西门子6EP3337-8SB00-0AY0详情参数

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PROFIBUS的S7通信与FDL通信差别

 S7通信

  S7通信概述

  1. 连接的基本概念

  数据通信协议可以分为面向连接的协议和无连接的协议，前者在进行数据交换之前，与通信伙伴建立连接，后者用于发送单个消息。

  这两种协议在安全性方面有较大的区别，它们具有不同的传输效率。面向连接的协议具有较高的安全性，与无连接协议相比，在上层计算机中需要进行更多的处理。

  连接是指两个通信伙伴之间为了执行通信服务建立的逻辑链路，而不是指两个站之间用物理媒体(例如电缆)实现的连接。连接相当于通信伙伴之间一条虚拟的“专线”，它们随时可以用这条“专线”进行通信。一条物理线路可以建立多个连接。

  如果交换的信息非常重要，或者需要传输数据的完整性，应使用面向连接的协议。为了确保正确地建立连接，连接的一方是主动的，另一方是被动的，否则无法建立连接

  无连接协议传输的信息单元相当于电报报文，它们通常是一种立完整的消息，有时也被称为数据报文。

  2. 动态连接和静态连接

  连接分为不需要组态的动态连接和需要组态的静态连接。

  (1)不需要组态的动态连接

  PG(编程器)通信和S7基本通信不需要对连接组态，这种连接也称为动态连接，S7基本通信将在14.3节介绍。

  (2)需要组态的静态连接

  S7连接属于需要组态的连接，这类连接用STEP7集成的网络组态工具NetPro组态。组态的连接一经建立会一直保持，可以实现快速的通信，称为静态连接。与同一个通信伙伴可以建立多个连接，CPU和CP同时可以使用的连接的数量受到与其型号有关的连接资源的限制。

  在组态连接时，应通信伙伴和连接类型，以及连接的特殊属性。组态时将为每个连接自动分配一个的“本地标识符”(本地ID)。在调用通信块时，需要使用本地标识符。

  3.客户机与服务器

  基于连接的通信分为单向通信和双向通信。在双向通信中，通信双方都需要调用通信块，一方调用发送块来发送数据，另一方调用接收块来接收数据。

  与双向通信不同，单向通信只需要通信的一方编写通信程序。编写通信程序一方的CPU 为客户机(Client)，不需编写通信程序一方的CPU为服务器(Server)。客户机是向服务器

  请求服务的设备，它是主动的，需要调用通信块对服务器的数据进行读、写操作。服务器是提供特定服务的设备，服务经客户机要求启动。服务器是通信中的被动方，通信功能由它的操作系统执行。

  4. S7通信

  S7通信是专为SIMATICS7和C7优化设计的通信协议，提供简明、强有力的通信服务。所有S7和C7PLC都集成了S7通信服务，通过S7服务，用户程序可以读取或改写通信伙伴的数据。S7-300/400PLC广泛地使用S7通信，它主要用于S7-300/400 CPU之间的主-主通信、CPU与功能模块(FM)之间、CPU与西门子人机界面TP/OP(触摸屏/操作员面板)和组态软件 WinCC 之间的通信。

  S7通信可以用于工业以太网、PROFIBUS或MPI网络。这些网络的S7通信的组态和编程方法基本上相同。

  S7系统的设备可以实现下列S7功能(与设备的型号有关，有的只能实现部分功能)：

  1)编程、测试、调试和诊断S7-300/400PLC的全部STEP7在线功能。

  2)自动地与HMI(人机界面)交换数据。

  3)S7站点之间的数据传输。

  4)读、写别的S7站点的数据，通信伙伴不需要编写通信程序。

  5)控制通信伙伴CPU的停止和起动。

  6)监视通信伙伴CPU的运行状态。

  5. 用于数据交换的S7通信的SFB/FB

  用于数据交换的S7通信的SFB/FB见表4-1。在S7单向连接中，客户机调用单向通信功能块GET和PUT，读、写服务器的存储区。S7-400可以调用SFB8/SFB9和SFB12/SFB13，进行双向通信。

  表 4-1 用于S7通信数据交换的SFB/FB

PLC的物理结构介绍

根据硬件结构的不同，可以将PLC分为整体式、模块式和混合式。

1.整体式PLC

整体式又叫做单元式或机箱式，它的体积小、价格低，对箱体式PLC，有一块CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，当然按CPU性能分成若干型号，并按I/O点数又有若干规格。对模块式PLC，有CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架。无任哪种结构类型的PLC，都属于总线式开放型结构，其I/O能力可按用户需要进行扩展与组合。

2.模块式PLC

大、中型PLC一般采用模块式结构，它由机架和模块组成，模块插在模块插座上，后者焊接在机架中的总线连接板上，有不同槽数的机架供用户选用，如果一个机架容纳不下选用的模块，可以增设一个或数个扩展机架，各机架之间用接口模块和电缆相连。

用户可以选用不同档次的CPU模块、品种繁多的I/O模块和特殊功能块，对硬件配置的选择余地较大，维修时更换模块也很方便。

3.CPU模块中的存储器

存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器，系统程序相当于个人计算机中的操作系统，它使PLC具有基本的智能，能完成PLC设计者的规定的各种工作。系统程序由PLC的生厂家设计并固定化在ROM（只读存储器）中，用户不能读取。用户程序由用户设计，它使PLC能完成用户要球的特定功能，用户程序存储器的容量以字节（B）为单位。

（1）.随机存取存储器（RAM）

用户可以用编程装置读出RAM中的内容，也可以将用户程序写入RAM，因此RAM又叫读/写存储器。RAM的工作速度高、价格便宜、改写方便。

（2）.只读存储器（ROM）

ROM的内容只能读出，不能写入。

（3）.可以电檫出可编程的只读存储器（EEPROM）

S7-200用EEPROM来存储用户程序和长期保存的重要数据。

4.I/O模块

各I/O点的通/断状态用发光二极管（LED）显示，PLC与外部接线的连接一般用接线端子，某些模块使用可以拆卸的插座型端子板，不需断开端子板上的连接线，就可以迅速的更换模块。

输入模块：PLC通过输入模块来接收和采集输入信号，通过输出模块控制接触器、电磁阀、电磁铁、调速装置等执行器，PLC控制的另一类外部负载是指示灯、数字显示装置和报警装置等。输入电路中设有RC滤波电路，以防止由于输入触点抖动或外部干扰脉冲引起的错误输入信号。

输出模块：输出模块的率放大元件有大功率晶体管和场效应管（驱动直流负载）、双向可控硅（驱动交流负载）和小型继电器，继电器可以驱动交流负载或直流负载。输出电流的典型值为0.5—2A,负载电源由外部现场提供。