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西门子S7-1200集成的通信接口与通信模块

  ①集成的PROFINET接口 实时工业以太网是现场总线发展的趋势，现场总线的****IEC61158第4版的20种现场总线中，基于实时以太网的现场总线占了一半。PROFI-NET是基于工业以太网的现场总线(IEC61158现场总线的类型10)，是开放式的工业以太网标准，它使工业以太网的应用扩展到了控制网络*底层的现场设备。

  通过TCP/IP标准，西门子S7-1200提供的集成PROFINET接口可用于与编程软件STEP7 Basic通信(见图2-115)，以及与SIMATICHMI精简系列而板通信，或与其他PLC通信(见图2-116)。此外它还可以通过开放式的工业以太网协议TCP/IP和ISO-on-TCP支持与第三方设备的通信。该接口的RJ-45连接器具有自动交叉网线(Auto-Cross-Over)功能，数据传输速率为10Mbit/s或100Mbit/s，支持*多16个以太网连接。该接口能实现快速、简单、灵活的工业通信。

  在SIEMENS公司的S7系列PLC中，在逻辑块之间进行相互传递的数据称为参数。S7的参数分为“形式参数”与“实际参数”两类。

  在结构化编程时，为了使得某一功能块能够成为可以在同一PLC循环内多次调用的通用功能块，功能块中所使用的信号与数据不可以是“**地址”或“**数值”，它们只能以“符号地址”或“符号数据”的形式出现。调用通用功能块时，可以通过对这些“符号地址"或"符号数据"的不同赋值，在每次调用同一功能块时，得到不同的结果。

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  被调用的功能块中所使用的“符号”称为形式参数(Format Parameter)，而在调用块中对“符号”所赋予的实际地址或实际数值称为实际参数(Actual Parameter)。

  如图3-22所示，图中的start、stop、run为形式参数，而l0.1、l0.2、Q0.1则为实际参数。

形式参数与实际参数

S7协议之布尔操作

对于布尔操作，很多协议都有，但是这里的布尔操作是指寄存器布尔，比如DB100.DBX0.0，很多时候，我们都是通过先读取DB100.DBB0的值，再通过位运算结果，写入到DB100.DBB0中，实现DB100.DBX0.0的操作，但是这种方式有弊端

第一：每次操作一个布尔值都需要与PLC进行两次数据交互。

第二：安全性和稳定性无法保障，你不知道在你读取和写入之间，这个字节的值是否已经发生了改变。

这样的问题也存在于Modbus协议的寄存器位操作，如40001.05，三菱、欧姆龙的寄存器位操作，如D100.06、W12.04，给上位机开发者带来很多苦恼。

但是S7协议支持直接位操作，有专门的报文指令实现这样的功能。

S7 协议之PDU读取

大部分人都知道S7协议一次性读取有限制，但是具体是多少？怎么计算出来的？

S7协议的一次性读取长度是根据PDU计算出来的，这个PDU的值是来自于PLC本身，不同型号的CPU，它的PDU是不一样的，可

S7 协议之多组读取

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块调用指令与块结束指令的逻辑调用

  1.逻辑块结束指令

  逻辑块包括组织块、功能、功能块、系统功能和系统功能块。逻辑块结束指令包括块无条件结束指令BEU、块结束指令 BE 和块条件结束指令 BEC(见表4-2)。

  执行块结束指令时，将中止当前块的程序扫描，返回调用它的块。BEU和BE是无条件执行的，而BEC只是在RLO为1时执行。

  假设逻辑块A调用逻辑块B，执行逻辑块B的无条件结束指令BEU或在条件满足时执行BEC指令，将会中止逻辑块B(当前块)的程序扫描，返回逻辑块A调用逻辑块B的调用指令(CALL)下面一条指令，继续程序扫描。逻辑块B结束后，它的局部数据区被释放出来，调用它的块A的局部数据区变为当前局部数据区。块A调用块B时打开的数据块被重新打开。块A的主控继电器(MCR)被恢复，RLO从块B被带到块A。

  BEU指令的执行不需要任何条件，但是如果BEU指令被跳转指令跳过，当前程序扫描不会结束，在块内的跳转目标处，程序将被继续启动。使用S7系列PLC的硬件时，块结束指令RE与BEU的功能相同。下面是使用BEC的例子

  2. 逻辑块调用指令

对于很多其他的通信协议，当我们遇到数据变量比较零散，同时读取多个存储区或者一个存储区多个不同部分的时候，我们只能针对每个存储区或者每块区域做一个数据请求，但是西门子S7协议可以解决这样的问题。

西门子S7协议有一个非常强大的一个地方，可以同时读取很多个不同的存储区，*大支持19种，总共读取长度仍然受PDU的限制。

这里我们仍然以实验测试为例，体验多组读取带来的美妙体验。

假设我们的通信组配置如下：

  在每次调用功能块前，必须用实际参数对块中所使用的形式参数赋值。实际参数与形式参数的数据类型必须一致，例如，当功能块中的形式参数定义的数据类型为"字(word)"时，则赋值的实际参数必须为字格式，如MWO、IWO、QWO等，而不能用M0.1、10.1、Q0.1或 MB0、IB0、QB0等进行赋值。

西门子s7-1200与计算机通信

  西门子S7-1200可以通过成熟的S7通信协议连接到多个S7控制器和HMI设备。将来还可以通过PROFINET接口将分布式现场设备连接到PROFINETIO主控制器的PLC。它将为S7-1200系统提供从现场级到控制级的统一通信，以满足当前工业自动化的通信需求。

  STEP7 Basic中的网络视图使用户能够轻松地对网络进行可视化组态。

  为了使布线*少并提供*大的组网灵活性，可以将紧凑型交换机模块CSM1277和S7-1200一起使用，以便建成一个具有线性、树形或星形拓扑结构的网络。

  CSM127是一个4端口的紧凑型交换机，用户可以通过它将S7-1200连接到*多3个附加设备。除此之外，如果将S7-1200和SIMATICNET工业无线局城网组件一起使用，还可以构建一个全新的网络。

  ②通信模块西门子S7-1200*多可以增加3个通信模块，它们安装在CPC模块的左边。

  RS-485和RS-232通信模块为点对点(PtP)的串行通信提供连接(见图2-117)。STEP7Basic 工程组态系统提供了扩展指令或库功能、USS驱动协议、Modbus RTU主站协议和Modbus RTU从站协议，用于串行通信的组态和编程。

  此外还有计划中的PROFINET(控制器/IO设备)模块和PROFIBUS主站/从站模块。