江西西门子PLC代理商模块

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PLC的MPI通信的特点与作用

PLC的MPI是一个跨语言的通讯协议，用于编写并行计算机。支持点对点和广播。MPI是一个信息传递应用程序接口，包括协议和和语义说明，他们指明其如何在各种实现中发挥其特性。

  主要优点是CPU可以同时与多个设备建立通信。即编程器、hmi设备和其他PLC可以连接在一起，同时运行。程序员通过MPI接口生成的网络也可以访问连接的硬件站上的所有智能模块。可以同时连接的其他通信对象的数量取决于CPU的型号。例如，中央处理器314的大连接数是4，中央处理器416的大连接数是64。

  MPI接口的主要特点是:

  ●RS-485物理接口。

  19.2Kbit/s或187.5 Kbit/s或1.5 mbit/s的低传输速率。

  ●大连接距离为50m(两个相邻节点之间)，有两个中继器时为1100m，使用光纤和

  星形联轴器为23.8公里。

  ●使用现场总线组件(电缆、连接器)。

  MPI通信包括全局数据通信、基础通信和扩展通信，下面将分别介绍。

  1.全局数据通信，这种通信方式通过MPI接口在CPU之间循环交换数据，无需编程。当过程图像被刷新时，在循环扫描的检查点进行数据交换。对于S7-400 PLC，数据交换可由sfc启动，全局数据可输入、输出、标志位、定时器、计数器和数据块区。

  通信不需要编程，而是配置全局数据表。全局数据通信不需要CPU连接。

  2.基本沟通。该通信方法可用于所有S7-300/400可编程逻辑控制器。它通过站内MPI子网或K总线传输数据。系统函数(SFC)，如X_SEND(在发送端)和X_RCV(在接收端)，由用户程序调用。用户数据量大为76 B，调用系统函数时，通信连接动态建立，断开。CPU上需要有一个自由连接。

  3.扩展通信，可在所有S7-400 PLC CPU中使用。高达64KB的数据可以通过任何MPI(现场总线、工业以太网)传输。它由系统功能块(SFB)实现，支持带响应的通信。数据也可以读出或写入S7-300可编程控制器(输入/输出模块)。它不仅可以传输数据，还可以执行控制功能，例如控制通信对象的启动和停止。这种通信方式需要配置连接(连接表)。连接在工作站完全启动时建立，并一直保持。CPU上需要有一个自由连接。

 PLC的基础技术的进展，主要集中在两个基本方面：执行多任务和程序互换。

  所谓执行多任务，就是在一个PLC系统中可同时装几个CPU模块，每个CPU模块都执行某一种任务，控制与其所执行任务相关的I/O模块的存取。其实，按照IEC 61131-3的概念，我们应该更确切地称之为通过多配置执行多任务。例如，三菱电机的小Q系列多可以在一个机架上插4个CPU模块；富士电机的MICREX-SX系列多可以在一个机架上插6个CPU模块。这些CPU模块可以是用于逻辑控制、顺序控制的，也可以是运动控制用的，还可以是做过程控制用的，上述在Windows操作系统的环境下执行PC机任务的模块，也是供用户选择的一种选项。从某种意义上讲，这也是一种混合式的控制系统。
PLC的传统软件模型包括一个资源，运行一个任务，控制一个程序，且运行于一个封闭系统中。而在IEC 61131-3可编程控制器编程语言标准的软件模型中，在其上层把解决一个具体控制问题的完整的软件概括为一个“配置”。它专指一个特定类型的控制系统，包括硬件装置、处理资源、I/O通道的存贮地址和系统能力，等同于一个PLC系统的应用程序。在一个由多台PLC或由多个CPU构成的PLC控制系统中，每一台PLC或每一个CPU的应用程序就是一个立的“配置”。在一个“配置”中可以定义一个或多个“资源”。可把“资源”看作能执行IEC程序的处理手段，它反映PLC的物理结构，在程序和PLC的物理I/O通道之间提供了一个接口。只有在装入“资源”后才能执行IEC程序。一般而言，通常资源放在PLC内，当然它也可以放在其它支持IEC程序执行的系统内。在一个“资源”内可以定义一个或多个任务。任务被配置后可以控制一组程序或功能块。这些程序和功能块可以是周期地执行，也可以由一个事件驱动予以执行。
    由此可见，该软件模型足以映像各类实际系统：对于只有一个处理器的小型系统，其模型只有一个配置、一个资源和一个程序，与现在大多数PLC的情况完全相符。对于有多个CPU模块插装在同一机架上的中、大型系统，每个CPU模块被视作一个配置，可由一个或多个资源来描述，而一个资源则包括一个或多个程序。对于分散型系统，包含多个配置，而一个配置又包含多个处理器，每个处理器用一个资源描述，每个资源则包括一个或多个程序。
    值得指出的是，近些年来在日本开始流行的多CPU的PLC结构，恰恰是在IEC 61131-3标准颁布后多年之后才问世的。这个PLC结构的革命性变化，显然是建立在这个软件模型的  理论基础上，要不然PLC还是由一个CPU按扫描方式执行一个程序的那种传统结构。
    至于程序互换的问题，至少到目前为止尚是一个努力的方向。只有在每个PLC的供应厂商所提供的PLC产品都真正遵循IEC 61131-3的标准，而且其编程系统的具体实现又切实符合IEC 61131-8《编程语言的应用和实现导则》，并通过PLCopen这个国际组织对各种编程语言（LD、SFC、FBD、ST和IL）的一致性测试，还要解决不同PLC的存储地址资源的对应互换，才有可能实现名副其实的程序互换。