组态点对点连接 (S7-1500) 简介 (S7-1500) 通信模块概述 (S7-1500)自动化系统包含各式各样的组件。其中也包括通信模块。串行通信通过点对点连接提供简单 的数据交换功能。 通过在 OSI层模型中的较低层设置通信参数，便可以自定义各种通信伙伴（请参见传输安全性(页 2056)部分）。DataSetFieldContentMask 说明订阅者的 DataSetMessage数据元素的解码方式： • 作为 RawData • 作为 Variant • 作为 DataValue如果使用“DataValue”类型，可通过数据元素（位 0..4）提供更多信息。掩码的位分配（十六进制）只有利用带有串行接口的通信模块 (CM)，才能通过与 S7-1500、ET 200MP 和 ET 200SP的 点对点连接实现通信。 就此应用，SIMATIC S7 有许多模块可提供物理接口和基本协议机制。 •RS232：该接口通过附加伴随信号协调伙伴之间的通信。 •RS422/RS485：该接口可通过使用差分电压作为传输技术来延长线路，还可以通过总线 结构实现包含 2 台以上设备的结构(RS485)。 执行 CPU 和 CM 之间协调工作的指令可用于从 CPU 向相应模块传送数据。它们将向用户程序通知是否已成功发送或接收新数据。在没有 SIMATIC CPU 的系统中，用户必须自行编写这 些指令的功能本功能手册介绍了 PtP通信模块的功能和使用。
伴随信号和数据流控制 • 使用XON/XOFF 进行软件数据流控制 自由口协议支持使用 XON/XOFF 通过 RS232 和 RS422 接口进行数据流控制。 •使用 RTS/CTS 进行硬件数据流控制 自由口协议支持使用 RTS/CTS 通过 RS232 接口进行数据流控制。 •伴随信号的自动操作 RS232 伴随信号可使用 Freeport、Modbus 主站和 Modbus 从站协议通过 RS232 接口进行控制。（仅在硬件数据流控制激活时可用。） 通信模块的协议 您可使用不同协议建立通信连接，具体取决于所使用的通信模块： •Freeport：传输不带有指定协议格式的 ASCII 字符串 • 3964(R)：可编程逻辑控制器之间的通信（主站/主站通信） •Modbus RTU：可编程逻辑控制器之间的通信（主站/主站通信）通信模块可用作主站和从 站。 •USS：可编程控制器与变频器之间的通信（主站/从站通信）。通信根据变频器技术要求 而定制。通信模块仅可作为主站。处理步骤概述(S7-1500) 点对点连接 系统提供了多种在两个或更多通信伙伴之间进行数据交换的联网选项。Zui简单形式的数据互换是通过两个通信伙伴之间的点对点连接进行的。 通信模块 (CM) 构成了可编程逻辑控制器与通信伙伴之间的接口。数据在串行模式中通过与通信模块的点对点连接发送。 组态/参数分配 组态通信模块包括在 STEP 7 (TIA Portal)的设备组态中布置通信模块，以及在通信模块属性 对话框中设置特定的协议参数（静态组态）。 编程编程包括通过用户程序将通信模块以程序特定的方式连接到相应的 CPU。使用 STEP 7 (TIA Portal) 编写通信模块程序。CPU、通信模块和通信伙伴之间通过指令进行通信。大量指令适用于 S7-1500 和 S7-1200 自动化系统。可以在用户程序中使用这些指令启动和控制通信，以及改变运行组态（动态组 态）。 有关详细信息，请参见指令概述(页 2054)和 STEP 7 (TIA Portal) 在线帮助。指令概述 (S7-1500) 数据通信可通过通信模块在 CPU 和通信模块之间实现两种类型的数据交换： • 非周期性数据交换 (Universal)点对点指令通过读取或写入数据记录来与通信模块进行异步通信。 数据传输将在多个周期内进行。 说明 CPU 组态限值在将指令与异步通信搭配使用时，应考虑相应 CPU 针对读取和写入数据记录的组态限值。 如果 CPU上同时有多个指令需要读取或写入数据记录，则用户程序在调用每个指令时可 能需要存在一定的间隙。 •周期性数据通信（针对多短帧情况进行性能优化 (页 2073)） 借助通信模块的 IO数据，点对点指令按照与应用周期同步的方式与通信模块进行通信。 输入数据包含 32 个字节，其中 24 个字节可供帧使用。输出数据包含32 个字节，其中 30 个字节可供帧使用。使用循环数据可优化响应时间，尤其是在并行使用多个 CM PtP 的情 况下。 说明 指令库PtP Communication V4.0 及更高版本支持循环数据交换。 指令概述通信协议在通信模块上执行。协议用于使通信模块的接口适应通信伙伴的接口。CPU、通信模块和通信伙伴之间通过特殊指令和支持相应通信模块的协议进行通信。 指令构成 CPU与通信模块之间的软件接口。必须从用户程序中循环调用这些指令。使用指 令库 PtP-Communication V4.0及更高版本时，指令独立检测“性能”(Performance) 选项是 否处于活动状态，并调整数据交换方法。 这些指令是 STEP 7(TIA Portal) 的一部分。它们位于“通信 > 通信处理器”(Communication >Communication processor) 下的“指令”(Instructions) 任务卡中。如果支持所需功能，它们便适用于所有列出的通信模块。串行通信的基本知识 (S7-1500) 串行数据传输 (S7-1500)在串行数据传输期间，要传输的信息字符的各个位均按照所定义的顺序依次发送。 双向数据传输 - 工作模式对于双向数据传输，通信模块具有两种工作模式： • 半双工操作数据在通信伙伴之间在两个方向上交替地进行交换。在半双工工作中，一个通信伙伴发送数据，与此同时，另一个通信伙伴接收数据。在此过程中，一条线路交替着用于发送 或接收。 • 全双工操作数据在一个或多个通信伙伴之间同时双向交换，也就是说可以同时发送和接收。该过程 要求一条线路用于发送，一条线路用于接收。 数据传输仅在字符传输期间才支持所谓的时基同步（在固定字符串传输时使用的固定计时码）。每个要发送的字符前附加一个同步脉冲，也称为起始位。起始位传输的长度确定时钟脉冲。字符 传输结束由一个或两个停止位构成。 声明除起始位和停止位外，还必须先在发送和接收伙伴之间做进一步声明，然后才能进行串行传 输。这些声明包括： • 数据传输速率 •帧的开始和结束标准（例如，字符延迟时间） • 奇偶校验 • 数据位个数（7 或 8 个位/字符） • 停止位个数（1 或 2 个）传输安全性 (S7-1500) 传输安全性在数据传输和传输程序选择上起着重要作用。一般而言，使用参考模型的层数越多，传输安全性越高。使用自由口时的传输安全性 使用自由口时的传输安全性： •使用自由口发送数据时，除了使用奇偶校验位外，没有其它的数据保护措施。这意味着使用自由口传输数据非常有效，但数据安全性却无法保证。可通过帧起始条件和帧结束 条件的参数分配来实现某种程度上的数据安全性。 •使用奇偶校验位可确保能够识别出要发送字符中的位的反转。然而，如果字符中有两位 或更多位被反转，则无法确保仍能检测到这些错误。 •例如，为了提高传输安全性，您可以执行检验和、帧长度规范或可组态结束条件。这些 措施必须由用户执行。 •通过对发送或接收帧进行响应的确认帧，可以进一步增强数据安全性。这适用于使用高 级协议进行数据通信的情况（ISO 7 层参考模型）。使用3964(R) 的传输安全性 奇偶校验位用于提高数据安全；根据组态情况将待传送的数据位数转换为奇数或偶数。使用奇偶校验位可确保能够识别出要发送字符中的位的反转。然而，如果字符中有两位或更 多位被反转，则无法再可靠地检测到这些错误。如果将奇偶校验设置为“无”，将不传输奇偶校验位。此设置会降低传输安全性。可以使用两种不同的程序进行数据传输，即使用或不使用块校验字符的数据传输： • 不带有块校验字符 (BCC)块检查字符的数据传输：3964 可通过指定的帧结构、帧分解和帧重复来实现传输安全性。 • 带有块检查字符的数据传输：3964R可通过指定的帧结构和帧分解、帧重复并使用 block check character (BCC) 来实现高度的 传输安全性。在本手册中，当说明和注释提及两个数据传输模式时会使用术语 3964(R)。 Modbus 和 USS 的传输完整性奇偶校验位用于提高传输安全性；它会根据组态情况将待传送的数据位数转换为奇数或偶 数。使用奇偶校验位可确保能够识别出要发送字符中的位的反转。然而，如果字符中有两位或更 多位被反转，则不再能清楚地检测到该错误。如果将奇偶校验设置为“无”，将不传输奇偶校验位。此设置会降低传输安全性。 Modbus 会额外使用循环冗余校验(CRC)。使用这种方法时，将在传输数据之前以所谓的 CRC值形式向用户数据的每个数据块添加附加冗余。这是一个使用特定程序计算的检查值，它可 以用来检测传输过程中可能发生的任何错误。 USS额外使用 BCC（block check character，块检查字符）。块检查字符在接收时形成，并 在读入整个帧后与收到的 BCC进行比较。如果这两个字符不匹配，则不对帧进行评估。如 果有一个字符传输不正确，则能够可靠地检出错误。如果有偶数个字符传输不正确，则无法再可靠地检出错误。 RS232 模式 (S7-1500) 以下通信模块支持 RS232 模式： • CM PtP RS232 BA •CM PtP RS232 HF • CM PtP (ET 200SP)在 RS232模式中，可通过两条线路发送数据。单独的线路可用于发送方向和接收方向。发 送和接收可同时进行 (full duplex)。