第七章mpi通訊技術(shù)

1、第七章 MPI通訊技術(shù),通訊是PLC應(yīng)用過程中非常重要的部分，本章重點(diǎn)介紹了MPI通訊的基本概念，組建MPI網(wǎng)絡(luò)的基本方法，分別介紹了無阻態(tài)的單邊通訊和雙邊通訊的方法，通過一個(gè)項(xiàng)目詳細(xì)介紹了全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊的實(shí)現(xiàn)過程。,7.1 MPI通訊簡(jiǎn)介,本節(jié)首先紹MPI通訊網(wǎng)絡(luò)的基本概念和如何設(shè)置MPI參數(shù)，還介紹了PC側(cè)的MPI通信卡的類型。,7.1.1 MPI概述,MPI(Multi Point Interface)是多點(diǎn)接口的簡(jiǎn)稱，是當(dāng)通信速率

2、要求不高，通信數(shù)據(jù)量不大時(shí)可以采用的一種簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的通信方式。通過它可組成小型PLC通訊網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)PLC之間的少量數(shù)據(jù)交換，它不需要額外的硬件和軟件就可網(wǎng)絡(luò)化。每個(gè)S7-300 CPU都集成了MPI通信協(xié)議,MPI的物理層是RS-485。通過MPI，PLC可以同時(shí)與多個(gè)設(shè)備建立通信連接，這些設(shè)備包括編程器PG或運(yùn)行STEP7的計(jì)算機(jī)PC、人機(jī)界面（HMI）及其它SIMATIC S7，M7和C7。同時(shí)連接的通信對(duì)象的個(gè)數(shù)與CPU的型號(hào)有關(guān)。

3、,7.1.2 MPI網(wǎng)絡(luò)的組建,僅用MPI接口構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)稱為MPI分支網(wǎng)絡(luò)或（MPI網(wǎng)絡(luò)）。兩個(gè)或多個(gè)MPI分支網(wǎng)絡(luò)由路由器或網(wǎng)間連接器連接起來，就能構(gòu)成較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)更大范圍的設(shè)備互連，如圖7.1所示。這里介紹MPI網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)問題。,圖7.1MPI網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖,1．MPI網(wǎng)絡(luò)連接規(guī)則及硬件介紹,MPI網(wǎng)絡(luò)如圖7.1所示，構(gòu)建MPI網(wǎng)絡(luò)時(shí)應(yīng)遵從下述連接“規(guī)則”： 1）MPI網(wǎng)絡(luò)可連接的節(jié)點(diǎn)。凡能接入MPI網(wǎng)絡(luò)的設(shè)

4、備均稱為MPI網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)?？山尤氲脑O(shè)備有：編程裝置（PG/個(gè)人計(jì)算機(jī)PC），操作員界面（OP），S7/M7 PLC。 2）為了保證網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量，組建網(wǎng)絡(luò)時(shí)在一根電纜的末端必須接入浪涌匹配電阻，也就是—個(gè)網(wǎng)絡(luò)的第一個(gè)和最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)處應(yīng)接通終端電阻（一般西門子專用連接器中都自帶終端匹配電阻）。,3) 兩個(gè)終端電阻之間的總線電纜稱為段(Segments)。每個(gè)段最多可有32個(gè)節(jié)點(diǎn)（默認(rèn)值16），每段最長(zhǎng)為50m（從第一個(gè)節(jié)

5、點(diǎn)到最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)的最長(zhǎng)距離）。 4） 如果覆蓋節(jié)點(diǎn)距離大于50m，可采用RS485中繼器來擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)間的連接距離。如果在兩個(gè)RS485中繼器之間沒有其他節(jié)點(diǎn)，那就能在兩個(gè)中繼器之間設(shè)一條長(zhǎng)達(dá)1000m的電纜，這是兩個(gè)中繼器之間的最長(zhǎng)電纜長(zhǎng)度。連接電纜為PROFIBUS電纜（屏蔽雙絞線），網(wǎng)絡(luò)插頭（PROFIBUS接頭）帶有終端電阻，如圖7.2所示，如果用其它電纜和接頭不能保證標(biāo)稱的通訊距離和通訊速率。,圖7.2

6、 PROFIBUS轉(zhuǎn)接器,5） 如果總線電纜不直接連接到總線連接器（網(wǎng)絡(luò)插頭）而必須采用分支線電纜時(shí)，分支線的長(zhǎng)度是與分支線的數(shù)量有關(guān)的，一根分支線時(shí)最大長(zhǎng)度可以是10m，分支線最多為6根，其長(zhǎng)度限定在5m。 6） 只有在啟動(dòng)或維護(hù)時(shí)需要用的那些編程裝置才用分支線把它們接到MPI網(wǎng)絡(luò)上。 7） 在將一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)接入MPI網(wǎng)絡(luò)之前，必須關(guān)掉電源。,2．MPI網(wǎng)絡(luò)參數(shù)及編址,MPI網(wǎng)絡(luò)苻合RS-485標(biāo)準(zhǔn)，具有多點(diǎn)

7、通信的性質(zhì)，MPI的波特率固定地設(shè)為187．5kbps(連接S7-200時(shí)為19.2kbps）。 每個(gè)MPI網(wǎng)有—個(gè)分支網(wǎng)絡(luò)號(hào)，以區(qū)別不同的MPI分互網(wǎng)；在MPI分互網(wǎng)或稱MPI網(wǎng)上的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，稱為MPI地址。MPI地址的編址規(guī)則：,1） MPI分互網(wǎng)號(hào)缺省設(shè)置為0，在一個(gè)分支網(wǎng)絡(luò)中，各節(jié)點(diǎn)要設(shè)置相同的分支網(wǎng)絡(luò)號(hào)；2） 必須為MPI網(wǎng)絡(luò)上每一節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)MPI地址和最高M(jìn)PI地址．同一MPI分支網(wǎng)絡(luò)上各節(jié)

8、點(diǎn)地址號(hào)必須是不同的，但各節(jié)最高地址號(hào)均是相同的。,3） 節(jié)點(diǎn)MPI地址號(hào)不能大于給出的最高M(jìn)PI地址號(hào)；最高地址號(hào)可以是126。為提高M(jìn)PI網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信速度．最高M(jìn)PI地址應(yīng)設(shè)置得較小。 4) 如果機(jī)架上安裝有功能模塊(FM）和通信模板，則它們的MPI地址是由CPU的MPI地址順序加1構(gòu)成, 如圖7.3所示。,圖7.3 為可編程模板自動(dòng)分配MPI地址,5）表7．1 給出了出廠時(shí)一些裝置的MPI地址缺省值。,表7.1 缺省的M

9、PI地址,按上述規(guī)則組建的—個(gè)MPI網(wǎng)絡(luò)及地址分配示于圖7．4中?？捎肧TEP 7軟件包中Configuration的功能為每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)MPI地址和最高地址，地址—般標(biāo)在該節(jié)點(diǎn)外殼上，用戶看起來很方便。分配地址時(shí)可對(duì)PG，OP,CP，F(xiàn)M等進(jìn)行地址排序。網(wǎng)絡(luò)中可以為一臺(tái)維護(hù)用的PG預(yù)留MPI地址0，為一臺(tái)維護(hù)用的OP預(yù)留MPI地址1，PG和OP地址應(yīng)該是不同的；圖7．4中分支虛線表示只在起動(dòng)或維護(hù)時(shí)才接到MPI網(wǎng)的PG或OP，需

10、要它們時(shí)可以很方便地接入網(wǎng)內(nèi)。,圖7.4MPI網(wǎng)絡(luò)連接示例,3．MPI網(wǎng)絡(luò)連接部件,連接MPI網(wǎng)絡(luò)常用到兩種部件：網(wǎng)絡(luò)插頭和網(wǎng)絡(luò)中繼器；這兩種部件也可用在PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線中。 1） 網(wǎng)絡(luò)插頭（LAN插頭） 網(wǎng)絡(luò)插頭是節(jié)點(diǎn)的MPI口與網(wǎng)電纜之間的連接器。網(wǎng)絡(luò)插頭有兩種類型，一種帶PG插座，一種不帶PG插座。,編程裝置PG對(duì)MPI網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)有兩種工作方式：一種是PG固定地連接在MPI網(wǎng)上，則使用網(wǎng)絡(luò)插頭將其直

11、接歸并到MPI網(wǎng)絡(luò)里；另一種是在對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行啟動(dòng)和維護(hù)時(shí)接入PG，使用時(shí)才用一根分支線接到一個(gè)節(jié)點(diǎn)上。PG固定連接時(shí)，可以用帶有出入雙電纜的雙口網(wǎng)絡(luò)插頭（不帶ＰＧ接口），上位計(jì)算機(jī)主板上則應(yīng)插上MPI／ＰＲＯＦＩＢＵＳ通訊卡（如ＣＰ５５１２／ＣＰ５６１１／ＣＰ５６１３）。 如果PG是使用時(shí)才連接，可以用帶PG插座的網(wǎng)絡(luò)接頭，上位計(jì)算機(jī)則需使用ＰＣ／MPI適配器。,對(duì)于臨時(shí)接入的PG節(jié)點(diǎn)其MPI地址可設(shè)為0；或設(shè)為最高M(jìn)PI地址

12、如126，然后用S7組態(tài)軟件確定此MPI網(wǎng)所預(yù)設(shè)的最高地址，如果預(yù)設(shè)的小，則把網(wǎng)絡(luò)里的最高M(jìn)PI地址改為與這臺(tái)PG—樣的最高M(jìn)PI地址。 網(wǎng)絡(luò)插頭如果是安裝在段的起點(diǎn)和終點(diǎn)，必須將插頭上的終端電阻接通(ON)。,2）網(wǎng)絡(luò)中繼器（RS485）,網(wǎng)絡(luò)中繼器可以放大信號(hào)并帶有光電隔離，所以可用于擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)間的連接距離(最多增大20倍)；也可用作抗干擾隔離，如用于連接下接地的節(jié)點(diǎn)和接地的MPI編程裝置的隔離器。對(duì)于MPI網(wǎng)絡(luò)系

13、統(tǒng)，在接地的設(shè)備和不接地的以備之間連接時(shí)，應(yīng)該注意RS485中繼器的連接與使用。,7.1.3 設(shè)置MPI參數(shù),設(shè)置MPI參數(shù)可分為兩部分：PLC側(cè)和PC側(cè)MPI的參數(shù)設(shè)置。 1. PLC側(cè)參數(shù)設(shè)置： 在通過HW Config進(jìn)行硬件組態(tài)時(shí)雙擊“CPU313C”后出現(xiàn)如圖7.5所示,圖7.5 “HW Config”對(duì)話框中配置硬件,再點(diǎn)擊上圖中的“Properties”按鈕來設(shè)置CPU的MPI屬性，

14、包括地址及通信速率，具體操作如圖7.6所示。,圖7.6 設(shè)置CPU的MPI屬性,注意： 在通常應(yīng)用中不要改變MPI通信速率。請(qǐng)注意在整個(gè)MPI網(wǎng)絡(luò)中通信速率必須保持一致，且MPI站地址不能沖突。,2.PC側(cè)參數(shù)設(shè)置,在PC側(cè)同樣也要設(shè)置MPI參數(shù)，在STEP7軟件 SIMATIC Manager界面下點(diǎn)擊菜單“Options”選項(xiàng)的“Set PG/PC Interface”(圖7.7所示)(或“控制面板”中選中“Set PG/PC

15、 Interface”)例如用CP5611作為通訊卡，如圖7.8所示，選擇“CP5611（MPI）”后點(diǎn)擊OK即可。設(shè)置完成后，將STEP7中的組態(tài)信息下載到CPU中。,,,圖7.7 點(diǎn)擊“Options”選項(xiàng)的“Set PG/PC Interface”界面,圖7.8 選擇“CP5611（MPI）”界面,7.1.4 PC側(cè)的MPI通信卡的類型,1. PC Adapter(PC適配器)一端連接PC的RS232口或通用串行總線（US

16、B）口，另一端連接CPU的MPI，它沒有網(wǎng)絡(luò)診斷功能，通信速率最高為1.5Mbit/s,價(jià)格較低。 2. CP5511 PCMCIA TYPE Ⅱ卡，用于筆記本電腦編程和通信，它具有網(wǎng)絡(luò)診斷功能，通信速率最高為12Mbit/s,價(jià)格相對(duì)較高。 3. CP5512 PCMCIA TYPE ⅡCardBus（32位）卡，用于筆記本電腦編程和通信，具有網(wǎng)絡(luò)診斷功能，通信速率最高為12Mbit/s,價(jià)格相對(duì)較高。,4.

17、CP5611 PCI卡，用于臺(tái)式電腦編程和通信，此卡具有網(wǎng)絡(luò)診斷功能，通信速率最高為12Mbit/s,價(jià)格適中。 5. CP5613 PCI卡（替代原CP5412卡），用于臺(tái)式電腦編程和通信，它具有網(wǎng)絡(luò)診斷功能，通信速率最高為12Mbit/s,并帶有處理器，可保持大數(shù)據(jù)量通信的穩(wěn)定性，一般用于PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)也具有MPI功能，價(jià)格相對(duì)最高。 了解上述功能后，可以很容易地選擇適合自己應(yīng)用的通信卡，在

18、CP 通信卡的代碼中，5代表PCMCIA接口，6代表PCI總線，3代表有處理器。,7.2 掌握S7-300PLC的MPI通訊方法,本節(jié)主要通過兩個(gè)實(shí)例，簡(jiǎn)要、直觀的介紹用S7-300PLC的全局?jǐn)?shù)據(jù)塊進(jìn)行MPI通訊和無組態(tài)的MPI通訊的方法，使讀者可以快速、準(zhǔn)確的掌握S7-300PLC的MPI的使用方法。,7.2.1 掌握全局?jǐn)?shù)據(jù)塊進(jìn)行MPI通訊的方法,1. 全局?jǐn)?shù)據(jù)塊通訊方式的概述 在MPI網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)

19、中央處理單元(CPU)之間能相互交換少量數(shù)據(jù)，只需關(guān)心數(shù)據(jù)的發(fā)送區(qū)和接收區(qū),這一過程稱做全局?jǐn)?shù)據(jù)塊通訊。全局?jǐn)?shù)據(jù)塊的通訊方式是在配置PLC硬件的過程中,組態(tài)所要通訊的PLC站之間的發(fā)送區(qū)和接收區(qū),不需要任何程序處理,這種通訊方式只適合S7-300/400 PLC之間相互通訊。下面以例子說明全局?jǐn)?shù)據(jù)塊通訊的具體方法和步驟。,2. 網(wǎng)絡(luò)配置圖7.9,圖7.9 網(wǎng)絡(luò)配置圖,3. 硬件和軟件需求 硬件：

20、 CPU313C CPU313C MPI電纜 軟件：STEP 7 V5.2 SP24. 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)及參數(shù)設(shè)置步驟。 (1) 建立MPI網(wǎng)絡(luò) 在STEP 7中建立一個(gè)新項(xiàng)目，如MPIEXE1_GD,在此項(xiàng)目下插入兩個(gè)PLC站，分別為STATION1(CPU313C)和STATION2(CPU313C)，并分別插入CPU

21、完成硬件組態(tài)，建立MPI網(wǎng)絡(luò)并配置MPI的站地址和通信速率，本例中MPI的站地址分別設(shè)置為2號(hào)站和4號(hào)站，通信速率為187.5kbit/s。,圖7.10 右擊“MPI（1）”選擇 “Define Global Data”,(2) 組態(tài)數(shù)據(jù)的發(fā)送區(qū)和接收區(qū) 如圖7.10所示，右擊“MPI（1）”或選擇“Options”項(xiàng)下的“Define Global Data”進(jìn)入組態(tài)畫面，如圖7.11所示。,圖7.11選擇 “Define

22、 Global Data”進(jìn)入組態(tài)畫面,(3) 插入所有需要通信的CPU 雙擊“GD ID”右邊的CPU欄選擇需要通信的CPU。CPU欄總共有15列，這就意味著最多有15個(gè)CPU能夠參與通信。在每個(gè)CPU欄底下填上數(shù)據(jù)的發(fā)送區(qū)和接收區(qū)，例如第一列的CPU313C（1）的發(fā)送區(qū)填為“DB1.DBB0:12”(DB1.DBB0:12表示從DB1.DBB0開始的22個(gè)字節(jié)),然后在菜單“Edit”下選擇“Sender”設(shè)置為發(fā)送區(qū)，該方

23、格變?yōu)樯钌?，同時(shí)在單元中的左端出現(xiàn)符號(hào)“＞”，表示在該行中CPU313C（1）為發(fā)送站，在該單元中輸入要發(fā)送的全局?jǐn)?shù)據(jù)的地址。只能輸入絕對(duì)地址，不能輸入符號(hào)地址。包含定時(shí)器和計(jì)數(shù)器地址的單元只能作為發(fā)送方。在每一行中應(yīng)定義一個(gè)且只能有一個(gè)CPU作為數(shù)據(jù)的發(fā)送方，而接收方可以有多個(gè)。同一行中各個(gè)單元的字節(jié)數(shù)應(yīng)相同。,點(diǎn)擊第二列的CPU313C（2）下面的單元，輸入MB20:12(表示從MB20開始的12B)，該格的背景為白色，表示在該行中

24、CPU313C（2）是接收站。編譯保存后，把組態(tài)數(shù)據(jù)分別下載到相應(yīng)CPU中，這樣就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)通信了，如圖7.12所示。地址區(qū)可以為DB、M、I、Q區(qū)，S7-300地址區(qū)長(zhǎng)度最大為22字節(jié)，發(fā)送區(qū)和接收區(qū)的長(zhǎng)度必須一致。如果數(shù)據(jù)包由若干個(gè)連續(xù)的數(shù)據(jù)區(qū)組成，一個(gè)連續(xù)的數(shù)據(jù)區(qū)占用的空間為數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)的字節(jié)數(shù)加上兩個(gè)頭部說明字節(jié)。一個(gè)單獨(dú)的雙字占6B，一個(gè)單獨(dú)的字占4B，一個(gè)單獨(dú)的字節(jié)占3B，一個(gè)單獨(dú)的位也占3B。例如DB2.DBB0:10和QW

25、0：5一共占用22B（第一個(gè)連續(xù)數(shù)據(jù)區(qū)的兩個(gè)頭部說明字節(jié)不包括在22B之內(nèi)）,圖7.12 各個(gè)CPU欄底下設(shè)置數(shù)據(jù)的發(fā)送區(qū)和接收區(qū),程序詳見 實(shí)訓(xùn)十三(4) 多CPU通訊 多CPU通訊首先要了解GD ID參數(shù),編譯以后,每行通信區(qū)都會(huì)有GD ID號(hào),如圖7.13所示。,圖7.13 GD ID參數(shù),(Ⅰ) 參數(shù)A： 全局?jǐn)?shù)據(jù)塊的循環(huán)數(shù)。每個(gè)循環(huán)數(shù)表示和一個(gè)CPU通信。例如S7-300 CPU通信，兩個(gè)發(fā)送與接收是一個(gè)循

26、環(huán)，圖中CPU313C（1）和CPU313C（2）組成1號(hào)GD環(huán)，兩個(gè)CPU向?qū)Ψ桨l(fā)送GD包，同時(shí)接收對(duì)方的GD包，相當(dāng)于全雙工點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方式。支持的循環(huán)數(shù)與CPU有關(guān)，S7-300 CPU最多為4個(gè)，即最多能和4個(gè)CPU通信。,(Ⅱ)參數(shù)B： 全局?jǐn)?shù)據(jù)塊的個(gè)數(shù)。表示一個(gè)循環(huán)有幾個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)塊，例如兩個(gè)S7站相互通信，一個(gè)循環(huán)有兩個(gè)數(shù)據(jù)塊，如圖7.14所示。,圖7.14 參數(shù)B示例,（Ⅲ）參數(shù)C： 一個(gè)數(shù)據(jù)包里的數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)。參考圖圖7

27、.15，CPU313C SIMATIC 300（1）的CPU發(fā)送3組數(shù)據(jù)到SIMATIC 300（2）的CPU，3個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)是一個(gè)數(shù)據(jù)包。,圖7.15 參數(shù)C示例,對(duì)于參數(shù)A、B、C的介紹只是為了優(yōu)化數(shù)據(jù)的接收區(qū)和發(fā)送區(qū)，減少CPU的通信負(fù)載。簡(jiǎn)單應(yīng)用可以不用考慮這些參數(shù)，GD ID編譯后會(huì)自動(dòng)生成。(5)通信的診斷 在多個(gè)CPU通信時(shí)，有時(shí)通信會(huì)中斷，可通過下述方法進(jìn)行檢測(cè)： 在編譯完成后，在菜單“View”中分

28、別點(diǎn)擊“Scan Rates”和“GD Status”,可以查看掃描系數(shù)和狀態(tài)字，如圖7.16所示。,圖7.16查看掃描系數(shù)和狀態(tài)字,(Ⅰ)SR： 掃描頻率系數(shù)。圖中，SR1.1為225，表示發(fā)送更新時(shí)間為225xCPU循環(huán)時(shí)間，SR范圍為1～225。通信中斷的問題往往是因掃描時(shí)間設(shè)置得過快引起的，可根據(jù)需要適當(dāng)增大。(Ⅱ)GDS： 每包數(shù)據(jù)的狀態(tài)字（雙字），參見表7.2。,表 7.2 狀態(tài)字對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤狀態(tài),(Ⅲ)

29、GST: 所有GDS進(jìn)行邏輯或運(yùn)算的結(jié)果。用CP5511/5611等通信卡可以首先診斷接線是否可靠，如上例中S7-300（1）MPI地址是2，S7-300（2）MPI地址是4，用CP通信卡連接到MPI網(wǎng)上（必須是帶有有編程口的PROFIBUS總線連接器）可以讀出2、4號(hào)站地址，具體方法是依次點(diǎn)擊“控制面板”→“Set PG/PC Interface”→“Diagnostics（診斷）”→“Read”讀出所以在網(wǎng)上的站地址，如圖7.17所

30、示。0號(hào)站為CP5611的站地址，如果沒有讀出2、4號(hào)站地址，說明硬件連接或軟件設(shè)置有問題，需要進(jìn)一步具體分析。,圖7.17 點(diǎn)擊 “Read”后讀出所以在網(wǎng)上的站地址,(6)事件觸發(fā)的數(shù)據(jù)傳送 如果我們需要控制數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收，比如在某一事件或某一時(shí)刻，接收和發(fā)送所需要的數(shù)據(jù)，這時(shí)將用到事件觸發(fā)的數(shù)據(jù)傳送方式。這種通信方式是通過調(diào)用CPU的系統(tǒng)功能SFC60（GD_SND）和SFC61（GD_RCV）來完成的，而且只支持S7-40

31、0的CPU，并且相應(yīng)設(shè)置CPU的SR（掃描頻率）為0。,7.2.2 掌握無組態(tài)的MPI通訊方法,無組態(tài)的MPI通訊需要調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFC65～SFC69來實(shí)現(xiàn)，這種通信方式適合于S7-300、S7-400和S7-200之間的通信,是一種應(yīng)用廣泛、經(jīng)濟(jì)的通信方式。 通過調(diào)用SFC來實(shí)現(xiàn)的MPI通信又可分為兩種方式：雙邊編程通信方式和單邊編程通信方式。調(diào)用系統(tǒng)功能通信方式不能和全局?jǐn)?shù)據(jù)通信方式混合使用。,1.雙邊編

32、程通信方式 (1)概述 在通信的雙方都需要調(diào)用通信塊,一方調(diào)用發(fā)送塊發(fā)送數(shù)據(jù),另一方就要調(diào)用接收塊來接收數(shù)據(jù)。這種通信方式適用S7-300/400之間的通信，發(fā)送塊是SFC65 “X_SEND”，接收塊是SFC66 “X_RCV”。下面舉例說明怎樣調(diào)用系統(tǒng)功能來實(shí)現(xiàn)通信。(2)網(wǎng)絡(luò)配置圖7.18,圖7.18 網(wǎng)絡(luò)配置圖,(3) 硬件和軟件需求 硬件： CPU313C、

33、 CPU313C、 MPI電纜 軟件：STEP 7 V5.2 SP2,(4)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)及參數(shù)設(shè)置步驟 (Ⅰ)新建項(xiàng)目： 在SIMATIC Manager界面下，建立一個(gè)項(xiàng)目，加入兩個(gè)300 Station。然后在HW Config中分別對(duì)這兩個(gè)300 Station進(jìn)行硬件組態(tài)，設(shè)置MPI地址，在這里SIMATIC 300（1）的CPU的MPI地址為2，

34、SIMATIC 300（2）的CPU的MPI地址為4。最后把組態(tài)信息下載到兩臺(tái)PLC中。,(Ⅱ)編程： 首先在SIMATIC 300（1）的CPU下插入OB35，把發(fā)送方的程序?qū)懭隣B35中（見圖7.19）。,圖7.19插入OB35對(duì)話框,雙擊OB35進(jìn)入程序編輯界面，點(diǎn)擊“Libraries”→“Standard Library”→“System Function Blocks”,選擇SFC65 “X_SEND”后見圖7.20。圖7.

35、21中當(dāng)REQ的值等于“TURE”后就把M20.0開始的5個(gè)字節(jié)發(fā)送出去。,,圖7.20 雙擊OB35進(jìn)入發(fā)送站的程序編輯界面,發(fā)送站的程序編好后，接下來在SIMATIC 300（2）的CPU的OB1里編寫接收方程序。同樣雙擊OB1進(jìn)入程序編輯界面，點(diǎn)擊“Libraries”→“Standard Library”→“System Function Blocks”,選擇SFC66 “X_RCV”（見圖7.21）。通過下面這個(gè)程序SIM

36、ATIC 300（2）的CPU就可以接收SIMATIC 300（1）的CPU發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，并存放在MB50～MB54中。,圖7.21 雙擊OB1進(jìn)入接收站的程序編輯界面注意：在程序編寫時(shí)SFC65 “X_SENG”和SFC66 “X_RCV”必須成對(duì)使用。,程序中參數(shù)說明見表7.3和表7.4。,表7.3 SFC65 “X_SEND”參數(shù)說明,2. 單邊編程通信方式,與雙邊編程通信方式不同，單邊編程通信只在一方PLC內(nèi)編寫通信程

37、序，即客戶機(jī)與服務(wù)器的訪問模式。編寫程序一方的PLC作為客戶機(jī)，無需編寫程序一方的PLC作為服務(wù)器，客戶機(jī)調(diào)用SFC通信塊訪問服務(wù)器。這種通信方式適合S7-300/400/200之間的通信，S7-300/400的CPU可以同時(shí)作為客戶機(jī)和服務(wù)器，S7-200只能作為服務(wù)器。SFC67“X­_GET”用來將服務(wù)器指定數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)讀回并存放到本地的數(shù)據(jù)區(qū)中， SFC68 “X_PUT” 用來將本地?cái)?shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)寫到服務(wù)器中指定的

38、數(shù)據(jù)區(qū)。下面舉例說明怎樣調(diào)用系統(tǒng)功能來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)300 Station的通信。,(1)網(wǎng)絡(luò)配置圖7.22,(2) 硬件和軟件需求,硬件： CPU313C、 CPU313C、 MPI電纜軟件：STEP 7 V5.2 SP2,(3) 新建項(xiàng)目： 同樣在SIMATIC Manager界面下，建立一個(gè)項(xiàng)目，加入兩個(gè)300 Station。硬件組態(tài)與做雙邊編程通訊方式相同。把組態(tài)信息下

39、載到CPU中。 在SIMATIC 300（1）的CPU下插入OB35，雙擊OB35進(jìn)入程序編輯界面，點(diǎn)擊“Libraries”→“Standard Library”→“System Function Blocks”,選擇SFC68 “X_PUT”（見圖7.23）。,圖7.23 選擇SFC68 “X_PUT”,雙擊SIMATIC 300（1）的CPU下的OB1，進(jìn)入程序編輯界面，點(diǎn)擊“Libraries

40、”→“Standard Library”→“System Function Blocks”,選擇SFC67 “X_GET”（見圖7.24）。,圖7.24 選擇SFC67 “X_GET”,注意：無論運(yùn)用雙邊編程通信方式還是單邊編程通信方式，最好在SIMATIC Manager界面下插入OB82、OB86、OB122，并下載到CPU中，可以防止通信時(shí)系統(tǒng)出錯(cuò)。(4) 項(xiàng)目說明： Ⅰ、利用無組態(tài)的MPI通信方式不能和全局?jǐn)?shù)據(jù)通信方

41、式混合使用。 Ⅱ、對(duì)于單邊編程通信方式，只有主動(dòng)站才能調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFC67、SFC68。 Ⅲ、在雙邊編程通信方式和單邊編程通信方式中，每次塊（SFC65、SFC66、SFC67、SFC68）調(diào)用最多76個(gè)字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)。對(duì)于S7-300CPU，數(shù)據(jù)傳送的數(shù)據(jù)一致性是8個(gè)字節(jié)，對(duì)于S7-400CPU則是全長(zhǎng)。如果連接到S7-200，必須考慮到S7-200只能用作一個(gè)被動(dòng)站。,7.3 實(shí)訓(xùn)十三 三個(gè)S7-300之間的MP

42、I通訊,多個(gè)S7-300之間的MPI通信方法在實(shí)際工業(yè)控制中非常普遍，本實(shí)訓(xùn)以一個(gè)313C為主站，另兩個(gè)313C為從站，介紹了三個(gè)S7-300PLC(CPU313C)構(gòu)成的MPI通訊的方法。,7.3.1 通訊要求/硬件連接,通訊要求:三個(gè)S7-300PLC(CPU313C)構(gòu)成MPI通訊,要求：按下第一站的按鈕I2.0，第二站的指示燈Q1.0和第三站的Q0.1會(huì)被點(diǎn)亮; 松開按鈕則會(huì)熄滅。按下第二站的按鈕I2.1控制第一站的指示燈Q0.

43、0以2.5Hz的頻率閃爍。硬件連接: 三個(gè)CPU313的PLC站通過MPI電纜連接成MPI網(wǎng)。,7.3.2通過HW Config進(jìn)行硬件組態(tài),在STEP 7的SIMATIC Manager界面下建立一個(gè)新項(xiàng)目，如項(xiàng)目名為“MPIEXE1_GD”,在此項(xiàng)目下插入三個(gè)300 Station PLC站，分別為SIMATIC 300(1) 、SIMATIC 300(2)和SIMATIC 300(3)，分別雙擊三個(gè)站的“Hardware”并分別

44、插入機(jī)架Rail和正確序列號(hào)的CPU。如圖7.30、圖7.31所示:,圖7-30 創(chuàng)建多S7-300 CPU通信項(xiàng)目,圖7-31 “HW Config”對(duì)話框中配置硬件,下面再分別雙擊各站的“CPU313C”， 如圖7.32所示，點(diǎn)中“Properties”建立MPI網(wǎng)絡(luò)并配置MPI的站地址和通信速率，本例中MPI的站地址分別設(shè)置為2號(hào)站、4號(hào)站和6號(hào)站，通信速率為187.5kbit/s。,圖7.32 分別雙擊各站的“CPU31

45、3C”點(diǎn)中“Properties”,圖7.33 建立MPI網(wǎng)絡(luò)并配置MPI的站地址,圖7.34 配置MPI的通信速率,注意：在整個(gè)MPI網(wǎng)絡(luò)中通訊速率必須保持一致，且各MPI站地址不能沖突。針對(duì)第一站的指示燈Q0.0要以2.5Hz的頻率閃爍，我們配置第一站的CPU“Cycle/Clock Memory”選項(xiàng)卡，在“Clock Memory”左面打上勾，Memory Byte：右邊填上100, 如圖7.35所示：,圖7.35

46、配置CPU“Cycle/Clock Memory”選項(xiàng)卡,“Addresses”選項(xiàng)卡上把“Input”和“Output”的起始地址改成0，如圖7.36所示。,圖7.36 配置CPU的“Addresses”選項(xiàng)卡,設(shè)置完成后，將STEP7中的組態(tài)信息“保存編譯”，將STEP7中的組態(tài)信息“保存編譯”最后“下載”到PLC, 完成硬件的組態(tài)。,7.3.3 定義全局?jǐn)?shù)據(jù)（Define global data）,1. 組態(tài)數(shù)據(jù)的發(fā)送區(qū)和接收

47、區(qū) 右擊“MPI（1）”或選擇“Options”項(xiàng)下的“Define Global Data（圖7.37）”進(jìn)入組態(tài)畫面（如圖7.38）。,圖7.37 右擊“MPI（1）”選擇 “Define Global Data”,圖7.38 選擇 “Define Global Data”進(jìn)入組態(tài)畫面,2. 插入所有需要通信的CPU 雙擊“GD ID”右邊的CPU欄選擇需要通信的CPU。第一列的CPU313C（1

48、）的發(fā)送區(qū)填為“M1.0”,然后在菜單“Edit”下選擇“Sender”設(shè)置為發(fā)送區(qū)，該方格變?yōu)樯钌?，同時(shí)在單元中的左端出現(xiàn)符號(hào)“＞”，表示在該行中CPU313C（1）為發(fā)送站，在該單元中輸入要發(fā)送的全局?jǐn)?shù)據(jù)的地址。第二、三列的CPU313C填寫內(nèi)容如圖7.39所示。,圖7.39 各個(gè)CPU欄底下設(shè)置數(shù)據(jù)的發(fā)送區(qū)和接收區(qū),7.3.4 通過LAD/STL/FBD進(jìn)行編程,分別在CPU313C（1）和CPU313C（2）中的OB1中編程，

49、如圖7.40和圖7.41所示。再分別把程序“保存”和“下載”。,圖7.40 在CPU313C（1）的OB1中編程,圖7.41 在CPU313C（2）的OB1中編程,7.3.5 下載調(diào)試,在SIMATIC Manager界面里點(diǎn)擊工具欄的“Configure Network ” 工具按鈕，如圖7.42所示：,圖7.42 點(diǎn)擊工具欄的“Configure Network ” 工具按鈕,我們注意到三個(gè)站的CPU已經(jīng)掛到了MPI網(wǎng)絡(luò)中，

50、全部選中三個(gè)站，“編譯”和“下載”， 如圖7.43和圖7.44所示。,圖7.43 全部選中三個(gè)站，“編譯”和“下載”,圖7.44 正在“編譯”和“下載”,檢查整個(gè)MPI網(wǎng)的聯(lián)接情況可以通過點(diǎn)擊工具欄的“Accessible Nodes ”工具按鈕，出現(xiàn)圖7.45。,圖7.45 整個(gè)MPI網(wǎng)的聯(lián)接情況,注意：PLC三個(gè)站的CPU模塊上的按鈕在運(yùn)行前都需打一下“STOP”再“RUN”，以免被以前PLC里的程序結(jié)果影響。,7.3.6