S7-300以太网快速入门

SIMOTION 工业以太网通信入门 SIMOTION Industry Ethernet

Communication Getting Start

关键词SIMOTION 工业以太网通信

Key words SIMOTION Industry communication Communication

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目录

1．SIMOTION工业以太网网络介质 (4)

1.1 屏蔽双绞线（Fast Connection Twist Pair） (4)

1.2 工业屏蔽双绞线 （Industrial Twisted Pair） (5)

1.3光纤 (6)

2．SIMOTION工业以太网网络拓扑结构 (7)

3．配置SIMOTION以太网接口 (8)

3.1在硬件配置中设定以太网接口 (8)

3.2 在线联机设定以太网接口 (9)

4．编写通信程序 (11)

4.1 UDP通信方式 (11)

4.2 TCP通信方式 (13)

4.2.1在PLC侧建立通信连接 (13)

4.2.2在SIMOTION侧建立通信连接 (15)

4.2.3在PLC侧编写通信程序 (17)

4.2.4在SIMOTION侧编写通信程序 (18)

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1．SIMOTION工业以太网网络介质

西门子工业以太网网络通常使用的物理传输介质为屏蔽双绞线（FC TP）、工业屏蔽双绞线（ITP）和光纤。

1.1 屏蔽双绞线（Fast Connection Twist Pair）

FC TP快速连接双绞线用于将DTE快速连接到工业以太网上，配合西门子FC TP RJ45接头使用，连接方式如图1所示：

图1： FC TP电缆与TP RJ45接头

将双绞线按照TP RJ45接头标示的颜色插入连接孔中，快捷、方便地将DTE设备连接到工业以太网上。使用FC双绞线从DTE到交换机最长通信距离为100米（DTE到DTE）。也可以使用普通RJ45接头，为了保证数据传输的可靠性，在无干扰情况下最长通信距离为5米。

RJ－45连接有两种连接方式，交叉连接（如图2所示）和直通连接（如图3所示）。交叉连接用于网卡之间的连接或集线器之间的连接；直通线用于网卡与集线器之间或网卡与交换机之间的连接。Siemens交换机由于采用了自适应技术，可以自动检测线序，故通过交换机可以选择任意一种电缆进行连接。

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图2 交叉线连接

图3 直通线连接

SIMOTION 带有RJ45

接头，建议使用西门子FC TP 和FC TP RJ45接头。

1.2 工业屏蔽双绞线 （Industrial Twisted Pair）

屏蔽双绞线如图4所示，它有白/蓝和白/橙两对双绞屏蔽线。外部包有屏蔽层和绝缘层，用于连接有ITP 端口的以太网设备。通过ITP 电缆连接的两个设备的最远距离为100米。

图4 ITP电缆结构图

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连接ITP 电缆的连接头有两种，即 9 针或 15 针的Sub－D 接头，如图所示5、6：

图5 Sub－D 9针接头

图6 Sub－D 15针接头

使用Sub－D 接头进行连接的网络连接牢固，不易松动。其连线方法及9/15 接头的转换可以查阅西门子手册 。同样ITP 电缆也会有交叉连接的情况，可以直接定购 ITP XP 标准电缆 。

SIMOTION 只有RJ45以太网接口，通常不使用工业双绞线ITP。

1.3光纤

按光在光纤中的传输模式不同，光纤可分为单模光纤和多模光纤。

多模光纤：中心玻璃芯较粗(50或62.5μm)，可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。例如：600MB/KM 的光纤在2KM 时则只有300MB 的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。

单模光纤：中心玻璃芯较细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但其色度色散起主要作用，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求， 即谱宽要窄，稳定性要好。

光纤技术只允许点对点的连接，即一个发送装置只对应一个接收装置。因而两个站点之间需要有发送和接收两根光纤进行连接。所有SIMATIC NET 标准的光缆都是两根光纤。光纤的连接头有很多种如图7所示：

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图7 光纤的连接头

其中各种连接头都有各自的优点，例如：ST 连接头安装简易，比较适合于现场连

接，（西门子BFOC 接头就是ST 接头）；FC 接头有一个不固定的套环，可以提供较好的机械的隔离；SC 连接头适合紧密连接，其推拉设计可以避免在安装过程中的光纤平面受损，应用比较普遍。在西门子的网络设备中，大多光纤链路设备使用BFOC 接头。

光纤通讯应用于工业以太网的优点： 隔离电气的站点或网段 没有电气的接地问题 没有屏蔽电流

数据传输不受外界电磁干扰 不受雷电的影响 不会产生电磁干扰 重量轻

根据光纤的类型不同，长距离的通讯依然可以保持高的通讯波特率

带有RJ45接头的SIMOTION 可以直接连接到交换机的电气接口上，交换机之间可以通过光纤连接，增加通信距离和抗干扰性。

2．SIMOTION 工业以太网网络拓扑结构

通过西门子交换机组成的以太网有三种网络拓扑结构：1）总线型；2）星型；3）冗余环网。图8所示为SCALANCE 200组成的冗余环网。