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S7通信
S7通信概述
1. 连接的基本概念
数据通信协议可以分为面向连接的协议和无连接的协议，前者在进行数据交换之前，必须与通信伙伴建立连接，后者用于发送单个消息。
这两种协议在安全性方面有较大的区别，它们具有不同的传输效率。面向连接的协议具有较高的安全性，与无连接协议相比，在上层计算机中需要进行更多的处理。
连接是指两个通信伙伴之间为了执行通信服务建立的逻辑链路，而不是指两个站之间用物理媒体(例如电缆)实现的连接。连接相当于通信伙伴之间一条虚拟的“专线”，它们随时可以用这条“专线”进行通信。一条物理线路可以建立多个连接。
如果交换的信息非常重要，或者需要保证传输数据的完整性，应使用面向连接的协议。为了确保正确地建立连接，连接的一方必须是主动的，另一方是被动的，否则无法建立连接
无连接协议传输的信息单元相当于电报报文，它们通常是一种独立完整的消息，有时也被称为数据报文。
4. S7通信
S7通信是专为SIMATICS7和C7优化设计的通信协议，提供简明、强有力的通信服务。所有S7和C7PLC都集成了S7通信服务，通过S7服务，用户程序可以读取或改写通信伙伴的数据。S7-300/400PLC广泛地使用S7通信，它主要用于S7-300/400 CPU之间的主-主通信、CPU与功能模块(FM)之间、CPU与西门子人机界面TP/OP(触摸屏/操作员面板)和组态软件 WinCC 之间的通信。
S7通信可以用于工业以太网、PROFIBUS或MPI网络。这些网络的S7通信的组态和编程方法基本上相同。
S7系统的设备可以实现下列S7功能(与设备的型号有关，有的只能实现部分功能)：
1)编程、测试、调试和诊断S7-300/400PLC的全部STEP7在线功能。
2)自动地与HMI(人机界面)交换数据。
3)S7站点之间的数据传输。
4)读、写别的S7站点的数据，通信伙伴不需要编写通信程序。
5)控制通信伙伴CPU的停止和起动。
6)监视通信伙伴CPU的运行状态。
5. 用于数据交换的S7通信的SFB/FB
用于数据交换的S7通信的SFB/FB见表4-1。在S7单向连接中，客户机调用单向通信功能块GET和PUT，读、写服务器的存储区。S7-400可以调用SFB8/SFB9和SFB12/SFB13，进行双向通信。
表 4-1 用于S7通信数据交换的SFB/FB
3.客户机与服务器
基于连接的通信分为单向通信和双向通信。在双向通信中，通信双方都需要调用通信块，一方调用发送块来发送数据，另一方调用接收块来接收数据。
与双向通信不同，单向通信只需要通信的一方编写通信程序。编写通信程序一方的CPU 为客户机(Client)，不需编写通信程序一方的CPU为服务器(Server)。客户机是向服务器
请求服务的设备，它是主动的，需要调用通信块对服务器的数据进行读、写操作。服务器是提供特定服务的设备，服务经客户机要求启动。服务器是通信中的被动方，通信功能由它的操作系统执行。
2. 动态连接和静态连接
连接分为不需要组态的动态连接和需要组态的静态连接。
(1)不需要组态的动态连接
PG(编程器)通信和S7基本通信不需要对连接组态，这种连接也称为动态连接，S7基本通信将在14.3节介绍。
(2)需要组态的静态连接
S7连接属于需要组态的连接，这类连接用STEP7集成的网络组态工具NetPro组态。组态的连接一经建立会一直保持，可以实现快速的通信，称为静态连接。与同一个通信伙伴可以建立多个连接，CPU和CP同时可以使用的连接的数量受到与其型号有关的连接资源的限制。
在组态连接时，应指定通信伙伴和连接类型，以及连接的特殊属性。组态时将为每个连接自动分配一个唯一的“本地标识符”(本地ID)。在调用通信块时，需要使用本地标识符。
详细介绍编辑
1．SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是超小型化的PLC，它适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200 PLC的强大功能使其无论单机运行，或连成网络都能实现复杂的控制功能。 S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。
2．SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。各种单独
西门子PLC之S7家族西门子PLC之S7家族
的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200 PLC比较，S7-300 PLC采用模块化结构，具备高速（0.6~0.1μs）的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面（HMI）从S7-300中取得数据，S7-300按用户指定的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送；CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件（例如：超时，模块更换，等等）；多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改；S7-300 PLC设有操作方式选择开关，操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式，这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能，S7-300 PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能，这使得组态非常容易、简单。S7-300 PLC具有多种不同的通信接口，并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统；串行通信处理器用来连接点到点的通信系统；多点接口（MPI）集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。
3． SIMATIC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、**性能范围的可编程序控制器。 S7-400 PLC采用模块化无风扇的设计，可靠耐用，同时可以选用多种级别（功能逐步升级）的CPU，并配有多种通用功能的模板，这使用户能根据需要组合成不同的专用系统。当控制系统规模扩大或升级时，只要适当地增加一些模板，便能使系统升级和充分满足需要。
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