**章 AS-i通用知识
Q1: AS-i网络中较大从站数量及I/O点数量是多少？
A1: AS-i在不同的协议下较大从站数量及I/O点数量请参考表1：
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AS-i 协议
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较大从站数量
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数字量输入数量
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数字量输出数量
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每个AS-i网络中I/O总数
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数字量
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模拟量
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AS-i
安全从站
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|
|
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Version 2.0
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31
|
31
|
31
|
31 x 4 = 124
|
31 x 4 = 124
|
248
|
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Version 2.1
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62
|
62
|
31
|
62 x 4 = 248
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62 x 3 = 186
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434
|
|
Version 3.0
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62
|
62
|
31
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62 x 8 = 496
|
62 x 8 = 496
|
992
|
表1
Q2: AS-i网络较大扩展距离是多少？（标准DC30V系统）
A2: 单方向同时带中继器和扩展插件的组合方案:较大扩展距离 400 m （如图1所示）。
(在一个方向上使用中继器和扩展插件组合方案:只能串联1个中继器,每网段也只能有1个扩展插件)
图1
双方向从站到从站较大扩展距离: 600 m（如图2所示）。
图2
Q3：AS-i 网络中使用什么电源？
A3: AS-i 标准网络（非DC24V系统）中需要使用DC30V AS-i**供电电源（如图3所示），具有数据解耦功能，分为3A，5A，8A三种规格。
图3
Q4：在AS-i网络中什么是 DC24V系统？
A4：根据AS-i扩展规范，在AS-i网络中可以使用标准的DC 24 V电源。DC24V系统应用需遵循以下条件：
1. 为了传输AS-i 数据，需要一个数据解耦单元(如 3RK1901-1DE12-1AA0) 与AS-i 主站和AS-i 从站一起使用。
2. DC24V电源必须遵守PELV标准(Protective Extra Low Voltage保护特低电压)，而且必须限制余纹波的较大值到250 mVpp。推荐使用SITOP系统电源。
3. 为了限制线电压压降，从AS-i Power24V引出的 AS-i 电缆长度不能**过50米，且不允许使用扩展插件和中继器。
4. 从站需要选择可以与AS-i DC24V系统兼容的型号。
5. DC24V系统网络示意图如图4所示：
图4
Q5：关于AS-i通讯电缆的选择？
A5：AS-i通讯电缆建议使用AS-i黄色异形电缆（如图5所示），该电缆为非屏蔽两线电缆，并具有防接反功能，同时具备供电与传送数据的能力 。该电缆有橡胶，TPE，PUR等多种材料可供选择。
图5
Q6: 如何将AS-i 异形电缆转换为M12连接方式？
A6：K20、K60R等AS-i从站模块的通讯接口类型为M12。将AS-i 异形电缆转换为M12连接方式需要安装M12转接头，再配合M12电缆接线。西门子有多种形式的M12转接头可供选择：4端口M12接头，M12分线器及T型适配器等（接线举例如图6所示；型号如图7所示）。
图6
图7
*二章 AS-i从站
Q1: 从站K60和K45系列模块的通讯接线、辅助电源接线、编址口和I/O点的接线方式分别是什么？
A1: K60 K45型模块通讯接线和辅助电源接线均采用绝缘穿刺技术，并具备防接反功能。图8为K45模块的通讯接线（黄色电缆）和辅助电源接线（黑色电缆）。
K60 K45的编址口位于模块前面板上，为针形插口。如图9红圈所示。
K60 K45的I/O点接线需要使用M12电缆插头。如图9篮圈所示。
注意：K60R型模块，由于其防护等级较高，该模块的通讯接线、辅助电源接线及编址口为同一个M12电缆接口。如图10红圈所示。
图8
Q2: 从站K20系列模块的通讯接线、辅助电源接线、编址口和I/O点的接线方式分别是什么？
A2：K20型模块的通讯接线、辅助电源接线及编址口为同一个M12电缆接口。如图11红圈所示。
该模块的I/O点的接线需要使用M8电缆插头。如图11篮圈所示。
图11
Q3: S22.5和S45条型模块的通讯接线、辅助电源接线、编址口和I/O点的接线方式分别是什么？
A3：S22.5和S45条型模块的通讯接线、辅助电源接线及I/O点的接线都通过端子方式接线。接线端子可选择螺钉式或弹簧端子式。编址口为插针式接口，位于模块正面板。3RK1400-1C.0.-0AA2模块的接线图如图12所示。
西门子6ES72213AD300XB0
图12
Q4：AS-i手持编址器如何连接K20 K60R等模块？
A4：AS-i手持编址器标配的编址电缆为插针式接头。K20 K60R等模块没有插针式编址口，只有M12插口。用手持编址器为其编址需要单独购买M12连接电缆。选型详见英文样本LV1 2012*2部分（如图13所示）。
图13
Q5：西门子AS-i较高防护等级的从站模块是哪个？
A5：西门子AS-i防护等级较高的模块是K60R，该模块可以达到IP69K的防护等级。
Q6: 标准型从站和A/B型从站可以在AS-i总线中混用吗？
A6: 标准型从站和A/B型从站在AS-i网络中的配合方式请参考图14。同时需要考虑主站支持的AS-i协议标准。
图14
Q7: K60模块 I/O点管脚分配类型有几种？
A7: K60模块 I/O点需要连接M12型电缆插头，有3种管脚分配类型：标准型，Y型，Y-II型，详见图15。注：不同订货号的K60模块所支持的管脚分配类型详见选型样本。
图15
Q8: 西门子是否有通过AS-i总线控制的柱灯？
A8: 8WD42为直径50mm的信号柱灯；8WD44为直径70mm的信号柱灯。
两种型号的信号柱灯都可以通过加装AS-i适配器（如图16所示）的方式实现AS-i总线控制。
8WD42 AS-i适配器型号：8WD4228-0BB
8WD44 AS-i适配器型号：8WD4428-0BD（A/B型）；8WD4428-0BE（标准型）
1. S7通信简介
S7通信是S7系列PLC基于MPI、PROFIBUS、ETHERNET网络的一种优化的通信协议，主要用于S7300/400PLC之间的通信。SIMATIC S7- PN CPU包含一个集成的 PROFINET 接口，该接口除了具有 PROFINET I/O功能，还可以进行基于以太网的S7通信。SIMATIC S7- PN CPU支持无确认数据交换、确认数据交换和单边访问功能。功能块的调用如图1、图2所示。
块
S7-400
|
块
S7-300
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描述
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简要描述
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SFB 8
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FB 8
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用于发送
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无确认的快速数据交换，发送数据后无对方接收确认。
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SFB 9
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FB 9
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用于接收
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SFB 12
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FB 12
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用于发送
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确认数据交换，发送数据后有对方接收确认。
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SFB 13
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FB 13
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用于接收
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SFB 14
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FB 14
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读数据
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单边编程读访问。
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SFB 15
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FB 15
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写数据
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单边编程写访问。
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表1
图1
图2
要通过 S7-PN CPU 的 集成PROFINET 接口实现S7 通信，需要在硬件组态中建立连接。
2. 硬件及网络组态
CPU采用两个315-2PN/DP，使用以太网进行通信。
在STEP7中创建一个新项目，项目名称为PN S7。插入两个S7-300站，在硬件组态中，分别插入CPU 315-2 PN/DP。如图3所示。
图3
新建以太网，打开“NetPro”设置网络参数，选中CPU，在连接列表中建立新的连接。如图4所示。
图4
然后双击该连接，设置连接属性。在“General”属性中块参数ID = 1，这个参数即是下面程序中的参数“ID”。在SIMATIC 315PN-1中激活“Establish an active connection”，作为Client端，SIMATIC 315PN-2作为Server 端。
3. 软件编程
3.1. 无确认数据交换
SFB/FB 8 "USEND" 向类型为“URCV”的远程伙伴SFB/FB发送数据。执行发送过程而不需要和SFB/FB伙伴进行协调。也就是说，在进行数据传送时不需要伙伴SFB/FB进行确认。
S7-300：在REQ的上升沿处发送数据。在REQ的每个上升沿处传送参数R_ID、
ID和SD_1。在每个作业结束之后，可以给R_ID、ID和SD_1参数分配新数值。
S7-400：在控制输入REQ的上升沿处发送数据。通过参数SD_1到SD_4来指向要
发送的数据，但并非都需要用到所有四个发送参数。
然而，必须确保参数SD_1到SD_4/SD_1和RD_1到RD_4/RD_1 (在相应通讯伙
伴SFB/FB "URCV" 上)所定义的区域在以下几个方面保持一致：
? ?编号
? ?长度
? ?数据类型
参数R_ID必须在两个SFB中完全相同。如果传送成功完成，则通过状态参数DONE来表示，此时其逻辑数值为1。
SFB/FB 9 "URCV" 从类型为“USEND”的远程伙伴SFB/FB中异步接收数据，并
把接收到的数据复制到组态的接收区域内。
当程序块准备好接收数据时，EN_R输入处的逻辑值为1。可以通过EN_R=0来取
消一个已激活的作业。
S7-300：在EN_R的每个上升沿处应用参数R_ID、ID和RD_1。在每个作业结束
之后，可以给R_ID、ID和RD_1参数分配新数值。
S7-400：通过参数RD_1到RD_4来指向接收数据区。
必须确保参数RD_i/RD_1和SD_i/SD_1 (在相应通讯伙伴SFB/FB "USEND"
上)所定义的区域在以下几个方面保持一致：
?? 编号
? ?长度
? ?数据类型。
通过NDR状态参数逻辑数值为1来指示已经成功完成复制处理过程。参数R_ID必须在两个SFB/FB上完全相同。
打开SIMATIC 315PN-1的OB1，在OB1中依次调用FB8，FB9如图5、图6所示：
图5
程序中的参数说明见表2
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参数
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描述
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数据类型
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存储区
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描述
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REQ
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INPUT
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BOOL
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I、Q、M、D、L
|
上升沿触发工作
|
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ID
|
INPUT
|
WORD
|
M、D、常数
|
连接ID
|
|
R_ID
|
INPUT
|
DWORD
|
I、Q、M、D、L、常数
|
连接号，相同连接号的功能块互相对应发送/接收数据
|
|
DONE
|
OUTPUT
|
BOOL
|
I、Q、M、D、L
|
为1时，发送完成
|
|
ERROR
|
OUTPUT
|
BOOL
|
I、Q、M、D、L
|
为1时，有故障发生
|
|
STATUS
|
OUTPUT
|
WORD
|
I、Q、M、D、L
|
状态代码
|
S7-300：
SD_1
S7-400：
SD_i
(1 ≤ i ≤ 4)
|
IN_OUT
|
ANY
|
M、D、T、Z I、Q、M、D、T、C
|
发送数据区
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表2 FB8参数说明
图6
程序中的参数说明见表3
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参数
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参数
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数据类型
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存储区
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描述
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EN_R
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INPUT
|
BOOL
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I、Q、M、D、L、常数
|
为1时，准备接收
|
|
ID
|
INPUT
|
WORD
|
M、D、常数
|
连接ID
|
|
R_ID
|
INPUT
|
DWORD
|
I、Q、M、D、L、常数
|
连接号，相同连接号的功能块互相对应发送/接收数据
|
|
NDR
|
OUTPUT
|
BOOL
|
I、Q、M、D、L
|
为1时，接收完成
|
|
ERROR
|
OUTPUT
|
BOOL
|
I、Q、M、D、L
|
为1时，有故障发生
|
|
STATUS
|
OUTPUT
|
WORD
|
I、Q、M、D、L
|
状态代码
|
S7-300：
RD_1
S7-400：
RD_i
(1 ≤ i ≤ 4)
|
IN_OUT
|
ANY
|
M、D、T、Z I、Q、M、D、T、Z
|
接收数据区
|
表3 FB9参数说明
同样，在SIMATIC 315PN-2的OB1中，调用FB8/FB9。通信双方的“R_ID”均设为0。将SIMATIC 315PN-1的MB100-MB109赋值B#16#02，在SIMATIC 315PN-2中，将FB9的“EN_R”置1，然后在SIMATIC 315PN-1中，将FB8中“REQ”设置上升沿信号，此时SIMATIC 315PN-2的MB110-MB119接收到B#16#02。如图7所示。
图7
同理，将SIMATIC 315PN-2 的MB100-MB109赋值为B#16#03，SIMATIC 315PN-1的MB110-MB119接收到B#16#03。如图8所示。
图8
3.2. 确认数据交换
SFB/FB 12 "BSEND" 向类型为“BRCV”的远程伙伴SFB/FB发送数据。通过这种
类型的数据传送，更多的数据可以在通讯伙伴之间传输，**过任何其它用于组态的
S7连接的通讯SFB/FB所能传输的数据量，通过集成PN口的S7-400和S7-300是65534字节。
要发送的数据区是分段的。各个分段单独发送给通讯伙伴。通讯伙伴在接收到较后
一个分段时对此分段进行确认，该过程与相应SFB/FB "BRCV" 的调用无关。在调用块之后，当在控制输入REQ上有上升沿时，发送作业被激活。发送用户存储区中的数据与处理用户程序是异步执行的。
由SD_1*起始地址和要发送数据的较大长度。可以通过LEN来确定数据域的作业*长度。在这种情况下，LEN替换SD_1的长度区域。参数R_ID必须在相应的两个SFB/FB上完全相同。如果在控制输入R处有上升沿，则当前数据传送将被取消。如果传送成功完成，则通过将状态参数DONE的数值设置为1来进行指示。如果状态参数DONE或ERROR的数值为1，则在**个发送处理结束之前，不能处理新的发送作业。
SFB/FB 13 "BRCV" 接收来自类型为“BSEND”的远程伙伴SFB/FB的数据。在收
到每个数据段后，向伙伴SFB/FB发送一个确认帧，同时更新LEN参数。在块调用完毕，并且在控制输入EN_R数值为1之后，块准备接收数据。可以通过EN_R=0来取消一个已激活的作业。
由RD_1*起始地址和接收区的较大长度。由LEN指示已接收数据域的长度。
从用户存储区中接收数据与处理用户程序是异步执行的。参数R_ID必须在相应的两个SFB/FB上完全相同。通过状态参数NDR的数值为1来指示所有数据段的无错接收。接收到的数据保持不变，直到通过EN_R=1来重新调用SFB/FB 13为止。如果在数据的异步接收期间调用块，则将引发一个警告，该警告通过STATUS参数输出；如果当控制输入EN_R数值为0时进行调用，则接收将被终止，并且SFB/FB将返回到它的初始状态。
打开SIMATIC 315PN-1的OB1，在OB1中依次调用FB12，FB13如图9、图10所示：
图9
程序中的参数说明见表4
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参数
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描述
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数据类型
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存储区
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描述
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|
REQ
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INPUT
|
BOOL
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I、Q、M、D、L
|
上升沿触发工作
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|
R
|
INPUT
|
BOOL
|
I、Q、M、D、L、常数
|
复位，终止数据交换
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|
ID
|
INPUT
|
WORD
|
M、D、常数
|
连接ID
|
|
R_ID
|
INPUT
|
DWORD
|
I、Q、M、D、L、常数
|
连接号，相同连接号的功能块互相对应发送/接收数据
|
|
DONE
|
OUTPUT
|
BOOL
|
I、Q、M、D、L
|
为1时，发送完成
|
|
ERROR
|
OUTPUT
|
BOOL
|
I、Q、M、D、L
|
为1时，有故障发生
|
|
STATUS
|
OUTPUT
|
WORD
|
I、Q、M、D、L
|
状态代码
|
|
SD_1
|
IN_OUT
|
ANY
|
S7-300：M、DS7-400：I、Q、M、D、T、Z
|
发送数据区
|
|
LEN
|
IN_OUT
|
WORD
|
I、Q、M、D、L
|
发送数据的长度
|
表4 FB12参数说明
图10
程序中的参数说明见表5
|
参数
|
描述
|
数据类型
|
存储区
|
描述
|
|
EN_R
|
INPUT
|
BOOL
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I、Q、M、D、L、常数
|
为1时，准备接收
|
|
ID
|
INPUT
|
WORD
|
M、D、常数
|
连接ID
|
|
R_ID
|
INPUT
|
DWORD
|
I、Q、M、D、L、常数
|
连接号，相同连接号的功能块互相对应发送/接收数据
|
|
NDR
|
OUTPUT
|
BOOL
|
I、Q、M、D、L
|
为1时，接收完成
|
|
ERROR
|
OUTPUT
|
BOOL
|
I、Q、M、D、L
|
为1时，有故障发生
|
|
STATUS
|
OUTPUT
|
WORD
|
I、Q、M、D、L
|
状态代码
|
|
RD_1
|
IN_OUT
|
ANY
|
S7-300：M、DS7-400：I、 Q、M、D、T、C
|
接收数据区
|
|
LEN
|
IN_OUT
|
WORD
|
I、Q、M、D、L
|
接收到的数据长度
|
表5 FB13参数说明
同样，在SIMATIC 315PN-2的OB1中，调用FB12/FB13。通信双方的R_ID设为0，LEN设为10，将SIMATIC 315PN-1的MB120-MB129赋值B#16#04，在SIMATIC 315PN-2中，将FB13的“EN_R”置1，然后在SIMATIC 315PN-1中，将FB12中“REQ”设置上升沿信号，此时SIMATIC 315PN-2的MB130-MB139接收到B#16#04。如图11所示。
