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。


