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西門子S7-1200CPU與S7-200SMART以太網(wǎng)通信，2個(gè)PLC互相通信

一.S7-200 SMART CPU與S7-1200進(jìn)行S7通信

S7通信是S7系列PLC基于MPI、PROFIBUS、ETHERNET網(wǎng)絡(luò)的一種優(yōu)化的通信協(xié)議，主要用于S7-300/400PLC之間的通信。經(jīng)過測(cè)試發(fā)現(xiàn)S7-1200與S7-200 SMART PLC 之間的S7通信也是可以成功的，S7-1200側(cè)編程調(diào)用PUT/GET指令或者S7-200 SMART側(cè)編程調(diào)用PUT/GET指令都是可以的。

注意：1.S7-200 SMART CPU 與S7-1200 之間的S7通信未經(jīng)西門子*測(cè)試，本文檔僅供客戶測(cè)試使用，使用該種通信方式所產(chǎn)生的任何危險(xiǎn)需要有客戶自己承擔(dān)！2.S7-200 SMARTPLC V2.0 版本才開始支持PUT/GET通信，V1.0版本的CPU需要升級(jí)固件后方可支持PUT/GET。3.本文只介紹了S7-1200側(cè)調(diào)用PUT/GET指令編程方式（S7-200 SMART CPU作為服務(wù)器方，無需編程），未介紹S7-200 SMART側(cè)編程調(diào)用PUT/GET方式。

二.硬件和軟件需求及所完成的通信任務(wù)

本文以采用1個(gè)CPU1215C(6ES7215-1AG40-0AB0)，1個(gè)S7-200 SMART PLC為例，介紹它們之間的S7通信。硬件： ① S7-1200 CPU ② S7-200 SMART CPU (固件V2.0)③ PC （帶以太網(wǎng)卡）④ TP以太網(wǎng)電纜 軟件：① STEP7 V13 SP1 ② STEP 7 Micro/WIN SMART V2.1 所完成的通信任務(wù)：① S7-1200 將通信數(shù)據(jù)區(qū) DB1 中的200 個(gè)字節(jié)發(fā)送到 S7-200 SMART的VB 數(shù)據(jù)區(qū)。 ② S7-1200 讀取 S7-200 SMART中的VB數(shù)據(jù)區(qū)存儲(chǔ)到S7-1200 的數(shù)據(jù)區(qū)DB2 。

三.S7-1200側(cè)硬件組態(tài)和網(wǎng)絡(luò)組態(tài)

1. 使用TIA V13 軟件新建一個(gè)項(xiàng)目，添加1個(gè)S7-1200站點(diǎn)并為其分配網(wǎng)絡(luò)和IP地址 ，如圖1.所示。

西門子1200PLC

圖1. TIA 軟件中添加S7-1200站點(diǎn)

2. TIA 軟件的網(wǎng)絡(luò)視圖中為S7-1200 CPU 添加一個(gè)新連接，如圖2.所示。

圖2

圖2.S7-1200 添加新連接在彈出"創(chuàng)建新連接"對(duì)話框中選擇"未"，然后點(diǎn)擊"添加"按鈕，添加新連接，如圖3.所示。

圖3

圖3.選擇未連接

需要為新創(chuàng)建的連接連接伙伴方的IP地址和TSAP，設(shè)置方法如圖4.，圖5.所示。注意：S7-200 SMART 側(cè)的TSAP 只能設(shè)置為03.00 或者03.01 。

圖4

圖4. 設(shè)置連接伙伴方IP地址

圖5

圖5. 設(shè)置連接伙伴方TSAP地址

四.TIA軟件程序編程

1 .創(chuàng)建發(fā)送數(shù)據(jù)塊DB1（接收區(qū)數(shù)據(jù)塊DB2類似），數(shù)據(jù)塊定義為200個(gè)字節(jié)的數(shù)組且數(shù)據(jù)塊的屬性中需要取消"優(yōu)化的塊訪問"選項(xiàng)，如圖6. 所示。

圖26

圖6. 創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊并取消優(yōu)化訪問

2.發(fā)送數(shù)據(jù)塊與接收數(shù)據(jù)塊創(chuàng)建完成后，即可在OB1中調(diào)用PUT/GET指令，進(jìn)行S7通信了，如圖7.所示。

圖7

圖7.調(diào)用PUT/GET指令表1.PUT 指令參數(shù)說明

表1

表2.GET指令參數(shù)說明

表2

綜合以上步驟，已經(jīng)完成了S7-1200 硬件和軟件部分的編程，下載只需要將程序下載到S7-1200 PLC 即可。

狀態(tài)監(jiān)控

1.連接狀態(tài)監(jiān)控S7連接成功的建立是調(diào)用PUT/GET指令的基礎(chǔ)，S7連接成功建立后，方能正確執(zhí)行PUT/GET指令。在TIA 軟件的網(wǎng)絡(luò)視圖中，將軟件切換到在線模式，可以監(jiān)控S7連接狀態(tài)，如圖8.所示。

圖8

圖8.監(jiān)控S7連接狀態(tài)

S7連接成功建立后，S7-1200 觸發(fā)PUT/GET指令，通過TIA 軟件監(jiān)控表和STEP 7 Micro/WIN SMART 軟件的狀態(tài)表，可以監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通信是否正常。

注意：S7-200 SMART中V區(qū)對(duì)應(yīng)于DB1，即在PUT指令中使用的通信伙伴數(shù)據(jù)區(qū)ADDR_1=P#DB1.DBX0.0 BYTE 200在S7-200 SMAR中對(duì)于為VB0~VB199。 本文檔中S7-200 SMART 做S7通訊的服務(wù)器，占用S7-200 SMART PLC 的服務(wù)器連接資源，S7-200 SMART PLC 本身不需要編寫通訊程序。 S7-1200 與S7-200 SMART S7 通訊的另外一種方法是S7-200 SAMRT PLC做客服端，S7-1200做服務(wù)器。該方式需要S7-200 SMART調(diào)用PUT/GET指令，S7-1200側(cè)不需要編寫通訊程序。該方式比較簡(jiǎn)單，本文檔不做介紹。

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與同軸電纜傳輸系統(tǒng)一樣，光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也需求將光信號(hào)進(jìn)行耦合、分支、分配，這就需求光分路器來完成。光分路器又稱分光器，是光纖鏈路中重要的無源器件之一，是具有多個(gè)輸入端和多個(gè)輸出端的光纖匯接器件，常用M×N來表示一個(gè)分路器有M個(gè)輸入端和N個(gè)輸出端。在光纖CATV系統(tǒng)中使用的光分路器一般都是1×2、1×3以及由它們組成的1×N光分路器。
 
1.光分路器的分光原理
 
光分路器按原理可以分為熔融拉錐型平和面波導(dǎo)型兩種，熔融拉錐型產(chǎn)品是將兩根或多根光纖進(jìn)行旁邊面熔接而成；平面波導(dǎo)型是微光學(xué)元件型產(chǎn)品，采用光刻技術(shù)，在介質(zhì)或半導(dǎo)體基板上構(gòu)成光波導(dǎo)，完成分支分配功用。這兩種型式的分光原理相似，它們通過改動(dòng)光纖間的消逝場(chǎng)彼此耦合(耦合度，耦合長(zhǎng)度)以及改動(dòng)光纖纖半徑來完成不同巨細(xì)分支量，反之也可以將多路光信號(hào)合為一路信號(hào)叫做合成器。熔錐型光纖耦合器因制造辦法簡(jiǎn)略、價(jià)格便宜、簡(jiǎn)略與外部光纖銜接成為一整體，而且可以耐孚機(jī)械振動(dòng)和溫度改變等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在成為商場(chǎng)的干流制造技術(shù)。
 
熔融拉錐法就是將兩根(或兩根以上)除掉涂覆層的光纖以必定的辦法靠擾，在高溫加熱下熔融，一同向兩邊拉伸，畢竟在加熱區(qū)構(gòu)成雙錐體形式的特別波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，通過控制光纖改變的角度和拉伸的長(zhǎng)度，可得到不同的分光比例。終把拉錐區(qū)用固化膠固化在石英基片上刺進(jìn)不銹銅管內(nèi)，這就是光分路器。這種出產(chǎn)工藝因固化膠的熱膨脹系數(shù)與石英基片、不銹鋼管的不*，在環(huán)境溫度改變時(shí)熱脹冷縮的程度就不*，此種情況簡(jiǎn)略導(dǎo)致光分路器損壞，特別把光分路放在野外的情況更甚，這也是光分路簡(jiǎn)略損壞得主要原因。關(guān)于更多路數(shù)的分路器出產(chǎn)可以用多個(gè)二分路器組成。
 
2.光分路器的常用技術(shù)目標(biāo)
 
(1)刺進(jìn)損耗。
 
光分路器的刺進(jìn)損耗是指每一路輸出相關(guān)于輸入光丟失的dB數(shù)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：Ai=-10lgPouti/Pin，其間Ai是指第i個(gè)輸出口的刺進(jìn)損耗；Pouti是第i個(gè)輸出端口的光功率；Pin是輸入端的光功率值。
 
(2)附加損耗。
 
附加損耗定義為一切輸出端口的光功率總和相關(guān)于輸入光功率丟失的DB數(shù)。值得一提的是，關(guān)于光纖耦合器，附加損耗是表現(xiàn)器件制造工藝質(zhì)量的目標(biāo)，反映的是器件制造進(jìn)程的固有損耗，這個(gè)損耗越小越好，是制造質(zhì)量好壞的查核目標(biāo)。而刺進(jìn)損耗則僅表示各個(gè)輸出端口的輸出功率情況，不只需固有損耗的要素，更考慮了分光比的影響。因而不同的光纖耦合器之間，刺進(jìn)損耗的差異并不能反映器件制造質(zhì)量的好壞。
 
(3)分光比。
 
分光比定義為光分路器各輸出端口的輸出功率比值，在系統(tǒng)使用中，分光比的確是根據(jù)實(shí)踐系統(tǒng)光節(jié)點(diǎn)所需的光功率的多少，斷定合適的分光比(平均分配的在外)，光分路器的分光比與傳輸光的波長(zhǎng)有關(guān)，例如一個(gè)光分路在傳輸1.31微米的光時(shí)兩個(gè)輸出端的分光比為50：50；在傳輸1.5μm的光時(shí)，則變?yōu)?0：30(之所以呈現(xiàn)這種情況，是因?yàn)楣夥致菲鞫加斜囟ǖ膸?，即分光比底子不變時(shí)所傳輸光信號(hào)的頻帶寬度)。所以在訂做光分路器時(shí)必定要注明波長(zhǎng)。
 
(4)阻隔度。
 
阻隔度是指光分路器的某一光路對(duì)其他光路中的光信號(hào)的阻隔能力。在以上各目標(biāo)中，阻隔度關(guān)于光分路器的含義更為嚴(yán)重，在實(shí)踐系統(tǒng)使用中往往需求阻隔度達(dá)到40dB以上的器件，否則將影響整個(gè)系統(tǒng)的功用。
 
另外光分路器的穩(wěn)定性也是一個(gè)重要的目標(biāo)，所謂穩(wěn)定性是指在外界溫度改變，其它器件的作業(yè)狀態(tài)改變時(shí)，光分路器的分光比和其它功用目標(biāo)都應(yīng)底子堅(jiān)持不變，實(shí)踐上光分路器的穩(wěn)定性*取決于出產(chǎn)廠家的工藝水平，不同廠家的產(chǎn)品，質(zhì)量懸殊恰當(dāng)大。在實(shí)踐使用中，自己也的確碰到許多質(zhì)量低質(zhì)的光分路器，不只功用目標(biāo)劣化快，而且損壞率恰當(dāng)高，作于光纖干線的重要器件，在選購時(shí)必定加以留意，不能光看價(jià)格，工藝水平低的光分路價(jià)格必定低。
 
此外，均勻性、回波損耗、方向性、PDL都在光分路器的功用目標(biāo)中占有非常重要的方位.
 
平面波導(dǎo)型和熔融拉錐型光分路器現(xiàn)在，光分路器主要有平面光波導(dǎo)技術(shù)和熔融拉錐技術(shù)兩種。
 
1.平面波導(dǎo)型光分路器
 
PLC由一個(gè)光分路器芯片和兩頭的光纖陣列耦合組成,采用半導(dǎo)體技術(shù)，工藝穩(wěn)定性、*性好，損耗與光波長(zhǎng)不相關(guān)，通道均勻性好，結(jié)構(gòu)緊湊體積小，大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化技術(shù)老練。
 
2.熔融拉錐光纖分路器
 
熔融拉錐技術(shù)是將兩根或多根光纖捆在一同，然后在拉錐機(jī)上熔融拉伸，其間一端保存一根光纖(其他剪掉)作為輸入端，另一端則作多路輸出端。
 
3.兩種器件功用的比較a)作業(yè)波長(zhǎng)
 
平面波導(dǎo)型光分路器作業(yè)波長(zhǎng)達(dá)到1260~1650nm，覆蓋了現(xiàn)階段各種PON所需求的波長(zhǎng)。拉錐型光分路器可根據(jù)需求調(diào)整波長(zhǎng)到1310nm，1490nm，1550nm等,工藝較復(fù)雜，而且工藝控制欠好，跟著作業(yè)時(shí)間和溫度的改變，插損會(huì)發(fā)生改變。b)分光均勻性平面波導(dǎo)器件的分光比由于半導(dǎo)體工藝的*性高，器件通道的均勻性非常好。拉錐型分路器的分光比均勻性差，但拉錐型分路器分光比可變是此器件的勢(shì)。c)溫度相關(guān)性TDL。
 
平面波導(dǎo)器件作業(yè)溫度改變量較?。焕F型分路器刺進(jìn)損耗隨溫度改變較大。d)本錢按現(xiàn)在的出產(chǎn)本錢，1×8是臨界點(diǎn)，1×16以上PLC性價(jià)比明顯占優(yōu)，1×4以下拉錐型分路器性價(jià)比占優(yōu)。e)可靠性PLC與拉錐型分路器比較，PLC理論上只需兩個(gè)交接面存在缺點(diǎn)點(diǎn)，而1×N拉錐型分路器有2N-3個(gè)缺點(diǎn)點(diǎn)。