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模块八 PLC的通信及综合应用 【知识目标】 1.理解S7-200 PLC的网络读写指令格式功能及编程。 2.理解通信用特殊存储器的功能。 3.掌握PPI协议的格式。 4.掌握MPI协议的格式。 5.了解PROFIBUS网络和IT网络的格式和应用。 6.掌握USS协议指令的格式和功能。 7.掌握PLC通讯技术的灵活应用。 【能力目标】 1.理解自由端口通信格式和功能,能够使用自由口通信发送/接收指令。 2.理解通信用特殊存储器的功能。 3.能够灵活应用PPI通信和MPI通信技术。 4.能够理解PROFIBUS网络和IT网络工作原理。 5.能够应用PLC和变频器进行通讯。 8.1知识链接 8.1.1 S7-200系列PLC的自由端口通信 随着计算机网络技术的发展,现代企业的自动化程度越来越高。在大型控制系统中,由于控制任务复杂,点数过多,各任务间的数字量、模拟量相互交叉,因而出现了仅靠增强单机的控制功能及点数已难以胜任的现象。所以,各PLC生产厂家为了适应复杂生产的需要,也为了便于对PLC进行监控,均开发了各自的PLC通讯技术及PLC通讯网络。 PLC的通讯就是指PLC与计算机之间、PLC与PLC之间、PLC与其它智能设备之间的数据通讯问题。 1.自由端口通信模式 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。 说明: 1)TBL指定接收/发送数据缓冲区的首地址。可寻址的寄存器地址为VB、IB、QB、MB、SMB、SB、*VD、*AC; 2)TBL数据缓冲区中的第一个字节用于设定应发送/应接收的字节数,缓冲区的大小在255个字符以内。 3)PORT指定通讯端口,可取0或1。 4)对发送XMT指令 ①在缓冲区内的最后一个字符发送后会产生中断事件9(通信端口0)或中断事件26(通信端口1),利用这一事件可进行相应的操作。 ②SM4.5(通信端口0)或SM4.6(通信端口1)用于监视通信口的发送空闲状态,当发送空闲时,SM4.5或SM4.6将置1。利用该位,可在通信口处空闲状态时发送数据。 5)对接收RCV指令 ①可利用字符中断控制接收数据 每接收完成1个字符,通信端口0就产生一个中断事件8(或通信端口1产生一个中断事件25)。接收到的字符会自动的存放在特殊存储器SMB2中。利用接收字符完成中断事件8(或25),可方便地将存储在SMB2中的字符及时取出。 ②可利用接收结束中断控制接收数据 当由TABLE指定的多个字符接收完成时,将产生接收结束中断事件23(通信端口0)或接收结束中断事件24(通信端口1),利用这个中断事件可在接收到最后一个字符后,通过中断子程序迅速处理接收到缓冲区的字符。 ③接收信息特殊存储器字节SMB86~SMB94(SMB186~SMB194) PLC在进行数据接收通信时,通过SMB87(或SMB187)来控制接收信息;通过SMB86(或SMB186)来监控接收信息。其具体字节含义如表8-4所示。 (2)发送/接收指令编程举例 【例8-1】当输入信号I0.0上升沿出现时,将数据缓冲区VB200中的数据信息发送到打印机或显示器。 编程要点是首先利用首次扫描脉冲,进行自由口通信协议的设置,即初始化自由端口;然后在发送空闲时执行发送命令。对应的梯形图程序如用8-1所示。 【例8-2】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,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。 设置通信参数SMB30=9,即无奇偶检验、有效据数位8位、波特率9600bps、自由口通信模式;不设超时时间,接收和发送使
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