现场培新现场总线.docx

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现场培新现场总线

项目一设置MPI参数

一、项目介绍

MPI是MultipointInterface的简称，S7-300/400CPU都集成了MPI通讯协议，PLC通过MPI能同时连接运行STEP7的编程器、计算机、人机界面（HMI）及其它SIMATICS7、M7和C7。

是当通讯速率要求不高、通讯数据量不大时，可以采用的一种简单经济的通讯方式。

通过项目，熟悉MPI通信，学会对MPI参数进行设置，并了解各个参数的含义。

二、项目设备

1、PS3072A1只

2、CPU313C-2DP1只

3、电脑1台

4、CP5611通讯卡或PC适配器1只

5、配套软件STEP7V5.2

三、项目内容

1、在SIMATICManager下建立一个项目，并加入一个300Station。

点击“Options”，选择“SetPG/PCInterface”。

图1.1

这时会弹出“SetPG/PCInterface”对话框，计算机上要是没有安装CP5611通讯卡，请选择“PCAdapter（MPI）”（见图1.2）。

双击“PCAdapter（MPI）”，使用COM1口（见图1.3），然后点击OK。

图1.2

图1.3

如果计算机上已经安装了CP5611通讯卡后，则可以选择CP5611（MPI）（见图1.4），点击OK即可。

图1.4

注意：

MPI通信速率设置为187.5Kbps。

图1.5

2、打开HWConfig，双击CPU，弹出CPU属性框。

图1.6

点击“Properties”,对MPI地址及通讯速率进行设置（见图1.7）。

图1.7

注意：

在整个MPI网络中通讯速率必须保持一致，且各MPI站地址不能冲突。

3、设置完成后，将STEP7中的组态信息下载到CPU中。

四、项目说明

1、PCAdapter（PC适配器），一端连接PC的RS232口或通用串行总线（USB）口，另一端连接CPU的MPI，它没有网络诊断功能，通讯速率最高为1.5Mbit/s，价格较低。

2、CP5611PCI卡，用于台式计算机编程和通信，，此卡具有网络诊断功能，通信速率最高为12Mbit/s，价格适中。

3、MPI最大通信距离为50m,每个CPU可以使用MPI连接总数与CPU的型号有关，为6~64个。

4、MPI默认的传输速率为187.5Kbps，在通常应用中不要改变MPI通信速率。

项目二利用全局数据通信方式实现PLC之间的MPI通信

一、项目介绍

对于PLC之间的数据交换，只需关心数据的发送区和接收区，全局数据（GD）的通信方式是在配置在PLC硬件的过程中，通过MPI接口在CPU之间循环交换数据，用全局数据表来设置个PLC站之间的数据发送区和接收区，不需要任何程序处理，通信是自动实现的。

进一步熟悉MPI通信，学会利用全局数据的方式进行PLC之间的通信。

二、项目设备

1、PS3072A2只

2、CPU313C-2DP2只

3、电脑1只

4、MPI电缆1根

5、配套软件STEP7V5.2

三、项目内容

1、在SIMATICManager接口下，建立一个项目，加入两个300Station。

然后在HWConfig中分别对这两个300Station进行硬件组态，注意，这两个PLC的MPI地址不能冲突，同时CPU必须挂到MPI网络中（见图2.1）。

在SIMATICManager界面里点击

按钮，进入NetPro接口也可以看到两只PLC在MPI网络中的连接情况（见图2.2）。

图2.1

图2.1

2、上述工作完成后，就组态数据的发送区和接收区，再次回到SIMATICManager接口，选中MPI网络标志（见图2.2）。

点击“Options”，选择“DefineGlobalData”，进入全局数据组态画面（见图2.3）。

图2.2

图2.3

3、在全局数据画面中，插入所需要通信的CPU。

双击“GDID”所在的最上面一行中“GDID”右边的方格，在出现的“SelectCPU”对话框中，双击第一个站的CPU313C-2DP的图示（见图2.4），CPU313C-2DP便出现在最上面一行指定的方格中（见图2.5），用同样

图2.4

的方法将另一个CPU放置在最上面一行。

图2.5

4、组态数据的发送区和接收区。

在CPU下面一行中生成1号GD环1号GD包中的1号数据，即将SIMATIC300

（1）中CPU的MW0发送到SIMATIC300

（2）中CPU的QW0（见图2.6）。

图2.6

首先在SIMATIC300

（1）下面的单元中输入发送的全局数据的地址MW0，点击菜单栏里的

按钮，该单元变为深色，同时在单元中的左端出现“〉”符号，表示SIMATIC300

（1）的CPU为发送站。

点击SIMATIC300

（2）下面的单元，输入QW0，该单元的背景为白色，表示SIMATIC300

（2）的CPU是接收站。

完成全局数据的输入后，点击菜单栏里的

按钮进行编译，将各单元中的变量组合为GD包，同时生成GD环，最后下载到CPU中。

注意：

输入全局数据时只能输入绝对地址，不能输入符号地址。

包含定时器和计数器地址的单元只能作为发送方。

在每一行中应定义一个并且只能有一个CPU作为数据的发送方。

同一行中各单元的字节数应相同。

四、项目说明

1、这种通信方式只适合S7-300/400PLC之间互相通信。

2、S7-300CPU可以发送和接收的GD的个数（4个或8个）与CPU的型号有关，每个GD包地址区长度最大为22个字节；S7-400CPU可以发送和接收GD包的个数与CPU型号有关，可以发送8个或16个GD包，接收16个或32个GD包，每个GD包地址区长度最多64个字节。

3、在全局数据画面中，CPU栏总共有15列，这就意味着最多有15个CPU能够参与通信。

4、全局数据（GD）可以是输入和输出、标记、数据块中的数据、定时器和计数器。

5、编译后，每一行通信区都会有GDID号（见图2.7）。

图2.7

参数A：

全局数据的循环数。

每一个循环数表示和一个CPU通信。

例如S7-300CPU通信，两个发送和接收是一个循环，S7-400CPU之间的3个发送和接收市一个循环。

支持的循环数与CPU有关，S7-300CPU最多为4个，即最多能和4个CPU通信。

S7-400CPU414-2DP最多为8个，S7-400CPU416-2DP最多为16个。

参数B：

全局数据包的个数。

表示一个循环有几个全局数据包，例如两个S7站互相通信，一个循环有两个数据包（见图2.8）。

图2.8

参数C：

一个数据包里的数据的数据区数，（见图2.9）SIMATIC300

（1）的CPU发送3组数据到SIMATIC300

（2）的CPU，3个数据区是一个数据包。

图2.9

项目三不用连接组态的MPI通信

一、项目介绍

不用连接组态的MPI通信用于S7-300之间、S7-300/400之间、S7-300/400与S7-200之间的通信，是一种应用广泛、经济的通信方式。

无组态的MPI通信需要调用系统功能块SFC来实现，通过调用SFC来实现的MPI通信又可分为两种方式：

单边编程通信方式和双边编程通信方式。

二、项目设备

1、PS3072A2只

2、CPU313C-2DP2只

3、电脑1台

4、MPI电缆1根

5、配套软件STEP7V5.2

三、项目内容

（一）双边编程通信方式

1、在SIMATICManager界面下，建立一个项目，加入两个300Station。

然后在HWConfig中分别对这两个300Station进行硬件组态，设置MPI地址，在这里SIMATIC300

（1）的CPU的MPI地址为2，SIMATIC300

（2）的CPU的MPI地址为4。

最后把组态信息下载到两台PLC中。

2、首先在SIMATIC300

（1）的CPU下插入OB35，把发送方的程序写入OB35中（见图3.1）。

图3.1

3、双击OB35进入程序编辑界面，点击“Libraries”→“StandardLibrary”→“SystemFunctionBlocks”,选择SFC65“X_SENG”（见图3.2）。

图中当REQ的值等于“TURE”后就把M20.0开始的5个字节发送出去。

图3.2

4、发送站的程序编好后，接下来在SIMATIC300

（2）的CPU的OB1里编写接收方程序。

同样双击OB1进入程序编辑界面，点击“Libraries”→“StandardLibrary”→“SystemFunctionBlocks”,选择SFC66“X_RCV”（见图3.3）。

通过下面这个程序SIMATIC300

（2）的CPU就可以接收SIMATIC300

（1）的CPU发送过来的数据，并存放在MB50～MB54中。

图3.3

注意：

在程序编写时SFC65“X_SENG”和SFC66“X_RCV”必须成对使用。

（二）单边编程通信方式

与双边编程通信方式不同，单边编程通信只要在一方PLC内编写程序就可以，无论这一方PLC是作为发送方还是作为接收方，即单边编程通信方式带有强制性。

1、同样在SIMATICManager界面下，建立一个项目，加入两个300Station。

硬件组态与做双边编程通讯方式相同。

把组态信息下载到CPU中。

2、在SIMATIC300

（1）的CPU下插入OB35，双击OB35进入程序编辑界面，点击“Libraries”→“StandardLibrary”→“SystemFunctionBlocks”,选择SFC68“X_PUT”（见图3.4）。

图3.4

3、双击SIMATIC300

（1）的CPU下的OB1，进入程序编辑界面，点击“Libraries”→“StandardLibrary”→“SystemFunctionBlocks”,选择SFC67“X_GET”（见图3.5）。

图3.5

建议：

无论运用双边编程通信方式还是单边编程通信方式，最好在SIMATICManager界面下插入OB82、OB86、OB122，并下载到CPU中，可以防止通信时系统出错。

四、项目说明

1、利用不用连接组态的MPI通信方式不能和全局数据通信方式混合使用。

2、对于单边编程通信方式，只有主动站才能调用系统功能块SFC67、SFC68。

3、在双边编程通信方式和单边编程通信方式中，每次块（SFC65、SFC66、SFC67、SFC68）调用最多76个字节的用户数据。

对于S7-300CPU，数据传送的数据一致性是8个字节，对于S7-400CPU则是全长。

如果连接到S7-200，必须考虑到S7-200只能用作一个被动站。

4、SFC65“X_SEND”参数说明

参数名

数据类型

参数说明

REQ

BOOL

发送请求，该参数为1时发送

CONT

BOOL

为1时表示发送数据是连续的一个整体

REST_ID

WORD

接收方（对方PLC）的MPI地址

REQ_ID

DWORD

任务标识符

SD

ANY

本地PLC的数据发送区

RET_VAL

INT

故障信号

BUSY

BOOL

通信进程，为1时表示正在发送，为0时表示发送完成

5、SFC66“X_RCV”参数说明

参数名

数据类型

参数说明

EN_DT

BOOL

接收使能

RET_VAL

INT

错误代码，=W#16#7000表示无错

REQ_ID

DWORD

接收数据包的标识符

NDA

BOOL

为1时表示有新的数据包，为0时表示没有新的数据包

RD

ANY

本地PLC的数据接收区

6、SFC68“X_PUT”参数说明

参数名

参数类型

参数说明

REQ

BOOL

发送请求，该参数为1时发送

CONT

BOOL

为1时表示发送数据是连续的一个整体

DEST_ID

WORD

接收方（对方PLC）的MPI地址

VAR_ADDR

ANY

接收方（对方PLC）的数据接收区

SD

ANY

发送方（本地PLC）的数据发送区

RET_VAL

INT

故障信息

BUSY

BOOL

通信进程，为1时表示正在发送，为0时表示发送完成

7、SFC67“X_GET”参数说明

参数名

参数类型

参数说明

REQ

BOOL

发送请求，该参数为1时发送

CONT

BOOL

为1时表示发送数据是连续的一个整体

DEST_ID

WORD

对方PLC的MPI地址

VAR_ADDR

ANY

要读取的对方的数据区

RET_VAL

INT

故障信号

BUSY

BOOL

通信进程，为1时表示正在发送，为0时表示发送完成

RD

ANY

本地PLC的数据接收区

项目四组态一个带DP接口的智能DP从站

一、项目介绍

在PROFIBUS-DP网络中，某些型号的CPU可以作为DP从站。

在SIMATICS7系统中，这些现场设备称为“智能（Interllingent）DP从站”简称为“I从站”。

是PROFIBUS-DP通信中典型的从站之一。

二、项目设备

1、PS3072A2只

2、CPU313C-2DP2只

3、电脑1台

4、PROFIBUS电缆1根

5、配套软件STEP7V5.2

三、项目内容

1、打开SIMATICManager，新建一个项目，插入两个300Station。

在这里把SIMATIC300

（1）定为“主站”，把SIMATIC300

（2）定为“从站”。

2、首先对“从站”进行硬件组态，插入CPU后双击DP弹出PROFIBUS组态界面（见图4.1）。

出现PROFIBUS组态界面点击“Properties”按钮，设置CPU的PROFIBUS地址，并把CPU挂到PROFIBUS总线中（见图4.2），这里“从站”CPU的PROFIBUS地址设为4。

图4.1

图4.2

然后再次进入PROFIBUS组态界面，选择“OperatingMode”，将CPU设置为“DPSlave”（见图4.3）。

“从站”组态好后保存，这时不用也不能编译和下载。

图4.3

3、“从站”硬件组态好后，对“主站”进行硬件组态。

“主站”的组态方法和“从站”相似，只是在“OperatingMode”中将CPU设置为“DPMaster”，CPU的PROFIBUS地址设为2。

当CPU被设置为“DPMaster”后，CPU上会出现一条PROFIBUSDP总线（见图4.4）。

图4.4

“主站”硬件设置好后，就可以把“从站”与“主站”相连。

具体做法是，选择“PROFIBUSDP”→“ConfiguredStations”→“CPU31x”（见图4.5），挂到PROFIBUSDP总线上。

图4.5

这时会出现DP从站向导对话框（见图4.6），在对话框中有刚刚组态好的“从站”信息，点击“Connect”按钮，“从站”就挂入PROFIBUSDP总线中，与“主站”构成PROFIBUSDP通信（见图4.7）。

图4.6

图4.7

4、当“从站”挂入PROFIBUSDP总线，同样在DP从站向导对话框中选择“Configuration”，对通信接口区进行设置（见图4.8）。

图4.8

点击“New”,进行通信接口区设置（见图4.9）。

图4.9

Mode：

通信模式，在这里只能进行主从通信的模式。

DPaddress：

PLC的DP地址。

Addresstype：

选择“Output”对应输出区，“Input”对应输入区。

注意：

在这里一个PLC设置为“Output”，那么另一个PLC只能使“Input”。

Address：

设置通信数据区的起始地址。

注意：

通信区起始地址占用本地PLC的I/O地址，所以通信区起始地址不能与PLC自身的I/O地址冲突。

Length：

设置通信区域大小，最多32个字节。

Unit：

选择是按字节（byte）,还是按字（word）来通信。

Consistency：

选择“Unit”是按在“Unit”定义的数据格式发送，即按字节或字发送；若选择“All”表示是打包发送，每包最多32个字节。

此时通信数据大于4个字节时，应用SFC14、SFC15。

设置完成后点击“Apply”按钮确认，同样可以根据实际通信数据建立若干行，但最大不能超过244个字节（见图4.10）。

图4.10

最后，硬件组态完成，“主站”、“从站”都进行编译、下载。

建议：

在两个PLC进行主从通信时，原则上先组态从站的硬件。

5、主从站硬件组态完成后，对程序进行编辑。

当两个PLC通信传送的数据量不大于4个字节时，可以直接用“MOVE”指令传送。

在“主站”中编写发送程序（见图4.11）。

图4.11

在“从站”中编写接收程序（见图4.12）。

图4.12

上面的程序就是主站从I0.0开始发送两个字节到从站，从站的接收区域为Q0.0开始的两个字节。

其中，QW10和IW10分别对应的是两个PLC通信数据区的地址。

6、但是如果要传送的数据量大于4个字节时，用“MOVE”指令就做不到了，需要调用SFC14“DPRD_DAT”和SFC15“DPWR_DAT”。

在“Libraries”→“StandardLibrary”→“SystemFunctionBlocks”中可以调用到SFC14、SFC15。

我们先分别在“主站”和“从站”中加入一个数据块DB1、DB2，作为发送数据和接收据的存放区。

接下来同样在“主站”中编写发送程序（见图4.13），“从站”中编写接收程序（见图4.14）。

图4.13

图4.14

建议：

一定要在SIMATICManager界面下插入OB82、OB86、OB122，并下载到CPU中，可以防止通信时系统出错。

四、项目说明

1、SFC14“DPRD_DAT”参数说明

参数名

参数类型

参数说明

LADDR

WORD

要读出数据的模块输入映像区的起始地址，必须用十六进制格式

RECORD

ANY

存放读取的用户数据的目的数据区，只能使用BYTE数据类型

RET_VAL

INT

返回的故障代码

2、SFC15“DPWR_DAT”参数说明

参数名

参数类型

参数说明

LADDR

WORD

要写入数据的模块输出映像区的起始地址，必须用十六进制格式

RECORD

ANY

存放要写出的用户数据的源区域，只能使用BYTE类型

RET_VAL

INT

返回的故障代码

3、主站-从站通信数据区对应关系

项目五CPU集成PROFIBUS-DP接口连接远程站ET200M

一、项目介绍

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、ET200B、ET200X、ET200S等，ET200M是典型的模块化的分布式I/O，它适用在远程站点I/O点数量较多的情况下使用。

ET200M实物图

二、项目设备

1、PS3072A1只

2、CPU313C-2DP1只

3、ET200M接口模块IM153-11只

4、电脑1台

5、PROFIBUS电缆1根

6、配套软件STEP7V5.2

三、项目内容

1、新建一个项目，加入一个300Station。

在HWConfig中对CPU进行硬件组态，首先设置CPU的DP地址，这里设置为2，并将CPU定位“DPMaster”，这时会出现PROFIBUSDP总线。

然后，从“PROFIBUSDP”→“ET200M”→“IM153-1”里选择订货号与实际硬件设备一致的ET200M接口模块IM153-1（见图5.1）。

图5.1

注意：

在STEP7软件中会出现多个ET200M接口模块IM153-1，但只能选择与实物订货号相同的一个。

把订货号与实际硬件设备一致的IM153-1关入PROFIBUSDP总线中（见图5.2）。

会弹出IM153-1属性对话框（见图5.3），设置IM153-1的DP地址，本例中IM153-1的DP地址是4。

图5.2

图5.3

注意：

IM153-1的DP地址设置必须与实物上拨盘开关所设置的地址一致，否则将出错影响正常使用。

2、双击挂入PROFIBUSDP总线中IM153-1模块可以弹出DP从站向导对话框，点击“PROFIBUS”按钮后可以更改IM153-1的DP地址（见图5.4），但更改的地址也必须与实物上拨盘开关所设置的地址一致。

图5.4

单击关入PROFIBUSDP总线中IM153-1模块，再从“PROFIBUSDP”→“ET200M”→“IM153-1”下选择所需要插入I/O模块（见图5.5）。

然后把模块放入IM153-1所在的机架中（见图5.6）。

注意：

与插入CPU一样，机架中的第3槽是放特殊的接口模块，一般的模块不能放到第3槽。

图5.5

图5.6

注意：

IM153-1后所带的I/O模块地址是占用PLC自身的I/O地址，所以地址设置不能与PLC所带的I/O模块地址冲突。

硬件组态过程中，配置尽量要与实际硬件设备相一致，可以减少出错的机率。

最后把硬件组态信息下载到CPU中去。

3、由于IM153-1后所带的I/O模块地址是占用PLC自身的I/O地址，在程序编辑上就和在一台PLC中编程一样（见图5.7和5.8）。

图5.7

图5.8

建议：

一定要在SIMATICManager界面下插入OB82、OB86、OB122，并下载到CPU中，可以防止通信时系统出错。

四、项目说明

1、ET200M可以使用S7-300全系列模块，最多可以扩展8个模块，连接256个I/O通道。

2、ET200M的接口模块IM153-1在使用后面必须接有I/O模块，否则IM153-1不能正常使用。

另外，在硬件组态中所配置的模块信息必须和实际IM153-1后接的I/O模块一致，不然IM153-1上的SF灯会亮，无法正常使用。

项目六利用CP342-5进行PROFIBUSDP通信

一、项目介绍

CP342-5是将SIMATICS7-300和S7系列PLC连接到PROFIBUSDP总线系统的低成本的DP主/从站接口模块。

它减轻了CPU的通信负担，可以提供PROFIBUS、S7通信、S5兼容通信功能和PG/OP（编程器/操作员面板）通信，通过PROFIBUS进行配置和编程。

CP342-5实物图

二、项目设备

1、PS3072A1只

2、CPU313C-2DP1只

3、CP342-51只

4、ET200M接口模块IM153-11只

5、电脑1台

6、PROFIBUS电缆1根

7、配套软件STEP7V5.2

三、项目内容

（一）CP342-5作为DP主站进行PROFIBUS通信

1、新建一个项目，加入一个300Station。

对CPU进行硬件组态，把CPU的MPI地址和DP地址都设为2，在“SIMATIC300”→“PROFIBUS”→“CP-300”下选择与实际硬件相一致的CP342-5模块（见图6.1），拖入机架。

图6.1

当CP342-5拖入机架后会弹出属性对话框，设定CP342-5的地址为4，选择