S7通信

  S7通信概述

  1. 連接的基本概念

  數(shù)據(jù)通信協(xié)議可以分為面向連接的協(xié)議和無連接的協(xié)議，前者在進(jìn)行數(shù)據(jù)交換之前，必須與通信伙伴建立連接，后者用于發(fā)送單個(gè)消息。

  這兩種協(xié)議在安全性方面有較大的區(qū)別，它們具有不同的傳輸效率。面向連接的協(xié)議具有較高的安全性，與無連接協(xié)議相比，在上層計(jì)算機(jī)中需要進(jìn)行更多的處理。

  連接是指兩個(gè)通信伙伴之間為了執(zhí)行通信服務(wù)建立的邏輯鏈路，而不是指兩個(gè)站之間用物理媒體(例如電纜)實(shí)現(xiàn)的連接。連接相當(dāng)于通信伙伴之間一條虛擬的“專線”，它們隨時(shí)可以用這條“專線”進(jìn)行通信。一條物理線路可以建立多個(gè)連接。

  如果交換的信息非常重要，或者需要保證傳輸數(shù)據(jù)的完整性，應(yīng)使用面向連接的協(xié)議。為了確保正確地建立連接，連接的一方必須是主動的，另一方是被動的，否則無法建立連接

  無連接協(xié)議傳輸?shù)男畔卧喈?dāng)于電報(bào)報(bào)文，它們通常是一種獨(dú)立完整的消息，有時(shí)也被稱為數(shù)據(jù)報(bào)文。

  2. 動態(tài)連接和靜態(tài)連接

  連接分為不需要組態(tài)的動態(tài)連接和需要組態(tài)的靜態(tài)連接。

  (1)不需要組態(tài)的動態(tài)連接

  PG(編程器)通信和S7基本通信不需要對連接組態(tài)，這種連接也稱為動態(tài)連接，S7基本通信將在14.3節(jié)介紹。

  (2)需要組態(tài)的靜態(tài)連接

  S7連接屬于需要組態(tài)的連接，這類連接用STEP7集成的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)工具NetPro組態(tài)。組態(tài)的連接一經(jīng)建立會一直保持，可以實(shí)現(xiàn)快速的通信，稱為靜態(tài)連接。與同一個(gè)通信伙伴可以建立多個(gè)連接，CPU和CP同時(shí)可以使用的連接的數(shù)量受到與其型號有關(guān)的連接資源的限制。

  在組態(tài)連接時(shí)，應(yīng)指定通信伙伴和連接類型，以及連接的特殊屬性。組態(tài)時(shí)將為每個(gè)連接自動分配一個(gè)唯一的“本地標(biāo)識符”(本地ID)。在調(diào)用通信塊時(shí)，需要使用本地標(biāo)識符。

  3.客戶機(jī)與服務(wù)器

  基于連接的通信分為單向通信和雙向通信。在雙向通信中，通信雙方都需要調(diào)用通信塊，一方調(diào)用發(fā)送塊來發(fā)送數(shù)據(jù)，另一方調(diào)用接收塊來接收數(shù)據(jù)。

  與雙向通信不同，單向通信只需要通信的一方編寫通信程序。編寫通信程序一方的CPU 為客戶機(jī)(Client)，不需編寫通信程序一方的CPU為服務(wù)器(Server)?？蛻魴C(jī)是向服務(wù)器

  請求服務(wù)的設(shè)備，它是主動的，需要調(diào)用通信塊對服務(wù)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀、寫操作。服務(wù)器是提供特定服務(wù)的設(shè)備，服務(wù)經(jīng)客戶機(jī)要求啟動。服務(wù)器是通信中的被動方，通信功能由它的操作系統(tǒng)執(zhí)行。

  4. S7通信

  S7通信是專為SIMATICS7和C7優(yōu)化設(shè)計(jì)的通信協(xié)議，提供簡明、強(qiáng)有力的通信服務(wù)。所有S7和C7PLC都集成了S7通信服務(wù)，通過S7服務(wù)，用戶程序可以讀取或改寫通信伙伴的數(shù)據(jù)。S7-300/400PLC廣泛地使用S7通信，它主要用于S7-300/400 CPU之間的主-主通信、CPU與功能模塊(FM)之間、CPU與西門子人機(jī)界面TP/OP(觸摸屏/操作員面板)和組態(tài)軟件 WinCC 之間的通信。

  S7通信可以用于工業(yè)以太網(wǎng)、PROFIBUS或MPI網(wǎng)絡(luò)。這些網(wǎng)絡(luò)的S7通信的組態(tài)和編程方法基本上相同。

  S7系統(tǒng)的設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)下列S7功能(與設(shè)備的型號有關(guān)，有的只能實(shí)現(xiàn)部分功能)：

  1)編程、測試、調(diào)試和診斷S7-300/400PLC的全部STEP7在線功能。

  2)自動地與HMI(人機(jī)界面)交換數(shù)據(jù)。

  3)S7站點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸。

  4)讀、寫別的S7站點(diǎn)的數(shù)據(jù)，通信伙伴不需要編寫通信程序。

  5)控制通信伙伴CPU的停止和起動。

  6)監(jiān)視通信伙伴CPU的運(yùn)行狀態(tài)。

  5. 用于數(shù)據(jù)交換的S7通信的SFB/FB

  用于數(shù)據(jù)交換的S7通信的SFB/FB見表4-1。在S7單向連接中，客戶機(jī)調(diào)用單向通信功能塊GET和PUT，讀、寫服務(wù)器的存儲區(qū)。S7-400可以調(diào)用SFB8/SFB9和SFB12/SFB13，進(jìn)行雙向通信。

  表 4-1 用于S7通信數(shù)據(jù)交換的SFB/FB