【S7-1200 CAN高级功能解读】：事件驱动通信与时间同步技术


参考资源链接：[西门子S7-1200 CAN总线通信教程：从组态到编程详解](https://wenku.csdn.net/doc/5f5h0svh9g?spm=1055.2635.3001.10343)
# 1. S7-1200 CAN通信基础

## 1.1 CAN通信简介

CAN（Controller Area Network）通信是一种广泛应用于工业自动化领域的网络通信协议。它以高效率和高可靠性著称，特别适合于实时性和安全性要求较高的环境。S7-1200 PLC作为西门子系列中的入门级可编程逻辑控制器，其CANopen通讯模块提供了一种简便而强大的方式来集成工业设备。

## 1.2 S7-1200 CAN通信优势

对于S7-1200 PLC用户来说，集成CAN通信功能有以下几个明显的优势：
- **稳定性强**：CAN协议抗干扰能力强，能够在恶劣的工业环境中提供稳定的通讯；
- **扩展性好**：借助CAN总线，可以轻松地连接更多的节点，进行系统扩展；
- **实时性高**：数据传输延迟小，适合于对时间敏感的应用。

## 1.3 基本设置与配置

在使用S7-1200进行CAN通信前，必须确保相关的硬件和软件设置正确。硬件上，需要正确连接CAN接口并配置物理层参数，如终端电阻和总线长度。软件上，则需要在TIA Portal软件中配置CANopen网络参数，如节点ID和通信速率。只有这样，S7-1200才能与CAN网络中的其他设备正确通信。

以下是一个简单的示例代码块，展示如何在TIA Portal中设置S7-1200的CAN通信参数：

// 假设使用的是S7-1214C PLC，带有集成的CANopen接口
// 在TIA Portal中进行以下操作步骤：
1. 打开TIA Portal项目，并选择S7-1214C PLC设备。
2. 进入设备配置，选择相应的CANopen模块。
3. 配置CANopen通信参数，如选择PPO类型，设置节点ID等。

以上步骤完成后，S7-1200就已为CAN通信作好了准备。在后续章节中，我们将深入探讨事件驱动通信、时间同步技术以及高级功能应用等更多细节。

# 2. 事件驱动通信的机制与应用

## 2.1 事件驱动通信概述
### 2.1.1 事件驱动通信的定义和原理

事件驱动通信是一种不同于轮询（Polling）的通信机制，它的核心在于通过监控某些预定义的事件或条件来触发通信活动。在事件驱动模型中，程序不按预定的时间间隔循环检查事件的发生，而是当事件发生时，由事件的发送方直接通知接收方，这样可以减少不必要的通信开销和处理器负载，提高系统的响应速度和效率。

事件驱动通信的工作原理基于以下几个关键元素：

- **事件（Event）**：一个事件可以是硬件设备的状态变化（如按钮按下、传感器信号变化），也可以是软件中的某些操作（如变量值达到特定条件）。
- **事件源（Event Source）**：事件的发生地点，即产生事件的源，如传感器、计时器或软件中的特定操作。
- **事件监听器（Event Listener）**：也称为事件接收器，是等待和响应事件的实体，它必须被配置为对特定类型的事件感兴趣。
- **事件处理器（Event Handler）**：一旦事件被触发，事件监听器就会调用相应的事件处理器来执行特定的任务。

### 2.1.2 S7-1200中事件驱动通信的特点

在S7-1200 PLC（可编程逻辑控制器）中，事件驱动通信具有以下特点：

- **高效率**：利用事件驱动通信，PLC只在确实需要处理数据时才进行数据传输，减少了不必要的通信，从而提升了CPU的使用效率。
- **实时性**：事件驱动通信能够快速响应外部或内部事件，这对于实时性要求高的应用场合尤为重要。
- **灵活性**：可以根据实际应用需求，灵活配置触发事件的条件，增强了系统配置的灵活性。
- **减轻网络负担**：通过事件驱动，可以有效减少网络中的数据流量，因为只有在事件发生时才会进行通信。

## 2.2 事件驱动通信的配置与实现

### 2.2.1 在TIA Portal中配置事件触发器

在西门子TIA Portal工程软件中，事件触发器的配置可以按照以下步骤进行：

1. 打开TIA Portal软件并加载你的项目。
2. 在项目树中找到需要配置事件触发器的设备，双击进入其属性设置。
3. 在设备的属性设置中，找到事件管理（Event Management）或类似名称的选项。
4. 配置特定的事件类型，比如输入变化、周期性事件或错误事件。
5. 设置事件触发器的相关参数，如事件类型、事件处理程序或中断程序等。
6. 保存并编译项目，确保配置无误后下载到PLC。

### 2.2.2 编程实现事件触发的步骤

编程实现事件触发的步骤一般包括：

1. **定义事件**：确定哪些事件需要触发特定的操作。
2. **编写事件处理器**：为每个事件编写相应的事件处理器代码。
3. **事件配置**：在PLC程序中配置事件源和事件监听器。
4. **程序测试**：在实际运行前，进行充分的测试以确保事件能够正确触发和处理。

下面是一个简单的示例代码块，展示如何在SCL（Structured Control Language）中使用事件触发器：

// SCL代码示例：事件触发器配置
VAR
  Input_Change_Event : TON; // 使用TON定时器模拟输入变化事件
END_VAR

Input_Change_Event(IN := InputSignal, PT := T#100ms); // 每100ms检查一次InputSignal
IF Input_Change_Event.Q THEN
  // 当InputSi