SIMATIC S7通讯在镀锌生产线上的应用

徐立勇

摘 要：S7通讯（S7-communication）主要用于S7-400与400、S7-400与300PLC之间的通讯，是S7系列PLC基于MPI、PROFIBUS和工业以太网的一种优化的通讯协议。本文通过研究S7通讯在镀锌生产线上PLC中的应用，阐述了不同PLC内CPU的双边通讯方法等，从此论文的技术角度来说，对作为维护行业的人员业务水平提升奠定了基础。

关键词：S7通讯 工业以太网 双边

中图分类号：TP278 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）09（b）-0029-01

1 S7通讯协议分类

PLC通讯协议主要可分为：MPI、PROFIBUS和工业以太网三种。

1.1 MPI通讯协议

MPI是多点接口的简称。S7-300/400 CPU都集成了MPI通信协议和MPI的物理层RS-485接口。最大传输速率为12M Bit/S。PLC通过MPI能同时连接运行STEP 7的编程器、计算机、人机界面（HMI）及其它SIMATIC S7 M7和C7。STEP 7用户界面提供了PLC硬件组态功能，使得PLC硬件组态很简单。STEP 7用户界面提供了通信组态功能，使通信组态也变得简单。联网的CPU可以通过MPI接口实现全局数据（GD）服务，周期性地相互进行数据交换。每个CPU可以使用的MPI连接总数与CPU的型号有关。

1.2 PROFIBUS通讯协议

工业现场总线PROFIBUS是用于车间级监控和现场层的通信系统。S7-300/400 PLC可以通过通信处理器或集成在CPU上的PROFIBUS-DP接口连接到PROFIBUS-DP网上。带有PROFIBUS DP主站/从站接口的CPU能够实现高速和使用方便的分布式I/O控制。PROFIBUS的物理层是RS-485接口。最大传输速率为12M Bit/S，最多可以与127个节点进行数据交换。网络中可以串接中继器，用光纤通信距离可达90km。

1.3 工业以太网

工业以态网用于工厂管理层和单元层的通信系统。用于对时间要求不太严格，需要传送大量数据的场合。西门子的工业以态网的传输速率为10 M/100M Bit/S，最多可以达到1024个网络节点，网络的最大范围为150 km。西门子的S7和S5 PLC通过PROFIBUS（FDL协议）或工业以态网ISO协议，可以利用S7和S5的通信服务进行数据交换。

2 S7通讯的实际应用

镀锌生产线自动化控制系统共有5套S7-400PLC组成，每台PLC机架有多个CPU，不同PLC内的CPU之间以及同机架的CPU之间都存在通讯。下面就以不同机架之间的CPU通讯为例讲述S7通讯的实际应用方式方法。

不同机架间的CPU通讯是采用工业以太网方式进行，机架之间通过CP443-1的以太网线进行互连。要想实现CPU之间的通讯，首先要进行硬件组态里的网络设置，然后再建立相应的程序块进行编程。本文以PLC1的第一个CPU（名称为SSFN）和PLC2的第一个CPU（名称为SSFP1）通讯为研究对象。介绍说明实现两个不同机架CPU之间通讯需要设置的网络组态和程序编程。

（1）网络组态内单击PLC1的第一个CPU，弹出连接设置画面。

SSFN CPU共建立了4个S7连接，分别为：SSFN CPU与本PLC的LCON CPU通讯，与PLC5的MTR CPU通讯，与PLC2的SSFP1和SSFP2 CPU通讯。与内部CPU通讯使用的连接方式为PLC internal方式，与外部CPU通讯用到的是Ethernet方式。双击与SSFP1的连接，弹出通讯连接设定对话框：

通讯连接设定，为双边通讯，其中Establish an active connection选项勾选，代表连接方式为主动连接，Local ID号设定为55表示通讯ID号，本地接口地址10.72.2.1为PLC1的CP通讯模块的地址，同样伙伴地址10.72.2.2为PLC2通讯模块的地址。同样设定PLC2中SSFP1的通讯连接，不同的是Establish an active connection选项不用勾选，本地接口地址为PLC2的通讯模块地址，伙伴接口地址为PLC1的通讯模块地址，但Local ID也要设定成55，两个ID号保持一致，这样两个CPU的通讯才可以建立。

（2）网络组态连接完成后编译保存即可，接下来还要进行通讯程序块的建立。由于建立的连接双边通讯，因此两个CPU通讯调用S7自带的通讯功能块SFB12、SFB13来完成，其中SFB12为数据发送功能块，SFB13为数据接收功能块。

3 结语

S7通讯有多种方式，本文仅从一种方式入手研究了S7通讯的方法，说明了完成通讯、硬件组态、程序编程方面需要做的工作，京唐冷轧镀锌线自动化技术水平在世界自动化水平中属一流，即使高水平的自动化技术也离不开S7基础理论知识，因此S7通讯技术在自动化应用中非常重要。明白了S7通讯，为以后研究整个自动化系统都打好了基础，对于自动化维护行业来说，从S7通讯入手研究自动化，也是未尝不可的。

参考文献

[1] 廖常初.S7-300/400 PLC应用技术[M].2版.机械工业出版社，2008.

[2] 刘建昌.S7-300＼400PLC工业网络通讯技术指南[M].机械工业出版社，2009.

[3] 边春元，任双艳，满永奎.S7-300/400PLC实用开发指南[M].机械工业出版社，2007.endprint