PLC全局数据通信基础知识

    全局数据通信（GD通信）（如图20-12所示）是一种整合到CPU操作系统里的通信服务，通过MPI总线可以交换少量的无时间要求的数据。可传递的全局数据包括：

    图20-12    全局数据通信

    ●输入和输出（过程映像）。

    ●存储位。

    ●数据块里的数据。

    ●作为数据传送的定时器和计数器数据。

    在S7-400装配架上，要求各个CPU通过MPI接口一起连接到网络上或者通过K总线连接在一起。为了能够组态GD通信，全部CPU必须位于同一个STEP 7项目里。

    周期性GD通信服务不需要操作系统：在S7-400里有用于事件驱动的GD通信系统功能。

    注意：作为接收者的CPU不会识别全局数据的接收。因而发送者接收不到任何反馈来的信息来通知它接收者是否接收到信息，即使接收到也不知道是哪个接收者。然而，可以查看两个CPU之间的通信状态以及CPU的GD环里的全部状态。

    发送和接收全局数据是由扫描速度来控制的。这些速度指定了CPU发送或接收数据的循环（用户程序）次数。每种情况的周期控制时间内，发送和接收在发送者和接收者之间同步进行，例如周期程序执行之后和新的程序周期开始之前（类似于过程映像更新）。

    数据在CPU之间组成GD环以数据包（GD包）的形式交换。

    1．GD环

    交换一个共享GD包的CPU形成GD环，如图20-13所示。一个GD环可以是下列情况之一：

    ●一个CPU的单向连接，一个CPU发送一个GD包给其他几个CPU，然后其他CPU接收该数据包。

    ●两个CPU之间的双向连接，两个CPU之间的任何一个可以发送一个GD包给另一个。

    ●三个CPU之间的双向连接，三个CPU的任何一个可以发送一个GD包给其他两个CPU（只有S7-400的CPU可以）。

    最多15个CPU可以在同一个GD环里互相交换数据。一个CPU也可以属于几个GD环。表20-9列有每一个单独CPU的信息资源。

    图20-13    GD环举例

    表20-9    用于全局数据通信的CPU资源

    2．GD包

    一个GD包包含包标题和一个或多个全局数据元素（GD元素）：

    ●包标题（8字节）。

    ●第一个GD元素的ID（标识）（2字节）。

    ●第一个GD元素的用户数据（x字节）。

    ●第二个GD元素的ID（2字节）。

    ●第二个GD元素的用户数据（x字节）。

    ●其他。

    每一个GD元素由用于描述的2字节和实际网络数据组成。在GD包里需要3字节来传送一个存储字节，需要4字节传送一个存储字，需要6字节传送一个存储双字。一个布尔型变量占用一个字节的网络数据，因而作为一个字节型的变量需要占用同样的空间。带有2字节的定时器和计数器的值，分别在GD包里占用4字节。

    一个GD元素也可以是一个地址区。例如MB 0：15代表从存储字节MB 0到MB 15的区域，DB 20．DBW14：8代表DB 20里的从DBW 14开始的8个数据字的数据区域。

   GD包在S7-300里最大为32字节，在S7-400里是64字节。对于只包含一个GD元素的传送，每一个包里的最大网络数据字节数在S7-300里是22个字节，在S7-400里是54个字节。

    3．数据一致性

    数据一致性包含一个GD元素。如果一个GD元素要覆盖一个指定的CPU的变量，表20-9提供指定的区域。

    如果一个GD元素比数据一致性的长度大，就形成相应长度的一致性数据的块，以第一个字节开始。

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