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西门子PLC网络读写指令向导使用指南
PPI协议是专门为S7-200开发的通信协议。S7-200 CPU的通信口(Port 0、Port 1)均支持PPI通信协议。S7-200 CPU的PPI网络通信是建立在RS-485网络的硬件基础上,因此其连接属性和需要的网络硬件设备与其他RS-485网络一致。
1 网络读写(NETR/NETW)指令介绍
网络读写指令一般用于S7-200 CPU之间的PPI网络通信。PPI通信前要保证PPI网络上的所有站点都应当有各自不同的网络地址,否则通信不会正常进行。另外,网络读写指令进行编程和应用时要注意以下几点:
1) 在程序中可以使用任意条网络读写指令,但是在同一时刻,最多只能有8条网络读写指令被激活;
2) 每条网络读写指令可以从远程站点读取/写入最多16个字节的信息;
3) 使用NETR/NETW指令向导可以编辑最多24条网络读写指令,其核心是使用顺序控制指令,这样在任一时刻只有一条NETR/NETW指令有效;
4) 每个CPU的端口只能配置一个网络读写指令向导。
2 网络读写指令向导组态
2.1 硬件连接
下面通过一个实例(两台S7-200 PLC之间的通信)来介绍如何使用网络读写指令向导。首先,两个S7-200之间的硬件连接需要一根标准DP电缆加两个DP总线插头。两台S7-200的RS485通信端口连接方式,可参考以下图片中的连接方式(如果PLC有两个通信端口,则任意端口都可进行配置,本例中两个PLC均以Port 0口做PPI通信使用),如图1所示。
图1 两台PLC的网络连接
2.2 NETR/NETW向导组态过程
2.2.1设定通信站地址
首先,用PC/PPI编程电缆将两台PLC的网络站地址分别设置为2和3,波特率都为9.6Kbps。这时,将编程电缆连接到任一个CPU带可编程插口的DP插头上,查找两台PLC的站地址,如图2所示。

图2 设定两台CPU的网络地址
在本例中,选定通信地址为3的PLC为网络主站,并对其进行向导配置。选定要做为通信主站的CPU地址,点击确认后即可进入该CPU的编程界面。另外,网络读写指令向导会自动将CPU设置成主站模式,不必另行编程设置,只需为主站编写通信程序,从站直接使用通信缓冲区中的数据,或将数据整理到通信区即可。
2.2.2 向导配置步骤
进入到编程画面后,点击工具菜单栏,找到指令向导选项,准备进入网络读/写功能的向导配置模式,如图3所示。
图3 进入指令向导编程界面
打开指令向导界面,选择NETR/NETW指令功能,如图4所示。
- CPU 1510SP-1 PN 适用于基于 S7-1500 CPU 1511-1 PN 的 SIMATIC ET 200SP
- 用于基于 ET 200SP 的高性能控制解决方案
- 增强了系统和设备的可用性
- 可连接最多 64 个 IO 设备的 PROFINET IO 控制器
- PROFINET I-Device,用于连接作为智能 PROFINET 设备、带 SIMATIC 或第三方 PROFINET I/O 控制器的 CPU
- 适用于 4 个控制器的 PROFINET 共享智能设备
- PROFINET IO IRT 接口,带集成 3 端口交换机
- 经由 PROFIBUS 的等时同步模式
- 具有多种通信功能:
编程器/OP 通信,PROFINET IO,开放式 IE 通信(TCP,ISO-on-TCP 和 UDP),Web 服务器和 S7 通信 (带可装载的 FB) - 可选 PROFIBUS 主站,可用于 125 台 PROFIBUS DP 从站(带 CM DP 模块 6ES7545-5DA00-0AB0)
- 组态控制(选项处理)
- 集成运动控制功能,可以控制速度控制轴和定位轴,支持外部编码器
注
CPU 的运行需要使用 SIMATIC 存储卡。
总线适配器不在供货范围内,需要单独订购。
CPU 1510SP-1 PN 是经济型入门级 CPU,用于不连续生产技术中对处理速度和响应速度要求不高的应用。CPU 1510SP-1 PN 可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系统(PROFINET 智能设备)。集成式 PROFINET IO IRT 接口的设计形式为 3 端口交换机,这样就可以在系统中通过端口 1 和 2 建立总线型拓扑,并且也可通过端口 3 来连接编程设备/PC 或 HMI 设备。
作为智能设备使用时,CPU 1510SP-1 PN 可实现在本地对过程数据进行分布式预处理,并且仅将实际需要的信息传输到上位控制器。这样做有以下优势:
- 减轻中央控制器的工作负荷
- 缩短对现场重要信号的响应时间
- 数据量减少,总线系统上的负荷降低
- 各单元经过预测试并进行平行调试,设置更快速
- 由于自带机械装置,增加了可用性和灵活性
- 组态清晰明了
CPU 1510SP-1 PN 完全独立于中央控制器运行。如果其发生故障,CPU 1510SP-1 PN 仍继续运行。
位模块化设计的 ET 200SP I/O 系统和 CPU 1510SP-1 PN 可实现面向功能的站设计。
另外,CPU 通过易组态的块提供全面控制功能,以及通过标准化 PLC-open 块 提供连接至驱动器的能力。
CPU 1510SP-1 PN CPU 直接卡装到 DIN 导轨上,并具有:
- A powerful processor:
The CPU achieves command execution times as low as 72 ns per binary instruction. - 大容量工作存储器:
100 KB 用于程序,750 KB 用于数据 - SIMATIC 存储卡作为装载存储器;
允许附加固件更新、数据日志和归档等功能 - 位模块化扩展性,灵活性好;
任意组合达 64 个 I/O 模块(I/O 模块、工艺模块和通信模块)。最大 1 m 的站宽度。 - PROFINET IO IRT 接口,带集成 3 端口交换机:
- 端口 1 和 2 通过总线适配器来连接(CPU 1510SP-1 PN 未提供总线适配器,不使用该适配器也可运行)。
如果需要,相应的总线适配器(BA 2xRJ45 或 BA 2xFC)需单独订购。) - 端口 3 通过集成式 RJ45 接口来连接
- 集成通信功能:
- 编程器/OP 通信
- PROFINET IO
- 开放式 IE 通讯(TCP,ISO-on-TCP 和 UDP)
- Web 服务器
- S7 通信
- S7 路由
- 数据集路由
- 免维护数据备份(无电池)
- 用于错误 (Error)、运行状况 (RUN/Stop)、维护 (MT)、电源 (PWR) 以及每个端口一个链路 LED 的诊断显示
- 可选标签采用浅灰色或黄色标签条。有两种材料可供选择:
- 标签箔和带有 500 个标签条的标签卷,用于热转印打印机
- 标签纸 (280 g/m2),规格 DIN A4,每张 100 个标签条,适用于激光打印机
- ET 200SP CPU 可带有一个参考 ID 标签
- 借助于总线适配器,可实现不同的 PROFINET 连接类型
- 在标准环境条件下,BA 2xRJ45 用于通过 RJ45 插头进行连接
- 对于运行期间的机械负荷和/或更高的 EMC 要求,可使用 BA 2xFC 来直接连接 PROFINET 电缆
- 在将 AC I/O 模块或 AI Energy Meter ST 用作第一个 I/O 模块时,应将深色的基本单元用作 ET 200SP CPU 后面的第一个基本单元
S7-300
提供有大量功能,支持用户的S7-300编程、调试和维护等工作。
- 高速执行指令:
指令执行时间最低可达0.01 μs,为中低端性能设备开创了全新的应用方案。 - 浮点数运算:
可以高效率地使用浮点运算甚至复数运算功能。 - 用户友好的参数赋值:
仅需一个带有统一操作界面的软件工具,就可以完成所有模块的参数化工作。这降低了入职门槛和培训费用。 - 人机界面(HMI):
S7-300的操作系统已经集成了用户友好的人机界面服务。这些功能不再需要成本高昂的编程工作:SIMATIC HMI系统向SIMATIC S7-300请求过程数据, S7-300在期望的更新时间完成这些数据的传输工作。SIMATIC S7-300的操作系统可以自主地完成传输过程。并且完全使用相同的符号和数据库。 - 诊断功能:
CPU 的智能诊断系统持续不断地检测系统的功能、记录故障信息和特定的系统事件(例如,时间错误、模块故障等)。采用环境缓冲区记录事件信息,并带有时间截,以利于今后的故障排除。 - 口令保护:
使用密码保护功能高效、可靠地保护用户信息,以防受到非授权复制与更改。
SIMATIC S7-300符合的国家标准和国际标准有:
- DIN
- UL 认证
- CSA 认证
- FM class 1 div. 2;组别:A、B、C 和 D (温度组别:T4(≤135°C))
- ATEX 认证
- 澳大利亚标志
- 以下船级社资格认证
- 美国船级社
- 法国船级社
- 挪威船级社
- 德国船级社
- 英国劳氏船级社
- 日本船级社(NK)
- 抗震
通讯
SIMATIC S7-300的CPU 支持以下通信类型:
- 过程通讯:
对于通过总线(AS-接口、PROFIBUS DP 或者 PROFINET)实现循环寻址的I/O模块(互换过程图像)。从循环执行层调用过程通讯。 - 数据通讯:
用于自动化系统间或多个自动化系统与HMI之间的数据交换。数据通信循环地进行,也可以基于事件驱动通过块由用户程序发起。
STEP 7的操作界面极为友好,显著地简化了用户的通信功能组态工作。
数据通讯
SIMATIC S7-300拥有不同的数据通信机制:
- 使用MPI,通过全局数据通信,实现联网CPU之间的数据包循环交换。
- 借助通信功能,与其它伙伴完成事件驱动型通信。网络连接通过MPI、PROFIBUS或PROFINET实现。
全局数据
借助“全局数据通信”服务,联网CPU彼此之间可以循环地交换数据(最多可达8 GD 数据包,每周期22个字节)。据此,可以实现,例如,某个CPU访问另一个CPU的数据、位存储单元和过程图像等信息。只能通过 MPI 进行全局数据交换。组态通过STEP 7的GD表完成。
通讯功能
使用系统已经集成的块,可以建立S7/C7伙伴之间的通信服务。
这些服务是:
- 通过 MPI 进行 S7 基本通讯。
- 通过 MPI、C 总线、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网的 S7 通讯。
S7-300 可以用于: - 用作服务器时,使用MPI、C总线和PROFIBUS
- 用作服务器或客户端时,使用集成式PROFINET接口
使用reloadable块,可以建立与S5伙伴和非西门子设备之间的通信服务。
这些服务是:
- 通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的 S5 兼容通讯。
- 通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的标准通讯(非西门子系统)。
与全局数据不同的是,对于通信功能,必须为其建立通信连接。
集成到 IT 领域中
借助自动化工程组态,使用S7-300,可以更加方便地接入现代化的信息技术世界。使用CP 343-1 Advanced,可以实现以下信息技术功能:
- IP 路由;
借助IP访问列表,将IP V4报文以不低于Gigabit的速度转发至受控PROFINET接口。 - WEB 服务器;
使用标准浏览器,可以浏览大至30 MB可自由定义的HTML网页;通过FTP处理自己的文件系统中的数据 - 标准诊断页;
无需额外工具,就可以在工厂内完成插装在安装机架上的所有模块的快速诊断工作。 - E-mail;
直接从用户程序中发送认证电子邮件。电子邮件客户端设计有通知功能,可以在控制程序中直接通知用户。 - 通过 FTP 进行通讯;
大多数操作系统平台都可以使用的开放协议 - 设计有30 MB RAM文件系统,可以用作动态数据的中间存储器。
S7-300 PROFINET CPU集成有Web服务器。因此,标准Web浏览器可以读出S7-300站中的信息:
- CPU 一般信息
- 诊断缓冲区的内容
- 变量表
- 标签状态
- 模块的状态
- 报文
- 工业以太网的相关信息
- PROFINET 节点的拓扑结构
等时模式
使用系统功能“同步模式”,可以同步耦合
- 分布式信号采集、
- PROFIBUS 信号传输和
- 程序执行
总线周期时间的程序运行。
创建了自动化解决方案,可以以固定间隔时间(常量总线周期时间)捕捉并处理输入和输出信号。同时创建了前后一致的部分过程图像。
借助常量总线周期时间和分布式I/O同步信号处理技术,S7-300确保可以精确地重现规定的过程响应时间。
为同步模式系统功能提供了极为丰富的支持组件,可以处理运动控制、测量值采集和高速控制等领域的苛刻任务。
在分布式自动化解决方案中,目前的SIMATIC S7-300开始涉足重要的高速加工处理应用领域,并确保可以获得最高的精度和可重现性。这意味着可以以稳定的优质产品不断地扩大生产数量。
模块的诊断和过程监视
SIMATIC S7-300的大量输入/输出模块都具有智能功能:
- 信号采用的监控(诊断)。
- 监控来自过程的信号(硬件中断)。
诊断
诊断功能可以用来判断模块的信号采集(针对数字量模块)或者模拟量处理(针对模拟模块)是否工作于无故障状态。在诊断分析中,必须区分可参数化和非参数化诊断消息:
- 可参数赋值的诊断报文:
仅由合适的设定参数启用之后才会发出诊断消息。 - 不可参数赋值的诊断报文:
这些消息的发出是一个常规事件,即该过程与参数化无关。
如果某个诊断消息处于激活状态(例如“无传感器输入”),则模块会发起一个诊断中断(若已经为该诊断消息设置了参数,则仅在相应的参数化过程之后才会产生中断)。CPU会中断用户程序或较低优先级任务的执行,并接下来执行相关的诊断中断块(OB 82)。
- 数字量输入/输出作为 SIMATIC S7-1200 CPU 的集成 I/O 的补充
- 信号模块作为独立的模块;
可以与 SIMATIC S7-1200 的所有 CPU 一起使用(CPU 1211C 除外) - 信号板将作为模块插到 CPU 上,在空间有限的情况下使用;
可以与 SIMATIC S7-1200 的所有 CPU 一起使用 - 用于使控制器灵活地适应相关任务的要求
- 用于使用附加输入端和输出端对系统进行后续扩展
-
除了现有的集成数字量输入/输出之外,数字扩展模块还可以提供更多的数字量输入/输出使用选项s。
这为用户提供了下列优势:
- 最佳适应性:
- 使用可以根据需要混合的信号模块,用户可以使其控制器准确地满足相关任务的要求。这可以避免产生不必要的投资。可以使用带有 8 个、16 个和 32 个输入/输出通道的模块
- 在空间有限的情况下,或只需要少数附加输入/输出的情况下,可以使用信号板。通过信号板可以对 S7-1200 CPU 进行模块化扩展。这不会增加控制器所需的安装空间
- 灵活性:
如果任务后续有所扩展,可以升级控制器。更新用户程序非常简单。
信号模板
信号模块具有与基本设备相同的设计特点:
- 安装在 DIN 导轨上:
模块安装在右侧 CPU 旁边的导轨上,相互电气、机械地连接,并且通过滑块机构连接到 CPU - 直接安装:
水平或垂直安装在 DIN 导轨上或使用集成的钻孔直接安装在控制柜中 - 由于所有数字模块均配备可拆卸的连接端子(“独立接线”),所以更换方便。
信号板
信号板直接插到每个 S7-1200 CPU 前面的插座中。
- 安装:
信号板直接插到 SIMATIC S7-1200 CPU 中,因此可以电气、机械地连接到 CPU - CPU 的安装尺寸保持不变
- 由于所有信号板均配备可拆卸的连接端子(“独立接线”),所以更换方便。
说明
信号模块不能与 CPU 1211C 一起使用。
信号板可以与 SIMATIC S7-1200 的所有 CPU 一起使用。
- SIMATIC S7 系列的新型模块化微型控制器
- 包括:
- 控制器配备集成的 PROFINET IO 控制器接口,用于SIMATIC 控制器、人机界面、编程设备或其他自动化组件之间的通讯
- 带 PROFIBUS DP 主站接口的通讯模板
- 通讯模块 PROFIBUS DP 从站接口
- 用于连接到 GSM/G 移动电话网络的 GPRS 模块
- 集成的 web 服务器,带有标准和用户特定的网页
- 数据记录功能,用于在运行时从用户程序归档数据
- 强大的集成技术功能,如计数、测量、闭环控制和运动控制
- 集成数字量和模拟量 I/O
- 直接在控制器中使用的信号板
- 用于通过输入/输出通道扩展控制器的信号模块
- 用于通过附加通讯接口扩展控制器的通讯模块
- 附件,例如,电源、开关模块或 SIMATIC 存储卡
- 以最低的成本提供最大自动化性能的微型控制器。
- 安装、编程和操作都非常简单。
- 大规模集成,节省空间,功能强大。
- 适用于小型到中型的自动化工程应用。
- 既可用于简单的控制任务,也可以用于复杂的自动化任务。
- 所有 CPU 都可在独立模式、网络和分布式结构内使用。
- 适用于可编程控制器过去在经济上不可行的应用。
- 具有出色的实时性能和功能强大的通讯选件
SIMATIC S7-1200 是一款适用于机械设备制造以及工厂构建中开环和闭环控制任务的控制器。它可实现最大的自动化性能以及最为经济的成本。
由于同时采用了高性能的紧凑型模块化设计,SIMATIC S7-1200 适用于各种自动化应用。其使用范围从更换继电器和接触器一直到网络和分布式结构中复杂的自动化任务。
S7-1200 还不断开辟了以前由于经济原因而开发的特殊电子元件领域。
应用示例包括,例如:
- 布局系统
- 输送系统
- 电梯和自动扶梯
- 材料运输设备
- 金属加工机械
- 包装机械
- 印刷机器
- 纺织机械
- 混合系统
- 淡水处理厂
- 污水处理厂
- 外部显示屏
- 配电站
- 室温控制
- 加热/冷却系统控制
- 能量管理
- 消防系统
- 空调系统
- 照明控制
- 泵的控制
- 安防/门禁系统
SIMATIC S7-1200 系列由以下模块组成:
- 3 个控制器,具有不同类型的分级性能,可作为宽范围的交流或直流控制器
- 2 个信号板(模拟和数字),用于直接在 CPU 上进行的低成本模块化控制器扩展,安装空间保持不变
- 13 个不同的数字和模拟信号模块
- 2 个通讯模块 (RS232/RS485),用于通过点对点连接进行的通讯
- 带有 4 个端口的以太网开关,用于执行许多不同的网络拓扑
- PS 1207 稳定电源装置,115/230 V 交流线路电压,24 V 直流额定电压
机械特点
- 坚固耐用的紧凑型塑料外壳
- 易于接触的连接和控制元件,用前挡板保护
- 可拆卸连接端子,也适用于模拟或数字扩展模板
设备功能
- 符合国际标准:
SIMATIC S7-1200 符合 VDE、UL,、CSA 和 FM 等标准(Class I、Cat 2;危险区组别 A、B、C 和 D,T4A)。生产中采用的质量管理体系已通过 ISO 9001 认证
通讯
SIMATIC S7-1200 配备不同的通讯机制:
- 集成的 PROFINET 接口
- 通过通讯模板实现点对点连接
PROFINET 接口
集成的 PROFINET 接口允许进行下列通讯:
- 编程器
- 人机接口(HMI)设备
- 其他 SIMATIC 控制器
支持以下协议: