1、PLC 应用技术,第七章PLC的通信与自动化通信网络,本章主要内容,7.1通信及网络概述 7.2通信实现 7.3网络通信7.4 自由口通信,本章学习要求,重点内容： 掌握S7-200的通信方式及自由口通信 了解内容： 网络的概念以及通信设备的使用 难点内容： S7-200通信实现,7.1通信及网络概述,一、通信方式 二、网络概述 三、S7-200通信及网络,1. 基本通信方式 2. 异步串行通信 3. 通信接口,一、通信方式,1. 基本通信方式,（1）并行通信 （2）串行通信 （3）串行通信分类,图7.1并行通信,图7.2 串 行 通 信,图7.3异步串行传送,图7.4单工、半双工和双工,2.
2、 异步串行通信,波特率：在串行通信中，数据是按位进行传送的，因此传送速率用每秒传送格位的数目表示，称为波特率。 1波特=1bps(位/秒)波特率与时钟频率有关，时钟频率越高，波特率越大。,3. 通信接口,（1）RS232接口 （2）RS485接口 （3）RS422接口,1.网络结构概述 （1）简单网络 （2）多级网络 2. 通信协议 （1）通用协议 （2）公司专用协议,二、网络概述,1. 网络结构概述,（1）简单网络,图7.5简单网络,图7.6ISO企业自动化系统模型,（2）多级网络,图7.7通用协议模型,2. 通信协议,（1）通用协议,（2）公司专用协议 低层子网和中层子网一般采用公司专用协
3、议，尤其是最底层子网，由于传送的是过程数据及控制命令，这种信息较短，但实时性要求高。公司专用协议的层次一般只有物理层、链路层及应用层，而省略了通用协议所必须的其他层，信息传送速率快。,1. 字符数据格式 2. 网络层次结构 3. 通信类型及协议分类 4. 通信设备,三、S7-200通信及网络,1. 字符数据格式,（1）10位字符数据 传送数据由1个起始位、8个数据位、无校验位、一个停止位组成。传送速率一般为9600波特。（2）11位字符数据 传送数据由1个起始位、8个数据位、1个偶校验位、一个停止位组成。传送速率一般为9600波特或19200波特。,图7.8西门子生产金字塔,2. 网络层次结构
4、,3. 通信类型及协议分类,两种连接方式：单主站和多主站,通信协议分为：,（1）通用协议 （2）公司专用协议 PPI协议 MPI协议 Profibus协议 自由口协议,4. 通信设备,（1）通信口,网络连接器可以用来把多个设备很容易地连接到网络中。网络连接器有两种类型：一种是仅提供连接到主机的接口，另一种增加了一个编程接口。带有编程口的连接器可以把编程器或操作员面板直接增加到网络中，编程口传递主机信号的同时，为这些设备提供电源，而不用另加电源。,（2）网络连接器,网络电缆 PC/PPI电缆,（3）通信电缆,网络中继器在Profibus可以用来延长网络的距离、允许给网络加入设备、隔离不同网络段，
5、每个中继器为网络段提供偏置和终端匹配。 每个网络中最多可以有9个中继器，每个中继器最多可再增加32个设备。,（4）网络中继器,用调制解调器可以实现计算机或编程器与PLC主机之间的远距离通信。以11位调制解调器为例,（5）调制解调器,7.2通信实现,一、确立通信方案 二、 参数组态,一、确立通信方案,包括根据实际通信需要选择单主站或多主站，同时确定各站的编号；选择实现通信的硬件，如选择用PC/PPI电缆，还是用CP卡、MPI卡、EM 277通信模块或调制解调器等。,二、参数组态,1. 通信设置 2. 安装或删除通信接口 3. 参数设置,7.3网络通信,一、 控制寄存器和传送数据表 二、 网络指令
6、 三、 应用实例,一、 控制寄存器和传送数据表,1. 控制寄存器将特殊标志寄存器中的SMB30和SMB130的低2位置为2#10，其他位为0，即SMB30和SMB130的值为16#2，则可以控制将S7-200 CPU设置为PPI主站模式。2. 传送数据表 （1）数据表格式执行网络读写指令时，PPI主站与从站之间的数据以数据表的格式传送。传送数据表的程式描述如表7.4所示。,表7.3 传送数据表格式,二、 网络指令,网络指令有两条：NETR和NETW。1. NETR指令NETR，网络读指令。使能输入有效时，指令初始化通信操作，通过通信端口PORT从远程设备上接收数据并形成数据表TBL。NETR指
7、令最多可从远程站点上读16个字节的信息。指令格式：NETRTBL,PORT例：NETRVB200, 0,2. NETW 指令NETW网络读指令。使能输入有效时，指令初始化通信操作，通过端口PORT将数据表TBL中的数据发送到从远程设备。NETW指令最多可向远程站点上写16个字节的信息。指令格式：NETW TBL,PORT使能流输出ENO为0的出错条件为：SM4.3（运行时间），0006（间接寻址）。,三、 应用实例,有一简单网络，结构如下图7.17所示。其中TD200为主站，在RUN模式下，CPU 224在用户程序中允许PPI主站模式，可以利用NETR和NETW指令来不断读写两个CPU 221
8、模块中的数据。,操作要求： 站4要读写两个远程站（站2和站3）的状态字节和计数值（分别放在VB100和VW101中）。如果某个远程站中的计数值达到200，站4将发生一定动作，并将该远程站的计数值清0，重新计数。CPU 224通信端口号为0，从VB200开始设置接收和发送缓冲区。接收缓冲区从VB200开始，发送缓冲区从VB250开始。,7.4 自由口通信,一、 相关寄存器及标志 二、 自由口指令 三、 应用实例,一、 相关寄存器及标志,1. 控制寄存器 2. 特殊标志位及中断 3. 特殊存储器字节,1. 控制寄存器 SMB30控制和设置通信端口0，如果PLC主机上有通信端口1，则用SMB130来
9、进行控制和设置。2. 特殊标志位及中断 特殊标志位SM4.5和SM4.6：分别用来表示口0和口1发送空闲状态。中断接收中断：中断事件号为8（口0）和25（口1）。发送完成中断：中断事件号为9（口0）和26（口1）。接收完成中断：中断事件号为23（口0）和24（口1）。,3. 特殊存储器字节,接收信息时用到一系列特殊功能存储器。对端口0用SMB86到SMB94；对端口1用SMB186到SMB194。,二、 自由口指令,1. XMT指令XMT，发送指令。使能输入有效时，指令初始化通信操作，通过通信端口PORT将数据表TBL中的数据发送到远程设备。发送缓冲区（数据表）,2. RCV 指令RCV，接收
10、指令。使能输入有效时，指令初始化通信操作，通过通信端口PORT从远程设备上接收数据并放到缓冲区（数据表）TBL。,三、 应用实例,1. 控制要求 本程序实现的功能是，一台CPU 224作为本地PLC，用另一台CPU 224作为远程PLC，本地PLC接收来自远程PLC的20个字符，接收完成后，信息又发回对方。要求有一外部脉冲控制接收任务的开始，并且任务完成后用显示灯显示。2. 参数设置自由口通信模式。 通信协议为：波特率9600，无奇偶校验，每字符8位。接收和发送用同一缓冲区，首地址为VB100。不设立超时时间。,3. 程序,主 程 序,中断程序,本章小结和作业,小结：通过本章的学习，掌握S7-200的通信方式及自由口通信;了解网络的概念以及通信设备的使用,作业：习题七,END,THE,
