西門子CPU222CN緊湊型單元

插入來(lái)自 PtP 通信庫(kù)的指令：用于接收數(shù)據(jù)的 Receive_P2P
將指令的輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)互聯(lián)，例如：
- PORT 輸入處系統(tǒng)變量的 HWID
- BUFFER 輸入處用于存儲(chǔ)已接收數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
注意：運(yùn)行期間 NDR 輸出處的高電平表示新數(shù)據(jù)已接收并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)區(qū)。必須調(diào)用該塊，直到 NDR = TRUE。然后，可以分析接收的數(shù)據(jù)并且可以再次調(diào)用 RECEIVE_P2P。
可以選擇使用以 _Config 結(jié)尾的指令以在用戶程序運(yùn)行期間更改硬件組態(tài)的參數(shù)。不會(huì)在硬件組態(tài)中保存這些更改。下次重啟時(shí)會(huì)將其覆蓋。
如果自動(dòng)操作不是一個(gè)合適的選擇，指令 Signal_Set 和 Signal_Get 可用于單獨(dú)地控制 RS232 隨附信號(hào)。某些通信服務(wù)需要進(jìn)行連接。將占用自動(dòng)化系統(tǒng)（站）中的連接資源。CPU、通信處理器 (CP) 和通信模塊 (CM) 可為站提供所需的連接資源。
可用連接資源取決于所使用的 CPU、CP 和 CM，且不得超過(guò)單個(gè)站的可用連接資源數(shù)量。
站中的可用資源數(shù)量取決于 CPU。
每個(gè)CPU都會(huì)為 PG、HMI 和 Web 服務(wù)器通信預(yù)留一定數(shù)量的連接資源。這樣可確保無(wú)論多少個(gè)通信服務(wù)使用連接資源時(shí)，PG 與 CPU 間始終保留至少一條在線連接。
此外，存在動(dòng)態(tài)資源。連接資源數(shù)量減去預(yù)留的連接資源數(shù)量，即為動(dòng)態(tài)連接資源的數(shù)量。
將使用PG通信、HMI 通信、S7 通信、開放式用戶通信、Web 通信、OPC UA 客戶端/服務(wù)器通信和動(dòng)態(tài)連接資源池中的其它通信等通信服務(wù)。

西門子CPU222CN緊湊型單元

MPI通信是一種比較簡(jiǎn)單的通信方式，MPI網(wǎng)絡(luò)通信的速率是19.2Kbit/s~12Mbit/s，MPI網(wǎng)絡(luò)多支持連接32個(gè)節(jié)點(diǎn)，通信距離為50M。通信距離遠(yuǎn)，還可以通過(guò)中繼器擴(kuò)展通信距離，但中繼器也占用節(jié)點(diǎn)。
MPI網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通?？梢話霺7-200、人機(jī)介面、編程設(shè)備、智能型ET200S及RS485中繼器等網(wǎng)絡(luò)元器件。

西門子現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)自80年代末問(wèn)世，就出現(xiàn)了以不同實(shí)體倡導(dǎo)的標(biāo)準(zhǔn)，典型代表有：基金會(huì)LONWOKS、PROFIBUS、CAN、HART等。其中PROFIBUS是由德國(guó)西門子公司提出并極力倡導(dǎo)，已經(jīng)先后成為德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)DIN19245和歐洲標(biāo)準(zhǔn)EU50170。在中國(guó)也組建了PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線專業(yè)委員會(huì)。本文以西門子的PLC為例，以生物制藥工程為背景，闡述了現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在生物制藥行業(yè)實(shí)際應(yīng)用中所解決的一些問(wèn)題。

一、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

現(xiàn)場(chǎng)總線是80年代末、90年代初上形成的，用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、在微機(jī)化測(cè)量控制設(shè)備之間的實(shí)現(xiàn)雙向串行多節(jié)點(diǎn)數(shù)字通信的系統(tǒng)，也被稱為開放式、數(shù)字化、多點(diǎn)通信的底層控制網(wǎng)絡(luò)。

現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)FCS稱為第五代控制系統(tǒng)，人們一般把50年代前的氣動(dòng)信號(hào)控制系統(tǒng)PCS稱作代，把4～20mA等電動(dòng)模擬信號(hào)控制系統(tǒng)稱為第二代，把數(shù)字計(jì)算機(jī)集中式控制系統(tǒng)稱為第三代，而把70年代中期以來(lái)的集散式分布控制系統(tǒng)DCS稱作第四代。現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS作為新一代控制系統(tǒng)，一方面，突破了DCS系統(tǒng)采用通信網(wǎng)絡(luò)的局限，采用了基于公開化、標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案，克服了封閉系統(tǒng)所造成的缺陷;另一方面把DCS的集中與分散相結(jié)合的集散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，變成了新型全分布式結(jié)構(gòu)，把控制功能*下放到現(xiàn)場(chǎng)。現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了工程自動(dòng)化，制造自動(dòng)化，信息采集自動(dòng)化等領(lǐng)域的現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備之間的互聯(lián)通信，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備與更高信息管理層互聯(lián)通信，此外，F(xiàn)CS還可以通過(guò)網(wǎng)關(guān)與企業(yè)的上級(jí)管理網(wǎng)絡(luò)相連，以便管理者掌握手資料，為決策提供依據(jù)。為*打破自動(dòng)化系統(tǒng)的信息孤島創(chuàng)造了條件。

1.現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS的分類

目前世界流行的現(xiàn)場(chǎng)總線及總線標(biāo)準(zhǔn)有很多種，其中PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線是歐洲標(biāo)準(zhǔn)，其產(chǎn)品在世界市場(chǎng)上已被普遍接受，在中國(guó)也組建了PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線專業(yè)委員會(huì)，它是目前世界上成功的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。

與自由口建立串行連接的程序：
已設(shè)置硬件并且存在到鏈路伙伴的電氣連接。
已在 STEP 7 (TIA Portal) 中創(chuàng)建項(xiàng)目并且 CPU 已插入到硬件組態(tài)中。
步驟 - 硬件組態(tài)
將 CM PtP 通信模塊插入硬件組態(tài)中。
根據(jù)鏈路伙伴設(shè)置通信參數(shù)：
例如，傳輸速度、字符幀、幀開始和幀結(jié)束
每次 CPU 啟動(dòng)時(shí)，會(huì)將這些參數(shù)傳送到 CM PtP 通信模塊。
創(chuàng)建數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括要傳送的數(shù)據(jù)。
插入來(lái)自 PtP 通信庫(kù)的指令：用于發(fā)送數(shù)據(jù)的 Send_P2P
將指令的輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)互聯(lián)，例如：
- PORT 輸入處系統(tǒng)變量的 HWID
- BUFFER 輸入處包含要發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
注意：運(yùn)行期間，REQ 輸入處的每個(gè)上升沿將發(fā)送的數(shù)據(jù)區(qū)一次。必須調(diào)用該塊，直到 DONE 指示已將數(shù)據(jù)傳送到模塊。
發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，如果設(shè)置 ERROR 一次并在 STATUS 中顯示相應(yīng)的信息，則表示沒(méi)有傳送數(shù)據(jù)。

若要實(shí)現(xiàn)編程設(shè)備通信，必須建立與 CPU 的在線連接：
在 STEP 7 的項(xiàng)目樹中選擇 CPU。
選擇“在線 > 轉(zhuǎn)至在線"(Online > Go online) 菜單命令。
在“轉(zhuǎn)至在線"(Go online) 對(duì)話框中，針對(duì)在線連接進(jìn)行以下設(shè)置：
- 在“編程設(shè)備/PC 接口類型"(Type of PG/PC interface) 下拉列表中，選擇接口類型（如 PN/IE）。
- 在“PG/PC 接口"(PG/PC interface) 下拉列表中，選擇待建立在線連接的 PG/PC 接口（如，工業(yè)以太網(wǎng)卡）。
- 從“連接到接口/子網(wǎng)"(Connection to interface/subnet) 下拉列表，選擇用于將編程設(shè)備/PC 物理連接的接口或 S7 子網(wǎng)。
- 如果可以通過(guò) S7 路由器（網(wǎng)關(guān)）訪問(wèn)具有通信功能的模塊，請(qǐng)從“第1網(wǎng)關(guān)"(1st gateway) 下拉列表選擇用于連接相關(guān)子網(wǎng)的 S7 路由器。
基于 HMI 通信，CPU 可通過(guò) PROFINET 或 PROFIBUS DP 接口與一個(gè)或多個(gè) HMI 設(shè)備（如，HMI 精簡(jiǎn)面板/精智面板/移動(dòng)面板）進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，進(jìn)行操作員監(jiān)控。通過(guò) HMI 連接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
如果要設(shè)置與 CPU 之間的多個(gè) HMI 連接，可使用：
CPU 的 PROFINET 和 PROFIBUS DP 接口
帶相關(guān)接口的 CP 和 CM

拖放標(biāo)簽時(shí)，例如，將標(biāo)簽從全局?jǐn)?shù)據(jù)塊中拖入 HMI 畫面或 HMI 標(biāo)簽表時(shí)，STEP 7 會(huì)自動(dòng)建立 HMI 連接。此外，也可手動(dòng)建立 HMI 連接。
要建立 HMI 連接，請(qǐng)按以下步驟操作：
在 STEP 7“設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)"(Devices & networks) 編輯器的網(wǎng)絡(luò)視圖中，可以在 CPU 的當(dāng)前組態(tài)中組態(tài) HMI 設(shè)備。