西門子S7-1200 控制器是我們新推出產(chǎn)品的核心,可實現(xiàn)簡單卻高度精確的自動化任務。西門子S7-1200 控制器實現(xiàn)了模塊化和緊湊型設計,功能強大、投資安全并且*適合各種應用。可擴展性強、靈活度高的設計,可實現(xiàn)標準工業(yè)通信的通信接口以及一整套強大的集成技術(shù)功能,使該控制器成為完整、全面的自動化解決方案的重要組成部分。
產(chǎn)品簡介
詳細介紹
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西門子s7-1200之間通信
西門子S7-1200 可實現(xiàn) CPU 與編程設備、HMI 和其它 CPU 之間的多種通信。
PROFINET
PROFINET 用于使用用戶程序通過以太網(wǎng)與其它通信伙伴交換數(shù)據(jù):
- CPU 提供以下 PROFINET 和 PROFIBUS 支持:
- 在 V3.0 中,PROFINET 支持 16 個多具有 256 個子模塊的 IO 設備。PROFIBUS 允許 3 個獨立的 PROFIBUS DP 主站,支持 32 個多具有 512 個子模塊的 IO 設備。
- 在 V2.2 中,PROFINET 支持 8 個多具有 128 個子模塊的 IO 設備(如果配置了八個或更少的 PROFIBUS 從站或子模塊)。 PROFIBUS 在單個主站上多支持16 個 PROFIBUS IO 設備,每個 IO 設備多具有 256 個子模塊。
- S7 通信
- 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議 (UDP)
- ISO on TCP (RFC 1006)
- 傳輸控制協(xié)議 (TCP)
PROFINET RT IO 控制器
作為采用 PROFINET RT 的 IO 控制器,CPU 在本地 PN 網(wǎng)絡上或通過 PN/DP 耦合器(連接器)提供以下支持。 有關(guān)詳細信息,請參見 PROFIBUS 和 PROFINET International (PI)。
- 在 V3.0 中,S7-1200 多可與 16 個 PN 設備通信。
- 在 V2.2 中,S7-1200 多可與 8 個 PN 設備通信。
PROFIBUS
PROFIBUS 用于使用用戶程序通過 PROFIBUS 網(wǎng)絡與其它通信伙伴交換數(shù)據(jù):
- 借助 CM 1242-5,CPU 作為 PROFIBUS DP 從站運行。
- 借助 CM 1243-5,CPU 作為 1 類 PROFIBUS DP 主站運行。
- 支持的異步通信連接數(shù)
- 在 V3.0 中,PROFIBUS DP 從站、PROFIBUS DP 主站以及 ASi(3 個左側(cè)通信模塊)和 PROFINET 是獨立的。
- 在 V2.2 中,CPU 提供以下 PROFINET 和 PROFIBUS 支持:
- 16 臺設備和 256 個子模塊,以及多 16 臺 PROFIBUS DP 從站設備和 256 個子模塊(如果未組態(tài)任何 PROFINET IO 設備或子模塊)。
說明
在 V2.2 中共有 16 臺 PROFINET 和 PROFIBUS 設備,其中包括以下內(nèi)容:
- 通過 PROFIBUS DP 主站 (CM 1243-5) 連接的 PROFIBUS DP 從站模塊
- 任何與 CPU 相連接的 PROFIBUS DP 從站模塊 (CM 1242-5)
- 通過 PROFINET 端口與 CPU 連接的任何 PROFINET 設備
例如,對于采用一個 CM 1243-5 主站模塊和兩個 CM 1242-5 從站模塊,共三個PROFIBUS CM 的配置,PROFIBUS DP 主站 (CM 1243-5) 能夠訪問的大從站模塊的數(shù)量將降為 14。
AS-i: 通過 S7-1200 CM 1243-2 AS-i 主站可將 AS-i 網(wǎng)絡連接到 S7-1200 CPU。
CPU 至 CPU S7 通信
遠程服務通信
在通過 GPRS 的 TeleService 中,安裝了 STEP 7 的工程師站通過 GSM 網(wǎng)絡 Internet 和與具有 CP 1242-7 的 SIMATIC S7-1200 站進行通信。該連接通過用作中介并連接到Internet 的遠程控制服務器運行。
支持的異步通信連接數(shù)
對于 PROFINET 和 PROFIBUS,CPU 多可支持下列數(shù)量的并發(fā)異步通信連接:
- 8 個用于開放式用戶通信(主動或被動)的連接: TSEND_C、TRCV_C、TCON、TDISCON、TSEND 和 TRCV。
- 用于服務器 GET/PUT 數(shù)據(jù)的 3 個 CPU 至 CPU S7 連接。
- 用于客戶端 GET/PUT 數(shù)據(jù)的 8 個 CPU 至 CPU S7 連接。
說明
S7-1200、S7-300 和 S7-400 CPU 使用 GET 和 PUT 指令進行 CPU 至 CPU S7 通信。 S7-200 CPU 使用 ETHx_XFER 指令進行 CPU 至 CPU S7 通信。
HMI 連接: CPU 提供的 HMI 連接,以支持多 3 個 HMI 設備。 (多可以有2 個 SIMATIC 精智面板。) 支持的 HMI 總數(shù)受組態(tài)中 HMI 面板類型的影響。 例如,可以將多 3 個 SIMATIC 基本面板連接到 CPU,或者多可以連接兩個SIMATIC 精智面板與一個附加基本面板。
- PG 連接: CPU 提供連接以支持 1 個編程設備 (PG)。
- Webserver (HTTP) 連接: CPU 提供用于 Webserver 的連接。
PROFINET
本地/伙伴連接
本地/伙伴(遠程)連接定義兩個通信伙伴的邏輯分配以建立通信服務。 連接定義了以下內(nèi)容:
- 涉及的通信伙伴(一個主動,一個被動)
- 連接類型(例如,PLC、HMI 或設備連接)
- 連接路徑
通信伙伴執(zhí)行指令來設置和建立通信連接。 用戶使用參數(shù)主動和被動通信端點伙伴。 設置并建立連接后,CPU 會自動保持和監(jiān)視該連接。有關(guān)組態(tài)連接參數(shù)的信息,請參見 “組態(tài)本地/伙伴連接”。
如果連接終止(例如,因斷線),主動伙伴將嘗試重新建立組態(tài)的連接。 不必再次執(zhí)行通信指令。
CPU 可使用標準 TCP 通信協(xié)議與其它 CPU、編程設備、HMI 設備和非 Siemens 設備通信。
CPU 連接到編程設備
CPU 連接到 HMI
CPU 連接到另一個 CPU
以太網(wǎng)交換
CPU 1211C、1212C 和 1214C 上的 PROFINET 端口不包含以太網(wǎng)交換設備。 編程設備或 HMI 與 CPU 之間的直接連接不需要以太網(wǎng)交換機。 不過,含有兩個以上的 CPU 或
HMI 設備的網(wǎng)絡需要以太網(wǎng)交換機。
① CPU 1215C
② CSM1277 以太網(wǎng)交換機
CPU 1215C 沒有內(nèi)置 2 端口以太網(wǎng)交換機。 您可使用具有 CPU 1215C 和另兩個 S7- 1200 CPU 的網(wǎng)絡。 也可以使用安裝在機架上的 CSM1277 4 端口以太網(wǎng)交換機來連接多個 CPU 和 HMI 設備。
開放式用戶通信
PROFINET 指令的連接 ID
將 TSEND_C、TRCV_C 或 TCON PROFINET 指令插入到用戶程序中時,STEP 7 會創(chuàng)建一個背景數(shù)據(jù)塊,以組態(tài)設備之間的通信通道(或連接)。 使用指令的“屬性”(Properties) 來組態(tài)連接的參數(shù)。 這些參數(shù)中有該連接的連接 ID。
- 連接 ID 對于 CPU 必須是的。 創(chuàng)建的每個連接必須具有不同的 DB 和連接 ID。
- 本地 CPU 和伙伴 CPU 都可以對同一連接使用相同的連接 ID 編號,但連接 ID 編號不需要匹配。 連接 ID 編號只與各 CPU 用戶程序中的 PROFINET 指令相關(guān)。
- CPU 的連接 ID 可以使用任何數(shù)字。 但是,從“1”開始按順序組態(tài)連接 ID 可以很容易地跟蹤特定 CPU 使用的連接數(shù)。
說明
用戶程序中的每個 TSEND_C、TRCV_C 或 TCON 指令都創(chuàng)建一個新連接。 為每個連接使用正確的連接 ID 非常重要。
以下示例顯示了兩個 CPU 之間的通信,這兩個 CPU 使用 2 個單獨的連接來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
CPU_1 中的 TSEND_C 指令通過*個連接(CPU_1 和 CPU_2 上的“連接 ID 1”) 與 CPU_2 中的 TRCV_V 鏈接。
CPU_1 中的 TRCV_C 指令通過第二個連接(CPU_1 和 CPU_2 上的“連接 ID 2”)與CPU_2 中的 TSEND_C 鏈接。
① CPU_1 上的 TSEND_C 創(chuàng)建一個連接并為該連接分配一個連接 ID(CPU_1 的連接 ID 1)。
② CPU_2 上的 TRCV_C 為 CPU_2 創(chuàng)建連接并分配連接 ID(CPU_2 的連接 ID 1)。
③ CPU_1 上的 TRCV_C 為 CPU_1 創(chuàng)建第二個連接并為該連接分配不同的連接 ID(CPU_1 的連接 ID 2)。
④ CPU_2 上的 TSEND_C 創(chuàng)建第二個連接并為該連接分配不同的連接 ID(CPU_2 的連接 ID 2)。
以下示例顯示了兩個 CPU 之間的通信,這兩個 CPU 使用 1 個連接來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
- 每個 CPU 都使用 TCON 指令來組態(tài)兩個 CPU 之間的連接。
- CPU_2 中的 TSEND 指令通過由 CPU_1 中的 TCON 指令組態(tài)的連接 ID(“連接 ID 1”)鏈接到 CPU_2 中的 TRCV 指令。 CPU_2 中的 TRCV 指令通過由 CPU_2 中的TCON 指令組態(tài)的連接 ID(“連接 ID 1”)鏈接到 CPU_1 中的 TSEND 指令。
- CPU_2 中的 TSEND 指令通過由 CPU_2 中的 TCON 指令組態(tài)的連接 ID(“連接 ID 1”)鏈接到 CPU_1 中的 TRCV 指令。 CPU_1 中的 TRCV 指令通過由 CPU_1 中的TCON 指令組態(tài)的連接 ID(“連接 ID 1”)鏈接到 CPU_2 中的 TSEND 指令。
① CPU_1 上的 TCON 創(chuàng)建一個連接并在 CPU_1 上為該連接分配連接 ID(ID=1)。
② CPU_2 上的 TCON 創(chuàng)建一個連接并在 CPU_2 上為該連接分配連接 ID(ID=1)。
③ CPU_1 上的 TSEND 和 TRCV 使用CPU_1 上的 TCON 創(chuàng)建的連接 ID(ID=1)。CPU_2 上的 TSEND 和 TRCV 使用CPU_2 上的 TCON 創(chuàng)建的連接 ID(ID=1)。
如以下示例所示,還可以使用單個 TSEND 和 TRCV 指令通過由 TSEND_C 或 TRCV_C 指令創(chuàng)建的連接進行通信。 TSEND 和 TRCV 指令本身不會創(chuàng)建新連接,因此必須使用由 TSEND_C、TRCV_C 或 TCON 指令創(chuàng)建的 DB 和連接 ID。
① CPU_1 上的 TSEND_C 創(chuàng)建一個連接并為該連接分配連接 ID (ID=1)。
② CPU_2 上的 TRCV_C 創(chuàng)建一個連接并在 CPU_2 上為該連接分配連接 ID(ID=1)。
③ CPU_1 上的 TSEND 和 TRCV 使用CPU_1 上的 TSEND_C 創(chuàng)建的連接
協(xié)議
CPU 的集成 PROFINET 端口支持多種以太網(wǎng)網(wǎng)絡上的通信標準:
- 傳輸控制協(xié)議 (TCP)
- ISO on TCP (RFC 1006)
- 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議 (UDP)
表格 10- 1 協(xié)議以及用于每種協(xié)議的通信指令
協(xié)議 | 用途示例 | 在接收區(qū)輸入數(shù)據(jù) | 通信指令 | 尋址類型 |
TCP | CPU 與 CPU 通信幀傳輸 | 特殊模式 | 僅 TRCV_C 和 TRCV | 將端口號分配給本地 (主動)和伙伴(被動)設備 |
長度的數(shù)據(jù)接收 | TSEND_C、 TRCV_C、TCON、 TDISCON、TSEND 和 TRCV | |||
ISO on TCP | CPU 與 CPU 通信消息的分割和重組 | 特殊模式 | 僅 TRCV_C 和 TRCV | 將 TSAP 分配給本地 (主動)和伙伴(被動)設備 |
協(xié)議控制 | TSEND_C、 TRCV_C、TCON、 TDISCON、TSEND 和 TRCV | |||
UDP | CPU 與 CPU 通信用戶程序通信 | 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議 | TUSEND 和 TURCV | 將端口號分配給本地 (主動)和伙伴(被動)設備,但不是專 用連接 |
S7 通信 | CPU 與 CPU 通信 從 CPU 讀取數(shù)據(jù)/ 向 CPU 寫入數(shù)據(jù) | 長度的數(shù)據(jù)傳輸和接收 | GET 和 PUT | 將 TSAP 分配給本地 (主動)和伙伴(被動)設備 |
PROFINET RT | CPU 與 PROFINET IO 設 備通信 | 長度的數(shù)據(jù)傳輸和接收 | 內(nèi)置 | 內(nèi)置 |
特殊模式
通常,TCP 和 ISO-on-TCP 接收長度的數(shù)據(jù)包(1 到 8192 字節(jié))。 但 TRCV_C 和TRCV 通信指令還提供“特殊”通信模式,可接收可變長度的數(shù)據(jù)包(1 到 1472 字節(jié))。
說明
如果將數(shù)據(jù)存儲在“優(yōu)化”DB(僅符號訪問)中,則只能接收數(shù)據(jù)類型為 Byte、Char、USInt 和 SInt 的數(shù)組中的數(shù)據(jù)。要針對特殊模式組態(tài) TRCV_C 或 TRCV 指令,可將 LEN 參數(shù)設置為 65535 (0xFFFF)。如果在特殊模式下并未頻繁調(diào)用 TRCV_C 或 TRCV 指令,則可在一次調(diào)用中接收多個數(shù)據(jù)包。 例如: 如果要通過一次調(diào)用接收五個 100 字節(jié)的數(shù)據(jù)包,TCP 可將這五個數(shù)據(jù)包打包成一個 500 字節(jié)的數(shù)據(jù)包一起傳送,而 ISO-on-TCP 則可將該數(shù)據(jù)包重組成五個100 字節(jié)的數(shù)據(jù)包。
TCP 和 ISO on TCP
傳輸控制協(xié)議 (TCP) 是由 RFC 793 描述的一種標準協(xié)議: 傳輸控制協(xié)議。 TCP 的主要用途是在過程對之間提供可靠、安全的連接服務。 該協(xié)議有以下特點:
由于它與硬件緊密相關(guān),因此它是一種高效的通信協(xié)議它適合用于中等大小或較大的數(shù)據(jù)量(多 8192 字節(jié))它為應用帶來了更多的便利,特別是對于錯誤恢復、流控制和可靠性。它是一種面向連接的協(xié)議它可以非常靈活地用于只支持 TCP 的第三方系統(tǒng)有路由功能只能應用靜態(tài)數(shù)據(jù)長度。消息會被確認。使用端口號對應用程序?qū)ぶ贰4蠖鄶?shù)用戶應用協(xié)議(例如 TELNET 和 FTP)都使用 TCP。由于使用 SEND/RECEIVE 編程接口的緣故,需要編程來進行數(shù)據(jù)管理。
基于傳輸控制協(xié)議 (TCP) 的標準組織 (ISO) (RFC 1006) (ISO on TCP) 是一種能夠?qū)SO 應用移植到 TCP/IP 網(wǎng)絡的機制。該協(xié)議有以下特點:
它是與硬件關(guān)系緊密的高效通信協(xié)議
它適合用于中等大小或較大的數(shù)據(jù)量(多 8192 字節(jié))與 TCP 相比,它的消息提供了數(shù)據(jù)結(jié)束標識符并且它是面向消息的。
具有路由功能;可用于 WAN可用于實現(xiàn)動態(tài)數(shù)據(jù)長度。由于使用 SEND/RECEIVE 編程接口的緣故,需要編程來進行數(shù)據(jù)管理。
通過傳輸服務訪問點 (TSAP, Transport Service Access Point),TCP 協(xié)議允許有多個連接訪問單個 IP 地址(多 64K 個連接)。借助 RFC 1006,TSAP 可標識連接到同一個 IP 地址的這些通信端點連接。
TSEND_C 和 TRCV_C
TSEND_C 指令兼具 TCON、TDISCON 和 TSEND 指令的功能。 TRCV_C 指令兼具TCON、TDISCON 和 TRCV 指令的功能。 少可傳送 (TSEND_C) 或接收 (TRCV_C) 1 個字節(jié)的數(shù)據(jù),多 8192 字節(jié)。TSEND_C 不支持傳送布爾位置的數(shù)據(jù),TRCV_C 也不會在布爾位置中接收數(shù)據(jù)。 有關(guān)使用這些指令傳送數(shù)據(jù)的信息,請參閱 數(shù)據(jù)*性 (頁 154)部分。
說明
初始化通信參數(shù)
插入 TSEND_C 或 TRCV_C 指令之后,可使用 該指令 (頁 129)的“屬性”(Properties) 來組態(tài)通信參數(shù)。 在窗口為通信伙伴輸入?yún)?shù)時,STEP 7 會在指令的背景數(shù)據(jù)塊中輸入相應數(shù)據(jù)。如果要使用多重背景數(shù)據(jù)塊,必須在兩個 CPU 上手動組態(tài)該 DB。表格 10- 2 TSEND_C 和 TRCV_C 指令