徐立勇

摘 要：S7通訊（S7-communication）主要用于S7-400與400、S7-400與300PLC之間的通訊，是S7系列PLC基于MPI、PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)的一種優(yōu)化的通訊協(xié)議。本文通過研究S7通訊在鍍鋅生產(chǎn)線上PLC中的應用，闡述了不同PLC內(nèi)CPU的雙邊通訊方法等，從此論文的技術角度來說，對作為維護行業(yè)的人員業(yè)務水平提升奠定了基礎。

關鍵詞：S7通訊 工業(yè)以太網(wǎng) 雙邊

中圖分類號：TP278 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（b）-0029-01

1 S7通訊協(xié)議分類

PLC通訊協(xié)議主要可分為：MPI、PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)三種。

1.1 MPI通訊協(xié)議

MPI是多點接口的簡稱。S7-300/400 CPU都集成了MPI通信協(xié)議和MPI的物理層RS-485接口。最大傳輸速率為12M Bit/S。PLC通過MPI能同時連接運行STEP 7的編程器、計算機、人機界面（HMI）及其它SIMATIC S7 M7和C7。STEP 7用戶界面提供了PLC硬件組態(tài)功能，使得PLC硬件組態(tài)很簡單。STEP 7用戶界面提供了通信組態(tài)功能，使通信組態(tài)也變得簡單。聯(lián)網(wǎng)的CPU可以通過MPI接口實現(xiàn)全局數(shù)據(jù)（GD）服務，周期性地相互進行數(shù)據(jù)交換。每個CPU可以使用的MPI連接總數(shù)與CPU的型號有關。

1.2 PROFIBUS通訊協(xié)議

工業(yè)現(xiàn)場總線PROFIBUS是用于車間級監(jiān)控和現(xiàn)場層的通信系統(tǒng)。S7-300/400 PLC可以通過通信處理器或集成在CPU上的PROFIBUS-DP接口連接到PROFIBUS-DP網(wǎng)上。帶有PROFIBUS DP主站/從站接口的CPU能夠實現(xiàn)高速和使用方便的分布式I/O控制。PROFIBUS的物理層是RS-485接口。最大傳輸速率為12M Bit/S，最多可以與127個節(jié)點進行數(shù)據(jù)交換。網(wǎng)絡中可以串接中繼器，用光纖通信距離可達90km。

1.3 工業(yè)以太網(wǎng)

工業(yè)以態(tài)網(wǎng)用于工廠管理層和單元層的通信系統(tǒng)。用于對時間要求不太嚴格，需要傳送大量數(shù)據(jù)的場合。西門子的工業(yè)以態(tài)網(wǎng)的傳輸速率為10 M/100M Bit/S，最多可以達到1024個網(wǎng)絡節(jié)點，網(wǎng)絡的最大范圍為150 km。西門子的S7和S5 PLC通過PROFIBUS（FDL協(xié)議）或工業(yè)以態(tài)網(wǎng)ISO協(xié)議，可以利用S7和S5的通信服務進行數(shù)據(jù)交換。

2 S7通訊的實際應用

鍍鋅生產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng)共有5套S7-400PLC組成，每臺PLC機架有多個CPU，不同PLC內(nèi)的CPU之間以及同機架的CPU之間都存在通訊。下面就以不同機架之間的CPU通訊為例講述S7通訊的實際應用方式方法。

不同機架間的CPU通訊是采用工業(yè)以太網(wǎng)方式進行，機架之間通過CP443-1的以太網(wǎng)線進行互連。要想實現(xiàn)CPU之間的通訊，首先要進行硬件組態(tài)里的網(wǎng)絡設置，然后再建立相應的程序塊進行編程。本文以PLC1的第一個CPU（名稱為SSFN）和PLC2的第一個CPU（名稱為SSFP1）通訊為研究對象。介紹說明實現(xiàn)兩個不同機架CPU之間通訊需要設置的網(wǎng)絡組態(tài)和程序編程。

（1）網(wǎng)絡組態(tài)內(nèi)單擊PLC1的第一個CPU，彈出連接設置畫面。

SSFN CPU共建立了4個S7連接，分別為：SSFN CPU與本PLC的LCON CPU通訊，與PLC5的MTR CPU通訊，與PLC2的SSFP1和SSFP2 CPU通訊。與內(nèi)部CPU通訊使用的連接方式為PLC internal方式，與外部CPU通訊用到的是Ethernet方式。雙擊與SSFP1的連接，彈出通訊連接設定對話框：

通訊連接設定，為雙邊通訊，其中Establish an active connection選項勾選，代表連接方式為主動連接，Local ID號設定為55表示通訊ID號，本地接口地址10.72.2.1為PLC1的CP通訊模塊的地址，同樣伙伴地址10.72.2.2為PLC2通訊模塊的地址。同樣設定PLC2中SSFP1的通訊連接，不同的是Establish an active connection選項不用勾選，本地接口地址為PLC2的通訊模塊地址，伙伴接口地址為PLC1的通訊模塊地址，但Local ID也要設定成55，兩個ID號保持一致，這樣兩個CPU的通訊才可以建立。

（2）網(wǎng)絡組態(tài)連接完成后編譯保存即可，接下來還要進行通訊程序塊的建立。由于建立的連接雙邊通訊，因此兩個CPU通訊調(diào)用S7自帶的通訊功能塊SFB12、SFB13來完成，其中SFB12為數(shù)據(jù)發(fā)送功能塊，SFB13為數(shù)據(jù)接收功能塊。

3 結語

S7通訊有多種方式，本文僅從一種方式入手研究了S7通訊的方法，說明了完成通訊、硬件組態(tài)、程序編程方面需要做的工作，京唐冷軋鍍鋅線自動化技術水平在世界自動化水平中屬一流，即使高水平的自動化技術也離不開S7基礎理論知識，因此S7通訊技術在自動化應用中非常重要。明白了S7通訊，為以后研究整個自動化系統(tǒng)都打好了基礎，對于自動化維護行業(yè)來說，從S7通訊入手研究自動化，也是未嘗不可的。

參考文獻

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