西門子1FL6022-2AF21-1LA1代理商

西門子PLC的MPI通訊詳解

隨著科技的進步，智能化芯片的發展逐漸成熟起來設備的智能化程度也相應提高，隨之智能化設備之間基于開放標準的現場總線技術構成的自動化控制系統也逐漸成熟起來。于是西門子PLC除了使用工業以太網和profibus。在我們常用的編程、組態、通訊還用到了MPI、ASI等技術。這些技術協議實現西門子PLC主機與智能從站之間的通訊，甚至兼容符合第三方產品的通訊協議。西門子通訊大致有MPI網絡通訊、PROFIBUS網絡通訊、工業以太網通訊這三種。

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西門子PLC的MPI網絡通訊

MPI叫多點接口通信，一般用于小范圍、小點數現場級通訊，可實現西門子PLC的操作面板（TP/OP）和上位機之間的數據交換，例如西門子PLCs7-200/300/400，它的通訊速率19.2Kbit-12Mbit，多可連接32個接點，通訊距離50m以內。若以中繼器連接，站之間的距離可達9100m，可多也只能用10個中繼器，而且它還占用節點數。

MPI的網絡組建：利用STEP7的configuretion里的功能可以給每一個網絡節點分配一個MPI地址和高地址，連接是需要在MPI網絡的第一個節點和后一個節點加終端電阻。

PLC以MPI來實現通訊，可用三種方式解決。全局數據包通訊方式、無組態連接通訊方式、組態連接通訊方式。

實現全局數據包通訊方式：在PLC硬件配置過程，組態需要通訊的PLC站之間的發送區和接收區不需要任何程序處理，只適應s7-300/400之間的通訊。多也只在一個項目中的15個CPU之間建立全局數據。實現全局數據通訊方法：全局數據包通訊SMATIC Manage里設置s7-300/400MPI的地址，然后在選項/定義全局數據里定義需要通訊的數據地址。帶>符號的表示發送數據，對應欄里的是接受數據，終將設置好的項目下載到PLC即可實現MPI通訊。

無組態連接通訊方式：它適用于S7-200/300/400之間通訊，卻不能與全局數據包通訊混淆使用。其為雙向通訊方式時，要求通訊雙方都有調用通訊塊，一個通訊塊用于發送數據，另一個通訊塊用于接收數據。在OB35中斷塊中調用SFC65用于發送數據，調用SFC66用于接收數據，隨后就是編程。由于接收塊只能識別數據的標識符，無論哪個CPU發送的數據都要調用SFC69來釋放連接。無組態單向通行方式時：只有在一方編寫程序，如客戶機與服務器之間的訪問模式。只要在客戶機編寫程序即可，無需在服務器編寫程序。因此客戶機只要調用SFC通行塊就可訪問服務器。

組態連接通訊方式：它適用于S7-300/400或S7-400/400之間的通訊，而S7-300/400通訊時，S7-300只能用作服務器，此時S7-400作為客戶機對S7-300進行讀寫操作。S7-400/400通訊時，S7-400即可作為服務器又可作為客戶機，其大數據包長度可達160字節。實現組態連接通訊方法：在項目的NETPRO中設置S7網絡連接，在建立連接中塊參數ID時需要留意下，它是作為識別發送數據和接收數據的地址標識，在客戶端編程需要調用SFB14、SFB15系統功能塊，后保存編譯下載至PLC中即可實現通訊。

西門子PLC-USS協議和變頻器之間的通訊

1、需要控制系統在設計時采用很多硬件，價格昂貴

2、現場的布線多容易引起躁聲和干擾

3、PLC 和變頻器之間傳輸的信息受硬件的限制，交換的信息量很少。

4、在變頻器的啟停控制中由于繼電器接觸器等硬件的動作時間有延時，影響控制精度。

5、通常變頻器的故障狀態由一個接點輸出，PLC能得到變頻器的故障狀態，但不能準確的判斷當故障發生時，變頻器是何種故障。

        如果PLC通過與變頻器進行通訊來進行信息交換，可以有效地解決上述問題，通訊方式使用的硬件少，傳送的信息量大，速度快，等特點可以有效地解決上述問題，另外，通過網絡，可以連續地對多臺變頻器進行監視和控制，實現多臺變頻器之間的聯動控制和同步控制，通過網絡還可以實時的調整變頻器的參數。

        目前各個廠家的變頻器都相繼的開發出了支持連網的功能，比如，很多變頻器都有了支持現場總線（如：DEVICENET、PROFIBUS、AS_I）等的接口協議，可以很方便的與PLC進行數據通信。現在主要介紹西門子S7-200和Micro Master變頻器之間的通訊協議USS，使用USS通訊協議，用戶可以通過程序調用的方式實現S7-200和Micro Master變頻器之間的通信，編程的工作量小，通訊網絡由PLC和變頻器內置的RS485通訊口和雙絞線組成，一臺S7-200多可以和31臺變頻器進行通訊，這是一種費用低、使用方便的通訊方式。

一、USS通訊協議介紹

        USS通訊協議的功能，所有的西門子變頻器都帶有一個RS485通訊口，PLC作為主站，多允許31個變頻器作為通訊連路中的從站，根據各變頻器的地址或者采用廣播方式，可以訪問需要通訊的變頻器，只有主站才能發出通訊請求報文，報文中的地址字符要傳輸數據的從站，從站只有在接到主站的請求報文后才可以向從站發送數據，從站之間不能直接進行數據交換。在使用USS協議之前，需要先安裝西門子的指令庫。USS協議指令在STEP7—MICRO/WIN32指令樹的庫文件夾中，STEP7—MICRO/WIN32指令庫提供14個子程序、3個中斷程序和8條指令來支持USS協議。調用一條指令時，將會自動地增加一個或幾個子程序。

USS協議使用CPU的下列資源：

1）USS協議占用PLC的通訊端口0或1，使用USS——INIT指令可以選擇PLC的端口是使用USS協議還是PPI協議，選擇USS協議后PLC的相應端口不能在做其它用途，包括與STEP7-WICRO/WIN32的通訊，只有通過執行另外一條USS指令或將PLC——CPU的模式開關撥到RUN或STOP狀態，才能鐘新在進行PPI通訊，當PLC和與變頻器通訊中斷時，變頻器將停止運行，所以在本例中選擇CPU226 因為它有兩個通訊端口，當第一個口用于USS通訊時，第二個端口可以用于程序監控，USS指令要占用2300～3600字節的程序存儲空間和400個字節的變量存儲區間

2）變頻器的通訊與CPU的掃描時異步的，完成一次變頻器的通訊通常需要幾個CPU的掃描周期，通訊時間和鏈路上變頻器的臺數、波特率和掃描周期有關，本例中通訊的波特率設定為19200，變頻器的臺數為3臺，經實際調試檢測通訊時間大約為50ms.

二、使用USS協議的步驟：

1）安裝指令庫后在STEP7-Micro/win32指令樹的/指令/庫/USS PROTOOL文件夾中將出現8條指令，用它門來控制變頻器的運行和變頻器參數的讀寫操作，這些子程序是西門子公司開發的用戶不需要關注這些指令的內部結構，只需要在程序中調用即可。

2）調用USS—INIT初始化改變USS的通訊參數，只需要調用一次即可，在用戶程序中每一個被激活的變頻器只能用一條USS-DRIVE-CTRL指令，可以任意使用USS-RPM-X 或USS-WPM-X指令，但是每次只能激活其中的一條指令。

3）為USS指令庫分配V存儲區。在用戶程序中調用USS指令后，用鼠標點擊指令書中的程序塊圖標，在探出的菜單中執行庫內存命令，為USS指令庫使用的397個字節的V存儲區起始地址，

4）用變頻器的操作面板設置變頻器的通訊參數，使之與用戶程序中所用的波特率和從站地址相一致。

5）連接CPU和變頻器之間的通訊電纜，為了提高看*力好采用屏蔽電纜。