《PLC應用技術》課件-10.項目十 多路口交通信號燈控制

項目十多路口交通信號燈控制掌握S7-1200S7通信和開放式通信，學會PUT、GET指令和TSEND_C、TRCV_C指令的基本應用。能夠獨立完成多路口交通燈控制系統(tǒng)的設計一學習目標2025/3/10二知識講座10.1通信簡介1.并行通信方式

終端與其他設備（例如其他終端、計算機和外部設備）通過數(shù)據(jù)傳輸進行通信。數(shù)據(jù)傳輸可以通過兩種方式進行：并行通信和串行通信。一組數(shù)據(jù)的各數(shù)據(jù)位在多條線上同時被傳輸，這種傳輸方式稱為并行通信。它以計算機的字長（通常是８位、１６位或３２位）為傳輸單位，每次傳送一個字長的數(shù)據(jù)。

并行是指8位數(shù)據(jù)同時通過并行線進行傳送，這樣數(shù)據(jù)傳送速度大大提高，但并行傳送的線路長度受到限制，因為長度增加，干擾就會增加，數(shù)據(jù)也就容易出錯。在計算機和終端之間的數(shù)據(jù)傳輸通常是靠電纜或信道上的電流或電壓變化實現(xiàn)的。如果一組數(shù)據(jù)的各數(shù)據(jù)位在多條線上同時被傳輸，這種傳輸方式稱為并行通信。2025/3/10二知識講座10.1通信簡介2.串行通信方式圖10-1同步通信數(shù)據(jù)發(fā)送與接收

串行通信是一種傳統(tǒng)的、經(jīng)濟有效的通信方式，可以用于不同廠商產(chǎn)品之間節(jié)點少、數(shù)據(jù)量小、通信速率低、實時性要求不高的場合。串行通信多用于連接掃描儀、條碼閱讀器和支持Modbus協(xié)議的現(xiàn)場儀表、變頻器等帶有串行通信接口的設備。

串行通信按照數(shù)據(jù)流的方向分為三種傳輸模式：單工、半雙工、全雙工；按照傳輸數(shù)據(jù)的格式規(guī)定分成兩種傳輸方式：同步通信、異步通信。

同步通信廣泛應用于位置編碼器和控制器之間?？刂破鳟a(chǎn)生時鐘脈沖串，傳感器產(chǎn)生數(shù)據(jù)脈沖串。以幀為數(shù)據(jù)傳輸單位，字符之間沒有間隙，也沒有起始位和停止位。為保證接收端能正確區(qū)分數(shù)據(jù)流，收發(fā)雙方必須建立起同步的時鐘，如圖10-1所示。2025/3/10二知識講座10.1通信簡介2.串行通信方式圖10-2異步通信數(shù)據(jù)發(fā)送和接收

異步通信以字符為傳輸單位。傳輸開始時，組成這個字符的各個數(shù)據(jù)位將連續(xù)發(fā)送，接收端通過檢測字符中的起始位和停止位來判斷接收到達的字符，如10-2所示。S7-1200PLC的串行通信采用異步通信傳輸方式，每個字符有一個起始位、7或8個數(shù)據(jù)位、1個奇偶校驗位或無校驗位、一個停止位組成，傳輸時間取決于S7-1200PLC通信模塊端口的波特率設置。2025/3/10二知識講座10.2西門子通信網(wǎng)絡1.以太網(wǎng)通信

西門子工業(yè)以太網(wǎng)可以應用于單元級、管理級的網(wǎng)絡，其通信數(shù)據(jù)量大、傳輸距離長。西門子工業(yè)以太網(wǎng)可同時運行多種通信服務，例如PG/OP通信、S7通信、開放式用戶通信和PROFINET通信。S7通信和開放式用戶通信為非實時性通信，他們主要用于站點間數(shù)據(jù)通信。給予工業(yè)以太網(wǎng)開發(fā)的PROFUNET通信具有很好的實時性，主要用于連接現(xiàn)場分布式站點。

設備與設備之間進行以太網(wǎng)通信需要配合IEFCRJ45插頭使用。IEFC2×2電纜單根電纜的通信距離為100M，通信速率可達100Mbit/s。IEFC4×2電纜可用于主干網(wǎng)連接，其通信速率最大可達到1000Mbit/s。使用光纖通信時，通信距離沒有限制，但是設備和光纖之間的傳輸還是要遵從上述規(guī)則。S7-1200CPU本體集成了1個以太網(wǎng)接口，其中CPU1211C、CPU1212C和CPU1214C只有一個以太網(wǎng)RJ45端口，CPU1215C和CPU1217C則內(nèi)置了一個雙RJ45端口的以太網(wǎng)交換機。S7-1200CPU以太網(wǎng)接口可以通過直接連接或交換機連接的方式與其他設備通信。

2025/3/10二知識講座10.2西門子通信網(wǎng)絡2.現(xiàn)場總線網(wǎng)絡PROFIBUS(ProcessFieldBus)具有標準化的設計和開放的結構，是國際現(xiàn)場總線標準IEC61158(TYPEⅢ)和中華人民共和國國家標準GB/T20540-2006的重要組成部分。遵循這一標準的設備即使有不同的公司制造，也能夠互相兼容。PROFIBUS由三種通信協(xié)議組成，即PROFIBUSDP、PROFIBUSPA和PROFIBUSFMS。PROFIBUSDP在主站和從站之間采用輪循的通信方式，主要應用于自動化系統(tǒng)中單元級和現(xiàn)場級通信，適用于傳輸中小量的數(shù)據(jù)。PROBUSPA是為過程控制的特殊要求而設計的，使用了擴展的PROFIBUSDP協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸，電源和通數(shù)據(jù)通過總線并行傳輸，可以用于對本職安全有要求的場合，主要用于面向過程自動化系統(tǒng)中單元級和現(xiàn)場級通信。PROFIBUSFMS主要用于車間級主站之間的通信，是面向對象的通信，適用于大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)傳輸。對于西門子PLC系統(tǒng)，PRIFIBUS還提供了S7通信和S5兼容通信（PROFIBUSFDL）兩種通信方式。2025/3/10二知識講座10.2西門子通信網(wǎng)絡2.現(xiàn)場總線網(wǎng)絡SIMATICS7-1200不支持PROFIBUSFMS和PROFIBUSFDL通信，可以通過PROFIBUSDP或者PROFIBUSS7與其他設備通信。PROFIBUSDP網(wǎng)絡中的設備類型有以下三種：

（1）1類DP主站：完成總線通信控制和管理，和從站交換數(shù)據(jù)等，例如具有DP接口的PLC、插有PROFUBUSDP主站板卡的PC;

（2）2類DP主站：負責對DP系統(tǒng)進行配置、對網(wǎng)絡進行診斷等，例如操作員站、編程器；

（3）DP從站：負責執(zhí)行主站的輸出命令，向主站提供現(xiàn)場傳感器采集到的輸入信號和輸出信號，如分布式I/O、具有DP接口的驅動器、傳感器、執(zhí)行機構等。PROFIBUS允許構成單主站或多主站系統(tǒng)，在同一總線上最多可連接126個站點。PROFIBUSDP是一個分布式的具有周期性循環(huán)特點的實時系統(tǒng)，系統(tǒng)中的各個站點平等地連在總線上，切具有唯一的邏輯地址。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信1.1200PLC與300PLCS7通信S7通信協(xié)議是專門為西門子控制產(chǎn)品優(yōu)化設計的通信協(xié)議，它是面向連接的協(xié)議，在進行數(shù)據(jù)交換之前，必須與通信伙伴建立連接。面向連接的協(xié)議具有較高的安全性。

連接是指兩個通信伙伴之間為了執(zhí)行通信建立的邏輯鏈路，而不是兩個站之間用物理媒體（例如電纜）實現(xiàn)的連接。S7連接是需要組態(tài)的靜態(tài)連接，靜態(tài)連接要占用CPU的連接資源。給予連接的通信分為單向連接和雙向連接，S7-1200僅支持S7單向連接。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信1.1200PLC與300PLCS7通信圖10-3PUT指令

單向連接的客戶機是向服務器請求服務的設備，客戶機調(diào)用GET/PUT指令讀、寫服務器的存儲區(qū)。服務器在通信中是被動方，用戶不用編寫服務器的S7通信程序，S7通信是由服務器的操作系統(tǒng)完成的。因為客戶機可以讀、寫服務器的存儲區(qū)，單向連接實際上可以雙向傳輸數(shù)據(jù)。（1）PUT指令：向遠程CPU寫入數(shù)據(jù)，如圖10-3所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信1.1200PLC與300PLCS7通信序號引腳含義1REQ用于觸發(fā)“PUT”指令的執(zhí)行，每個上升沿觸發(fā)一次2IDS7通信連接ID，該連接ID在組態(tài)S7連接時生成3ADDR_X指向伙伴CPU寫入?yún)^(qū)域的指針4SD_X指向本地CPU發(fā)送區(qū)域的指針5DONE數(shù)據(jù)被成功寫入到伙伴CPU6ERROR指令執(zhí)行出錯，錯誤代碼參考STATUS7STATUS通信狀態(tài)字，當ERROR為TRUE時，通過代碼查找錯誤原因。表10-4“PUT”指令各引腳含義“PUT”指令各個參數(shù)定義如表10-4所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信1.1200PLC與300PLCS7通信圖10-5GET指令

（2）“GET”指令：從遠程CPU讀取數(shù)據(jù)，如圖10-5所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信1.1200PLC與300PLCS7通信序號引腳含義1REQ用于觸發(fā)“GET”指令的執(zhí)行，每個上升沿觸發(fā)一次2IDS7通信連接ID，該連接ID在組態(tài)S7連接時生成3ADDR_X指向伙伴CPU寫入?yún)^(qū)域的指針4SD_X指向本地CPU發(fā)送區(qū)域的指針5NDR數(shù)據(jù)從伙伴CPU讀取成功6ERROR指令執(zhí)行出錯，錯誤代碼參考STATUS7STATUS通信狀態(tài)字，當ERROR為TRUE時，通過代碼查找錯誤原因。表10-6“GET”指令各引腳含義“GET”指令各個參數(shù)定義如表10-6所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信圖10-7設備組態(tài)PLC1PLC2【應用舉例10.1】應用S7通信實現(xiàn)1200PLC與300PLC之間的數(shù)據(jù)傳輸。1)新建一個項目文件，在項目中添加CPU1214DC/DC/DC和CPU314C-2PN/DP，并分配IP地址，并添加新子網(wǎng)PN/IE_1,如圖10-7所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信圖10-8PLC_1新建子網(wǎng)2)進入PLC_1設備組態(tài)界面，雙擊PLC后在常規(guī)中找到PROFINET接口，在此選項內(nèi)修改IP和添加子網(wǎng),如圖10-8所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信圖10-9PLC_2未選擇子網(wǎng)IP3)在PLC_2中不需要再新建子網(wǎng)，直接下拉找到PLC1中新建的PN/IE_1子網(wǎng)。選擇子網(wǎng)前，PLC_2IP地址為系統(tǒng)默認，如圖10-9所示；選擇子網(wǎng)后，系統(tǒng)會自動配置PLC_2的IP，如圖10-10所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信圖10-10PLC_2選擇子網(wǎng)后IP3)在PLC_2中不需要再新建子網(wǎng)，直接下拉找到PLC1中新建的PN/IE_1子網(wǎng)。選擇子網(wǎng)前，PLC_2IP地址為系統(tǒng)默認，如圖10-9所示；選擇子網(wǎng)后，系統(tǒng)會自動配置PLC_2的IP，如圖10-10所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信圖10-11設備與網(wǎng)絡4)此時可在項目設備和網(wǎng)絡中看到兩個PLC已經(jīng)連接在一起，如圖10-11所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信圖10-12建立連接

5)S7通信是一種基于連接的通信方式，所以在做S7通信時上述的組態(tài)就只是其中一部分了。此時還需要建立連接，如圖10-12所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信圖10-13創(chuàng)建S7連接6)進入項目的設備和網(wǎng)絡，選中PLC_1點擊連接，在右側的連接處選擇S7連接，此時的PLC_1會高亮顯示，選中后右擊找到添加新連接，如圖10-12所示。進入創(chuàng)建新連接界面后，選擇未指定確定添加連接即可，如圖10-13所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信圖10-14S7_連接_1建立成功

7)連接創(chuàng)建成功，如圖10-14所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信圖10-15建立的連接8)在項目設備和網(wǎng)絡中找到網(wǎng)絡視圖，點擊右側的三角形符號，點擊連接，進入創(chuàng)建的S7連接中，如圖10-15所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信圖10-16選擇伙伴

9)進入連接后，伙伴選擇為未指定，如圖10-16所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信圖10-17配置伙伴IP地址10)在右下角找到屬性，設置連接屬性。在連接屬性“常規(guī)”中填寫PLC_2的IP地址，讓PLC_1在建立的連接中通過IP地址找到PLC_2,如圖10-17所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信圖10-18連接ID11)在S7連接屬性“本地ID”中，可以查詢到本地連接ID（十六進制數(shù)值），如圖10-18所示。該ID用于標識網(wǎng)絡連接，需要與PUT/GET指令中的“ID”保持一致，此時連接已設置完成。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信圖10-19新建接收和發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)12)打開PLC_1，在程序塊中建立兩個數(shù)據(jù)塊SEND和RCEV，數(shù)據(jù)塊中分別建兩個數(shù)組，用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù),如圖10-19所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信圖10-20設置為非優(yōu)化訪問塊

13)在使用S7通信時，指令需要通過絕對尋址讀取和寫入相應的數(shù)據(jù)，因此需要新建的數(shù)據(jù)塊應設置為非優(yōu)化訪問塊，右擊新建的數(shù)據(jù)塊，在屬性中取消優(yōu)化的訪問塊，如圖10-20,同時需要對塊進行編譯，獲取數(shù)據(jù)的絕對地址，如圖10-21所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信圖10-21編譯塊獲取絕對地址

13)在使用S7通信時，指令需要通過絕對尋址讀取和寫入相應的數(shù)據(jù)，因此需要新建的數(shù)據(jù)塊應設置為非優(yōu)化訪問塊，右擊新建的數(shù)據(jù)塊，在屬性中取消優(yōu)化的訪問塊，如圖10-20,同時需要對塊進行編譯，獲取數(shù)據(jù)的絕對地址，如圖10-21所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信圖10-22PLC_2建立傳輸數(shù)據(jù)區(qū)

14)同理，在PLC_2中建立數(shù)據(jù)區(qū)，存儲待接收和待發(fā)送的數(shù)據(jù)，如圖10-22所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信圖10-23PLC_1發(fā)送數(shù)據(jù)15)數(shù)據(jù)區(qū)建立完成后，開始程序的編寫。1200和300PLC通信時僅需在PLC_1編寫程序即可，在PLC_1程序塊OB1中調(diào)用PUT和GET指令，如圖10-23所示、圖10-26所示。程序段1：發(fā)送數(shù)據(jù)2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信圖10-24PLC_2中待接收數(shù)據(jù)區(qū)

16)M0.0為系統(tǒng)時鐘存儲器位，以每秒10HZ的頻率觸發(fā)PUT指令。ADDR_1引腳處的P#DB1.DBX20.0INT10為PLC_2中的待接收數(shù)據(jù)，如圖10-24所示。SD_1引腳處的P#DB1.DBX0.0INT10為PLC_1中發(fā)送的數(shù)據(jù)，如圖10-25所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信圖10-25PLC_1中發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)

16)M0.0為系統(tǒng)時鐘存儲器位，以每秒10HZ的頻率觸發(fā)PUT指令。ADDR_1引腳處的P#DB1.DBX20.0INT10為PLC_2中的待接收數(shù)據(jù)，如圖10-24所示。SD_1引腳處的P#DB1.DBX0.0INT10為PLC_1中發(fā)送的數(shù)據(jù)，如圖10-25所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信圖10-26PLC_1接收數(shù)據(jù)程序段2：接收數(shù)據(jù)2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信圖10-27PLC_2中待發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)17)M0.0為系統(tǒng)時鐘存儲器位，以每秒10HZ的頻率觸發(fā)GET指令。ADDR_1引腳處的P#DB1.DBX0.0INT10為PLC_2中的待發(fā)送數(shù)據(jù)，如圖10-27所示。SD_1引腳處的P#DB2.DBX0.0INT10為PLC_1中發(fā)送的數(shù)據(jù)，如圖10-28所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信圖10-28PLC_1中接收數(shù)據(jù)區(qū)17)M0.0為系統(tǒng)時鐘存儲器位，以每秒10HZ的頻率觸發(fā)GET指令。ADDR_1引腳處的P#DB1.DBX0.0INT10為PLC_2中的待發(fā)送數(shù)據(jù)，如圖10-27所示。SD_1引腳處的P#DB2.DBX0.0INT10為PLC_1中發(fā)送的數(shù)據(jù)，如圖10-28所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信圖10-29PLC_1發(fā)送數(shù)據(jù)18)此時程序編寫完成，PLC_2中不需要編寫程序。仿真結果如下：發(fā)送數(shù)據(jù)：PLC_1即將發(fā)送數(shù)據(jù)，如圖10-29所示；PLC_2被PLC_1寫入數(shù)據(jù)，如圖10-30所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信圖10-30PLC_2被PLC_1寫入的數(shù)據(jù)18)此時程序編寫完成，PLC_2中不需要編寫程序。仿真結果如下：發(fā)送數(shù)據(jù)：PLC_1即將發(fā)送數(shù)據(jù)，如圖10-29所示；PLC_2被PLC_1寫入數(shù)據(jù)，如圖10-30所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信圖10-31PLC_2即將被PLC_1獲取的數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)：PLC_2將被PLC_1獲取數(shù)據(jù)，如圖10-31；PLC_1獲取到PLC_2的數(shù)據(jù)，如圖10-32所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信圖10-32PLC_1獲取PLC_2的數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)：PLC_2將被PLC_1獲取數(shù)據(jù)，如圖10-31；PLC_1獲取到PLC_2的數(shù)據(jù)，如圖10-32所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信2.1200PLC與1200PLC開放式通信圖10-33TSEND指令

基于CPU集成的PN接口的開放式用戶通信（OpenUserCommunication）是一種程序控制的通信方式，這種通信只受用戶程序的控制，可以用程序建立和斷開事件驅動的通信連接，在運行期間也可以修改連接。

在開放式用戶通信中，1200可以用功能塊建立連接。指令TSEND和TRCV用于通過TCP和ISO-on-TCP協(xié)議發(fā)送和接受數(shù)據(jù)。

（1）TSEND指令：通過以太網(wǎng)發(fā)送數(shù)據(jù)（TCP）,如圖10-33所示。2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信序號引腳含

義1REQ上升沿時觸發(fā)發(fā)送作業(yè)。2CONT控制連接建立。為0時，斷開連接；為1時，建立連接并保持。3LEN發(fā)送數(shù)據(jù)長度。LEN=0時，發(fā)送長度取決于DATA參數(shù)指定的數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)。當DATA參數(shù)為優(yōu)化數(shù)據(jù)塊的結構化變量時，建議設置LEN=0。4CONNECT指向連接描述結構的指針。5DATA指向發(fā)送區(qū)的指針，本地數(shù)據(jù)區(qū)域支持優(yōu)化訪問或標準訪問。6ADDR改參數(shù)為隱藏參數(shù)，只用于UDP通信，用于指定通信伙伴的地址信息。7COM_RST用于復位連接“TSEND”指令各個參數(shù)定義如下表10-34所示。表10-34“TSEND”指令各引腳含義2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信

（2）TRCV指令：通過以太網(wǎng)讀取數(shù)據(jù)（TCP），圖10-35所示。圖10-35TRCV指令2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信“TRCV”指令各個參數(shù)定義如表10-36表10-36“TRCV”指令各引腳含義序號引腳含義1EN_R啟用接收功能。2CONT控制連接建立。為0時，斷開連接；為1時，建立連接并保持。3LEN發(fā)送數(shù)據(jù)長度。LEN=0時，接收長度取決于DATA參數(shù)指定的數(shù)據(jù)接收區(qū)。當DATA參數(shù)為優(yōu)化數(shù)據(jù)塊的結構化變量時，建議設置LEN=0。4CONNECT指向連接描述的指針。5DATA指向接收區(qū)的指針，本地數(shù)據(jù)區(qū)域支持優(yōu)化訪問或標準訪問。6RCVD_LEN實際接收到的字節(jié)數(shù)2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信【應用舉例10.2】應用開放用戶通信實現(xiàn)1200PLC與1200PLC之間的數(shù)據(jù)傳輸。1)新建一個項目文件，，在項目中添加CPU1214CDC/DC/DCPLC1和CPU1214CDC/DC/DCPLC2,并分配好IP地址，如圖10-37所示。圖10-37添加設備2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信2進入PLC_1設備組態(tài)界面，雙擊PLC后在常規(guī)中找到PROFINET接口，在此選項內(nèi)修改IP和添加新子網(wǎng)，如圖10-38所示。進入PLC_2設備組態(tài)界面選擇PN/IE_1并配置相應的IP地址，如圖10-39所示。兩個PLC的地址可以自定義設置，但是一定要在同一網(wǎng)段內(nèi)。圖10-38PLC_12025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信2)進入PLC_1設備組態(tài)界面，雙擊PLC后在常規(guī)中找到PROFINET接口，在此選項內(nèi)修改IP和添加新子網(wǎng)，如圖10-38所示。進入PLC_2設備組態(tài)界面選擇PN/IE_1并配置相應的IP地址，如圖10-39所示。兩個PLC的地址可以自定義設置，但是一定要在同一網(wǎng)段內(nèi)。圖10-39PLC_12025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信

3)在PLC_2中不能再新建子網(wǎng)，直接下拉找到PLC_1中新建的PN/IE_1子網(wǎng)，選擇子網(wǎng)后系統(tǒng)會自動配置PLC_2的IP，如圖10-40所示。圖10-40PLC_2選擇子網(wǎng)2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信4)此時可在項目設備和網(wǎng)絡中看到兩個PLC已經(jīng)連接在一起，如圖10-41所示。圖10-41設備與網(wǎng)絡2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信5)開放式通信是一種基于程序控制的通信，所以此時組態(tài)已經(jīng)完成，接下來在程序中調(diào)用相關指令即可。在PLC_1程序中調(diào)用TSEND_C指令，系統(tǒng)會自動生成指令數(shù)據(jù)塊，如圖10-42所示。圖10-42調(diào)用TSEND_C指令2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信6)點擊圖10-42中的工具箱圖標或選中屬性反鍵進入屬性設置，在設置中伙伴選擇PLC_2,如圖10-43所示。如圖10-43選擇通信伙伴2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信7)在PLC_1連接數(shù)據(jù)處選擇新建，在伙伴連接數(shù)據(jù)處選擇新建，PLC_1為主動建立連接，選擇完成后如圖10-44所示。圖10-44設置連接參數(shù)2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信8)PLC_1連接數(shù)據(jù)PLC_1_Send_DB為系統(tǒng)新建在PLC_1中的指向連接描述的指針。PLC_2連接數(shù)據(jù)PLC_2_Receive_DB為系統(tǒng)新建在PLC_2中的指向連接描述的指針，可在PLC_2程序塊-系統(tǒng)塊中找到。PLC_1程序段1：發(fā)送數(shù)據(jù)圖10-45PLC_1程序段12025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信9)MO.O為系統(tǒng)時鐘存儲字節(jié)中的以10HZ頻率接通的位;“PLC_1_Send_DB”為設置連接參數(shù)時自動生成連接描述數(shù)據(jù)塊;P#M100.OINT10表示傳輸?shù)臄?shù)據(jù)從M100.0開始，傳輸10個整數(shù)（int）給PLC_2,如圖10-45所示。10)在PLC_2程序中調(diào)用TRCV_C指令，系統(tǒng)會自動生成指令數(shù)據(jù)塊，如圖10-46所示。調(diào)用TRCV_C指令圖10-46調(diào)用TRCV_C指令2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信11)點擊圖10-46中的工具箱圖標或選中屬性反鍵進入屬性設置，在設置中伙伴選擇PLC_1,如圖10-47所示。如圖10-47選擇通信伙伴2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信12)在PLC_1連接數(shù)據(jù)處選擇PLC_2_Recieve_DB，伙伴處參數(shù)和連接機制均會自動生成，選擇完成后如圖10-48所示。圖10-48設置連接參數(shù)2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信13)PLC_2連接數(shù)據(jù)PLC_2_Receive_DB為系統(tǒng)新建在PLC_2中的指向連接描述的指針，PLC_1連接數(shù)據(jù)PLC_1_Send_DB為系統(tǒng)新建在PLC_1中的指向連接描述的指針。，可在PLC_1程序塊-系統(tǒng)塊中找到。14)PLC_2程序段1：接收數(shù)據(jù)EN_R=1為TRCV_C指令一直接收數(shù)據(jù);“PLC_2_Receive_DB”為設置連接參數(shù)時自動生成連接描述數(shù)據(jù)塊;P#M200.OINT10表示接收的數(shù)據(jù)從M200.0開始，傳輸10個整數(shù)（int）給PLC_2,如圖10-49所示。圖10-49PLC_2程序段12025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信15)此時PLC_1向PLC_2發(fā)送數(shù)據(jù)，PLC_2接收PLC_1發(fā)送數(shù)據(jù)程序編寫完成，仿真結果如下。PLC_1向PLC_2發(fā)送數(shù)據(jù)，在PLC_1中新建監(jiān)控表，輸入想要發(fā)送的數(shù)值并寫入PLC，監(jiān)視，如圖10-50所示。圖10-50PLC_1發(fā)送數(shù)據(jù)監(jiān)控表2025/3/10二知識講座10.3S7-1200PLC以太網(wǎng)通信PLC_2接收PLC_1發(fā)送的數(shù)據(jù)，在PLC_2中新建監(jiān)控表，直接監(jiān)視，如圖10-51所示。上述開放式通信只講述了PLC_1發(fā)送數(shù)據(jù)，PLC_2接收數(shù)據(jù)。PLC_2發(fā)送數(shù)據(jù)，PLC_1接收數(shù)據(jù)與上述操作流程一致，在此不再概述，需要時按照上述操作執(zhí)行即可。圖10-51PLC_2接收數(shù)據(jù)監(jiān)控表2025/3/10三工作任務1.項目要求

現(xiàn)有三個交通路口，組成綠色通道交通燈系統(tǒng)（綠色通道即汽車以一定速度行駛，從一號交通燈出發(fā)后，在即將到達二號交通燈時，二號交通燈變?yōu)榫G燈，到達三號交通燈時，三號交通燈變?yōu)榫G燈）。交通信號燈由紅、黃、綠三種顏色的燈組成的紅綠燈。要求按下啟動按鈕，三組交通燈開始運行，一號燈啟動后，一分鐘后二號交通燈運行，再一分鐘候三號交通燈開始運行。交通燈南北方向紅燈亮20s，同時東西方向綠燈亮15s，15s后東西方向黃燈常亮3s，3s后以2HZ頻率閃爍2s；東西方向黃燈閃爍結束后，東西方向紅燈亮20s，同時南北方向綠燈亮15s，15s后南北方向黃燈常亮3s，3s后以2HZ頻率閃爍兩秒。循環(huán)執(zhí)行程序。按下停止按鈕，紅綠燈停止運行。2025/3/10三工作任務2.項目分析

每個交通燈路口南北方向各三種顏色燈，即每個交通路口需要6各輸出點，且每個路口之間距離較遠，通過通信的方式控制更為經(jīng)濟，所以共用3臺PLC，每個PLC控制一個交通路口。CPU1214DC/DC/DCPLC是14個輸入點，10個晶閘管輸出點的PLC，滿足項目要求，故選用CPU1214DC/DC/DCPLC。當按下啟動按鈕后，PLC1通過通信將啟動信號發(fā)送到PLC2、PLC3，PLC2和PLC3接收到啟動信號后各自開始延時計時，在延時時間到后開始執(zhí)行信號燈運轉的邏輯程序。2025/3/10四任務實施1.控制系統(tǒng)設計圖10-52控制系統(tǒng)流程圖S0:系統(tǒng)初始化S1:一號燈總定時器開始計時，由定時器輸出自復位定時器S2:一號燈南北方向紅燈亮20s，同時東西方向綠燈亮15s，15s后東西

方向黃燈常亮3s，3s后以2HZ頻率閃爍2sS3:一號燈東西方向紅燈亮20s，同時南北方向綠燈亮15s，15s后南北方向黃燈常亮3s，3s后以2HZ頻率閃爍2sS4:判斷是否按下停止按鈕S5:定時10s啟動二號燈S6:二號燈總定時器開始計時，由定時器輸出自復位定時器S7:二號燈南北方向紅燈亮20s，同時東西方向綠燈亮15s，15s后東西方向黃燈常亮3s，3s后以2HZ頻率閃爍2sS8:二號燈東西方向紅燈亮20s，同時南北方向綠燈亮15s，15s后南北方向黃燈常亮3s，3s后以2HZ頻率閃爍2s

根據(jù)題目要求畫出流程圖，在編寫程序的時候首先需要新建數(shù)據(jù)塊，確定接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)。再編寫PLC的發(fā)送和接收程序，并做好相關組態(tài)。在通信程序編寫完成后再去編寫實際工作程序，因為PLC之間通信實現(xiàn)功能，通信是基礎，通信沒有問題后續(xù)程序才能順利進行，如圖10-52所示。2025/3/10四任務實施1.控制系統(tǒng)設計圖10-52控制系統(tǒng)流程圖S9:判斷是否按下停止按鈕S10:定時20s啟動三號燈S11:三號燈總定時器開始計時，由定時器輸出自復位定時器S12:三號燈南北方向紅燈亮20s，同時東西方向綠燈亮15s，15s后東西方向黃燈常亮3s，3s后以2HZ頻率閃爍2sS13:三號燈東西方向紅燈亮20s，同時南北方向綠燈亮15s，15s后南北方向黃燈常亮3s，3s后以2HZ頻率閃爍2sS14:判斷是否按下停止按鈕S15:結束2025/3/10四任務實施1.控制系統(tǒng)設計圖10-52控制系統(tǒng)流程圖X1:按下啟動按鈕X2:一號燈總定時器時間大于0S，小于20SX3:一號燈總定時器時間大于20S，小于40SX4:一號燈總定時器計時完成X5:二號燈啟動X6:二號燈總定時器時間大于0S，小于20SX7:二號燈總定時器時間大于20S，小于40SX8:二號燈總定時器計時完成X9:三號的啟動X10:三號燈總定時器時間大于0S，小于20SX11:三號燈總定時器時間大于20S，小于40SX12:三號燈總定時器計時完成2025/3/10四任務實施2.I/O地址分配輸入信號輸出信號輸入元件作用輸入繼電器輸出元件作用輸出繼電器SB0停止按鈕I0.0NBR1號南北紅燈Q0.0SB1啟動按鈕I0.1NBG1號南北綠燈Q0.1

NBY1號南北黃燈Q0.2

DXR1號東西紅燈Q0.3

DXG1號等下綠燈Q0.4

DXY1號東西黃燈Q0.5輸入信號輸出信號輸入元件作用輸入繼電器輸出元件作用輸出繼電器

NBR2號南北紅燈Q0.0

NBG2號南北綠燈Q0.1

NBY2號南北黃燈Q0.2

DXR2號東西紅燈Q0.3

DXG2號等下綠燈Q0.4

DXY2號東西黃燈Q0.5輸入信號輸出信號輸入元件作用輸入繼電器輸出元件作用輸出繼電器

NBR3號南北紅燈Q0.0

NBG3號南北綠燈Q0.1

NBY3號南北黃燈Q0.2

DXR3號東西紅燈Q0.3

DXG3號等下綠燈Q0.4

DXY3號東西黃燈Q0.5PLC1:PLC2:PLC3:2025/3/10四任務實施3.系統(tǒng)接線圖

此任務采用1214PLC,PLC電源供電24V，輸入供電24V，公共端接0V，即漏型接法，啟動按鈕和停止按鈕給到PLC輸入點I0.0、I0.1，PLC接收開關按鈕傳來的高電平信號。輸出供電24V，只要源型接法，三個PLC的輸出點Q0.0-Q0.5分別給到兩個方向的三種顏色燈，由PLC給出高電平信號控制燈的通斷，如圖10-53所示、10-54所示、10-55所示。圖10-53PLC1接線圖2025/3/10四任務實施3.系統(tǒng)接線圖

此任務采用1214PLC,PLC電源供電24V，輸入供電24V，公共端接0V，即漏型接法，啟動按鈕和停止按鈕給到PLC輸入點I0.0、I0.1，PLC接收開關按鈕傳來的高電平信號。輸出供電24V，只要源型接法，三個PLC的輸出點Q0.0-Q0.5分別給到兩個方向的三種顏色燈，由PLC給出高電平信號控制燈的通斷，如圖10-53所示、10-54所示、10-55所示。圖10-54PLC2接線圖2025/3/10四任務實施3.系統(tǒng)接線圖

此任務采用1214PLC,PLC電源供電24V，輸入供電24V，公共端接0V，即漏型接法，啟動按鈕和停止按鈕給到PLC輸入點I0.0、I0.1，PLC接收開關按鈕傳來的高電平信號。輸出供電24V，只要源型接法，三個PLC的輸出點Q0.0-Q0.5分別給到兩個方向的三種顏色燈，由PLC給出高電平信號控制燈的通斷，如圖10-53所示、10-54所示、10-55所示。圖10-55PLC3原理圖2025/3/10四任務實施4.程序設計

（1）設備組態(tài)：1）新建一個項目，添加3個CPU1214CDC/DC/DCPLC,3個PLC的IP地址分別設為192.168.0.1、192.168.0.2、192.168.0.3，如圖10-56所示。圖10-56組態(tài)PLC2025/3/10四任務實施4.程序設計

2）PLC新建后，進入設備組態(tài)，雙擊PLC在屬性中激活時鐘存儲器。由于一臺PLC不能夠實現(xiàn)功能，需要多臺PLC之間通信同時控制PLC,故啟用PLC1的系統(tǒng)時鐘存儲器，用系統(tǒng)時鐘的10HZ時鐘去觸發(fā)開放式發(fā)送指令。PLC2和PLC3也需要激活系統(tǒng)時鐘，雖然PLC2和PLC3中僅需一直接收數(shù)據(jù)，使能引腳一直接通即可，但是在實現(xiàn)紅綠燈功能時黃燈需要以2HZ頻率閃爍，所以PLC2和PLC3的系統(tǒng)時鐘都激活。添加完成后3個PLC都在設備屬性中激活系統(tǒng)時鐘存儲器，以PLC1為例，如圖10-57所示。圖10-57啟用時鐘存儲器2025/3/10四任務實施4.程序設計3）3個PLC要配合完成任務，那么3臺PLC之間就要進行通信，所以在組態(tài)時需要直接把子網(wǎng)建立好，并且3臺PLC在同一子網(wǎng)內(nèi)，建立子網(wǎng)時直接在設備和網(wǎng)絡中把三臺設備的以太網(wǎng)口連接即可，如圖10-58所示。圖10-58添加子網(wǎng)2025/3/10四任務實施4.程序設計（2）變量定義:圖10-59PLC1變量表

1）在PLC1中I0.0為啟動,I0.1為停止，Q0.0-Q0.5為PLC輸出到兩個方向的燈；MB0為系統(tǒng)時鐘；MB20為發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)，如圖10-59所示。2025/3/10四任務實施4.程序設計（2）變量定義:圖10-60PLC2變量表

2）在PLC2中Q0.0-Q0.5為PLC輸出到兩個方向的燈；MB0為系統(tǒng)時鐘；MB20為數(shù)據(jù)接收區(qū)，從數(shù)據(jù)接收區(qū)中提取M10.0和M10.1兩個位，這兩個位對應PLC1中發(fā)送的啟動和停止信號，如圖10-60所示。2025/3/10四任務實施4.程序設計（2）變量定義:圖10-61PLC3變量表3）在PLC3中Q0.0-Q0.5為PLC輸出到兩個方向的燈；MB0為系統(tǒng)時鐘；MB20為數(shù)據(jù)接收區(qū)，從數(shù)據(jù)接收區(qū)中提取M10.0和M10.1兩個位，這兩個位對應PLC1中發(fā)送的啟動和停止信號，如圖10-61所示。2025/3/10四任務實施4.程序設計（3）建立通信：圖10-62調(diào)用發(fā)送功能塊1）首先在PLC1主程序中調(diào)用一個TSEND_C功能塊，發(fā)送數(shù)據(jù)對象為PLC2，如圖10-62所示。2025/3/10四任務實施4.程序設計（3）建立通信：圖10-63組態(tài)連接伙伴2）點擊塊右上方的小工具箱圖標組態(tài)連接，伙伴選擇PLC2，如圖10-63所示。2025/3/10四任務實施4.程序設計（3）建立通信：圖10-64新建連接數(shù)據(jù)3）在PLC1和PLC2的連接數(shù)據(jù)處選擇新建，此處新建的數(shù)據(jù)為連接數(shù)據(jù)，如圖10-64所示；新建完成后，如圖10-65所示。新建的PLC1連接數(shù)據(jù)塊在PLC1中，PLC2的連接數(shù)據(jù)在PLC2中。2025/3/10四任務實施4.程序設計（3）建立通信：圖10-65連接建立完成3）在PLC1和PLC2的連接數(shù)據(jù)處選擇新建，此處新建的數(shù)據(jù)為連接數(shù)據(jù)，如圖10-64所示；新建完成后，如圖10-65所示。新建的PLC1連接數(shù)據(jù)塊在PLC1中，PLC2的連接數(shù)據(jù)在PLC2中。2025/3/10四任務實施4.程序設計（3）建立通信：圖10-66調(diào)用接收功能塊4）在PLC2主程序中調(diào)用TRCV_C功能塊，組態(tài)和PLC1的連接，如圖10-66所示。2025/3/10四任務實施4.程序設計（3）建立通信：圖10-67組態(tài)連接伙伴5）點擊塊右上方的小工具箱圖標組態(tài)連接，伙伴選擇PLC1，如圖10-67所示。2025/3/10四任務實施4.程序設計（3）建立通信：圖10-67組態(tài)連接伙伴6）在PLC1和PLC2的連接數(shù)據(jù)選擇在PLC1中新建的數(shù)據(jù)即可，此處選擇的數(shù)據(jù)為連接數(shù)據(jù)，如圖10-68所示；新建完成后，如圖10-69所示。選擇的PLC1連接數(shù)據(jù)塊在PLC1中，PLC2的連接數(shù)據(jù)在PLC2中。2025/3/10四任務實施4.程序設計（3）建立通信：圖10-69連接建立完成6）在PLC1和PLC2的連接數(shù)據(jù)選擇在PLC1中新建的數(shù)據(jù)即可，此處選擇的數(shù)據(jù)為連接數(shù)據(jù)，如圖10-68所示；新建完成后，如圖10-69所示。選擇的PLC1連接數(shù)據(jù)塊在PLC1中，PLC2的連接數(shù)據(jù)在PLC2中。2025/3/10四任務實施4.程序設計（3）建立通信：圖10-70調(diào)用發(fā)送功能塊7）組態(tài)PLC1和PLC3之間的連接，在PLC1主程序中再調(diào)用一個TSEND_C功能塊，發(fā)送數(shù)據(jù)對象為PLC3，如圖10-70所示。2025/3/10四任務實施4.程序設計（3）建立通信：圖10-71組態(tài)連接伙伴8）點擊塊右上方的小工具箱圖標組態(tài)連接，伙伴選擇PLC3，如圖10-71所示。2025/3/10四任務實施4.程序設計（3）建立通信：圖10-72新建連接數(shù)據(jù)9）在PLC1和PLC3的連接數(shù)據(jù)處選擇新建，此處新建的數(shù)據(jù)為連接數(shù)據(jù)，已有的連接數(shù)據(jù)PLC_1_Send_DB是PLC1和PLC2的連接數(shù)據(jù)，如圖10-72所示；新建完成后，如圖10-73所示。新建的PLC1連接數(shù)據(jù)塊在PLC1中，PLC3的連接數(shù)據(jù)在PLC3中。2025/3/10四任務實施4.程序設計（3）建立通信：圖10-73連接建立完成9）在PLC1和PLC3的連接數(shù)據(jù)處選擇新建，此處新建的數(shù)據(jù)為連接數(shù)據(jù)，已有的連接數(shù)據(jù)PLC_1_Send_DB是PLC1和PLC2的連接數(shù)據(jù)，如圖10-72所示；新建完成后，如圖10-73所示。新建的PLC1連接數(shù)據(jù)塊在PLC1中，PLC3的連接數(shù)據(jù)在PLC3中。2025/3/10四任務實施4.程序設計（3）建立通信：圖10-74調(diào)用接收功能塊10）在PLC3主程序中調(diào)用TRCV_C功能塊，組態(tài)和PLC1的連接，如圖10-74所示。2025/3/10四任務實施4.程序設計（3）建立通信：圖10-75組態(tài)連接伙伴11）塊右上方的小工具箱圖標組態(tài)連接，伙伴選擇PLC1，如圖10-75所示。2025/3/10四任務實施4.程序設計（3）建立通信：圖10-76擇連接數(shù)據(jù)12）PLC3和PLC1的連接數(shù)據(jù)選擇在PLC1中新建的數(shù)據(jù)即可，此處選擇的數(shù)據(jù)為連接數(shù)據(jù)，如圖10-76所示；新建完成后，如圖10-77所示。選擇的PLC1連接數(shù)據(jù)塊在PLC1中，PLC3的連接數(shù)據(jù)在PLC3中。2025/3/10四任務實施4.程序設計（3）建立通信：圖10-77連接建立完成12）PLC3和PLC1的連接數(shù)據(jù)選擇在PLC1中新建的數(shù)據(jù)即可，此處選擇的數(shù)據(jù)為連接數(shù)據(jù)，如圖10-76所示；新建完成后，如圖10-77所示。選擇的PLC1連接數(shù)據(jù)塊在PLC1中，PLC3的連接數(shù)據(jù)在PLC3中。2025/3/10四任務實施4.程序設計（4）程序設計：程序段1：PLC1向PLC2發(fā)送數(shù)據(jù)PLC1:

此段程序為PLC1向PLC2發(fā)送數(shù)據(jù)，其中REQ發(fā)送指令使能，每檢測到一個上升沿觸發(fā)一次。這里用系統(tǒng)時鐘的10HZ，即每秒發(fā)送十次；CONT為控制連接建立，為1時，建立連接并保持；DB2為連接數(shù)據(jù)；DATA為發(fā)送的數(shù)據(jù)，這里用IB0是因為開放式通信發(fā)送數(shù)據(jù)最小單位為字節(jié)，我們只用其中的I0.0（啟動）,I0.1（停止）兩個位。2025/3/10四任務實施4.程序設計（4）程序設計：程序段2：PLC1向PLC3發(fā)送數(shù)據(jù)PLC1:

此段程序為PLC1向PLC3發(fā)送數(shù)據(jù)，其中REQ發(fā)送指令使能，每檢測到一個上升沿觸發(fā)一次。這里用系統(tǒng)時鐘的10HZ，即每秒發(fā)送十次；CONT為控制連接建立，為1時，建立連接并保持；DB4為連接數(shù)據(jù)；DATA為發(fā)送的數(shù)據(jù)，這里用IB0是因為開放式通信發(fā)送數(shù)據(jù)最小單位為字節(jié)，我們只用其中的I0.0（啟動）,I0.1（停止）兩個位。2025/3/10四任務實施4.程序設計（4）程序設計：程序段3：PLC1中啟保停電路PLC1:

此段程序為啟保停程序，按下啟動按鈕接通保持線圈，按下停