西门子工业网络通信课件精选 - 图文

上电后，组态数据被复制到参数区，后面的激活操作可以使用预置的参数。如果主站在运行中被重新初始化，参数区中可能已经变化的值被保持。 2.启动

在启动阶段，主站检测AS-i电缆上连接有哪些从站以及它们的型号。厂家在制造AS-i从站时通过组态数据，将从站的型号永久性的保存在从站中，主站可以请求上传这些数据。组态文件中包含了AS-i从站的I/O分配情况和从站的类型，主站将检测到得从站信息放在从站表中。

3.激活

在激活阶段，主站检测到AS-i从站后，通过发送特殊的呼叫，激活这些从站。

主站处于组态模式时，所有被检测到的地址不为0的从站被激活。在这一模式下，可以读取实际的值并将它们作为组态数据保存起来主站处于保护模式时，只有存储在主站组态中的从站被激活。如果在网络上发现的实际组态不同于期望的组态，主站将显示出来。主站被激活的从站存入被激活的从站表中。 4.运行

启动阶段结束后，AS-i主站切换到正常循环的运行模式。

1）数据交换 在正常模式下，主站将周期性地发送输出数据给各从站，并接收它们返回的应答报文，即输入数据。如果检测出传输过程中的错误，主站重复发出询问。

2）管理 此时，处理和发送以下可能的控制应用任务：将4个参数位发送给从站，例如设置门限值；改变从站的地址，如果从站支持这一改变的话。

3）接入 此时，新加入的AS-i从站被接入并存储到被检测的从站表中，如果他们的地址不为0，将被激活。主站如果处于保护模式，只有存储在主站的期望组态中的从站被激活。

5.5 AS-i的通信方式 1.寻址模式

标准寻址模式

AS-i的节点（从站）地址为5位二进制数，每一个标准从站占一个AS-i地址，最多可连接31个从站。地址0仅供产品出厂时使用。每一个标准从站可以接收或发送4位数据，所以一个AS-i总线网段最多可以连接124个二进制输入点和124个输出点对31个标准从站的典型轮询时间为5ms，适用于工业过程开关量高速输入/输出的场合。 扩展寻址模式

两个从站分别作为A从站和B从站，使用相同的地址，使可寻址的从站的最大个数增加到62个。由于地址的扩展，使用扩展寻址模式的每个从站的二进制输出减少到3个，每个从站最多为4点输入和3点输出，一个扩展的AS-i主站可以操作186个输出点和186个输入点。对从站的最大轮询时间为10msS7-200/CP242-2 S7-300 ET200/CP342-2 2. AS-i通信过程

当AS-i主站上电时，在设定阶段它将轮询访问各个已连接的从站，如果从站有反应，主站将对从站建立地址和行规的列表。（行规是对设备的一种描述和规定）。

当访问过所有从站后，AS-i主站对从站建立了完善的地址列表。开始正常工作后，主站会定期按照列表访问各从站，当发现从站实际地址和行规与列表中的信息不同时，会向PLC发送地址错误或参与者不可用的故障信息。

当AS-i主站发现系统中出现了一个在列表中未曾出现的地址后，在随后的30个周期内（最多为150ms)也同样读出了这个地址，便会将该地址写入列表并报告给PLC。 5.6 AS-i的传输机制

1.信号调制过程 2.数据解调 3.访问方式和报文结构 4.传输故障特征 5.7 从站编址

1.通过手持编址单元编址

最新推出的模块上一般都有一个编址插孔，通过一根特殊的编址电缆可以将其与编址单元连起来。通过手持编址单元为具有编址插孔的从站编址，并且可以检查从站的版本号等信息。 2.通过AS-i主站编址

如果没有手持编址单元，则需要一个一个地连接到主站上进行编制，对于CP243-2，通过STEP7 Micro Win的向导功能利用主站分配从站地址，对于CP342-2、CP343-2DP及DP/AS-I LINK等主站通信处理器，则需要通过STEP7调用通

信功能模块FC AS-i_3422

利用命令代码0DH定义从站地址。 5.8 AS-i主站的操作模式

组态模式：通过主站的按钮读取在AS-i总线上正常工作的从站地址，并将从站信息永久地保存到CP存储区中。 保护模式：主站按存储的从站信息轮询从站，并与实际连接的从站比较进行诊断，在这种模式下支持从站自动编址功能，但对于新连接的从站不作处理。网络变化或新增加从站，首先通过组态模式使主站识别从站信息，然后切换到保护模式下进行正常操作。

第六章 点对点通信

6.1 点对点通信概述

PPI(Point to Point Interface)通信协议是SIEMENS专为S7-200

PLC开发的通信协议，主要用于编程软件对S7-200 PLC编程、调试和监控，也用于S7-200PLC网络通信或S7-200PLC与西门子公司相关产品的通信。S7-200 CPU的PPI网络通信是建立在RS-485网络的硬件基础上，因此其连接属性和需要的网络硬件设备是与其他RS-485网络一致的。

PPI是一种主从协议，主从站在一个令牌环网中；主站发送要求到从站，从站响应；从站不发信息，只等待主站的要求和对要求做出响应。如果在用户程序中允许PPI主站模式，一些S7-200 PLC在运行模式下可以作为主站运行，此时可以利用网络读和网络写指令读写其他PLC，也可以响应来自其他主站的申请。 6.2 点对点通信的硬件

1.S7-300C集成的PtP通信接口 1）接口的功能

CPU 313C-2PtP/ 314C-2PtP集成的串行接口可以通过X27接口进行通信访问，具有以下功能： A. CPU 313C-2PtP：可使用ASCII、3964（R）通信协议；

B. CPU 314C-2PtP：可使用ASCII、3964（R）和RK-512通信协议。 它们都有诊断中断功能。通过参数赋值工具，可以组态通信模式最多可以传输1024B。全双工的传输速率为19.2kbit/s，半双工的传输速率为38.4kbit/s。 2）接口的属性

X27接口是一种与X27标准兼容的串行数据传输差分电压接口。

A.在RS-422模式，数据通过4根导线传送，2根用于发送器方向 2根用于接收器方向，可以全双工。 B.在RS-485模式，数据通过2根导线传送（双线操作）。 2根用于发送器方向 2根用于接收器方向。一次只能发送或接收数据（半双工操作）。在发送操作后，电缆将立即切换为接收模式（变送器切换为高阻抗）。 通过参数赋值工具，可以组态操作模式。 2.通信处理器

没有集成点对点串行通信功能的S7-300 CPU模块可以用通信处理器CP340或CP341，实现PtP通信。S7-400 CPU模块可以通过CP 440或CP441实现PtP通信。 1）CP 340通信处理器

6.3 ASCII Driver通信协议

1.S7-300/400的点对点串行通信可以使用的协议主要有ASCII Driver、3964(R)和RK-512，它们在ISO7层参考模型中的位置如图

2. ASCII Driver通信协议应用

ASCII Driver用于控制CPU和一个通信

伙伴之间的点对点连接的数据传输，可以将全部发送报文帧发送到PtP接口，提供一种开放式的报文帧结构。接收器必须在参数中设置一个报文帧的结束判据，发送报文帧的结构可能不同于接收报文帧的结构。

8个数据位的字符帧可以发送和接收所有00-FFH的其他字符。 7个数据位的字符帧可以发送和接收所有00-7FH的其它字符。

ASCII Driver可以用文本结束符、帧的长度和字符延迟时间作为报文结束的判断。 A.使用ASCII Driver发送数据 B.使用ASCII Driver接收数据

6.4 3964（R）通信协议

3964(R)协议用于CP或CPU 31xC-2PtP和一个通信伙伴之间的点对点的数据传输。只能用于4线操作模式（RS-422）。 一.3964(R)的控制字符与报文帧格式

3964(R)协议将控制字符添加到用户数据中，控制字符用来表示报文帧的开始和结束，它们也是通信双方“握手”信号。通信伙伴使用这些字符，检查数据是否被正确完整地接收。 1.控制字符

3964(R)协议可以分析以下控制代码：

1）STX：被传送文本的起点、字符串的起点的简称；

2）DLE：数据链路转义(数据传输切换)或肯定应答的简称； 3）ETX：被传送文本的终点、字符串的终点的简称； 4）BCC：块检验符的简称；

一个通信伙伴为较低的优先级。如果两个同心伙伴同时开始建立一个连接，具有较低优先级的通信伙伴将延迟其发送请求。

3.块检验符

对于3964(R)传输协议，通过发送一个附加的块检验符，可以增强数据传输的完整性。块检验字符表示一个被发送或接收的块纵向偶校验。从连接建立后用户数据的第一个字节(报文帧开始的第一个字符)开始计算，到连接发布后DLE ETX代码结束。

二.使用3964(R)发送数据

1.建立一个数据传输时的链接

为了建立连接，3964(R)协议应发送控制字符STX。如果在“应答延迟时间”到之前，通信伙伴使用DLE字符进行了响应，协议将切换为发送模式。

如果通信伙伴返回NAK或其他控制代码，或“应答延迟时间”到时没有应答，程序将重试连接。

在未成功重试连接所声明的编号后，程序将放弃连接的建立，并向通信伙伴发送一个NAK。CPU将向SFB SEND_PTP报告出错。

2.发送数据 报文格式如图示

当连接成功建立后，被传输的数据将使用所选择的传输参数，被发送到通信伙伴。通信伙伴可以监控两个输入字符之间的时间。两个字符之间的时间间隔不能超过字符延迟时间。

如果通信伙伴在一个运行话路内发送了NAK，程序将放弃块，并如上述的建立连接步骤进行重试。如果传送了其他的字符，程序将首先等到“字符延迟时间”到，然后发送NAK字符，将通信伙伴置于空闲状态，然后，通过建立连接STX，程序可以重新启动发送操作

3.发送时关机

一旦缓冲器的内容被传输，协议将添加DLE ETX字符。还将块检验和BCC作为结束代码，并等待一个应答字符。如果通信伙伴在应答延迟时间内发送了DLE,即表示数据块被无错误接收。如果通信伙伴使用NAK、其它控制代码或一个中断的字符响应，或“应答延迟时间”到时没有应答，程序将通过建立STX，重新启动发送数据。

在组态的提示发送数据块后，程序将取消操作，并向通信伙伴发送一个NAK。在SFB SEND_PTP上将显示出错。 三.使用3964(R)接收数据 1.建立接收时的连接

在空闲状态，如果没有发送请求被处理，程序将等待通信伙伴建立连接。

如果在尝试通过STX建立一个连接时，没有空的接收缓冲器，将等待400ms。如果在该时间内仍没有空的接收缓冲器，SFB的“STAUS”输出将显示出错。程序将传送一个NAK字符，并返回空闲 状态。否则，程序将传送一个DLE字符，并接收数据。

如果空闲程序接收任何字符，它将等待“字符延迟时间”到，然后发送NAK字符。在SFB的“STAUTS”输出上将显示出错。 2.接收数据

在成功建立连接后，输入的用户数据将被写入接收缓冲器。两个相继接收到的DLE字符，只有一个被保存在接收缓冲器中，在每一个接收到的字符后，在字符延迟时间内部都有一个字符准确接收。如果在另一个字符被接收之前，“字符延迟时间”到，将发送一个NAK给通信伙伴，系统程序将向SFB RCV_PTP报告出错。

如果在接收过程中出现传输错误，程序将继续接收，直至关闭连接。然后，将向通信伙伴发送一个NAK，再进行重复。

如果在静态参数记录中声明的重试编号后，还没有正确的接收块，或在规定的块检测时间内，通信伙伴还没有启动一个重试，程序将取消该操作。CPU将第一个错误传输和最后的取消操作报告给SFB RCV_PTP。 3.关闭接收时的连接

如果3964(R)协议检测到DLE ETX字符串，它将取消该操作，并且如果块是无错误的接收，将发送一个DLE给通