PLC的通信功能及应用课件.pptx

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1、掌握S7-200系列PLC网络通信协议及网络通信的实现方法。,学习目标,理解计算机、文本显示器、人机界面在S7-200系列PLC网络中的作用及PLC与变频器通信的实现方法；,理解S7-200系列PLC自由端口通信协议的含义及实现方法；,1自由端口通信模式,81 S7-200系列PLC的通信协议及通信指令,811 S7-200系列PLC的自由端口通信,S7-200系列PLC的串行通信口可以由用户程序来控制，这种由用户程序控制的通信方式称为自由端口通信模式。利用自由口模式，可以实现用户定义的通信协议，可以同多种智能设备进行通信。当选择自由端口通信模式时，用户程序可通过发送接收中断、发送接收指令来控

2、制串行通信口的操作。通讯所使用的波特率、奇偶校验以及数据位数等由特殊存储器位SMB30（对应端口0）和SMBl30（对应端口1）来设定。特殊存储器位SMB30和SMB130的具体内容如表8-1所示。,在对SMB30赋值之后，通信模式就被确定。要发送数据则使用XMT指令；要接收数据则可在相应的中断程序中直接从特殊存储区中的SMB2（自由口通信模式的接收寄存）读取。若是采用有奇偶校验的自由口通信模式，还需在接收数据之前检查特殊存储区中的SMB3.0（自由口通信模式奇偶校验错误标志位，置位时表示出错）。注意：只有PLC处于RUN模式时，才能进行自由端口通讯。处于自由端口通讯模式时，不能与可编程设备通

3、讯，比如编程器、计算机等。若要修改PLC程序，则需将PLC处于STOP方式。此时，所有的自由口通信被禁止，通信协议自动切换到PPI通信模式。,1自由端口通信模式,发送指令XMT把TABLE指定的数据缓冲区的内容通过PORT指定的串行口发送出去。数据缓冲区内最多可容纳255个字符，其中缓冲区中第一个字节用于设定发送的字节数。如果指定发送结束事件与某个中断服务程序相关联，则在缓冲区内最后一个字符发送后会产生中断。通过监控发送结束标志SM4.5可以不用中断方式而将信息发送出去。,(1)数据的发送,2.自由口通信发送接收指令,接收指令RCV通过PORT指定的串行通信口把接收到的信息存入TABLE指定的

4、数据缓冲区，并且在接收信息开始或结束时产生变化。用RCV指令可接收含有一个或多个字符的缓冲区的内容，该缓冲区内最多可容纳255个字符。若为接收结束事件指定某个中断服务程序，则在接收到最后一个字符后会产生中断。通过监控SMB86可以不用中断方式就能接收信息。RCV指令允许选择(接收)信息开始或信息结束条件。可利用字符中断控制接收数据。,(2)数据的接收,2.自由口通信发送接收指令,3指令举例,例1 当输入信号I0.0接通并发送空闲状态时，将数据缓冲区VB200中的数据信息发送到打印机或显示器。,例2 用本地CPU224的输入信号I0.0上升沿控制接收来自远程CPU224的20个字符，接收完成后，

5、又将信息发送回远程PLC；当发送任务完成后用本地CPU224的输出信号Q0.1进行提示。,例3 两个PLC之间的自由口通信。已知有两台S7-224型号PLC甲和乙。要求甲机和乙机采用可编程通信模式进行数据交换。乙机的IB0控制甲机的QB0。对发送和接收的时间配合关系无特殊要求。,图8-4 甲机接收梯形图程序,例3 两个PLC之间的自由口通信。已知有两台S7-224型号PLC甲和乙。要求甲机和乙机采用可编程通信模式进行数据交换。乙机的IB0控制甲机的QB0。对发送和接收的时间配合关系无特殊要求。,1S7-200系列PLC的网络连接形式,812 S7-200系列PLC的网络通信,1）点对点通信网络

6、,2）多点网络,3）PROFIBUS网络,4）IT网络,2网络读/写通信指令,当使能输入EN有效时，通过PORT指定的通信口，根据TBL指定的表中的定义读取远程装置的数据,当使能输入EN有效时，通过PORT指定的通信口，根据TBL指定的表中的定义将数据写入远程设备中去,在执行网络读写指令时，PPI主站与从站之间传送数据的网络通信数据表（TBL）的格式如表8-6所示。,例4 要求A机用网络读指令读取B机的IB0的值后，将它写入本机的QB0，A机同时用网络写指令将它的IB0的值写入B机的QB0中。在这一网络通信过程中，B机是被动的，它不需要编写通信程序。所以只要求设计A机的通信程序。假定A机的网络

7、地址是2，B机的网络地址是3。对应的网络通信数据表如表8-8所示，对应的梯形图程序如图8-9和图8-10所示。,82 PLC与变频器之间的通讯,PLC与变频器之间的通讯在西门子产品中是分以下几个步骤来完成的：首先要在STEP7-MicroWIN编程软件上对变频器的控制通过USS协议指令进行各种设定，然后将其设定下载到PLC，最后连接变频器与PLC。当PLC进入运行状态后，就会根据USS协议指令的要求与变频器进行通信，实现对变频器的控制。,2.变频器的设置,在将变频器与PLC连接之前，需用变频器的小键盘对变频器的参数进行设置。具体操作内容如下：将变频器复位到工厂设定值，即将P944设置为1；将P

8、009设置为3，允许读/写所有参数；使用P081、P082、P083、P084、P085设定电动机的额定值；将变频器设定为远程工作方式，使P910=1；设定RS-485串行接口的波特率。可使P092选择3、4、5、6、7，它们对应的波特率分别为：3-1200波特；4-2400波特；5-4800波特；6-9600波特；7-19200波特；设置变频器的站地址，使P091=0至31；增速时间设定。可使P002=0650.00。它是以秒表示的电动机加速到最大频率所需的时间；,斜坡减速时间设定。可使P003=0650.00。它是指以秒表示的电动机减速到完全停止所需时间；串行通信超时设定。用于设定两个输入

9、数据报文之间的最大允许时间间隔。当收到了有效数据报文后开始计时，如果在规定的时间间隔内没有收到其他的数据报文，变频器将跳闸，并显示故障代码F008。可使P093在0240之间选择；串行链路额定系统设定点的设置。该点定义了相当于100%的变频器给定值。典型情况是50Hz或60H z。可使P094在0400.00 之间选择；设定USS的兼容性。使P095为1或0。当P095=1时代表分辨率为0.01Hz；当P095=0时代表分辨率为0.1Hz；EEPROM存储器控制设置。设定P971为0或1。当P971=0时，断电时不保留参数设定值；当P971=1时，断电期间仍保持更改的参数设定值。,8.3 计算

10、机/文本显示器/人机界面在PLC网络中的作用,1计算机的作用 在工厂自动化中，计算机的通信功能作为各级之间接口是十分必要的。PLC与计算机联网构成的综合系统，可使PLC与计算机互补功能的不足。对于控制，PLC对现场、对设备都极为方便，但打印图表、图形显示、中文输出就逊色一些，而这些功能正是计算机的特长。PLC与计算机联网时，计算机通常主要用于编程、修改参数、数据显示、系统管理等方面。,2文本显示器的作用,TD 200的作用主要是：显示从S7-200系列CPU读出的信息；调整选定的程序变量；强制/取消强制I/O点的ON/OFF状态；设置实时时钟及日期。,触摸屏的作用触摸屏主要作用是：通过组态画面

11、实时监视生产过程的各种状态；通过组态画面中的各种触摸键控制生产过程的启、停、运行等；通过组态画面设置系统所需参数；还可连接打印机设备输出系统运行报表等。触摸屏与PLC之间的连接如图8-15所示。,1控制要求 用NETR与NETW指令实现3台PLC的网络通信。3台PLC甲、乙、丙与计算机通过RS-485通信接口和网络连接器（见图8-16）组成一个使用PPI协议的单主站通信网络，见图8-17所示。甲作为主站，乙与丙作为从站。要求一开机，甲PLC的Q0.0.7控制的8盏灯每隔1s依次亮，接着乙PLC的Q0.0.7控制的8盏灯每隔1s依次亮，然后丙PLC的Q0.0.7控制的8盏灯每隔1s依次亮。然后再

12、从甲PLC开始24盏灯不断循环的依次亮。,通信功能举例,图8-16 网络连接器连接示意图,图8-17 3台PLC网络控制系统示意图,2程序设计（1）通信数据交换表的设置用网络读/写指令实现3台PLC的通信，必须首先为甲机PLC建立网络通信数据表如表8-18所示。,（2）设计思路 一开机，甲机Q0.0Q0.7控制的8盏灯在位移位寄存器指令的控制下以秒速度依次亮。当甲机的最后一盏灯亮以后，就停止甲机MB0的位移位，并将MB0的状态通过NETW指令写进乙机的写缓冲器VB110；这时乙机的Q0.0Q0.7控制的8盏灯通过位移位指令也以秒速度依次点亮。通过NETR指令把乙机的Q0.0Q0.7的状态读进乙

13、机的读缓冲器VB100中，然后又通过NETW指令将VB100数据表的内容写进丙机的写缓冲器VB130，当乙机的最后一盏灯亮了以后，丙机的 Q0.0Q0.7控制的灯依次亮；,通过NETR指令将丙机的QB0的状态读进丙机的读缓冲器VB120中，当丙机的最后一盏灯亮，即V120.7得电，则重新启动甲灯的依次亮。这样整个网络控制的24盏灯将按顺序依次亮。（3）甲机的通信设置及存储器初始化程序、对乙机的读写操作主程序、对丙机的读写操作主程序、彩灯移位控制主程序分别如图8-18、8-19、8-20、8-21所示。,（4）乙机（站3）及丙机（站4）彩灯移位控制主程序程序如图8-22所示。,首次扫描设置PPI

14、协议初始化位移位寄存器初始化网络通信数据交换表,图8-18 甲机通信设置及存储器初始化程序,当NETR有效且无错误时：将乙机的站地址送数据表将数据表中指针指向乙机的QB0设置读取乙机字节的个数读乙机QB0的状态,当NETW有效且无错误时：将乙机的站地址送数据表将数据表中指针指向乙机的MB0设置写到乙机的字节个数将甲机的MB0状态存数据交换表将甲机的MB0状态写入乙机的MB0中,图8-19 甲机对乙机的读写操作主程序,当NETR有效且无错误时：将丙机的站地址送数据表将数据表中指针指向丙机的QB0设置读取丙机的字节个数读丙机QB0的状态,当NETW有效且无错误时：将丙机的站地址送数据表将指针指向丙

15、机的MB0设置写到丙机的字节数将甲机的VB107状态（从乙机读出）存数据交换表将甲机的VB107状态（实际为乙机的QB0状态）写入丙机MB0中,图8-20 甲机机对丙机的读写操作主程序,在M2.0不得电时，MB0中的8位数据每隔1s钟向高位移动一位（开机时由初始化脉冲首先启动M0.0，待M0.7移出后停止移位输出；直到丙机的Q0.7得电使V127.7得电后，又开始执行移位操作）在M0.7得电的下降沿起动M2.0，停止MB0的移位将MB0的移位过程送到QB0显示,图8-21 甲机彩灯移位控制主程序,本章小结本章主要介绍S7-200系列PLC的通信协议以及通讯的实现方法。1自由口通讯是S7-200

16、系列PLC机的通讯模式之一。它由用户程序控制，设置通讯控制字节SMB30来实现，通过设置相应的特殊存储器，进行通信参数的设定，利用建立通信中断事件的连接和自由口接收与发送指令，完成自由口的通信。一旦自由口通讯模式被允许，则PLC的点对点通讯模式便被禁止。要想恢复点对点通讯协议，必须使PLC的模式开关置于STOP侧。在这一部分主要学习了两条指令：数据发送指令XMT与数据接收指令RCV。2网络通讯是S7-200系列PLC机的一大功能。通过网络读（NETR）/网络写（NETW）指令，可以实现PLC信息在点对点网络、多点网络及PROFIBUS网络中的传送。通过CP-242-1 IT通讯处理模块，还可实现PLC信息的更广泛处理。3另外还简单的介绍了计算机、文本显示器、人机界面在S7-200系列PLC网络中的作用和PLC与变频器通讯的实现。,再见！,