S7-300/400 的通信方式

S7-300/400 通信方式全解


先看一张总览

通信方式 速率 物理层 典型用途 300支持? 400支持?
MPI 187.5 kbps RS485 编程/HMI/少量数据 ✅ 自带 ✅ 自带
PROFIBUS-DP 9.6k~12Mbps RS485 现场总线主力,连从站 ✅ 需CP模块 ✅ 需CP/自带
PROFINET 100Mbps 以太网 未来方向,取代DP ✅ 需CP模块 ✅ 部分自带
工业以太网 10/100Mbps 以太网 上位机/SCADA/MES ✅ 需CP模块 ✅ 需CP/自带
AS-i 167 kbps 黄色两芯线 底层传感器/执行器 ✅ 需CP模块 ✅ 需CP模块
点对点(PtP) 9.6k~115.2kbps RS232/RS485 打印机/条码枪/仪表 ✅ CP340/440 ✅ CP340/440
PROFIBUS-PA 31.25 kbps 总线+本安供电 防爆/过程仪表 ✅ 需CP模块 ✅ 需CP模块
S7通信 MPI/PN PLC与PLC之间
OPC UA 以太网 IT/OT融合,上云 ✅ CP443-1 ✅ 新型号自带

一、MPI —— 自带的”小水管”

每个S7-300/400 CPU上都有一个MPI口,不需要额外买模块。

特性 说明
速率 187.5 kbps(很慢)
拓扑 总线型,最多32个节点
距离 50m(不加中继),加中继可到1000m
典型用途 ① 电脑用STEP 7/TIA Portal下载程序 ② 连TP/OP触摸屏 ③ 少量PLC间数据交换

MPI本质上是PROFIBUS-DP的子集,只是速度慢、节点少。你用编程电缆连PLC,走的就是MPI。


二、PROFIBUS-DP —— 300/400时代的绝对主力

这是S7-300/400最核心的现场总线,国内2000~2015年的产线基本都是DP网。

特性 说明
速率 9.6k / 19.2k / 93.75k / 187.5k / 500k / 1.5M / 3M / 6M / 12M bps
物理层 RS485,紫色屏蔽双绞线
拓扑 总线型,加中继/耦合器可扩展
距离 9.6kbps时可达1200m,12Mbps时仅约100m
最大节点 每段32个从站,加中继可扩展

需要什么模块?

CPU型号 DP口 说明
CPU 31x-2DP ✅ 自带 312/314/315/317/319都带
CPU 41x ✅ 自带 412/414/416/417都带
CPU 31x(无DP后缀) ❌ 没有 需加CP342-5等通信处理器

CP模块选型

模块 用途
CP342-5 DP主站,最常用
CP343-5 DP主站 + 以太网(二合一)
CP443-5 400用,DP主站 + 以太网
CP342-5F DP主站 + 故障安全(F型)

DP能连什么?

从站设备 举例
分布式I/O ET200M / ET200S / ET200pro
变频器 MM440 / G120 / S120
仪表 流量计、压力变送器(带DP接口)
其他PLC S7-200/300/400/1200/1500
阀门定位器 SIEMENS定位器

回收价值高的原因之一:大量老产线的ET200从站、G120变频器都是通过DP挂在300/400上的,这些设备淘汰时整条DP网一起拆。


三、PROFINET —— 取代DP的下一代

特性 说明
速率 10/100 Mbps
物理层 标准以太网(RJ45),绿色线缆
拓扑 星型/树型/线型,用交换机
距离 100m(不加交换机),加交换机可扩展很远
核心优势 实时通信(IRT)、带宽大、IT/OT融合

300/400怎么接PROFINET?

方式 模块 说明
300接PN CP343-1 / CP343-1 Lean / CP343-1 Advanced 最常用,CP343-1 Lean便宜但功能少
300接PN(高端) CP343-1 Advanced 支持IRT实时、安全通信
400接PN CPU自带(417-4等)或 CP443-1 417-4等高端400 CPU自带PN口
400接PN(冗余) CP443-1 Adv 支持MRP冗余

PROFINET vs PROFIBUS-DP 对比

对比项 PROFIBUS-DP PROFINET
速率 最高12Mbps 100Mbps
布线 紫色双绞线 绿色以太网线
拓扑 总线 星型/树型
诊断 有限 详细(能定位到具体端口)
实时性 cyclic IRT模式可达250μs周期
未来 逐步淘汰 主流方向

四、工业以太网(ISO-on-TCP / TCP/IP)

不走PROFINET,直接用普通TCP/IP通信,适合:

场景 说明
上位机/SCADA WinCC、组态王、力控等通过TCP/IP读写PLC
MES/ERP 数据上传到管理系统
远程维护 工程师远程诊断

需要什么模块?

模块 适用
CP343-1 300用,TCP/IP + 可选PN
CP443-1 400用,TCP/IP + 可选PN
CP443-1 Adv 400用,TCP/IP + PN + 冗余

五、AS-Interface(ASi) —— 底层传感器的总线

特性 说明
速率 167 kbps
物理层 黄色两芯扁平线(同时供电+通信)
拓扑 总线型
距离 100m(不加中继),加中继300m
典型用途 连接按钮、指示灯、接近开关、光电传感器、阀门等最底层的现场元件

| 模块 | 说明 |
|——|
| CP343-2 | 300用,ASi主站 |
| CP443-2 | 400用,ASi主站 |

回收时,带CP343-2/CP443-2的模块比普通CPU贵不少,因为ASi主站模块本身就稀缺。


六、点对点通信(PtP)—— 最简单的串口

特性 说明
物理层 RS232(DB9)或 RS485
速率 9.6k ~ 115.2k bps
典型用途 连接打印机、条码扫描枪、称重仪表、第三方仪表(如E+H、Endress+Hauser)

| 模块 | 说明 |
|——|
| CP340 | 300用,RS232 |
| CP440 | 400用,RS232 |
| CP341 | 300用,RS485(也可做自由口) |
| CP441 | 400用,RS485 |

自由口通信(Free Port)很实用:不用组态,直接用SEND/RECV指令收发数据,连第三方设备最方便。


七、PROFIBUS-PA —— 防爆/过程仪表专用

特性 说明
速率 31.25 kbps(固定)
物理层 总线供电(本安),可在防爆区域使用
典型用途 化工、石油的现场仪表(压力/温度/流量变送器)
模块 说明
CP342-5 300用,DP/PA主站
CP442-5 400用,DP/PA主站

国内用PA的场景不如DP多,但化工行业回收时PA模块有一定价值。


八、S7通信 —— PLC与PLC之间直接对话

特性 说明
底层 走MPI或PROFINET
典型用途 300与300之间、300与1200/1500之间交换数据
指令 GET/PUT(S7-300/400经典方式);TSEND/TRCV(S7-1200/1500的PUT/GET)

不需要额外模块,CPU自带的MPI或PN口就能做。这也是为什么回收时,带MPI口的CPU比不带的贵。


九、OPC UA —— 上云/IT融合

特性 说明
底层 工业以太网/PROFINET
典型用途 数据上云、MES对接、IT系统读取PLC数据
模块 CP443-1 Adv(400);CP343-1 Adv(300)

传统方式是OPC DA(走DP/MPI),现在逐步向OPC UA迁移。支持OPC UA的CPU/模块回收时溢价明显。


十、一张表总结:回收时哪些通信模块值钱

模块 回收热度 原因
CP343-1 Lean ★★★★ 量大,300转PN最常用
CP343-1 Advanced ★★★★★ 支持IRT+安全,稀缺
CP443-1 ★★★★ 400用PN,需求稳定
CP443-1 Adv ★★★★★ PN+冗余,紧缺
CP342-5 ★★★★ DP主站,老产线标配
CP343-2(ASi) ★★★ 稀缺,但有需求
CP340/440(PtP) ★★★ 通用,走量
CP342-5F(DP+安全) ★★★★ 安全型,溢价

你手里有哪些通信模块?或者你想知道某个具体型号能卖多少?发出来我帮你判断。

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