自動化基礎技能工業網絡通訊系統行勝于言敢為人先和而不同居安思危計算機串行通訊基礎西門子工業網絡概述MPI通信PROFIBUS通信工業以太網WinCC與PLC通訊ProDaveAS-i通信點對點通信工業網絡通訊系統計算機串行通信基礎

隨著多微機系統的廣泛應用和計算機網絡技術的普及，計算機的通信功能愈來愈顯得重要。計算機通信是指計算機與外部設備或計算機與計算機之間的信息交換。通信有并行通信和串行通信兩種方式。在多微機系統以及現代測控系統中信息的交換多采用串行通信方式。計算機串行通信基礎計算機通信是將計算機技術和通信技術的相結合，完成計算機與外部設備或計算機與計算機之間的信息交換。可以分為兩大類：并行通信與串行通信。并行通信通常是將數據字節的各位用多條數據線同時進行傳送。并行通信控制簡單、傳輸速度快；由于傳輸線較多，長距離傳送時成本高且接收方的各位同時接收存在困難。

計算機串行通信基礎串行通信是將數據字節分成一位一位的形式在一條傳輸線上逐個地傳送。串行通信的特點：傳輸線少，長距離傳送時成本低，且可以利用電話網等現成的設備，但數據的傳送控制比并行通信復雜。

串行通信的基本概念異步通信是指通信的發送與接收設備使用各自的時鐘控制數據的發送和接收過程。為使雙方的收發協調，要求發送和接收設備的時鐘盡可能一致。

一、異步通信與同步通信

1、異步通信

串行通信的基本概念異步通信是以字符（構成的幀）為單位進行傳輸，字符與字符之間的間隙（時間間隔）是任意的，但每個字符中的各位是以固定的時間傳送的，即字符之間是異步的（字符之間不一定有“位間隔”的整數倍的關系），但同一字符內的各位是同步的（各位之間的距離均為“位間隔”的整數倍）。

串行通信的基本概念異步通信的特點：不要求收發雙方時鐘的嚴格一致，實現容易，設備開銷較小，但每個字符要附加2～3位用于起止位，各幀之間還有間隔，因此傳輸效率不高。

異步通信的數據格式：串行通信的基本概念同步通信時要建立發送方時鐘對接收方時鐘的直接控制，使雙方達到完全同步。此時，傳輸數據的位之間的距離均為“位間隔”的整數倍，同時傳送的字符間不留間隙，即保持位同步關系，也保持字符同步關系。發送方對接收方的同步可以通過兩種方法實現

外同步

內同步

串行通信的基本概念

此時，傳送的數據和控制信息都必須由規定的字符集（如ASCII碼）中的字符所組成。圖中幀頭為1個或2個同步字符SYN（ASCII碼為16H）。SOH為序始字符（ASCII碼為01H），表示標題的開始，標題中包含源地址、目標地址和路由指示等信息。STX為文始字符（ASCII碼為02H），表示傳送的數據塊開始。數據塊是傳送的正文內容，由多個字符組成。數據塊后面是組終字符ETB（ASCII碼為17H）或文終字符ETX（ASCII碼為03H）。然后是校驗碼。典型的面向字符的同步規程如IBM的二進制同步規程BSC。

串行通信的基本概念

此時，將數據塊看作數據流，并用序列01111110作為開始和結束標志。為了避免在數據流中出現序列01111110時引起的混亂，發送方總是在其發送的數據流中每出現5個連續的1就插入一個附加的0；接收方則每檢測到5個連續的1并且其后有一個0時，就刪除該0。

典型的面向位的同步協議如ISO的高級數據鏈路控制規程HDLC和IBM的同步數據鏈路控制規程SDLC。

同步通信的特點是以特定的位組合“01111110”作為幀的開始和結束標志，所傳輸的一幀數據可以是任意位。所以傳輸的效率較高，但實現的硬件設備比異步通信復雜。串行通信的基本概念二、串行通信的傳輸方向

1、單工單工是指數據傳輸僅能沿一個方向，不能實現反向傳輸。2、半雙工半雙工是指數據傳輸可以沿兩個方向，但需要分時進行。3、全雙工全雙工是指數據可以同時進行雙向傳輸。

串行通信的基本概念三、信號的調制與解調

利用調制器（Modulator）把數字信號轉換成模擬信號，然后送到通信線路上去，再由解調器（Demodulator）把從通信線路上收到的模擬信號轉換成數字信號。由于通信是雙向的，調制器和解調器合并在一個裝置中，這就是調制解調器MODEM。

串行通信的基本概念1、奇偶校驗

在發送數據時，數據位尾隨的1位為奇偶校驗位（1或0）。奇校驗時，數據中“1”的個數與校驗位“1”的個數之和應為奇數；偶校驗時，數據中“1”的個數與校驗位“1”的個數之和應為偶數。接收字符時，對“1”的個數進行校驗，若發現不一致，則說明傳輸數據過程中出現了差錯。2、代碼和校驗

代碼和校驗是發送方將所發數據塊求和（或各字節異或），產生一個字節的校驗字符（校驗和）附加到數據塊末尾。接收方接收數據同時對數據塊（除校驗字節外）求和（或各字節異或），將所得的結果與發送方的“校驗和”進行比較，相符則無差錯，否則即認為傳送過程中出現了差錯。3、循環冗余校驗這種校驗是通過某種數學運算實現有效信息與校驗位之間的循環校驗，常用于對磁盤信息的傳輸、存儲區的完整性校驗等。這種校驗方法糾錯能力強，廣泛應用于同步通信中。串行通信的基本概念五、傳輸速率與傳輸距離

1、傳輸速率

比特率是每秒鐘傳輸二進制代碼的位數，單位是：位／秒（bps）。如每秒鐘傳送240個字符，而每個字符格式包含10位(1個起始位、1個停止位、8個數據位)，這時的比特率為：

10位×240個/秒=2400bps

波特率表示每秒鐘調制信號變化的次數，單位是：波特（Baud）。

波特率和比特率不總是相同的，對于將數字信號1或0直接用兩種不同電壓表示的所謂基帶傳輸，比特率和波特率是相同的。所以，我們也經常用波特率表示數據的傳輸速率。

串行通信的基本概念串行接口或終端直接傳送串行信息位流的最大距離與傳輸速率及傳輸線的電氣特性有關。當傳輸線使用每0.3m（約1英尺）有50PF電容的非平衡屏蔽雙絞線時，傳輸距離隨傳輸速率的增加而減小。當比特率超過1000bps時，最大傳輸距離迅速下降，如9600bps時最大距離下降到只有76m（約250英尺）。

2、傳輸距離與傳輸速率的關系

早期串行通信接口標準RS-232C是EIA（美國電子工業協會）1969年修訂RS-232C標準。RS-232C定義了數據終端設備（DTE）與數據通信設備（DCE）之間的物理接口標準。

一、RS-232C接口

1、機械特性RS-232C接口規定使用25針連接器，連接器的尺寸及每個插針的排列位置都有明確的定義。（陽頭）早期串行通信接口標準2、功能特性

早期串行通信接口標準3、過程特性

過程特性規定了信號之間的時序關系，以便正確地接收和發送數據

。

遠程通信連接

早期串行通信接口標準近程通信連接

早期串行通信接口標準4、RS-232C電平與TTL電平轉換驅動電路

早期串行通信接口標準1、傳輸距離短，傳輸速率低RS-232C總線標準受電容允許值的約束，使用時傳輸距離一般不要超過15米（線路條件好時也不超過幾十米）。最高傳送速率為20Kbps。2、有電平偏移RS-232C總線標準要求收發雙方共地。通信距離較大時，收發雙方的地電位差別較大，在信號地上將有比較大的地電流并產生壓降。3、抗干擾能力差RS-232C在電平轉換時采用單端輸入輸出，在傳輸過程中當干擾和噪聲混在正常的信號中。為了提高信噪比，RS-232C總線標準不得不采用比較大的電壓擺幅。5、采用RS-232C接口存在的問題

流行串行通信接口標準RS-422A輸出驅動器為雙端平衡驅動器。如果其中一條線為邏輯“1”狀態，另一條線就為邏輯“0”，比采用單端不平衡驅動對電壓的放大倍數大一倍。差分電路能從地線干擾中拾取有效信號，差分接收器可以分辨200mV以上電位差。若傳輸過程中混入了干擾和噪聲，由于差分放大器的作用，可使干擾和噪聲相互抵消。因此可以避免或大大減弱地線干擾和電磁干擾的影響。RS-422A傳輸速率（90Kbps）時，傳輸距離可達1200米。

二、RS-422A接口

流行串行通信接口標準

RS-485是RS-422A的變型：RS-422A用于全雙工，而RS-485則用于半雙工。RS-485是一種多發送器標準，在通信線路上最多可以使用32對差分驅動器/接收器。如果在一個網絡中連接的設備超過32個，還可以使用中繼器。

RS-485的信號傳輸采用兩線間的電壓來表示邏輯1和邏輯0。由于發送方需要兩根傳輸線，接收方也需要兩根傳輸線。傳輸線采用差動信道，所以它的干擾抑制性極好，又因為它的阻抗低，無接地問題，所以傳輸距離可達1200米，傳輸速率可達1Mbps。三、RS-485接口

流行串行通信接口標準RS-485是一點對多點的通信接口，一般采用雙絞線的結構。普通的PC機一般不帶RS485接口，因此要使用RS-232C/RS-485轉換器。對于單片機可以通過芯片MAX485來完成TTL/RS-485的電平轉換。在計算機和單片機組成的RS-485通信系統中，下位機由單片機系統組成，上位機為普通的PC機，負責監視下位機的運行狀態，并對其狀態信息進行集中處理，以圖文方式顯示下位機的工作狀態以及工業現場被控設備的工作狀況。系統中各節點（包括上位機）的識別是通過設置不同的站地址來實現的。

行勝于言敢為人先和而不同居安思危三級結構：企業級、車間級、現場級。金字塔結構，上層負責生產管理，底層負責現場檢測和控制，中間層負責生產過程的監控和優化。

西門子工業網絡執行器-傳感器級機器級車間級工廠級AS-I行勝于言敢為人先和而不同居安思危

工業自動化系統體系

行勝于言敢為人先和而不同居安思危西門子PLC網絡返回首頁行勝于言敢為人先和而不同居安思危MPI數據通信：187.5kbit/s至12Mbit/s多達32個總線節點

以及每個CPU多達32個連接通信服務：PG/OP通信功能小數據量的全局數據通信，

不需要編程多達76個字節的小數據量S7基本通信S7通信

內置的、經濟的通信MPI通信行勝于言敢為人先和而不同居安思危

MPI

S7-400

PG/PC

OP

S7-300

S7-300

S7-300

S7-300

S7-300

OP

MPI地址

2

MPI地址

1

MPI地址

3

MPI地址

4

MPI地址

5

MPI地址

6

MPI地址

7

MPI地址

8

MPI地址

0

可采用分支連接線

可采用分支連接線

MPI網絡圖行勝于言敢為人先和而不同居安思危為了保證網絡通信質量，總線連接器或中繼器上都設計了終端匹配電阻。組建通信網絡時，在網絡拓撲分支的末端節點需要接入浪涌匹配電阻。MPI網絡連接器行勝于言敢為人先和而不同居安思危

采用中繼器延長網絡連接距離行勝于言敢為人先和而不同居安思危全局數據包通信方式：以MPI分支網為基礎而設計的。在S7中，利用全局數據可以建立分布式PLC間的通訊聯系，不需要在用戶程序中編寫任何語句。無組態連接通信方式：雙向通訊方式和單向通訊方式。無組態通訊方式不能和全局數據通訊方式混合使用。

組態連接通信方式：調用系統功能塊SFB進行PLC站之間的通訊只適合于S7-300/400，S7-400/400之間的通訊。MPI網絡通信方式行勝于言敢為人先和而不同居安思危全局數據包通信方式GD通信原理

在MPI分支網上實現全局數據共享的兩個或多個CPU中，至少有一個是數據的發送方，有一個或多個是數據的接收方。發送或接收的數據稱為全局數據，或稱為全局數。具有相同Sender/Receiver（發送者/接受者）的全局數據，可以集合成一個全局數據包（GDPacket）一起發送。每個數據包用數據包號碼（GDPacketNumber）來標識，其中的變量用變量號碼（VariableNumber）來標識。參與全局數據包交換的CPU構成了全局數據環（GDCircle）。每個全局數據環用數據環號碼來標識（GDCircleNumber）。例如，GD2.1.3表示2號全局數據環，1號全局數據包中的3號數據。

行勝于言敢為人先和而不同居安思危全局數據包通信方式

在PLC操作系統的作用下，發送CPU在它的一個掃描循環結束時發送全局數據，接收CPU在它的一個掃描循環開始時接收GD。這樣，發送全局數據包中的數據，對于接收方來說是“透明的”。也就是說，發送全局數據包中的信號狀態會自動影響接收數據包；接收方對接收數據包的訪問，相當于對發送數據包的訪問。

GD通信原理行勝于言敢為人先和而不同居安思危全局數據包通信方式GD的數據結構

全局數據可以由位、字節、字、雙字或相關數組組成，它們被稱為全局數據的元素。一個全局數據包由一個或幾個GD元素組成，最多不能超過24B。行勝于言敢為人先和而不同居安思危全局數據包通信方式全局數據環

全局數據環中的每個CPU可以發送數據到另一個CPU或從另一個CPU接收。全局數據環有以下2種：①環內包含2個以上的CPU，其中一個發送數據包，其它的CPU接收數據；②環內只有2個CPU，每個CPU可既發送數據又接受數據。S7-300的每個CPU可以參與最多4個不同的數據環，在一個MPI網上最多可以有15個CPU通過全局通訊來交換數據。其實，MPI網絡進行GD通信的內在方式有兩種：一種是一對一方式，當GD環中僅有兩個CPU時，可以采用類全雙工點對點方式，不能有其它CPU參與，只有兩者獨享；另一種為一對多（最多4個）廣播方式，一個點播，其它接收。行勝于言敢為人先和而不同居安思危全局數據包通信方式GD通信應用應用GD通信，就要在CPU中定義全局數據塊，這一過程也稱為全局數據通信組態。在對全局數據進行組態前，需要先執行下列任務：①定義項目和CPU程序名；②用PG單獨配置項目中的每個CPU，確定其分支網絡號、MPI地址、最大MPI地址等參數。行勝于言敢為人先和而不同居安思危全局數據包通信方式GD通信應用在用STEP7開發軟件包進行GD通信組態時，由系統菜單【Options】中的【DefineGlobalData】程序進行GD表組態。具體組態步驟如下：③在GD空表中輸入參與GD通信的CPU代號；④為每個CPU定義并輸入全局數據，指定發送GD；⑤第一次存儲并編譯全局數據表，檢查輸入信息語法是否為正確數據類型，是否一致；⑥設定掃描速率，定義GD通信狀態雙字；⑦第二次存儲并編譯全局數據表。行勝于言敢為人先和而不同居安思危全局數據包通信方式實例：S7-300之間全局數據通信

要求通過MPI網絡配置，實現2個CPU315-2DP之間的全局數據通信。生成MPI硬件工作站

打開STEP7，首先執行菜單命令【File】→【New...】創建一個S7項目，并命名為“全局數據”。選中“全局數據”項目名，然后執行菜單命令【Insert】→【Station】→【SIMATIC300Station】，在此項目下插入兩個S7-300的PLC站，分別重命名為MPI_Station_1和MPI_Station_2。行勝于言敢為人先和而不同居安思危全局數據包通信方式設置MPI網絡地址行勝于言敢為人先和而不同居安思危全局數據包通信方式設置MPI地址按上圖完成2個PLC站的硬件組態，配置MPI地址和通信速率，在本例中MPI地址分別設置為2號和4號，通信速率為187.5kbit/s。完成后點擊按鈕，保存并編譯硬件組態。最后將硬件組態數據下載到CPU。連接網絡用Profibus電纜連接MPI節點。接著就可以與所有CPU建立在線連接?？梢杂肧IMATIC管理器中“AccessibleNodes”功能來測試它。行勝于言敢為人先和而不同居安思危全局數據包通信方式生成全局數據表

用NetPro組態MPI網絡行勝于言敢為人先和而不同居安思危全局數據包通信方式全局數據環組態行勝于言敢為人先和而不同居安思危全局數據包通信方式定義掃描速率和狀態信息

行勝于言敢為人先和而不同居安思危全局數據包通信方式利用SFC60和SFC61傳遞全局數據利用SFC60GD_SND和SFC61GD_RCV可以以事件驅動方式來實現全局通訊。為了實現純程序控制的數據交換，在全局數據表中必須將掃描速率定義為0?？蓡为毷褂醚h驅動或程序控制方式，也可組合起來使用。SFC60用來按設定的方式采集并發送全局數據包。SFC61用來接收發送來的全局數據包并存入設定區域中。為了保證數據交換的連貫性，在調用SFC60或SFC61之前所有中斷都應被禁止?？梢允褂肧FC39禁止中斷，SFC40開放中斷；使用SFC41延時處理中斷，SFC42開放延時。行勝于言敢為人先和而不同居安思危全局數據包通信方式用SFC60發送全局數據GD2.1，用SFC61接收全局數據GD2.2。

使用系統功能（SFC）或系統功能塊（SFB）時，需切換到在線視窗，查看當前CPU是否具備所需要的系統功能或系統功能塊，然后將它們拷貝到項目的“Blocks”文件夾內。接下來可切換到離線視窗調用系統功能或系統功能塊。使用SFC60和SFC61實現全局數據的發送與接收，必須進行全局數據包的組態，參照上例?，F假設已經在全局數據表中完成了GD組態，以MPI_Station_1為例，設預發送數據包為GD2.1，預接收數據包為GD2.2。要求當M1.0為“1”時發送全局數據GD2.1；當M1.2為“1”時接收全局數據GD2.2。行勝于言敢為人先和而不同居安思危全局數據包通信方式用SFC60發送全局數據GD2.1，用SFC61接收全局數據GD2.2返回行勝于言敢為人先和而不同居安思危無組態連接通信方式

用系統功能SFC65～69，可以在無組態情況下實現PLC之間的MPI的通訊，這種通訊方式適合于S7-300、S7-400和S7-200之間的通訊。無組態通訊又可分為兩種方式：雙向通訊方式和單向通訊方式。無組態通訊方式不能和全局數據通訊方式混合使用。行勝于言敢為人先和而不同居安思危無組態連接通信方式雙向通訊方式

雙向通訊方式要求通訊雙方都需要調用通訊塊，一方調用發送塊發送數據，另一方就要調用接收塊來接收數據。適用S7-300/400之間通訊，發送塊是SFC65（X_SEND），接收塊是SFC66（X_RCV）。下面舉例說明如何實現無組態雙向通訊?！纠繜o組態雙向通訊。設2個MPI站分別為MPI_Station_1（MPI地址為設為2）和MPI_Station_2（MPI地址設為4），要求MPI_Station_1站發送一個數據包到MPI_Station_2站。無組態連接通信方式生成MPI硬件工作站

打開STEP7，創建一個S7項目，并命名為“雙向通訊”。在此項目下插入兩個S7-300的PLC站，分別重命名為MPI_Station_1和MPI_Station_2。MPI_Station_1包含一個CPU315-2DP；MPI_Station_2包含一個CPU313C-2DP。設置MPI地址完成2個PLC站的硬件組態，配置MPI地址和通信速率，在本例中CPU315-2DP和CPU313C-2DP的MPI地址分別設置為2號和4號，通信速率為187.5kbit/s。完成后點擊按鈕，保存并編譯硬件組態。最后將硬件組態數據下載到CPU。行勝于言敢為人先和而不同居安思危無組態連接通信方式編寫發送站的通訊程序

在MPI_Station_1站的循環中斷組織塊OB35中調用SFC65，將I0.0～I1.7發送到MPI_Station_2站。MPI_Station_1站OB35中的通訊程序如圖所示。

行勝于言敢為人先和而不同居安思危無組態連接通信方式編寫接收站的通訊程序

在MPI_Station_2站的主循環組織塊OB1中調用SFC66，接收MPI_Station_1站發送的數據，并保存在MB10和MB11中。MPI_Station_2站OB1中的通訊程序如圖所示。行勝于言敢為人先和而不同居安思危無組態連接通信方式單向通訊

單向通訊只在一方編寫通訊程序，也就是客戶機與服務器的訪問模式。編寫程序一方的CPU作為客戶機，無需編寫程序一方的CPU作為服務器，客戶機調用SFC通訊塊對服務器進行訪問。SFC67（X_GET）用來讀取服務器指定數據區中的數據并存放到本地的數據區中，SFC68（X_PUT）用來將本地數據區中的數據寫到服務器中指定的數據區?！纠繜o組態單向通訊。建立兩個S7-300站：MPI_Station_1（CPU315-2DP，MPI地址設置為2）和MPI_Station_2（CPU313C-2DP，MPI地址設置為3）。CPU315-2DP作為客戶機，CPU313C-2DP作為服務器。無組態連接通信方式生成MPI硬件工作站

打開STEP7編程軟件，創建一個S7項目，并命名為“單向通訊”。在此項目下插入兩個S7-300的PLC站，分別重命名為MPI_Station_1和MPI_Station_2。設置MPI地址

在本例中將CPU315-2DP和CPU313C-2DP的MPI地址分別設置為2號和3號，通信速率為187.5kbit/s。完成后點擊按鈕，保存并編譯硬件組態。最后將硬件組態數據下載到CPU。行勝于言敢為人先和而不同居安思危無組態連接通信方式編寫客戶機的通訊程序

返回行勝于言敢為人先和而不同居安思危組態連接通信方式

對于MPI網絡，調用系統功能塊SFB進行PLC站之間的通訊只適合于S7-300/400，S7-400/400之間的通訊，S7-300/400通訊時，由于S7-300CPU中不能調用SFB12（BSEND），SFB13（BRCV），SFB14(GET)，SFB15(PUT)，不能主動發送和接收數據，只能進行單向通訊，所以S7-300PLC只能作為一個數據的服務器，S7-400PLC可以作為客戶機對S7-300PLC的數據進行讀寫操作。【例】有組態連接的MPI單向通訊。建立S7-300與S7-400之間的有組態MPI單向通訊連接，CPU416-2DP作為客戶機，CPU315-2DP作為服務器。行勝于言敢為人先和而不同居安思危組態連接通信方式建立S7硬件工作站

打開STEP7，創建一個S7項目，并命名為“有組態單向通訊”。插入一個名稱為MPI_STATION_1的S7-400的PLC站，CPU為CPU416-2DP，MPI地址為2；插入一個名稱為MPI_STATION_2的S7-300的PLC站，CPU為CPU315-2DP，MPI地址為3。行勝于言敢為人先和而不同居安思危組態連接通信方式組態MPI通訊連接（1/3）

首先在SIMATICManager窗口內選擇任一個S7工作站，并進入硬件組態窗口。然后在STEP7硬件組態窗口內執行菜單命令【Options】→【ConfigureNetwork】，進入網絡組態NetPro窗口。

行勝于言敢為人先和而不同居安思危組態連接通信方式組態MPI通訊連接(2/3)

用鼠標右鍵點擊MPI_STATION_1的CPU416-2DP，從快捷菜單中選擇【InsertNewConnection】命令，出現新建連接對話框，如圖所示。

行勝于言敢為人先和而不同居安思危組態連接通信方式組態MPI通訊連接(3/3)

在“Connection”區域，選擇連接類型為“S7Connection”，在“ConnectionPartner”區域選擇MPI_Station_2工作站的CPU315-2DP，最后點擊按鈕完成連接表的建立，彈出連接表的詳細屬性對話框，如圖所示。

行勝于言敢為人先和而不同居安思危組態連接通信方式編寫客戶機MPI通信程序

返回首頁行勝于言敢為人先和而不同居安思危

PROFIBUS是目前國際上通用的現場總線標準之一，PROFIBUS總線87年由Siemens公司等13家企業和5家研究機構聯合開發，99年PROFIBUS成為國際標準IEC61158的組成部分，2001年批準成為中國的行業標準JB/T10308.3-2001。

PROFIBUS的組成

PROFIBUS協議結構

傳輸技術

PROFIBUS總線連接器

PROFIBUS介質存取協議PROFIBUS通信行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS協議包括3個主要部分：PROFIBUS-DP（分布式外部設備）

PROFIBUS-PA（過程自動化）

PROFIBUS-FMS（現場總線報文規范）PROFIBUS的組成PROFIBUS-DP（分布式外部設備）

PROFIBUS-DP是一種高速低成本數據傳輸，用于自動化系統中單元級控制設備與分布式I/O（例如ET200）的通信。主站之間的通信為令牌方式，主站與從站之間為主從輪詢方式，以及這兩種方式的混合。一個網絡中有若干個被動節點（從站），而它的邏輯令牌只含有一個主動令牌（主站），這樣的網絡為純主-從系統。PROFIBUS-PA（過程自動化）

PROFIBUS-PA用于過程自動化的現場傳感器和執行器的低速數據傳輸，使用擴展的PROFIBUS-DP協議。行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS-FMS（現場總線報文規范）

PROFIBUS-FMS可用于車間級監控網絡，FMS提供大量的通信服務，用以完成中等級傳輸速度進行的循環和非循環的通信服務。返回行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS協議結構返回行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS總線使用兩端有終端的總線拓撲結構。

PROFIBUS使用三種傳輸技術：PROFIBUSDP和PROFIBUSFMS采用相同的傳輸技術，可使用RS-485屏蔽雙絞線電纜傳輸，或光纖傳輸；PROFIBUSPA采用IEC1158-2傳輸技術。

傳輸技術返回行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS總線連接器返回行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS通信規程采用了統一的介質存取協議，此協議由OSI參考模型的第2層來實現。使用上述的介質存取方式，PROFIBUS可以實現以下三種系統配置：純主-從系統（單主站）純主-主系統（多主站）兩種配置的組合系統（多主-多從）PROFIBUS介質存取協議行勝于言敢為人先和而不同居安思危純主-從系統（單主站）

單主系統可實現最短的總線循環時間。以PROFIBUS-DP系統為例，一個單主系統由一個DP-1類主站和1到最多125個DP-從站組成，典型系統如圖所示。

行勝于言敢為人先和而不同居安思危純主-主系統（多主站）

若干個主站可以用讀功能訪問一個從站。以PROFIBUS-DP系統為例，多主系統由多個主設備（1類或2類）和1到最多124個DP-從設備組成。典型系統如圖所示。

行勝于言敢為人先和而不同居安思危兩種配置的組合系統（多主-多從）

行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS-DP分類PROFIBUS-DP在整個PROFIBUS應用中，應用最多、最廣泛，可以連接不同廠商符合PROFIBUS-DP協議的設備。PROFIBUS-DP定義三種設備類型：1.DP-1類主設備（DPM1）這類設備是一種在給定的信息循環中與分布式站點（DP從站）交換信息，并對總線通信進行控制和管理的中央控制器。典型的設備有：可編程控制器（PLC），微機數值控制（CNC）或計算機（PC）等。

2.DP-2類主設備（DPM2）這類設備在DP系統初始化時用來生成系統配置，是DP系統中組態或監視工程的工具。除了具有1類主站的功能外，可以讀取DP從站的輸入/輸出數據和當前的組態數據，可以給DP從站分配新的總線地址。屬于這一類的裝置包括編程器，組態裝置和診斷裝置，上位機等。3.DP-從設備

這類設備是DP系統中直接連接I/O信號的外圍設備。典型DP-從設備有分布式I/O、ET200、變頻器、驅動器、閥、操作面板等。行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例1.CPU31x-2DP之間的DP主從通信2.CPU31x-2DP通過DP接口連接遠程I/O站3.CP342-5作主站的PROFIBUS-DP組態應用5.西門子MM440變頻器通過Profibus-DP與PLC通訊的實現4.CP342-5作從站的PROFIBUS-DP組態應用行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例1.CPU31x-2DP之間的DP主從通信

CPU31x-2DP是指集成有PROFIBUS-DP接口的S7-300CPU，如CPU313C-2DP、CPU315-2DP等。下面以兩個CPU315-2DP之間主從通信為例介紹連接智能從站的組態方法。該方法同樣適用于CPU31x-2DP與CPU41x-2DP之間的PROFIBUS-DP通信連接。

PROFIBUS-DP系統結構如圖所示。系統由一個DP主站和一個智能DP從站構成。①DP主站：由CPU315-2DP（6ES7315-2AG10-0AB0）和SM374構成。②DP從站：由CPU315-2DP（6ES7315-2AG10-0AB0）和SM374構成。行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例組態智能從站（1）新建S7項目打開SIMATICManage，創建一個新項目，并命名為“雙集成DP通信”。插入2個S7-300站，分別命名為S7-300_Master和S7_300_Slave，如圖所示。行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例組態智能從站（2）硬件組態進入硬件組態窗口，按硬件安裝次序依次插入機架、電源、CPU和SM374（需用其他信號模塊代替，如SM323DI8/DO824VDC0.5A）等完成硬件組態。PROFIBUS的DP組態應用舉例組態智能從站（3）組態從站的網絡屬性行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例組態智能從站（4）DP模式選擇選中PROFIBUS網絡，然后點擊按鈕進入DP屬性對話框，選擇“OperatingMode”標簽，激活“DPslave”操作模式。如果“Test，commissioning,routing”選項被激活，則意味著這個接口既可以作為DP從站，同時還可以通過這個接口監控程序。PROFIBUS的DP組態應用舉例組態智能從站（5）定義從站通信接口區

在DP屬性對話框中，選擇“Configuration”標簽，打開I/O通信接口區屬性設置窗口，點擊按鈕新建一行通信接口區，如所示，可以看到當前組態模式為Master-slaveconfiguration。注意此時只能對本地（從站）進行通信數據區的配置。編譯組態

行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例組態主站（1）行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例組態主站（2）行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例連接從站行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例編輯通信接口區（1/3）行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例編輯通信接口區（2/3）行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例編輯通信接口區（3/3）完成組態行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例簡單編程

返回行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例2.CPU31x-2DP通過DP接口連接遠程I/O站ET200系列是遠程I/O站，為ET200B自帶I/O點，適合在遠程站點I/O點數不太多的情況下使用；ET200M需要由接口模塊通過機架組態標準I/O模塊，適合在遠程站點I/O點數較多的情況下使用。下面舉例介紹如何配置遠程I/O，建立遠程I/O與CPU31x-2DP的連接。

PROFIBUS-DP系統由一個主站、一個遠程I/O從站和一個遠程現場模塊從站構成。①DP主站：選擇一個集成DP接口的CPU315-2DP、一個數字量輸入模塊DI32×DC24V/0.5A、一個數字量輸出模塊DO32×DC24V/0.5A、一個模擬量輸入/輸出模塊AI4/AO4×14/12Bit。②遠程現場從站：選擇一個B-8DI/8DODP數字量輸入/輸出ET200B模塊。③遠程I/O從站：選擇一個ET200M接口模塊IM153-2、一個數字量輸入/輸出模塊DI8/DO8×24V/0.5A、一個模擬量輸入/輸出模塊AI2×12bit、AO2×12bit。

行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例組態DP主站(1/3)新建S7項目啟動STEP7，創建S7項目，并命名為“DP_ET200”。插入S7-300工作站在項目內插入S7-300工作站，并命名為“DP_Master”。硬件組態進入硬件配置窗口，按硬件安裝次序依次插入機架Rail、電源PS3075A、CPU315-2DP、DI32×DC24V/0.5A、DO32×DC24V/0.5A、AI4/AO4×14/12Bit等。行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例組態DP主站(2/3)設置PROFIBUS

插入CPU315-2DP的同時彈出PROFIBUS組態界面，組態PROFIBUS站地址，本例設為2。然后新建PROFIBUS子網，保持默認名稱PROFIBUS（1）。切換到“NetworkSettings”標簽，設置波特率和行規，本例波特率設為1.5Mbps，行規選擇DP。單擊OK按鈕，返回硬件組態窗口，并將已組態完成的DP主站顯示在上面的視窗中。行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例組態DP主站(3/3)完成組態行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例組態遠程I/O從站ET200M(1/4)

組態ET200M的接口模塊IM153-2

在硬件配置窗口內，打開硬件目錄，從“PROFIBUS-DP”子目錄下找到“ET200M”子目錄，選擇接口模塊IM153-2，并將其拖放到“PROFIBUS（1）：DPmastersystem”線上，鼠標變為+號后釋放，自動彈出的IM153-2屬性窗口。

IM153-2硬件模塊上有一個撥碼開關，可設定硬件站點地址，在屬性窗口內所定義的站點地址必須與IM153-2模塊上所設定的硬件站點地址相同，本例將站點地址設為3。其他保持默認值，即波特率為1.5Mbps，行規選擇DP。PROFIBUS的DP組態應用舉例組態遠程I/O從站ET200M(1/4)

組態ET200M的接口模塊IM153-2

在硬件配置窗口內，打開硬件目錄，從“PROFIBUS-DP”子目錄下找到“ET200M”子目錄，選擇接口模塊IM153-2，并將其拖放到“PROFIBUS（1）：DPmastersystem”線上，鼠標變為+號后釋放，自動彈出的IM153-2屬性窗口。

IM153-2硬件模塊上有一個撥碼開關，可設定硬件站點地址，在屬性窗口內所定義的站點地址必須與IM153-2模塊上所設定的硬件站點地址相同，本例將站點地址設為3。其他保持默認值，即波特率為1.5Mbps，行規選擇DP。行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例組態遠程I/O從站ET200M(2/4)

行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例組態遠程I/O從站ET200M(3/4)

組態ET200M上的I/O模塊在PROFIBUS系統圖上點擊IM153-2圖標，在下面的視窗中顯示IM153-2機架。然后按照與中央機架完全相同的組態方法，從第4個插槽開始，依次將接口模塊IM153-2目錄下的DI8/DO8×24V/0.5A、AI2×12Bit和AO2×12Bit插入IM153-2的機架。如圖7-47所示。遠程I/O站點的I/O地址區不能與主站及其他遠程I/O站的地址重疊，組態時系統會自動分配I/O地址。如果需要，在IM153-2機架插槽內，雙擊I/O模塊可以更改模塊地址，本例保持默認值。點擊“保存”按鈕，編譯并保存組態數據。行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例組態遠程I/O從站ET200M(4/4)

完成組態行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例組態遠程現場模塊ET200B(1/2)

ET200B為遠程現場模塊，有多種標準型號。本例預組態一個B-8DI/8DODP數字量輸入/輸出ET200B模塊。在硬件組態窗口內，打開硬件目錄，從“PROFIBUS-DP”子目錄下找到“ET200B”子目錄，選擇B-8DI/8DODP，并將其拖放到“PROFIBUS（1）：DPmastersystem”線上，鼠標變為+號后釋放，自動彈出的B-8DI/8DODP屬性窗口。設置PROFIBUS站點地址為4，波特率為1.5Mbps，行規選擇DP。若有更多的從站（包括智能從站），可以在PROFIBUS系統上繼續添加，所能支持的從站個數與CPU類型有關。行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例組態遠程現場模塊ET200B(2/2)

完成組態返回PROFIBUS的DP組態應用舉例3.CP342-5作主站的PROFIBUS-DP組態應用CP342-5是S7-300系列的PROFIBUS通訊模塊，帶有PROFIBUS接口，可以作為PROFIBUS-DP的主站也可以作為從站，但不能同時作主站和從站，而且只能在S7-300的中央機架上使用，不能放在分布式從站上使用。PROFIBUS-DP系統結構圖如圖所示。系統由一個主站和一個從站構成。①DP主站：CP342-5和CPU315-2DP。②DP從站：選用ET200M。行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例組態DP主站新建S7項目：啟動STEP7，創建S7項目，并命名為“CP342-5主站”。插入S7-300工作站：插入S7-300工作站，并命名為“CP345_Master”。硬件組態:進入硬件配置窗口。按硬件安裝次序依次插入機架Rail、電源PS3075A、CPU315-2DP、CP342-5等。插入CPU315-2DP的同時彈出PROFIBUS組態界面，可組態PROFIBUS站地址。由于本例將CP342-5作為DP主站，所以對CPU315-2DP不需做任何修改，直接單擊OK按鈕。設置PROFIBUS屬性:

插入CP342-5的同時也會彈出PROFIBUS組態界面，本例將CP342-5作為主站，可將DP站點地址設為2（默認值），然后新建PROFIBUS子網，保持默認名稱PROFIBUS（1）。切換到“NetworkSettings”標簽，設置波特率和行規，本例波特率設為1.5Mbps，行規選擇DP。在機架上雙擊CP342-5，彈出CP342-5屬性對話框中，切換到“OperatingMode”標簽，選擇“DPmaster”模式，其他保持默認值。行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例完成組態行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例組態DP從站(1)在硬件配置窗口內，打開硬件目錄，打開“PROFIBUS-DP”→“DPV0Slaves”→“ET200M”子目錄，選擇接口模塊ET200M（IM153-2），并將其拖放到“PROFIBUS（1）：DPmastersystem”線上，鼠標變為+號后釋放，自動彈出的IM153-2屬性窗口。選擇DP站點地址為4，其他保持默認值。行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例組態DP從站(2)

在PROFIBUS系統圖上點擊ET200M（IM153-2）圖標，在下面的視窗中顯示ET200M（IM153-2）機架。然后按照與中央機架完全相同的組態方法，從第4個插槽開始，依次將ET200M（IM153-2）目錄下的16DI虛擬模塊6ES7321-1BH01-0AA0和16DO虛擬模塊6ES7322-1BH01-0AA0插入ET200M（IM153-2）的機架。ET200M（IM153-2）輸入及輸出點的地址從0開始，是虛擬地址映射區，而不占用I區和Q區，虛擬地址的輸入區在主站上與要調用FC1（DP_SEND）一一對應，虛擬地址的輸出區在主站上與要調用FC2（DP_RECV）一一對應。PROFIBUS的DP組態應用舉例組態DP從站(3)行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例編程返回行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例4.CP342-5作從站的PROFIBUS-DP組態應用CP342-5作為主站需要調用FC1、FC2建立通訊接口區，作為從站同樣需要調用FC1、FC2建立通訊接口區，下面以CPU315-2DP作為主站，CP342-5作為從站舉例說明CP342-5作為從站的應用。主站發送32個字節給從站，同樣從站發送32個字節給主站。PROFIBUS-DP系統由一個DP主站和一個DP從站構成：①DP主站：CPU315-2DP；②DP從站：選用S7-300，CP342-5。行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例組態從站新建S7項目:啟動STEP7，創建S7項目，并命名為“CP342-5從站”。插入S7-300工作站:插入S7-300工作站，并命名為“CPU315-2DP_Slave”。硬件組態:進入硬件配置窗口，次序依次插入機架Rail、電源PS3075A、CPU315-2DP、CP342-5等。插入CPU315-2DP的同時彈出PROFIBUS組態界面，可組態PROFIBUS站地址。由于本例使用CP342-5作為DP從站，所以對CPU315-2DP不需做任何修改，直接單擊保存按鈕。設置PROFIBUS屬性插入CP342-5的同時也會彈出PROFIBUS組態界面，本例將CP342-5作為從站，可將DP站點地址設為3，然后新建PROFIBUS子網，保持默認名稱PROFIBUS（1）。切換到“NetworkSettings”標簽，設置波特率設為1.5Mbps，行規選擇DP。在機架上雙擊CP342-5，彈出CP342-5屬性對話框中，切換到“OperatingMode”標簽，選擇“DPSlave”模式。PROFIBUS的DP組態應用舉例組態主站插入S7-300工作站:插入S7-300工作站，并命名為“CPU315-2DP_Master”。硬件組態:進入硬件配置窗口。點擊圖標打開硬件目錄，按硬件安裝次序依次插入機架Rail、電源PS3075A、CPU315-2DP等。設置PROFIBUS屬性:插入CPU315-2DP的同時彈出PROFIBUS組態界面，組態PROFIBUS站地址，本例設為2。新建PROFIBUS子網，保持默認名稱PROFIBUS（1）。切換到“NetworkSettings”標簽，設置波特率設為1.5Mbps，行規選擇DP。行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例建立通訊接口區(1)在硬件目錄中的“PROFIBUSDP”→“ConfiguredStations”→“S7-300CP342-5”子目錄內選擇與從站內CP342-5訂貨號及版本號相同的CP342-5（本例選擇“6GK7342-5DA02-0XE0”→“V5.0”），然后拖到“PROFIBUS（1）：DPmastersystem”線上，鼠標變為+號后釋放，剛才已經組態完的從站出現在彈出的列表中。點擊“連接”按鈕，將從站連接到主站的PROFIBUS系統上。DP從站屬性窗口行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例建立通訊接口區(2)

連接完成后，點擊DP從站，組態通訊接口區，在硬件目錄中的“PROFIBUSDP”→“ConfiguredStations”→“S7-300CP342-5”→“6GK7342-5DA02-0XE0”→“V5.0”子目錄內選擇插入32個字節的輸入和32個字節的輸出，如果選擇“Total”，主站CPU要調用SFC14，SFC15對數據包進行處理，本例中選擇按字節通訊，在主站中不需要對通訊進行編程。組態完成后編譯存盤下載到CPU中，可以修改CP5611參數，使之可以連接到PROFIBUS網絡上同時對主站和從站編程。主站發送到從站的數據區為QB0~QB31，主站接收從站的數據區為IB0~IB31，從站需要調用FC1、FC2建立通訊區。行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例建立通訊接口區(3)完成通訊接口區的建立行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例從站編程(1)行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例從站編程(2)

編譯存盤并下載到CPU中，這樣通訊接口區就建立起來了，通訊接口區對應關系如下：

返回行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例5.西門子MM440變頻器通過Profibus-DP與PLC通訊的實現

必備條件軟件Step7V5.2SP1PLC中具有Profibus-DP通訊口：S7-3152DPProfibus

通訊電纜(6XV1830-0AH10)Profibus

總線聯結器（6ES7972-0BB10-0XA0,帶PG接口；6ES7972-0BA10-0XA0不帶PG接口）MM440變頻器1臺Drive中有Profibus通訊模板（6SE6400-1PB00-0AA0）行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例組態主站系統打開SIMATICMANAGER,通過FILE菜單選擇NEW新建一個項目，在NAME欄中輸入項目名稱，將其命名為DP_MM440，在下方的StorageLocation中設置其存儲位置。

項目屏幕的左側選中該項目，在右鍵彈出的快捷菜單中選擇InsertNewObject插入SIMATIC300Station；可以看到選擇的對象出現在右側的屏幕上。行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例打開SIMATIC300Station，然后雙擊右側生成的hardware圖標，在彈出的HWconfig中進行組態，在菜單欄中選擇“View”選擇“Catalog”打開硬件目錄,按訂貨號和硬件安裝次序依次插入機架、電源、CPU。插入CPU時會同時彈出組態PROFIBUS畫面，如下圖所示：

PROFIBUS的DP組態應用舉例

選擇“New”新建一條PROFIBUS（1），組態PROFIBUS站地址，點擊“Properties”鍵組態網絡屬性如下圖：

行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例

在本例中主站的傳輸速率為“1.5Mbps”，“DP”行規，無中繼器、OBT等網絡元件，點擊“OK”鍵確認并存盤；然后組態S7-3152DP本地模塊，結果如下圖：行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例

組態從站：在DP網上掛上MM440,并組態MM440的通訊區，通訊區與應用有關，在組態之前應確認通信的PPO類型，本例選擇PPO1，由4PKW/2PZD組成；MM440僅支持PPO1和PPO3

組態步驟如下：①、打開硬件組態，在右側”Profi（standard）”Profibus-DPSIMOVERT雙擊MICROMASTER440;②、彈出profibusinterfaceProperties輸入從站地址：4

行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例③選擇PPO類型1，雙擊4PKW/2PZD(PPO1)；④從站組態完成，地址分配從4PKW/2PZD（256–267）。

PROFIBUS的DP組態應用舉例MM440硬件及參數設置PROFIBUS地址下面介紹兩種PROFIBUS總線地址的方法：借助通訊模塊的七個DIP開關（如下圖所示）或借助P0918；

①PROFIBUS地址開關(DIP開關)②(僅西門子內部使用)行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例通訊板參數為了讓總線板運行，下面的參數必須設置：行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例程序的編寫對PZD(過程數據)的讀寫：a.在Step7中對PZD(過程數據)讀寫參數時調用SFC14和SFC15；b.SFC14(“DPRD_DAT”)用于讀Profibus從站(MM440)的數據；c.SFC15(“DPWR_DAT”)用于將數據寫入Profibus從站(MM440)；d.硬件組態時PZD的起始地址：W#16#108(即264)；

行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例建立數據塊DB1將數據塊中的數據地址與從站(MM440)中的PZD、PKW數據區相對應行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例數據分配在OB1中調用特殊功能塊SFC14和SFC15，完成從站(MM440)數據的讀和寫：

①W#16#108(即263)是硬件組態時PZD的起始地址②將從站數據讀入DB1.DBX8.0開始的4個字節(P#DB1.DBX8.0BYTE4)PZD1->DB1.DBW8（狀態字）PZD2->DB1.DBW10（實際速度）③將DB1.DBX20.0開始的4個字節寫入從站(P#DB1.DBX20.0BYTE4)DB1.DBW20->PZD1(控制字)DB1.DBW22->PZD2(給定速度)行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例控制實現①控制命令W#16#47F，啟動變頻器運行；②給定速度5000含義是500.0rpm。行勝于言敢為人先和而不同居安思危PROFIBUS的DP組態應用舉例對PKW(參數區)讀寫對PKW區數據的訪問是同步通訊，即發一條信息，得到返回值后才能發第二條信息。工業以太網IndustrialEthernet是為工業應用專門設計的，遵循國際IEEE802.3標準的開放式、多供應商的高性能的區域和單元網絡。企業內部互聯網（Intranet)、外部互聯網（Extranet)、國際互聯網。特點：傳輸速率為10Mbit/s或100Mbit/s，最多為1024個網絡節點，網絡的最大范圍為150km(電氣網絡)、450km(光纖網絡)。

優勢：應用廣泛、成本低廉、通信速率高、軟硬件資源豐富、可持續發展潛力大。發展趨勢與前景：工業以太網與現場總線相結合、工業以太網技術直接應用于工業現場設備間的通信。

行勝于言敢為人先和而不同居安思危工業以太網工業網絡與傳統辦公室網絡相比，有一些不同之處，如表。辦公室網絡工業網絡應用場合普通辦公場合工業場合、工況惡劣，抗干擾性要求較高拓撲結構支持線形、環形、星形等結構支持線形、環形、星形等結構，并便于各種結構的組合和轉換，簡單的安裝，最大的靈活性和模塊性，高擴展能力可用性一般的實用性需求，允許網絡故障時間以秒或分鐘計極高的實用性需求，允許網絡故障時間＜300ms以避免生產停頓網絡監控和維護網絡監控必須有專人員使用專用工具完成網絡監控成為工廠監控的一部分，網絡模塊可以被HMI軟件如WinCC監控，故障模塊容易更換行勝于言敢為人先和而不同居安思危工業以太網接口擴接器光纖

星型耦合器KYDE同軸電纜行勝于言敢為人先和而不同居安思危特性：1.與IEEE802.3/802.3u兼容，使用ISO和TCP/IP通信協議；2.10Mbit/s或100Mbit/s自適應傳輸速率；3.DC24v冗余供電；4.簡單的機柜導軌安裝；5.能方便地組成星型、總線型和環形拓撲結構；6.高速冗余的安全網絡，最大網絡重構時間為0.3s；7.用于嚴酷環境的網絡元件，通過EMC（電磁兼容性）測試；8.通過RJ-45接口、工業級的Sub-D連接技術和安裝專用屏蔽電纜的FastConnect技術，確?，F場電纜安裝工作快速進行；9.簡單高效的信號裝置不斷地監視網絡元件；10.符合SNMP網絡管理協議；11.可以使用基于WWW的網絡管理器；12.使用VB/VC或組態軟件即可監控管理網絡。

西門子支持的網絡協議和服務子網（Subnets）IndustrialEthernetPROFIBUSMPI服務（Services）PG/OP通信S7通信S5兼容通信S7基本（S7Basic）通信標準通信DPGD行勝于言敢為人先和而不同居安思危S7通信（S7Communication）S7通信集成在每一個SIMATICS7/M7和C7的系統中，屬于OSI參考模型第7層應用層的協議，它獨立于各個網絡，可以應用于多種網絡（MPI、PROFIBUS、工業以太網）。S7通信通過不斷地重復接收數據來保證網絡報文的正確。在SIMATICS7中，通過組態建立S7連接來實現S7通信，在PC上，S7通信需要通過SAPI-S7借口函數或OPC（過程控制用對象鏈接與嵌入）來實現。

行勝于言敢為人先和而不同居安思危S7通信（S7Communication）S7基本通訊為所有S7-300CPU都提供了簡單的功能，用來通過MPI或在S7終端內傳送小量的數據不需要組態連接系統中可傳送的數據量最大為76字節調用SFC實現數據傳送通過MPI網通訊SFC65X_SEND 傳送數據到通訊對象SFC66X_RCV 從通訊對象接收數據SFC67X_GET 從通訊對象讀取數據SFC68X_PUT 向通訊對象寫數據SFC69X_ABORT 取消連接S7終端內的通訊SFC72I_GET 從通訊對象讀取數據SFC73I_PUT 向通訊對象寫數據SFC74I_ABORT 取消連接在調用SFC時，到通訊對象的連接是動態地建立的行勝于言敢為人先和而不同居安思危S7通信（S7Communication）通訊對象之間安全的數據傳送(BSEND/BRCV)快速的,無確認數據傳送(USEND/URCV)程序控制地讀/寫通訊對象的變量,而無需在通訊對象中編程(PUT/GET)控制功能監控功能需要組態連接數據大小在76到460字節之間

(BSEND/BRCV中達到64k字節)連接在終端重起時建立，并保持連續，即使終端進入停止的工作狀態行勝于言敢為人先和而不同居安思危通過SFB實現數據傳輸傳送和接收功能SFB8USEND 向通訊對象發送數據(unack.)SFB9URCV 從通訊對象接收數據(unack.)SFB12BSEND 向通訊對象發送數據(safe)SFB13BRCV 從通訊對象接收數據(safe)SFB14GET 從通訊對象讀取數據SFB15PUT 向通訊對象寫數據控制功能SFB19START 使通訊對象重起SFB20STOP 使通訊對象停止SFB21RESUME 使通訊對象繼續工作監控功能SFB22STATUS 提供通訊對象的工作狀態SFB23USTATUS 接收通訊對象的工作狀態查詢功能SFC62CONTROL 查詢連接的狀態行勝于言敢為人先和而不同居安思危S7-300PLC利用S7通信協議進行工業以太網通信1、新建項目在STEP7中創建一個項目，取名為“IE_S7”，點擊右鍵，再彈出的菜單中選擇“InsertNewObject”→“SIMATIC300Station”，插入一個300站。用同樣的方法在項目“IE_S7”下插另一個300站，如圖所示。建立項目行勝于言敢為人先和而不同居安思危2、硬件組態單擊“SIMATIC300（1）”，雙擊“Hardware”進入“HWConfig”界面。在機架中插入所需的CPU和CP模塊，見圖。

“SIMATIC300（1）”的硬件組態行勝于言敢為人先和而不同居安思危工業以太網

與ISO傳輸協議一樣，當插入CP模塊后，會自動彈出一個“CP343-1IT的屬性對話框”。新建以太網“Ethernet（1）”，因為要使用ISO傳輸協議，故選擇“SetMACaddress/useISOprotocol”,本例中設置該CP模塊的MAC地址為08.00.06.71.6D.D0，IP地址為：0，子網掩碼：。用同樣的方法，建立另一個S7-300站，CP模塊為CP343-1，設置CP模塊的MAC地址，連接到同一個網絡“Ethernet（1）”上。行勝于言敢為人先和而不同居安思危3、網絡參數設置打開“NetPro”設置網絡參數，選中一CPU，點擊鼠標右鍵，選擇“InsertNewConnection”建立新的連接，在連接類型中，選擇“S7connection”連接，如圖所示。行勝于言敢為人先和而不同居安思危工業以太網點擊“OK”，設置連接屬性，見圖?！癎eneral”屬性中塊參數ID=1，這個參數在后面編程時會用到。通信雙方的其中一個站（本例中為CPU314C-2DP）為Client端,激活“Establishanactiveconnection”選項；另一個站（本例中為CPU314C-2PtP）為Server端，在相應屬性中不激活。S7連接屬性行勝于言敢為人先和而不同居安思危工業以太網

如果選擇了“TCP/IP”，站與站之間的連接將使用IP地址進行訪問，否則將使用MAC地址進行訪問?！癘ne-way”表示單邊通信，如果選擇該項，則雙邊通信的功能塊FB12“BSEND”和FB13“BRCV”將不再使用，需要調用FB14“PUT”和FB15“GET”。設置好后保存編譯并下載到各PLC中。行勝于言敢為人先和而不同居安思危工業以太網4、編寫程序（1）雙邊通信由于事先選擇了雙邊通信的方式，故在編程時需要調用FB12“BSEND”和FB13“BRCV”，即通訊雙方均需要編程，一端發送，則另外一端必須接受才能完成通信。FB12“BSEND”和FB13“BRCV”可以在指令庫“Libraries”→“SIMATIC_NET_CP”→“CP300”中可以找到，如圖所示。指令庫行勝于言敢為人先和而不同居安思危工業以太網

首先發送方（本例中為CPU314C-2DP）調用FB12“BSEND”，如圖所示。發送方程序行勝于言敢為人先和而不同居安思危工業以太網“ID”為網絡參數設置時確定，