1、S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院模模块四四 S7-200 SMART的通信及的通信及应用用S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制2024/4/18 4.2 两台S7-200 SMART PLC之间的Modbus RTU通信 4.1 两台S7-200 SMART PLC之间的以太网通信目目录ContentsS7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自
2、动动化化控控制制2024/4/18【能力目标能力目标】1能够实现能够实现S7-200 SMART PLC的以太网通信连接的以太网通信连接和简单编程。和简单编程。2能够实现能够实现S7-200 SMART PLC的的Modbus RTU通信通信连接和简单编程。连接和简单编程。S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制2024/4/18【知识目标知识目标】1掌握以太网通信基础知识。掌握以太网通信基础知识。2掌握掌握Modbus RTU通信基础知识。通信基础知识。3了解了解S7-200 SMART
3、与变频器与变频器USS通信。通信。S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制2024/4/18任务任务4.1两台两台S7-200SMART PLC之间的以太网通信之间的以太网通信 S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制18 四月 2024任务导入任务导入 实现两台S7 200 SMART PLC的以太网通信。要求用第一台PLC（PLC 1）的输入I0.0I0.7来依次对应控制第二台PL
4、C（PLC 2）的输出Q0.0Q0.7。同时，将PLC 2的输出Q0.0Q0.7的状态，映射到PLC1中的M0.0M0.7中。两台PLC的数据交换，如图所示。两台PLC的数据交换要求采用以太网进行通信。两台PLC的数据交换S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制18 四月 2024相关知识相关知识1并行通信和串行通信并行通信和串行通信在数据信息通信时，按同时传送的位数来分，可以分为并行通信和串行通信。（1）并并行行通通信信。并行通信是指所传送的数据以字节或字为单位同时发送或接收。（2）串串
5、行行通通信信。串行通信是以二进制的位为单位，一位一位地顺序发送或接收。一、通信基础一、通信基础S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制18 四月 20242通信方式通信方式数据通信方式S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制18 四月 20243S7-200 SMART通信端口通信端口 每个S7-200 SMART CPU模块本体都集成1个以太网端口和1个RS485端口（端口0），标准
6、型CPU额外支持SB CM01信号板（端口1），信号板可通过STEP 7-Micro/WIN SMART软件组态为RS232通信端口或RS485通信端口。SMART PLC的通信端口数量最多可增至3个，满足小型自动化设备与HMI（人机界面）、变频器及其他第三方设备进行通信的需求。S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制18 四月 2024S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制18 四
7、月 20241S7-200 SMART CPU的以太网网的以太网网络物理物理连接接直接连接示意（1）直接）直接连接。接。二、以太网通信二、以太网通信 当一个S7-200 SMART CPU与一个编程设备、HMI 或者另外一个S7-200 SMART CPU通信时，实现的是直接连接。S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制18 四月 20241S7-200 SMART CPU的以太网网的以太网网络物理物理连接接网络连接示意（2）网）网络连接。接。二、以太网通信二、以太网通信 当通信设备超过两
8、个时，需要使用交换机来实现网络连接，可以使用导轨安装的西门子 CSM1277 4端口交换机来连接多个CPU和HMI 设备。S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制18 四月 20242S7协议二、以太网通信二、以太网通信 基于连接的通信分为单向连接和双向连接，S7-200 SMART只有S7单向连接功能。单向连接中的客户机（Client）是向服务器（Server）请求服务的设备，客户机调用GET/PUT指令读、写服务器的存储区。服务器是通信中的被动方，用户不用编写服务器的S7通信程序，S7
9、通信是由服务器的操作系统完成的。S7-200 SMART的以太网端口支持以太网和基于TCP/IP的通信标准，该端口支持的通信类型有：CPU与STEP 7-Micro/WIN SMART软件之间的通信；CPU与HMI之间的通信；CPU与其他S7-200 SMART CPU之间的GET/PUT通信。S7-200 SMART CPU在以太网通信中，既可作为主动设备，也可作为从动设备。S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制18 四月 20242S7协议二、以太网通信二、以太网通信S7-200 S
10、MART支持的以太网通信资源 如图所示，以太网端口除了一个用于与编程设备PG连接，还有8个专用的HMI/OPC连接以及8个GET/PUT的主动连接和被动连接。S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制18 四月 20243GET/PUT指令指令二、以太网通信二、以太网通信 S7-200 SMART CPU提供了GET/PUT指令，用于建立S7-200 SMART CPU之间的以太网通信。GET/PUT指令只需要在主动建立连接的CPU中调用执行，被动建立连接的CPU不需要进行通信编程。S7-2
11、00 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制18 四月 20244用用PUT和和GET向向导生成客生成客户机通信程序机通信程序二、以太网通信二、以太网通信直接用GET/PUT指令编程既繁琐又容易出错。STEP 7-Micro/WIN SMART V2.2以上版本支持用GET/PUT向导实现以太网通信。用GET/PUT向导建立的连接为主动连接，CPU是客户机。当CPU作为通信的服务器时，它不需要用GET/PUT指令向导组态，建立的连接是被动连接。双击STEP7-Micro/WINSMART编程软件左侧项
12、目树的“向导”文件夹中的“GET/PUT”或在编程软件“工具”菜单功能区的“向导”区域单击“GET/PUT”按钮，均可启动GET/PUT向导，设置通信参数。S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制18 四月 20245调用子程序用子程序NET_EXE二、以太网通信二、以太网通信完成GET/PUT向导配置之后，客户机的CPU会生成一个网络执行子程序NET_EXE，如图所示。在客户机的项目的主程序中，调用NET_EXE子程序可以实现通信。网络执行子程序NET_EXES7-200 SMART P
13、LC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制任务实施任务实施【训练工具、材料和工具、材料和设备】通用通用电工工具工工具1套套PLC2台台以太网交以太网交换机机CSM1277 1个个网网线3根根S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制任务实施任务实施1硬件准备与连接2组态GET/PUT向导3编写程序并下载运行测试4S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑
14、辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制IP:192.168.2.4IP:192.168.2.3IP:192.168.2.10 客户机S7200 smartPLC1计算机服务器S7200 smartPLC2一、硬件一、硬件连接接S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制2024/4/182Get/Put向向导组态（1）打开Get/Put向导（2）添加操作步骤添加操作在弹出的“Get/Put向导”对话框中添加操作步骤名称和注释，如图所示。将将PLC1的的IB0数据写入数据写入PLC 2的的QB
15、0中中把把PLC 2的的QB0的数据的数据读入入PLC1的的MB0中中S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制2024/4/18（3）定义Get/Put操作PLC1写PLC2操作配置S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制2024/4/18（3）定义Get/Put操作PLC1读PLC2操作配置S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里
16、里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制2024/4/18（4）分配存储器地址存储器分配图单单击击“建建议议”按按钮钮，向向导导自自动动指指定定当当前程序中未使用的前程序中未使用的V存储区。存储区。S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制2024/4/18（5）生成项目组件Components组件页面S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制2024/4/18（6）完成Get
17、/Put向导配置S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制2024/4/183编写程序并下写程序并下载（1）客户机程序客户机程序在项目树中，单击“调用子例程”文件夹。选择网络子程序NET_EXE，拖放到主程序中，进行参数设置。客户机程序如图所示。设置超置超时定定时时间每次所有网每次所有网络操作完成后操作完成后进行状行状态切切换网网络操作是否出操作是否出错的状的状态位位S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有
18、自自动动化化控控制制2024/4/18（2）服务器程序 本次任务作为PLC 2的服务器不需要编写任何程序。因此下载一个空的程序至PLC 2中。重新打开编程软件界面，双击PLC类型进行硬件组态。不需做任何设置和编程，保存项目为“远程PLC”，编译项目，在通信对话框中找到远程PLC，将程序下载。服务器和客户机的程序块、数据块都分别下载到CPU之后，启动PLC，硬件连接和运行正常后，进入下一步。分别将PLC1和PLC 2的站切换到运行状态，准备进行测试。S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制2
19、024/4/184运行运行测试（1）确保两台PLC运行正常，且处于RUN模式。（2）PLC1的IB0数据写入PLC 2的QB0测试。在PLC1上改变I0.0I0.7的状态，观察PLC2上对应的Q0.0Q0.7的输出状态指示灯状态。PLC输入输出点状态指示S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制2024/4/18（3）PLC 2的QB0数据写入PLC1的MB0测试。PLC 2输出点的状态指示 例如，将PLC 2的Q0.4、Q0.5和Q0.6的状态置为1，其输出点指示灯如图所示。在PLC1项目
20、程序的状态表中，观察MB0的数值与PLC 2的QB0的数值是否一致，MB0的二进制值为01110000。S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制18 四月 2024知识拓展知识拓展 某控制系统由送风和循环系统组成，如图所示，它们均由一台功率为10kW的电动机驱动，并且两台电机分别由两台PLC控制其直接启动。具体要求如下。（1）送风系统（主站）的PLC既能控制本站的送风电机启停，又能控制循环系统的电机启停。（2）循环系统（从站）的PLC既能控制本站的电机启停，又能控制送风电机的启停。（3）两
21、个系统均能监控对方的运行和过载状态，当某一系统电动机出现过载时，两个系统电动机均停止，并能在本系统中显示另一系统的过载信息。S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制2024/4/181硬件硬件连接接2台PLC的通信系统构成S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制2024/4/18PLC与计算机之间的硬件连接S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业
22、技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制2024/4/182控制系控制系统I/O分配分配S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制2024/4/18S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制2024/4/183组态Get/Put向向导（1）打开Get/Put向导。（2）在弹出的“Get/Put向导”对话框中添加操作步骤名称和注释，如图所示。添加操作S7-200 S
23、MART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制2024/4/18（3）定义Get/Put操作。送风IB0写循环参数设置S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制2024/4/18送风读循环IB0参数设置S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制2024/4/18送风读循环QB0参数设置S7-200 SMAR
24、T PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制2024/4/18送风QB0写循环参数设置S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制2024/4/18（4）为Get/Put向导分配存储器地址。（5）单击“Componets”节点，Get/Put向导生成的项目组件。（6）单击“生成”按钮，完成Get/Put向导配置。注意：从站（循环PLC）作为服务器不需做Get/Put向导组态。S7-200 SMART PLC应用技术
25、应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制2024/4/184程序程序设计S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制2024/4/18任务任务4.2 两台两台S7-200 SMART PLC之间的之间的Modbus RTU通信通信S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制18 四月 2024任务导入任务导入由两台S7-200
26、SMART PLC组成的控制系统。需要完成以下通信任务：实现两台S7 200 SMART PLC的Modbus RTU通信，将PLC1中的IW0的数据写入PLC 2的QW0中。同时，从PLC 2中获得VW0寄存器的值写入PLC1中的QW0中。2台PLC的数据交换示意图如图所示。两台PLC的数据交换要求采用Modbus RTU进行通信。2台PLC的数据交换示意图S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制18 四月 2024相关知识相关知识一、一、RS485RS485网络连接网络连接1RS485
27、网网络的的传输距离和波特率距离和波特率S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制18 四月 2024使用RS485中继器拓展网络一、一、RS485RS485网络连接网络连接2RS485中中继器器S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制18 四月 20243RS485网网络连接器接器一、一、RS485RS485网络连接网络连接RS485网络连接器RS485网络连接S7-200 SMART
28、PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制18 四月 20243RS485网网络连接器接器网络连接器终端和偏置电阻的接线一、一、RS485RS485网络连接网络连接S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制18 四月 20244RS232连接接一、一、RS485RS485网络连接网络连接RS232网络为两台设备之间的点对点连接，最大通信距离为15m，通信速率最大为115.2 kbit/s。RS232连接可用于连接扫
29、描器、打印机、调制解调器等设备。SB CM01信号板终端和偏置电阻接线 SB CM01信号板RS232连接S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制18 四月 2024二、二、CPU的的Modbus通信物理通信物理连接接通过集成RS485端口或可选通信版SM CM01的RS485/RS232端口，S7-200 SMART 可以作为Modbus RTU主站或从站同多个设备进行通信，如图所示。S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻
30、辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制18 四月 2024二、二、CPU的的Modbus通信物理通信物理连接接Modbus是一种单主站的主/从通信模式。Modbus网络上只能有一个主站存在，主站在Modbus网络上没有地址，从站的地址范围为0247。S7-200 SMART CPU作为主站时，其RS485端口或通信板SB CM01的端口最多可以控制247个从站，如图所示。S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制18 四月 2024三、三、Modbus RTU主站主站1Modbus RT
31、U主站指令主站指令库 西门子在STEP 7-Micro/WIN SMART中正式推出Modbus RTU主站协议库（西门子标准库指令），如图所示。使用Modbus RTU主站指令库，可以读写 Modbus RTU从站的数字量、模拟量I/O以及保持寄存器。S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制18 四月 20242Modbus RTU 主站功能主站功能编程程三、三、Modbus RTU主站主站（1）调用 Modbus RTU主站初始化和控制子程序。用 SM0.0 调用 Modbus RTU
32、 主站初始化与控制子程序EN使能：必使能：必须保保证每一每一扫描周期都被使描周期都被使能（使用能（使用SM0.0）。）。Mode模式：模式：为1时，使能，使能Modbus协议功能；功能；为0时恢复恢复为系系统PPI协议。Baud波特率：支持的通波特率：支持的通信波特率信波特率为1 200、2 400、4 800、9 600、19 200、38 400、57 600、115 200。Parity校校验：校：校验方式方式选择，0=无校无校验，1=奇奇较验，2=偶偶较验。Port端口号：端口号：0=CPU集集成的成的RS 485通信口；通信口；1=可可选CM 01信号板。信号板。Timeout超超时
33、：主站等待：主站等待从站响从站响应的的时间 Done完成位：初始化完完成位：初始化完成，此位会自成，此位会自动置置1。Error初始化错误代码初始化错误代码（只有在（只有在Done位为位为1时有时有效）效）S7-200 SMART PLC应用技术应用技术重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院哪哪里里有有逻逻辑辑，那那里里就就有有自自动动化化控控制制18 四月 2024三、三、Modbus RTU主站主站2Modbus RTU 主站功能主站功能编程程（2）调用 Modbus RTU 主站读写子程序MBUS_MSG，发送一个Modbus请求，如图所示。调用Modbus RTU 主站读写子程序EN使能：同一使能：同一时刻只刻只能有一个能有一个读写功能（即写功能（即MBUS_MSG）使能。）使能。First读写请求位：每一读写请求位：每一个新的读写请求必须使个新的读写请求必须使用脉冲触发。用脉冲
