西门子CPU414-3PN/DP代理商西门子代理商

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PROFIBUS的S7通信与FDL通信差别

S7通信

  S7通信概述

  1.连接的基本概念

  数据通信协议可以分为面向连接的协议和无连接的协议，前者在进行数据交换之前，必须与通信伙伴建立连接，后者用于发送单个消息。

  这两种协议在安全性方面有较大的区别，它们具有不同的传输效率。面向连接的协议具有较高的安全性，与无连接协议相比，在上层计算机中需要进行更多的处理。

  连接是指两个通信伙伴之间为了执行通信服务建立的逻辑链路，而不是指两个站之间用物理媒体(例如电缆)实现的连接。连接相当于通信伙伴之间一条虚拟的“专线”，它们随时可以用这条“专线”进行通信。一条物理线路可以建立多个连接。

  如果交换的信息非常重要，或者需要保证传输数据的完整性，应使用面向连接的协议。为了确保正确地建立连接，连接的一方必须是主动的，另一方是被动的，否则无法建立连接

  无连接协议传输的信息单元相当于电报报文，它们通常是一种独立完整的消息，有时也被称为数据报文。

  2.动态连接和静态连接

  连接分为不需要组态的动态连接和需要组态的静态连接。

  (1)不需要组态的动态连接

  PG(编程器)通信和S7基本通信不需要对连接组态，这种连接也称为动态连接，S7基本通信将在14.3节介绍。

  (2)需要组态的静态连接

  S7连接属于需要组态的连接，这类连接用STEP7集成的网络组态工具NetPro组态。组态的连接一经建立会一直保持，可以实现快速的通信，称为静态连接。与同一个通信伙伴可以建立多个连接，CPU和CP可以使用的连接的数量受到与其型号有关的连接资源的限制。

  在组态连接时，应指定通信伙伴和连接类型，以及连接的特殊属性。组态时将为每个连接自动分配一个唯一的“本地标识符”(本地ID)。在调用通信块时，需要使用本地标识符。

  3.客户机与服务器

  基于连接的通信分为单向通信和双向通信。在双向通信中，通信双方都需要调用通信块，一方调用发送块来发送数据，另一方调用接收块来接收数据。

  与双向通信不同，单向通信只需要通信的一方编写通信程序。编写通信程序一方的CPU为客户机(Client)，不需编写通信程序一方的CPU为服务器(Server)。客户机是向服务器

  请求服务的设备，它是主动的，需要调用通信块对服务器的数据进行读、写操作。服务器是提供特定服务的设备，服务经客户机要求启动。服务器是通信中的被动方，通信功能由它的操作系统执行。

  4.S7通信

  S7通信是专为SIMATICS7和C7优化设计的通信协议，提供简明、强有力的通信服务。所有S7和C7PLC都集成了S7通信服务，通过S7服务，用户程序可以读取或改写通信伙伴的数据。S7-300/400PLC广泛地使用S7通信，它主要用于S7-300/400CPU之间的主-主通信、CPU与功能模块(FM)之间、CPU与西门子人机界面TP/OP(触摸屏/操作员面板)和组态软件 WinCC之间的通信。

  S7通信可以用于工业以太网、PROFIBUS或MPI网络。这些网络的S7通信的组态和编程方法基本上相同。

  S7系统的设备可以实现下列S7功能(与设备的型号有关，有的只能实现部分功能)：

  1)编程、测试、调试和诊断S7-300/400PLC的全部STEP7在线功能。

  2)自动地与HMI(人机界面)交换数据。

  3)S7站点之间的数据传输。

  4)读、写别的S7站点的数据，通信伙伴不需要编写通信程序。

  5)控制通信伙伴CPU的停止和起动。

  6)监视通信伙伴CPU的运行状态。

  5. 用于数据交换的S7通信的SFB/FB

  用于数据交换的S7通信的SFB/FB见表4-1。在S7单向连接中，客户机调用单向通信功能块GET和PUT，读、写服务器的存储区。S7-400可以调用SFB8/SFB9和SFB12/SFB13，进行双向通信。

  表 4-1 用于S7通信数据交换的SFB/FB

西门子PLC通过PROFINET控制其他厂商变频器

案例目标

本案使用的西门子PLC为S7-1217,本案例同样适用于S7-1500。PLC的开发环境为TIAv14,使用的变频器为博能传动A1系列驱动器，通信为PROFINET通信。

PROFINET通信拓扑

添加西门子PLC

打开项目视图，点击“添加新设备”，弹出添加新设备对话框；在设备树中选择PLC型号，我选择S7-1517，点击【确定】。

安装变频器设备描述文件

点击菜单栏的“选项”按钮，选择“管理通用站描述文件(GSD)(D)”。

选择设备描述文件所在的文件路径，勾选文件，点击安装。

在“网络视图”下的“硬件目录”中，按照“其他现场设备\PROFINETIO\Drives\BONENEG\AGILE Drive\BONENGA1-CM25-PN”路径，可以找到已安装的设备描述文件。

组态设备

添加驱动器设备

点击“设备和网络”，进入网络视图页面；

将硬件目录中“”模块拖拽至网络视图空白处；

点击蓝色提示“未分配”以插入站点，选择主站“PLC_1.PROFINET接口_1”，完成与IO控制器的网络连接。

选择“拓扑视图”，用鼠标连接PLC与驱动器端口1。

组态驱动器报文

将硬件目录中的“标准报文2，PZD-2/6”模块拖拽到“设备概览”视图的插槽中，系统自动分配了输入输出地址，本例中分配的输入地址IW76,IW78,IW80,IW82,IW84,IW86;输出地址QW68,QW70。

导入第三方驱动库

打开TIA软件在【选项】中的【全局库】选择【恢复库】

在目录中找到库文件，点击打开。

选择保存的目录，点击确定。

库载入完成后，可以在TIA的【库】中找到添加的库，添加库就完成了。

速度控制块

使用速度控制块前，请将驱动器功能码C05.02设为”1：速度控制功能块”。C05.00报文类型根据实际报文类型选择。速度控制块支持的报文类型有标准报文2，标准报文4，标准报文5和标准报文7。

将库中的”Bn_VelocityControl”拖入程序中，每一个速度控制块对应一台驱动器，当多台驱动器时，注意修改速度控制块的名称，避免重复。

PZD_InAddr是对应的驱动器的输入参数的首地址，PZD_OutAddr是对应的驱动器的输出参数的首地址。

参数名称

类型

输入输出

说明

Enable

Bool

输入

0：驱动器进入开机封锁状态。

1：驱动器进入开机准备状态

Run

Bool

输入

0：停机，按照Stopmode设定的方式。

1：驱动器运行。(运行前是开机准备状态)

Quick stop

Bool

输入

1：快速停机无效。

0：快速停机有效

Fault reset

Bool

输入

0：故障复位无效

1：复位故障

Motion rotation

Bool

输入

0：正转

1：反转

Stop mode

Bool

输入

0：减速停机

1：自由停机

Target velocity

Word

输入

给定速度或给定频率。类型与Maxvelocity相同

Max velocity

Word

输入

额定速度或者额定频率。

PZD_InAddr

Word

输入

输入参数首地址，注意是数字，无”IW”类型。

PZD_OutAddr

Word

输入

输出参数首地址，注意是数字，无”QW”类型。

Ready to start bit

Bool

输出

0：当前驱动器处于开机封锁状态。

1：当前驱动器处于开机准备状态。

Run state bit

Bool

输出

0：当前驱动器处于停机状态。

1：当前驱动器处于运行状态

Fault bit

Bool

输出

0：无故障。1：驱动器故障

State word

Word

输出

驱动器状态字。

Velocity actual

Word

输出

实际速度值，与目标速度类型相同。

Current actual

Word

输出

实际输出电流值

Voltage actual

Word

输出

实际输出电压值

Error code

Word

输出

故障代码

PZD6 value

Word

输出

自定义参数

PKW控制块

PKW块支持的报文类型有标准报文6和标准报文7。

将库中的”Bn_PKW”拖入程序中，每一个速度控制块对应一台驱动器，当多台驱动器时，注意修改速PKW块的名称，避免重复。

PKW_InAddr是对应的驱动器的输入参数的首地址，PKW_OutAddr是对应的驱动器的输出参数的首地址。

参数名称

类型

输入输出

说明

Execute

Bool

输入

0:无效。1：执行读写操作

PKE

Word

输入

访问参数的Modbus地址

IND

Word

输入

读写命令

PWE1

Word

输入

写入值（单字或者双字的低位）

PWE2

Word

输入

写入值（双字的高位）

PKW_InAddr

Word

输入

输入参数首地址，注意是数字，无”IW”类型。

PKW_OutAddr

Word

输入

输出参数首地址，注意是数字，无”QW”类型。

Done

Bool

输出

读写操作完成。

Busy

Bool

输出

正在读写中。

Error

Bool

输出

读写错误。

RdVal

Array[1..2] of Word

输出

读取到的值。

ErrorCode

Bool

输出

错误代码

IND请求类型

IND值

说明

0

无请求

1

读参数(单字)

2

读参数(双字)

3

写参数(单字)

4

写参数(双字)

IND应答类型

IND值

说明

0

无应答

1

读完成(单字)

2

读完成(双字)

3

写完成(单字)

4

写完成(双字)

5

读写错误

PWE应答错误类型

PWE

说明

00

无错误

01

访问参数不存在，地址错误

02

参数超限

03

参数为只读参数，不允许写

04

无权限访问

05

停机修改

06

IND操作码错误

实例程序供大家学习，实例程序使用S7-1500通过PROFINET控制8台博能传动A1系列驱动器,程序包含一个Wincc的组态界面。

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版权声明：本文为CSDN博主「省身求是」的原创文章，遵循CC4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。

原文链接：https://blog.csdn.net/zhouhongkun7/article/details/104966159/