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    西门子PLC常用通讯.pptx

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    西门子PLC常用通讯.pptx

    西门子PLC常用通讯方式,通讯的基本概念,一,主要内容,2,通讯的基本概念,3,信息源,编码,调制,传输介质,解调,译码,接受者,发送设备,接受设备,通讯的组成部分,模拟信号源和离散信号源,信道编码和信源编码,有线和无线,噪声干扰,信道解码和信源解码,比特(bit)是数据信号中最小的单位。通讯系统中的字符或者字节一般由多个二进制位即多个比特来表示。在数字信道中,比特率是数字信号的传输速率,它用单位时间内传输的二进制代码的有效位(bit)数来表示,其单位为每秒比特数bit/s(bps)、每秒千比特数(Kbps)或每秒兆比特数(Mbps)来表示。此处K和M分别为1000(103)和1000000(106),而不是涉及计算机存储器容量时的1024(210)和1048576(220)。,4,0,1,0,0,1,1,0,1,1S,比特率,通讯的基本概念,显然,在无调制的情况下,波特率精确等于比特率;四相调制(单个调制状态对应2个二进制位)的比特率为波特率的两倍;八相调制(单个调制状态对应3个二进制位)的比特率为波特率的三倍;依次类推。,波特(baud)是指信号大小方向变化的一个波形。把每秒传输信号的个数,即每秒传输信号波形的变化次数定义为波特率。其单位为波特(Baud)。每个信号波形可以包含一个或多个二进制位。若单比特信号的传输速率为9600bit/s,则其波特率为9600baud,意味着每秒可以传输9600个二进制脉冲。如果信号波形由2个二进制位组成,当传输速率为9600bit/s,波特率只有4800baud波特率与比特率的关系为:比特率波特率单个信号对应的二进制位数。,5,发送设备和接收设备必须工作在相同的波特率,否则会产生帧错误.,波特率,通讯的基本概念,主要内容,6,主要的通讯方式,二,目 录,7,二、通讯速率低,一、简单经济,MPI网络结构,MPI通讯,MPI(Multipoint Interface)特点,MPI(Multipoint Interface)特点,一、通讯速率低,二、简单经济,MPI通讯,一、PLC侧参数设置,MPI通讯,设置MPI参数,在通常的应用中不要改变MPI的通讯速率。注意:在整个MPI网络中通讯速率必须保持一致,且MPI站地址不能冲突。,二、CP5511/CP5512,一、PC Adapter(PC适配器),MPI通讯,PC侧的MPI通讯卡类型,三、CP5611/CP5613,一端连接PC,另一端连接CPU的MPI,没有网络诊断功能,通讯速率最高为1.5M/s,用于笔记本电脑和PLC的通讯,有网络诊断功能,通讯速率最高为12M/s,用于台式电脑和PLC的通讯,有网络诊断功能,通讯速率最高为12M/s,二、无组态连接通讯,一、全局数据包通讯,MPI通讯,PLC-PLC之间的MPI通讯,三、有组态连接通讯,这种通讯的特点:对于PLC之间的数据交换,只需要关心数据的发送区和接收区,全局数据包的通讯方式是在配置PLC硬件的过程中,组态所要通讯PLC站之间的发送区和接收区,不需要任何程序处理,只适合S7-300/400之间的相互通讯。,MPI通讯,通讯地址区最大长度:S7-300为22字节S7-400为54字节,二、无组态连接通讯,MPI通讯,PLC-PLC之间的MPI通讯,无组态的MPI通讯需要调用系统功能块SFC65-SFC69来实现,这种通讯方式适合于S7-300、S7-400和S7-200之间的通讯。通过调用SFC来实现的MPI通讯又分为两种方式:双边编程通讯方式和单边编程通讯方式。,二、无组态连接通讯,MPI通讯,PLC-PLC之间的MPI通讯,2、单边编程,1、双边编程,三、有组态连接通讯,MPI通讯,PLC-PLC之间的MPI通讯,在MPI网络中,对于这种通讯方式只适合于S7-300/400以及S7-400/400之间的通讯。S7-300只能做服务器,S7-400作为客户机对S7-300的数据进行读写。最大支持160字节,三、有组态连接通讯,MPI通讯,PLC-PLC之间的MPI通讯,编程:在S7-400占中调用系统功能块SFB14/SFB15,完成和S7-300的通讯。调用系统功能块SFB于系统功能SFC的通讯相比,每一包的数据量要大一些,MPI通讯,PLC与HMI产品之间的MPI通讯,S7-300/400与HMI通讯不需要STEP7软件组态,也不需要编写任何程序,只需在HMI组态软件上设置一下相关的通讯参数即可。,1、与触摸屏通讯,用Pro Tool 或者Wincc flexible组态软件设定通讯参数,通讯速率要一致。,MPI通讯,PLC与HMI产品之间的MPI通讯,2、与PC组态软件通讯,上位机插入CP5611通讯卡,设置PC/PG接口选择CP5611(MPI),主要的通讯方式,二,目 录,20,PROFIBUS符合国际标准IEC61158,是目前国际上通用的现场总线标准之一,包括三个主要部分,PROFIBUS通讯,1、PROFIBUS介绍,1)PROFIBUS-DP,2)PROFIBUS-PA,3)PROFIBUS-FMS,PROFIBUS 总线传输是以半双工、异步为基础的,传输介质可以是光缆或屏蔽双绞线,每一个传输段为32个站点,在总线两端为终端电阻,如果需要扩展总线的长度或者PROFIBUS从站数大于32个时,就要加入RS485 中继器,PROFIBUS通讯,2、RS485 中继器,每一个PROFIBUS总线连接器都带有终端电阻,终端电阻放置在PROFIBUS总线的两端,通过站点向终端电阻供电使之生效。在一条PROFIBUS总线上,位于总线中间的站点掉电,不会影响整个网络通讯功能,如果是总线两端的站点掉电将会失去终端电阻的功能,使整个网络通讯中断。因此在一些需要经常断电的终端子站,需要增加一个有源终端电阻。,PROFIBUS通讯,3、总线终端,有源终端电阻,终端电阻,ET200系列是远程I/O站,为减少信号电缆的敷设,可以在设备附近根据不同的要求放置不同类型的I/O站,如ET200M、ET200S、ET200B等,ET200M适合在远程站点I/O点数量较多的情况下使用。,PROFIBUS通讯,4、PROFIBUS接口连接远程站ET200M,PROFIBUS通讯,4、PROFIBUS-DP接口连接远程站ET200M,酿造部大多数都是这种子站,PROFIBUS通讯,5、PROFIBUS-DP接口连接远程站ET200S,ET200SI/O点数较少,一个站可以安装模块数量大,灵活性好酿造过滤线就是这种子站,PROFIBUS通讯,6、DP/DP Coupler(耦合器),DP/DP Coupler用于连接两个Profibus-DP主站网络,以便在这两个主站网络之间进行数据通讯。数据通讯区最高可以达244字节输入和244字节的输出.,PROFIBUS通讯,6、DP/DP Coupler(耦合器),DP/DP Coupler连接的两个网段,通讯速率可以不同,因此DP/DP Coupler非常适用于不同通讯速率的两个Profibus-DP主站系统之间的数据通讯,但是对于通讯数据区,网络1的输入区必须和网络2的输出区完全对应,同样网络2的输入区必须和网络1的输出区完全对应,否则会造成通讯故障,下图显示了两个网络之间的数据通讯区的对应关系:,Prifibus通讯,7、通过Profibus-DP连接智能从站,PROFIBUS通讯,7、通过PROFIBUS-DP连接智能从站,通讯速率一致!,组态通讯地址,PROFIBUS通讯,8、通过Profibus-DP连接第三方设备,PROFIBUS-DP是一种通讯标准,符合其规约的第三方设备也可以加入PROFIBUS网络,支持PROFIBUS-DP的从站设备都会有GSD文件,GSD文件是对设备一般性的描述,将此GSD文件导入Step7软件就可以组态从站的通讯接口。,主要的通讯方式,二,目 录,32,现场总线的出现,对于实现面向设备的自动化系统起到了巨大的推动作用,但现场总线具有成本高、速度低和支持应用有限等缺陷,加上总线通信协议的多样性,使得不同总线产品互连复杂,因而其发展受到了极大的限制。以太网技术的发展,特别是高速以太网的出现,由于其提高了抗干扰能力,因而进入工业领域成为工业以太网,目前为发展的快速阶段。,以太网通讯,1、以太网的通信机制,以太网遵循IEEE802.3标准,可以在光缆和双绞线上传输。它最早出现在1972年,由Xerox、PARC所创建。当前以太网采用星型和总线型结构,传输速率为10Mb/s,100 Mb/s,1000 Mb/s或更高。以太网利用了CSMA/CD(带冲突检测的载波监听多路访问)技术。,以太网通讯,2、以太网的主要缺陷,非实时性,不确定性,低可靠性,改进措施:改善交换技术、提高以太网速度、采用IEEE1588对时机制。,以太网通讯,SIMATIC NET工业以太网,德国西门子公司研发的SIMATIC NET工业以太网。它提供了开放的、适用于工业环境下各种控制级别的通信系统,这些通信系统均基于国家和国际标准,符合ISO/OSI网络参考模型。SIMATIC NET工业以太网主要体系结构是由网络硬件、网络部件、拓扑结构、通行处理器和SIMATIC NET软件等部分组成。,以太网通讯,SIMATIC NET工业以太网基本类型和网络硬件,SIMATIC NET工业以太网有2种类型,分别为10Mbit/s工业以太网和100Mbit/s工业以太网。它是利用带传输技术,基于IEEE802.3利用CSMA/CD介质访问方法的单元级和控制级传输网络。在西门子工业以太网中,通常使用的的物理传输介质是屏蔽双绞线(TP),工业屏蔽双绞线(ITP)以及光纤。,以太网通讯,SIMATIC NET工业以太网网络部件,SIMATIC NET工业以太网网络部件包括工业以太网链路模板OLM,ELM和工业以太网交换机OSM/ESM和ELS以及工业以太网链路模块OMC。,以太网通讯,SIMATIC NET工业以太网的拓扑结构,SIMATIC NET工业以太网的拓扑结构包括(1)总线型拓扑结构;(2)环型拓扑结构;(3)环网冗余。,SIMATIC NET工业以太网通信处理器,常用的SIMATIC NET工业以太网通信处理器(CP),包括用在S7 PLC站上的处理器CP243-1系列、CP343-1系列、CP443-1系列以及用在PC上的网卡,并提供ITP、RJ45及AUI等以太网接口。,以太网通讯,多台S7-300PLC之间的IE通信,采用3台S7315-DP加CP343,通过建立S7连接来说明多台300PLC的工业以太网的组网技术。,以太网通讯,网络组建,首先创建一个新的项目,项目名称为“COM_ET_3300”在项目内依次插入3个300站点:“SIMATIC 300(1)”、“SIMATIC 300(2)”、“SIMATIC 300(3)”对3个站点进行组态。第一个站:IP地址“192.168.10.60”子网掩码“255.255.255.0”。,第一步:SIMATIC 300(1)站的硬件组态,以太网通讯,第二步:SIMATIC 300(2)站的硬件组态,第2站:IP地址改为“192.168.10.61”,子网掩码依然是“255.255.255.0”;编译保存。,第三步:SIMATIC 300(3)站的硬件组态,第3站:IP地址改为“192.168.10.62”,子网掩码依然是“255.255.255.0”;,以太网通讯,以太网通讯,第四步:建立S7 连接,以太网通讯,第四步:建立S7 连接,以太网通讯,第五步:编写程序,读取远程CPU数据,写入远程CPU数据,思考:“SMATIC 300(2)”和“SMATIC 300(3)”的通信以及“SMATIC 300(3)”和“SMATIC 300(1)”的通信程序 怎么编写?,以太网通讯,无锡一家企业研发了一款产品Scanet,可以直接通过MPI接口转成以太网通讯,不需要任何硬件组态,使用非常方便,可以取代CP343/CP443.,以太网通讯,S7-300与ET200S的PROFINET远程IO通信,以太网通讯,要求:一台S7315-2PN/DP 通过PROFINET 总线扩展两台IM151-3接口模块实现远程IO读写的方法。扩展的模块硬件上通过IM151-3连接了电源模块PM-E DC24V、2个2DI模块、2个2DO模块、1个电压模拟量输入(2AIU)模块和一个电压模拟量输出(2AOU)模块等。,S7-300与ET200S的PROFINET远程IO通信,以太网通讯,要求:一台S7315-2PN/DP 通过PROFINET 总线扩展两台IM151-3接口模块实现远程IO读写的方法。扩展的模块硬件上通过IM151-3连接了电源模块PM-E DC24V、2个2DI模块、2个2DO模块、1个电压模拟量输入(2AIU)模块和一个电压模拟量输出(2AOU)模块等。,PROFINET网络组建,第一步:硬件连接,使用工业以太网网线连接中心交换机和IM151-3模块;S7315-2PN/DP PLC和编程PC同样也连接到交换机上。,以太网通讯,第二步:网络组态,新建一个项目,项目名为“COM_PN_315-2ET200SPN”,在硬件组态对话框内依次插入机架0、CPU3152PN/DP等模块。在插入CPU的时候,跳出对话框如图所示。输入IP地址“192.168.10.80”。,以太网通讯,插入ET200S子站,以太网通讯,双击第1个IM151-3,在随后出现的对话框内设定设备名称为“S7315-ET200S-151-3PN-1”,设备号为1 IP地址为“192.168.10.81”双击第2个IM151-3,设定设备名称为“S7315-ET200S-151-3PN-2”设备号为默认2,IP地址为192.168.10.82”。,设置IP地址,以太网通讯,Thanks,

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