200支持的通信協議很多，具體介紹以下集中：（1）ppi通信方式ppi是一個主從協議：主站向從站發送請求，從站作出應答。從站不主動發送 信息，而是等候主站向其發出請求或查詢，要求其應答。主站通過由ppi不限制能夠 與任何一臺從站通信。ppi不限制能夠與任何一臺從站通信的主站數碼，但是卻無法 在網絡中安裝32臺以上主站。如果選擇“PPI高級協議”，則允許網絡設備在設備之間建立邏輯連接。但使用 “PPI高級協議”，每臺設備可提供的連接數目有限。下面是設置PPI參數的步驟：1）在“PC/PPIcable”屬性中“站參數”區域的PPI標記上，選擇“地址”方框中的一個數字。2）在“超

35、時”方框中選擇一個數值。3）確定希望將STEP7-Micro/WIN用在配備多臺主站的網絡上時。4）STEP7-Micro/WIN網絡上通信的速率設置。5）選擇最高站址（圖標地址）6）單擊“本地連接”選項卡7）在“本地連接”選項卡中，選擇PC/PPI電纜與之連接的COM端口。（2）MPI方式MPI允許主站與主站或主站與從站之間的通信，如圖18所示。圖4-4-5 MPI多臺主站網絡在與S7-200 CPU通信時，STEP7-Micro/WIN建立主站與從站的連接。網絡設 備通過任何二臺設備之間的（由MPI協議管理的）不同連接進行通信，設備之間的通信受S7-200 CPU或EM277模塊支持的連接

36、數目的限制。（3）自由口通信方式PPI通信協議是西門子公司專門為S7-200系列PLC開發的一種通信協議， 一般不對外開放。而由自由口模式則是對用戶完全開放的，在自由口模式下通信 協議有用戶定義的。在自由口模式下PC機與PLC之間是主從關系，PC機始終處 于主導地位，計算機通過串行口發送指令到PLC的通信端口，PLC通過RCV接收 指令接收信息，然后對指令進行譯碼，移民后再調用相應的子程序實現PC機發 出的指令要求，并通過XMT指令返回執行的狀態信息在進行通信之前，必須先對通信口初始化，S7-200系列PLC（CPU224）主要 是通過對相關的特殊寄存器SMB30及其他特殊寄存器進行設置來實現

37、的，SMB30 各位的含義如圖19所示，當mm=0時PLC工作于自由口模式。圖PPdbbbmm4-4-6 SMB30各位的含義（4）PROFIBUS通信方式PROFIBUS協議用于與分布式I/O設備（遠程I/O）進行高速通信。各類制造商提 供多種PROFIBUS設備。通常，在S7-200中，PROFIBUS網絡有一臺主站和幾臺I/O從站。通過主站的配置，可了解連接的I/O從站的類型以及連接的地址。主站初始化網 絡，并核實網絡上的從站與配置是否相符。主站不斷將輸出數據寫入從站，并從從站 設備輸入數據。四、任務實訓1、兩臺S7-200的通信系統設計要求：兩個PLC之間的自由口通信。已知有兩臺S7-

38、224型號PLC甲和乙。要求 甲機和乙機采用可編程通信模式進行數據交換。乙機的IB0控制甲機的QB0。對發送 和接收的時間配合關系無特殊要求。乙機發送梯形圖、甲機接收梯形圖如圖所示：CPU工作方式開關在TERM位宣 時.設苜自由通信協設FU工作萬式開關在RUN位苜時, 設苜黑寸點接口協議創建f發違數據所指曰指定發送的字節數陪妾發送的數據首于待發詵由數據 緩忡區中執行發送命令，將數據從端口 0發 逶到甲機的數據緩沖器中圖4-4-7乙機發送梯形圖5M0.7=-MOV_BENENO刃INOUT -$148303 MO 7SM30GT I日)5M0.QT I(ENI)CPU工作方式開關違TERM位苴

39、時，股宣自由口通信協議CPU工作方式開關在RUN位置 時、設置點對點接口協議設直援跋完成中斷謠拷開中斷I SM0.09甲機推收主程序wov_6將割攵到媛沖區的貌據取出EMEND男SMB2- IN_M -QBO圖4-4-8甲機發送梯形圖2、PLC與變頻器直接的通信(1) PLC與變頻器之間的通訊在西門子產品中是分以下幾個步驟來完成的：首 先要在STEP7-MicroWIN編程軟件上對變頻器的控制通過USS協議指令進行各種設定，然后將其設定下載到PLC，最后連接變頻器與PLC。當PLC進入運行狀態后，就會根 據USS協議指令的要求與變頻器進行通信，實現對變頻器的控制。USS_INIT初始化指令與格

40、式:梯形圖LAD語句表STL；功能操作碼操作數；USSJNIT |ENDone 用于允許和初始化ode Error CALL USS_.INITMode! Baud： Active! Error或禁止 Micro-MudMaster變頻器通信(Active|圖4-4-9 USS_INIT初始化指令與格式USS_CTRL驅動變頻器指令：梯形圖LAD涪句表STL功能操作碼操作數USS-CTRLENRjesp_ R一RUNErrorOFF2StatusOFF3Speed:CALLRUN, OFF2s OFF3, F.ACK, DIR住. Drive! Speed_SP! Resp Rt Err餐USSjCRTL指令用于控制 被激活的MicroMaster變 頻器。USS_CRTL指令把選擇的 命在波在木通信緩沖區 內，經通信緩沖區發送到F_ACKRun_EN DIRD Dir DriveI nl dbit TypeFault Se/cI.eUSS-CTRLStatus, Speed, Run_ENf D_Dir? inhibit) Fault由DRIVER指定的變頻 器，如果-參變頻