MPI網(wǎng)絡(luò)簡介

  1. MPI網(wǎng)絡(luò)

  MPI是多點接口(Multi Point Interface)的縮寫，每個SIMATIC CPU的第一個通信接口都集成了MPI通信協(xié)議。

  MPI的物理層是RS-485，最大傳輸速率為12Mbit/s，默認(rèn)的傳輸速率為187.5 kbit/s，PLC通過MPI能同時連接運行STEP7的編程器/計算機(PG/PC)、人機界面(HM)SIMATIC S7、M7和C7(見圖14-1)。每個CPU可以使用的MPI連接總數(shù)與CPU的型號有關(guān)，為6～64個。例如，CPU312為6個，CPU417為64個。

圖14-1 MPI網(wǎng)絡(luò)

  兩個站點之間沒有其他站點時(見圖14-2)，MPI站到中繼器的最大距離為50m，中繼器之間的最大距離為1000m。最多可以加10個中繼器，兩個站之間的最大距離為9100m。

  如果在兩個中繼器之間有MPI站點，則每個中繼器只能擴展50m。

圖14-2 帶中繼器的MPI網(wǎng)絡(luò)

  MPI網(wǎng)絡(luò)使用PROFIBUS總線連接器和PROFIBUS總線電纜。位于網(wǎng)絡(luò)終端的站，應(yīng)將其總線連接器上的終端電阻開關(guān)扳到On位置。網(wǎng)絡(luò)中間的站應(yīng)將總線連接器上的終端電阻開關(guān)扳到Off位置。

  為了實現(xiàn)計算機與PLC的通信，計算機應(yīng)配置一塊MPI卡，或使用PC/MPI、USB/MPI 適配器。應(yīng)為每個MPI節(jié)點設(shè)置MPI地址(0～126)，編程設(shè)備、人機界面和CPU的默認(rèn)地址分別為0、1、2。MPI網(wǎng)絡(luò)最多可以連接125個站。

  在S7-300中，MPI總線在PLC中與K總線(通信總線)連接在一起，S7-300機架上K 總線的每一個節(jié)點(包括功能模塊FM和通信處理器CP)也是MPI的一個節(jié)點，有自己的MPI地址。在S7-400中，MPI(187.5 kbit/s)通信模式被轉(zhuǎn)換為內(nèi)部10.5Mbit/s的K總線。S7-400只有CPU有MPI地址，其他智能模塊沒有MPI地址。

  2. MPI的通信服務(wù)

  MPI網(wǎng)絡(luò)可以提供下列通信功能∶

  1)PG/OP(編程器/操作面板)通信功能。

  2)小數(shù)據(jù)量的全局?jǐn)?shù)據(jù)(簡稱為GD)通信，不需要編程。

  3)最多76B的小數(shù)據(jù)量S7基本通信。

  4)內(nèi)置的、經(jīng)濟的S7通信。3. S7-300/400的通信接口

  S7-300 CPU集成的第一個通信接口是MPI接口，S7-400 CPU集成的第一個通信接口可以設(shè)置為MPI接口或DP接口。型號中有“2DP”的S7-300/400的CPU集成的第二個通信口是DP接口，沒有S7基本通信和全局?jǐn)?shù)據(jù)通信功能。型號中有“2PN/DP”的CPU集成有一個MPI/DP接口和一個PROFINET以太網(wǎng)接口。

  全局?jǐn)?shù)據(jù)通信

  通過全局?jǐn)?shù)據(jù)(Global data，GD)通信，同一個MPI子網(wǎng)中最多15臺S7-300/400和C7 之間可以周期性地相互交換少量的數(shù)據(jù)。每個CPU都可以通過全局?jǐn)?shù)據(jù)通信訪問其他CPU 的過程輸入、過程輸出、存儲器標(biāo)志位(M)、定時器、計數(shù)器和數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)。

  全局?jǐn)?shù)據(jù)通信具有下列特點∶

  1)硬件成本低。使用CPU集成的MPI接口，不需要增加通信處理器(CP)，就可以實現(xiàn)多CPU之間的通信，對CPU也沒有特殊的要求，因此這是一種經(jīng)濟而有效的通信方式。

  2)使用簡單方便。只需要在STEP7的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)工具NetPro中，用全局?jǐn)?shù)據(jù)表對全局?jǐn)?shù)據(jù)通信組態(tài)，設(shè)置各CPU之間用于交換數(shù)據(jù)的地址區(qū)和通信速率等參數(shù)，運行時CPU的操作系統(tǒng)就可以實現(xiàn)周期性的全局?jǐn)?shù)據(jù)交換，不需要用戶對全局?jǐn)?shù)據(jù)通信編程。

  3)可以實現(xiàn)事件驅(qū)動的全局?jǐn)?shù)據(jù)通信。即只是在事件發(fā)生時(例如在某個數(shù)字量信號的上升沿)，才調(diào)用系統(tǒng)功能(SFC)來發(fā)送數(shù)據(jù)。這樣可以有效地減少通信網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載。

  4)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較少。S7-400之間每個全局?jǐn)?shù)據(jù)包最多54B，S7-300最多傳送22B。因此適合CPU之間傳輸少量數(shù)據(jù)時使用。

  5)全局?jǐn)?shù)據(jù)通信采用廣播方式來傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)被接收后不返回確認(rèn)信息，不能保證通信數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。可以設(shè)置狀態(tài)雙字來監(jiān)控通信的狀態(tài)，獲取錯誤信息。如果要求進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)交換，應(yīng)使用S7通信或其他通信服務(wù)。