SIMATIC S7通訊在鍍鋅生產線上的應用

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和工業以太網的一種優化的通訊協議。本文通過研究S7通訊在鍍鋅生產線上PLC中的應用，闡述了不同PLC內CPU的雙邊通訊方法等，從此論文的技術角度來說，對作為維護行業的人員業務水平提升奠定了基礎。

關鍵詞：S7通訊 工業以太網 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通訊協議分類

PLC通訊協議主要可分為：MPI、PROFIBUS和工業以太網三種。

1.1 MPI通訊協議

MPI是多點接口的簡稱。S7-300/400 CPU都集成了MPI通信協議和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硬件組態功能，使得PLC硬件組態很簡單。STEP 7用戶界面提供了通信組態功能，使通信組態也變得簡單。聯網的CPU可以通過MPI接口實現全局數據（GD）服務，周期性地相互進行數據交換。每個CPU可以使用的MPI連接總數與CPU的型號有關。

1.2 PROFIBUS通訊協議

工業現場總線PROFIBUS是用于車間級監控和現場層的通信系統。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網上。帶有PROFIBUS DP主站/從站接口的CPU能夠實現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個節點進行數據交換。網絡中可以串接中繼器，用光纖通信距離可達90km。

1.3 工業以太網

工業以態網用于工廠管理層和單元層的通信系統。用于對時間要求不太嚴格，需要傳送大量數據的場合。西門子的工業以態網的傳輸速率為10 M/100M Bit/S，最多可以達到1024個網絡節點，網絡的最大范圍為150 km。西門子的S7和S5 PLC通過PROFIBUS（FDL協議）或工業以態網ISO協議，可以利用S7和S5的通信服務進行數據交換。

2 S7通訊的實際應用

鍍鋅生產線自動化控制系統共有5套S7-400PLC組成，每臺PLC機架有多個CPU，不同PLC內的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通訊是采用工業以太網方式進行，機架之間通過CP443-1的以太網線進行互連。要想實現CPU之間的通訊，首先要進行硬件組態里的網絡設置，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。介紹說明實現兩個不同機架CPU之間通訊需要設置的網絡組態和程序編程。

（1）網絡組態內單擊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）網絡組態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通訊調用S7自帶的通訊功能塊SFB12、SFB13來完成，其中SFB12為數據發送功能塊，SFB13為數據接收功能塊。

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、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都打好了基礎，對于自動化維護行業來說，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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[3] 邊春元，任雙艷，滿永奎.S7-300/400PLC實用開發指南[M].機械工業出版社，2007.endprint