機電一體化技術主編

張奇良

魯佳

王紅錦PARTONE項目九PLC的通信與組網目錄/CONTENTS任務一計算機通信概述任務二S7-200的網絡通信行業PPT模板/hangye/PARTONE任務一計算機通信概述

近年來,計算機控制已被迅速地推廣和普及,很多企業已經在大量地使用各式各樣的可編程設備。例如,工業控制計算機、PLC、變頻器、機器人、柔性制造系統等。將不同廠家生產的這些設備連在同一個網絡中,相互之間進行數據通信,實現分散控制和集中管理,是計算機控制系統發展的大趨勢。因此,了解有關工廠自動化通信網絡和PLC通信方面的知識是必要的。3.傳輸速率1.全雙工通信方式2.半雙工通信方式

全雙工通信方式數據的發送和接收分別使用兩根或兩組不同的數據線,通信的雙方都能在同一時刻接收和發送信息,全雙工通信方式如圖9-1所示。

半雙工通信方式用同一組線(如雙絞線)接收和發送數據,通信的某一方在同一時刻只能發送數據或接收數據,半雙工通信方式如圖9-2所示。

在串行通信中,用“波特率”來描述數據的傳輸速率。波特率即每秒傳送的二進制位數,英文縮略語為bps(bitspersecond),單位符號為bit/s,可簡寫為b/s。常用的標準傳輸速率為300~38400bit/s等。

一、單工與雙工通信方式

單工通信方式只能沿單一方向發送或接收數據。雙工通信方式的信息可以沿兩個方向傳送,每一個站既可以發送數據,也可以接收數據。雙工通信方式又分為全雙工和半雙工兩種通信方式。1.RS-232C2.RS-422A

RS-232C網絡如圖9-3所示(GND為信號地)。RS-232C使用單端驅動、單端接收的電路,容易受到公共地線上的電位差和外部引入的干擾信號的影響。

RS-422A在最大傳輸速率(10Mbit/s)時,允許的最大通信距離為12m。傳輸速率為100bit/s時,最大通信距離為1200m。一臺驅動器可以連接10臺接收器。二、串行通信的接口標準3.RS-485

RS-485網絡如圖9-4所示,構成分布式系統,在系統中最多可以有32個站,新的接口器件已允許連接128個站,而且輸出阻抗低,無接地回路,所以抗干擾性好,傳輸速率可以達到10Mbit/s。PARTTWO任務二S7-200的網絡通信添加標題1.點對點接口協議

PPI(Point-to-PointInterface)是主/從協議,網絡中的S7-200CPU均為從站,其他CPU、SIMATIC編程器或文本顯示器TD200為主站。4.TCP/IP協議

S7-200配備了以太網模塊CP-243-1或互聯網模塊CP-243-1IT后,支持TCP/IP以太網通信協議,計算機應安裝以太網網卡。2.多點接口協議

MPI是集成在西門子公司的PLC、操作界面和編程器上的集成通信接口,用于建立小型的通信網絡,最多可以接32個節點,典型數據長度為64個字節,最大距離為100m。5.用戶定義的協議(自由端口模式)

通過使用接收中斷、發送中斷、字符中斷、發送指令(XMT)和接收指令(RCV),自由端口通信可以控制S7-200CPU通信口的操作模式。一、S7-200的串行通信協議3.PROFIBUS協議

PROFIBUS協議通常用于分布式I/O設備(遠程I/O)的高速通信。許多廠家生產類型眾多的PROFIBUS設備,如I/O模塊、電機控制器和PLC。1.多主站PPI(點對點接口)電纜

S7-200的通信接口為RS-485,計算機可以使用RS-232C或USB通信接口,多主站PPI電纜用于計算機與S7-200之間的通信,有RS-232C/PPI和USB/PPI兩種電纜。2.CP通信卡

在運行Windows操作系統的個人計算機(PC)上安裝STEP7-Micro/WIN編程軟件后,PC可以作為網絡中的主站。3.單主站PPI網絡

一臺編程站(主站)通過PPI電纜或編程站上的CP通信卡與S7-200CPU(主站)通信。人機界面(HMI,如TD200和觸摸屏)也可以作為主站。4.多主站PPI網絡

多主站通信系統如圖9-5所示,編程站和HMI是通信網絡中的主站,如果使用PPI多主站電纜,則該電纜作為主站,并且使用STEP7-Micro/WIN提供給它的地址,S7-200CPU作為從站。二、PPI網絡的硬件接口與網絡配置三、PPI多主站電纜1.PPI多主站電纜上DIP開關的設置

如圖9-6所示的PPI多主站電纜,其護套上有8個DIP開關,通信的波特率和DIP開關的1~3位設置如表9-1所示;(1)RS-232C/PPI多主站電纜用于STEP7-Micro/WIN或自由口操作

如果用PPI電纜將S7-200直接連接到計算機,則DIP開關的第5位為0(PPI/自由口模式),第6位為0(本地模式),第7位為0(11位模式)。

如果S7-200連接到調制解調器,則DIP開關的第5位為0,第6位為1(遠程模式),根據調制解調器每個字符是10位還是11位來設置第7位開關。(2)RS-232C/PPI多主站電纜用于STEP7-Micro/WINV3.2.4或更高版本

如果用PPI電纜將S7-200直接連接到計算機,則DIP開關的第5位設為1(PPI模式),第6位設為0(本地模式)。

如果S7-200連接到調制解調器,則DIP開關的第5位為1,第6位為1(遠程模式)。“TX”和“RX”LED分別指示RS-232C或USB發送數據和接收數據?！癙PI”LED用來指示RS-485發送數據。3.切換時間當數據從RS-232C傳遞到RS-485口時,PPI電纜是發送模式。當數據從RS-485傳遞到RS-232C口時,電纜是接收模式。4.S7-200USB/PPI多主站電纜必須安裝STEP7-Micro/WINServicePack4或更高的版本,才能使用USB/PPI多主站電纜,最好配合S7-200CPU22X或更新型的CPU來使用。USB電纜不支持自由口通信。2.PPI多主站電纜上的LED5.PC/PPI電纜PC/PPI電纜是S7-200舊型號的編程電纜,可以與新版的編程軟件配合使用。國內有的公司生產與它兼容的產品,取消了DIP開關。(1)S7-200CPU響應RS-232C設備發送給它的報文(massage)在接收到RS-232C設備的請求報文后,S7-200CPU發送響應報文的延遲時間必須大于或等于電纜的切換時間。(2)RS-232C設備響應S7-200CPU發送給它的報文

在接收到RS-232C設備的響應報文后,S7-200CPU發出下一次請求報文的延遲時間必須大于或等于電纜的切換時間。

在兩種情況下,延遲使PPI多主站電纜有足夠的時間從發送模式切換到接收模式,使數據從RS-485口傳到RS-232C口。

如果在使用自由端口模式的系統中使用PPI電纜,則對于下面的情況,必須在S7-200CPU的用戶程序中考慮電纜的切換時間。四、在編程軟件中設置通信接口的參數

在STEP7-Micro/WIN中執行“查看”→“組件”→“設置PG/PC接口”菜單命令,或者用鼠標左鍵雙擊指令樹中的“設置PG/PC接口”圖標,可以打開“設置PG/PC接口”(SetPG/PCInterface)對話框,如圖9-7所示。在“通信”對話框中單擊“設置PG/PC接口”,也可以進入“設置PG/PC接口”對話框。1.選擇通信硬件

打開圖9-7所示的對話框,在“已使用的接口參數分配(P)”列表框中選擇“PC/PPIcable(PPI)”選項。2.設置PC/PPI電纜的PPI參數

在“設置PG/PC接口”對話框中單擊“屬性(R)”按鈕,將打開“屬性-PC/