MPI全局数据通信的实现与应用

西门子有两种硬件MPI连接器，一种带有PG接口，一种没有PG接口。在和通信处理器连接时，在通信处理器上应插一块MPI卡或PC/MPI适配器，对于终端的站，应将其连接器上的终端电阻开关合上，以接入终端电阻。

通过MPI可以访问PLC所有智能模块。STEP7的用户界面提供了GD通信组态功能，使得通信的组态非常简单。在S7-300PLC中，MPI总线与K总线（通信总线）连接在一起，S7-300机架上K总线的每一个节点（功能模块FM和通信处理器）也是MPI的一个节点，有自己的MPI地址。在S7-400中，MPI（187.5kbit/s）通信模式被转换为内部K总线（10.5Mbit/s）。S7-400PLC只有CPU有MPI地址，其他智能模块没有独立的MPI地址。

通过GD通信，一个CPU可以访问另一个CPU的位存储器、输入输出映像区、定时器、计数器和数据块中的数据。对S7、M7和C7的通信服务可以用系统功能块来建立。MPI通信默认的传输速率为187.5kbit/s或1.5Mbit/s，与S7-200通信时，只能指定为19.2kbit/s。两个相邻节点间的最大传送距离为50m，加中继器后为1000m，使用光纤和星形连接时为23.8km。

通过MPI，CPU可以自动广播其总线参数组态，然后CPU可以自动检索正确的参数，并连接至一个MPI子网。每个MPI分支网有一个分支网络号，以区别不同的MPI分支网。在MPI网运行期间，不能插拔模块。

全局数据（GD）通信方式以MPI分支网为基础，是为循环地传送少量数据而设计的。GD通信方式仅限于同一分支网的S7系列PLC的CPU之间，构成的通信网络简单，但只实现两个或多个CPU间的数据共享。S7程序中的功能块（FB）、功能（FC）、组织块（OB）都能用绝对地址或符号地址来访问GD。在一个MPI分支网络中，最多有16个CPU能通过通信交换数据。在分支网上实现全局数据共享的多个CPU，至少有一个是数据的发送方，有一个或多个是数据的接收方。发送或接收的数据称为全局数据（GD），全局数据包（GD包）分别定义在发送方和接收方CPU的存储器中，定义在发送方CPU中的称为发送GD包，定义在接收方CPU中的称为接收GD包。依靠GD包，为发送方和接收方的存储器建立了映射关系。在PLC操作系统的作用下，发送CPU在它的扫描循环的末尾发送GD包，接收CPU在它的扫描循环的开头接收GD包。这样，发送GD包中的数据，对于接收方来说是透明的，接收方对GD包的访问，相当于对发送GD包的访问。

1.全局数据包

GD可以由位、字节、字、双字或相关数组组成，它们是全局数据的元素。全局数据的元素可以定义在PLC的位存储器、输入、输出、定时器、计数器和数据块中，例如：I4.2（位）、QB3（字节）、MW20（字）、MD8（双字）等都是一些合法的GD元素。具有相同发送者和接收者的全局数据元素可以集合成一个全局数据包。一个全局数据包（GD块）由一个或几个GD元素组成。(www.xing528.com)

2.全局数据环

所谓全局数据环（GD环），是指全局数据块的一个确切的分布回路，这个环中的CPU既能向环中其他CPU发送数据，也能从环中其他CPU接收数据。典型的GD环有以下两种。

1）由两个CPU构成的GD环，一个CPU既能向另一个CPU发送数据块又能接收数据块，类似全双工点对点的通信方式。

2）由两个以上CPU组成的GD环，一个CPU作GD块发送方时，其他的CPU只能是该GD块的接收方，一对多广播通信方式。

同一个GD环中的CPU可以向环中其他的CPU发送数据或接收数据。在一个MPI网络中，可以建立多个GD环。每个数据包有数据包编号，数据包中的变量有变量号。例如GD 4.3.3是4号GD环、3号GD包中的3号数据。