PLC之间的MPI通信详解Word文档格式.docx
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硬件:
CPU412-2DP、CPU313C-2DP、MPI电缆
软件:
STEP7V5.2SP1以上
3.
设置MPI参数
可分为两部分:
PLC侧和PC侧的参数设置。
(1)
PLC侧参数设置
在硬件组态时可通过点击图中“Properties”按钮来设置CPU的MPI属性,包括地址及通信速率,具体操作如图所示。
注意:
整个MPI网络中通信速率必须保持一致,且MPI地址不能冲突。
(2)
PC侧参数设置
在PC侧痛要也要设置MPI参数,在“控制面板”→“SetPG/PCInterface”中选择所用的编程卡,这里为CP5611,访问点选择“S7ONLIEN”,
4.
全局数据包通信方式
对于PLC之间的数据交换,我们只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,组态所要通讯的PLC站之间的发送区和接收区,不需要任何程序处理,这种通讯方式只适合S7-300/400PLC之间相互通讯。
实验步骤如下:
①
建立MPI网络首先打开编程软件STEP7,建立一个新项,在此项目下插入两个PLC站分别为SIMATIC400/CPU412-2DP和SIMATIC300/CPU313C-2DP,并分别插入CPU完成硬件组态,配置MPI的站号和通讯速率,在本例中MPI的站号分别设置为5号站和4号站,通讯速率为187.5Kbit/S。
②
组态数据的发送和接收区选中MPI网络,再点击菜单“Options”→“DefineGlobalDate”进入组态画面如图所示。
③
插入所有需要通讯的PLC站CPU双击GDID右边的CPU栏选择需要通讯PLC站的CPU。
CPU栏总共有15列,这就意味者最多有15个CPU能够参与通讯。
在每个CPU栏底下填上数据的发送区和接收区,例如:
CPU412-2DP的发送区为DB1.DBB0~DB1.DBB21,可以填写为DB1.DBB0:
22(其中“DB1.DBB0”表示起始地址,“22”表示数据长度)然后在菜单“edit”项下选择“Sender”作为发送区。
而CPU313C-2DP的接收区为DB1.DBB0~21,可以填写为DB1.DBB0:
22。
如图所示。
编译存盘后,把组态数据分别下载到CPU中,这样数据就可以相互交换了。
发送区和接收区的长度必须一致,地址区可以为DB、M、I、Q区,S7-300地址区长度最大为22字节,S7-400地址区长度最大为54字节。
④
通信的诊断在多个CPU通讯时,有时通讯会中断,可用通过下述方法进行监测:
在菜单“View”中点击“ScanRates”和“GDStatus”可以扫描系数和状态字,如图所示。
SR:
扫描频率系数。
如上图SR1.1为225,表示发送更新时间为225×
CPU循环时间。
范围为1~255。
通讯中断的问题往往设置扫描时间过快,可改大一些。
GSD:
每包数据的状态字(双字)。
可根据状态字编写相应的错误处理程序,结构如下:
第一位:
发送区域长度错误。
第二位:
发送区数据块不存在。
第四位:
全局数据包丢失。
第五位:
全局数据包语法错误。
第六位:
全局数据包数据对象丢失。
第七位:
发送区与接收区数据对象长度不一致。
第八位:
接收区长度错误。
第九位:
接收区数据块不存在。
第十二位:
发送方从新启动。
第三十二位:
接收区接收到新数据。
GST:
所有GDS相“OR”的结果
⑤
事件触发的数据传送如果我们需要控制数据的发送与接收,如在某一事件或某一时刻,接收和发送所需要的数据,这时将用到事件触发的数据传送方式。
这种通讯方式是通过调用CPU的系统功能SFC60(GD_SND)和SFC61(GD_RCV)来完成的,而且只支持S7-400CPU,并且相应设置CPU的SR(扫描频率)为0,可参考下图全局数据的组态画面:
编译存盘后下载到相应的CPU中,然后在S7-400中调用SFC60/61控制接收与发送。
具体程序代码为:
5.
无组态连接通信方式
无组态的MPI通信需要调用系统功能块SFC65~SFC69来实现,这种通信方式适合于S7-300、S7-400和S7-200之间的通信。
通过调用SFC来实现MPI通信又可分为两种方式:
双边通信方式和单边通信方式。
调用系统功能通信方式不能和全局数据通信方式混合使用。
双边编程通信方式
在通讯的双方都需要调用通讯块,一方调用发送块,另一方就要调用接收块来接收数据。
这种通讯方式适用S7-300/400之间通讯,发送块是SFC65(X_SEND),接收块是SFC66(X_RCV)。
①在STEP7中创建两个站STATION1,CPU为S7-412-2DP,MPI站地址为5;
STATION2,CPU为S7-313C-2DP,MPI站号为4,5号站发送2包数据给4号站,4号站判断后放在相应的数据区中。
②编程在2号站OB35中须调用SFC65,具体程序代码为:
参数说明:
REQ为发送请求,该参数为1时发送。
CONT为1表示发送数据是连续的一个整体。
DEST_ID表示对方的MPI地址。
REQ_ID表示一包数据的标识符,标识符自己定义。
SD表示发送区,以指针的格式表示,例子中第一包数据为DB1中从DBX0.0
(DBB0)以后的10个字节数据,发送区最大为76个字节。
RET_VAL表示发送的状态
BUSY为1时表示发送中止。
在这个例子中,M1.1,M1.3为1时,CPU412-2DP将发送标识符为“1”和“2”的两包数据给4号站的CPU313C-2DP。
一个CPU究竟可以和能几个CPU通讯和CPU的通讯资源有关系,这也决定SFC的调用的次数。
以上例作说明,M1.1,M1.3为1时,与4号站的连接就建立起来了,反之4号站发送,5号站接收同样要建立一个连接,也就是说两个站通讯时,若都需要发送和接收数据,则须占用两个动态连接。
通信状态可参考下图。
M1.1,M1.3为0时,此时建立的连接并没有释放,必须调用SFC69来释放连接,在上例中M1.5为1时,与4号站建立的连接断开,如下图:
在S7313C-2DP的OB1中调用接收块SFC66,具体程序代码为:
参数EN_DT表示接收使能,RET_VAL表示接收状态字,REQ_ID为接收数据包的标识符,NDA为1时表示有新的数据包,为0时则表示没有新的数据包,RD表示接收区,接收区放在DB1中从DBB0以后10个字节中。
程序中,接收块只识别数据的标识符,而不管是哪一个CPU发送的,接收从5号站CPU412-2DP发送的两包数据,当标识符为“1”且M1.3为1时,复制接收区的数据到DB2的前10个字节中(调用SFC20),当标识符为“2”时,M1.4为1,复制接收区的数据到DB3的前10个字节中。
数据传送状态如图所示。
单边编程通信方式
与双向通讯时两方都需要编写发送和接收块不同,单向通讯只在一方编写通讯程序,这也是客户机与服务器的关系,编写程序一方的CPU作为客户机,没有编写程序一方的CPU作为服务器,客户机调用SFC通讯块对服务器的数据进行读写操作,这种通讯方式适合S7-300/400/200之间通讯,S7-300/400的CPU可以同时作为客户机和服务器,S7-200只能作服务器。
SFC67(X_GET)用来读回服务器指定数据区中的数据并存放到本地的数据区中,SFC68(X_PUT)用来写本地数据区中的数据到服务器中指定的数据区中。
具体实验步骤如下:
新建项目建立两个S7站,STATION1,CPU为S7313C-2DP,MPI地址为4作为客户机;
STATION2,CPU为S7412-2DP,MPI地址为5作为服务器。
编程CPU421-2DP的OB1中调用SFC68,把本地数据区的数据DB2.DBB0开始的连续10个字节发送到CPU313C-2DP的DB1.DBB20开始的10个字节中;
调用SFC67,CPU412-1DP读出CPU313C-2DP的数据DB1.DBB0开始的10个字节放到本地DB2.DBB20开始的10个字节中。
程序代码如下图所示。
同样S7-300CPU也可以作为客户机,S7-400CPU也可以作为服务器。
6.
组态连接通信方式
MPI网络,调用系统功能块进行PLC站之间的通讯只适合于S7-300/400,S7-400/400之间的通讯,S7-300/400通讯时,由于S7-300CPU中不能调用SFB12(BSEND),SFB13(BRCV),SFB14(GET),SFB15(PUT),不能主动发送和接收数据,只能进行单向通讯,所以S7-300PLC只能作为一个数据的服务器,S7-400PLC可以作为客户机对S7-300PLC的数据进行读写操作。
S7-400/400通讯时,S7-400PLC可以调用SFB14,SFB15,既可以作为数据的服务器同时也可以作为客户机进行单向通讯,还可以调用SFB12,SFB13,发送和接收数据进行双向通讯,在MPI网络上调用系统功能块通讯,最大一包数据不能超过160个字节。
新建项目
建立两个S7的PLC站,STATION1其CPU为S7412-2DP,站地址为5,STATION2,CPU为S7313C-2DP,站地址为4,假设S7-400PLC把本地数据DB1中字节0以后的5个字节写到S7-300PLCDB1中字节0以后的5个字节中去,然后再读出S7-300PLCDB1中字节0以后的5个字节中的数据并将其放到S7-400PLC本地数据块DB2中字节0以后的5个字节中去。
组态连接及参数设置在STEP7中点击“Options”“ConfigureNetwork”进入网络组态画面,如图所示:
右键点击CPU412-2DP,选择“InsertNewConnections”新建连接。
在弹出的对话框中选择“S7connection”连接类型,并选择所需连接的CPU,这里选择CPU313C-2DP。
点击“Apply”按钮建立连接,并查看连接表的详细属性,如下图:
组态完成后编译存盘,并将连接组态分别下载到各自的CPU。
编程在PLC中调用通讯所需的系统功能块,由于是单向通讯S7-300PLC是数据的服务器,所以只能在S7-400PLC侧编程,调用SFB15写数据到S7-300PLC中如下图:
程序编制好后下载到各自的CPU站,并建立变量表测试程序的运行。
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- PLC 之间 MPI 通信 详解