1．應(yīng)用概述
SIMOTION通信函數(shù)_xsend與_xreceive適合SIMOTION之間通過(guò)MPI－MPI接口、PROFIBUS-PROFIBUS間的數(shù)據(jù)交換，通信數(shù)據(jù)zui大為200個(gè)字節(jié)，SIMOTION也可以通過(guò)調(diào)用通信函數(shù)_xsend與_xreceive實(shí)現(xiàn)與S7-300/400 PLC（在PLC中調(diào)用SFC65 X_SEND與SFC66 X-REV）MPI接口間的數(shù)據(jù)交換，由于受到PLC通信區(qū)的限制，zui大通信數(shù)據(jù)為64個(gè)字節(jié)。

2．MPI與PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)介紹
MPI是S7-300/400，SIMOTION的編程接口，對(duì)通信數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)性要求不高的應(yīng)用可以利用編程接口進(jìn)行通信， MPI的通信速率為19.2K～12Mbit/s, 只有可以設(shè)置為PROFIBUS接口的MPI口才支持12M的通信速率，例如S7-300中CPU318-2DP及所有的S7-400CPU 、SIMOTION MPI口都可以設(shè)定為PROFIBUS接口，所以它們的MPI接口通信速率都可以設(shè)置為12M。MPI接口通信速率缺省設(shè)置為187.5Kbit/s，無(wú)中繼情況下zui大通信通訊距離為50米，通過(guò)中繼器可以擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度，擴(kuò)展的方式有兩種，*種，兩個(gè)站點(diǎn)中間沒(méi)有其它站，如圖1

圖1：MPI網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展

控制器站點(diǎn)到中繼器zui長(zhǎng)為50米，兩個(gè)中繼器之間的距離為1000米，zui多可以增加10個(gè)，所以?xún)蓚€(gè)站點(diǎn)之間的zui長(zhǎng)距離為9100米。
第二種，如果在兩個(gè)中繼器中間有MPI站點(diǎn)，那么每個(gè)中繼器只能擴(kuò)展50米，在組態(tài)時(shí)要考慮這兩種連接方式。
MPI接口為RS485接口，連接電纜為PROFIBUS電纜（屏蔽雙絞線），接頭為PROFIBUS接頭并帶有終端電阻，如果用其它電纜和接頭不能保證通信距離。在MPI網(wǎng)絡(luò)上zui多可以有32個(gè)站，中繼器，WINCC站，操作面板OP/TP也要算一個(gè)站點(diǎn)。MPI的站號(hào)及通訊速率可以在STEP7或SCOUT硬件組態(tài)時(shí)修改，下載組態(tài)信息到CPU后，站號(hào)及通訊速率將改變。
PROFIBUS總線符合EIA RS485[8]標(biāo)準(zhǔn)，PROFIBUS RS485 的傳輸程序是以半雙工、異步、無(wú)間隙同步為基礎(chǔ)的。傳輸介質(zhì)可以是光纜或屏蔽雙絞線，電氣傳輸時(shí)，每一個(gè)RS485傳輸段為32個(gè)站點(diǎn)包括有源網(wǎng)絡(luò)元件(RS485中間器，OLM等)，在總線的兩端為終端電阻，結(jié)構(gòu)如圖2：

圖2：PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

西門(mén)子總線終端一般都配有終端電阻，PROFIBUS使用9針D型連接器，D型連接器插座連接總線站，D型連接器插頭與總線電纜相連。總線終端和針腳定義如表1：

表1 總線終端管腳定義

PROFIBUS總線的傳輸速率為9.6Kbit/s ～12Mbit/s，總線長(zhǎng)度與傳輸速率相關(guān)，總的規(guī)律是傳輸速率越高總線長(zhǎng)度越短，越容易受到電磁干擾，基于傳輸速率的zui大網(wǎng)段長(zhǎng)度參考表2：

表2 傳輸速率與通信長(zhǎng)度

總線終端的電阻與PROFIBUS總線相匹配，并配有軸向電感以消除電容性負(fù)載而引起的導(dǎo)線反射，選擇普通的屏蔽雙絞線不能保證總線的段長(zhǎng)度。
如果需要擴(kuò)展總線的長(zhǎng)度或者PROFIBUS從站數(shù)大于32個(gè)時(shí)，就要加入RS485中繼器，例如，PROFIBUS的長(zhǎng)度為500米，而波特率要求達(dá)到1.5MBIT/S，對(duì)照表2波特率為1.5MBIT/S使zui大的長(zhǎng)度為200米，要擴(kuò)展到500米，就需要加入兩個(gè)RS485中繼器，拓?fù)鋱D如圖3所示：

圖3：PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展

西門(mén)子RS485中繼器具有信號(hào)放大和再生功能，在一條PROFIBUS總線上zui多可以安裝9個(gè)RS485中繼器，其它廠商的產(chǎn)品要查看其產(chǎn)品規(guī)范以確定安裝個(gè)數(shù)。
一個(gè)PROFIBUS網(wǎng)段zui多可有32個(gè)站點(diǎn)，如果一條PROFIBUS網(wǎng)上超過(guò)32個(gè)站點(diǎn)，也需要用RS485中繼器隔開(kāi)，例如一條PROFIBUS總線上有80個(gè)站點(diǎn)，那么就需要兩個(gè)RS485中繼器分成3個(gè)網(wǎng)段。RS485中繼器是一個(gè)有源的網(wǎng)絡(luò)元件，本身也要算一個(gè)站點(diǎn)。除了以上兩個(gè)功能，RS485中繼器的還可以使網(wǎng)段之間相互隔離。

3．網(wǎng)絡(luò)設(shè)置
下面以SIMOTION D435與S7-300 PLC 通過(guò)MPI網(wǎng)絡(luò)通信為例介紹通信函數(shù)_xsend與_xreceive的使用。首先打開(kāi)SCOUT軟件插入D435，點(diǎn)擊D435使用右鍵進(jìn)入硬件配置界面如圖4所示：

圖4：SIMOTION MPI接口設(shè)置

雙擊X136接口（只有X136接口可以設(shè)置為MPI接口），將該接口設(shè)置為MPI接口，選擇MPI站地址，如圖5所示：

圖5： MPI接口參數(shù)配置

注意MPI站地址與通信方的站地址不能沖突，同樣在STEP7中設(shè)置S7-300 PLC的站地址，本例中SIMOTION的MPI地址為2，PLC的站地址為4。

4．編程

4.1 SIMOTION側(cè)編程
在D435中的“PROGRAM”中插入編程單元“LAD/FBD UNIT”，如MPI，在“UNIT”中插入程序如“SEND”和“RECEIVE”編寫(xiě)發(fā)送和接收程序如圖6所示，也可以將通信程序編寫(xiě)在同一個(gè)程序中。

圖6： SIMOTION 程序的創(chuàng)建

本例中在“SEND”程序中編寫(xiě)發(fā)送程序，在“RECEIVE”程序中編寫(xiě)接收程序，發(fā)送和接收函數(shù)可以在函數(shù)庫(kù)中的位置如圖7所示：

圖7： 函數(shù)塊的位置

• 調(diào)用_xsend函數(shù)
在程序SEND中調(diào)用_xsend函數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)，與PLC編寫(xiě)方式相似，將發(fā)送函數(shù)_xsend拖曳到LAD網(wǎng)絡(luò)中，如圖8所示：

圖8： _xsend函數(shù)塊

給所有的參數(shù)賦值，變量可以任意定義，如“COMMODE”變量，鍵入后選擇變量類(lèi)型如圖9所示：

圖9： 配置參數(shù)類(lèi)型

數(shù)據(jù)類(lèi)型自動(dòng)定義，在變量類(lèi)型中選擇變量存儲(chǔ)的類(lèi)型，如全局變量或區(qū)域變量，如圖9中變量類(lèi)型只能在一個(gè)“UNIT”中使用，如果需要在其它“UNIT”或HMI中使用，將在“INTERFACE”中創(chuàng)建變量。
_xsend函數(shù)參數(shù)含義如下：

COMMUNICATIONMODE:
枚舉數(shù)據(jù)類(lèi)型，元素中包括“ABORT_CONNECTION ”和“HOLD_CONNECTION”，
“ABORT_CONNECTION ”：通信完成之后釋放連接資源。
“HOLD_CONNECTION”：通信完成之后占用連接資源。
枚舉類(lèi)型變量的賦值可以使用MOVE指令，如圖10所示：

圖10： 參數(shù)賦值

ADDRESS:
結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)類(lèi)型，結(jié)構(gòu)體元素參考表3：

表3 _xsend函數(shù)ADRESS參數(shù)結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)

deviceId：使用的接口，1表示D435 X126接口，2表示D435 X136接口，本例中選擇2。
remoteSubnetIdLength：預(yù)留參數(shù)，MPI通信中無(wú)意義，缺省為0，設(shè)置為0。

remoteStaddrLength：MPI、PROFIBUS通信設(shè)置為1。

nextStaddrLength：預(yù)留參數(shù)，MPI通信中無(wú)意義，，缺省為0，設(shè)置為0。

remoteSubnetId：預(yù)留參數(shù)，MPI通信中無(wú)意義，缺省為0。

remoteStaddr：數(shù)組類(lèi)型，在remoteStaddr[0]中賦值通信方的MPI地址，其它元素?zé)o意義，本例中S7-300 MPI地址為4，可以使用MOVE（LAD）指令賦值。

nextStaddr：預(yù)留參數(shù)，MPI通信中無(wú)意義，缺省為0。

MESSAGEID:
UDINT數(shù)據(jù)類(lèi)型，定義發(fā)送報(bào)文的標(biāo)識(shí)符，本例中定義為6，在PLC接收塊參數(shù)REQ_ID可以讀出。
NEXTCOMMAND:
枚舉數(shù)據(jù)類(lèi)型，元素中包括“IMMEDIAY ”和“WHEN_COMMAND_DONE”，
“IMMEDIAY”：下一個(gè)命令同步執(zhí)行。
“WHEN_COMMAND_DONE”：命令執(zhí)行或失敗后執(zhí)行下一個(gè)命令，異步執(zhí)行。
例子程序中使用“WHEN_COMMAND_DONE”。

COMMANDID:
COMMANDID數(shù)據(jù)類(lèi)型，可以跟蹤命令的狀態(tài)。

DATA:
數(shù)組數(shù)據(jù)類(lèi)型，發(fā)送數(shù)據(jù)緩存區(qū)，必須為200個(gè)字節(jié)。

DATALENGTH:
UDINT數(shù)據(jù)類(lèi)型，發(fā)送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度，本例中發(fā)送為10個(gè)字節(jié)。

OUT:
DINT數(shù)據(jù)類(lèi)型，函數(shù)調(diào)用返回值，包含通信狀態(tài)。

在程序receive中調(diào)用_xreceive函數(shù)接收數(shù)據(jù)，與PLC編寫(xiě)方式相似，將接收函數(shù)_xreceive拖曳到LAD網(wǎng)絡(luò)中，如圖11所示：

 西門(mén)子DP總線接頭