s7_200通訊設置整理

1、淺談S7-200 PLC的通訊問題1  引言公司從德國進口鋁液除氣的設備，該設備配備了S7-200 PLC系統(tǒng)。最近因為工藝要求，要對機器的動作步驟進行修改，這樣需要先上載CPU中的PLC程序，更改完畢后再下載回去。但在我們上載程序的過程中卻遇到了許多的麻煩，每次點擊“上載”工具條后，就出現(xiàn)圖1的消息框。我們核對了幾遍站址:PLC端是2，PC端是0，設置是不會有錯的。  圖1     消息框又試著更改了幾次波特率，但還是行不通。難道PC/PPI通訊電纜有問題？經(jīng)過試驗，它與其它S7-200設備通訊是不存在任何問題的。我們這臺

2、除氣設備配置的CPU是CPU226，它有兩個通訊口，其中端口0空閑，端口1連結著Proface的觸摸屏面板，對這兩個端口都嘗試了一下，結果都令人失望。接著咨詢了一下設備生產(chǎn)廠家，他們的答復是程序在STEP 7-Micro/WIN32 V3.2.1下做的，建議我們找這一下這一版本軟件。我們查看了下我們當前的版本是V3.2.4，依他們的建議，我們又重新安裝了一遍軟件，先不升級到 SP4，這樣版本號是V3.2.0，但在此環(huán)境下通訊仍然不行。從常識來看，西門子的軟件應該是向下兼容的，再說版本號的要求不應該是如此苛刻的，這真有點一籌莫展了！電話咨詢西門子公司的專家，根據(jù)他們的建議，我們又作了多種嘗試，結

3、果還是無功而返，最后登錄它的服務網(wǎng)站，查詢有關S7-200的各種書籍，終于把問題解決。回過頭來再重新思考這個問題，覺得它非常有代表性，有必要整理出來，與業(yè)界各位同仁共享。     2  有關S7-200通訊方面的介紹S7 -200是一類小型PLC系統(tǒng)，它支持的通訊協(xié)議很多，具體說來有:PPI、MPI、PROFIBUS-DP、S7協(xié)議、AS-I、USS、 MODBUS、自由口通訊等，其中PPI、MPI、自由口是CPU上的通訊口所支持的，其它通訊協(xié)議需要有專門的CP模塊或EM模塊的支持。型號不同的 S7-200 CPU具有一到兩個RS-485通訊口

4、，例如:CPU221、CPU222、CPU224有一個通訊口;CPU224 XP、CPU226有兩個通訊口。CPU上的通訊口各自獨立，每個通訊口都有自己的網(wǎng)絡地址、通訊速率等參數(shù)設置。通訊口的參數(shù)在編程軟件 Micro/WIN的“系統(tǒng)塊”中查看、設置，新的設置在系統(tǒng)塊下載到CPU中后起作用。S7-200不僅支持點到點的通訊方式，還支持網(wǎng)絡通訊，連接到S7-200編程口的設備都可以認為是連接到了S7-200通訊網(wǎng)絡上。網(wǎng)絡中通訊設備根據(jù)擔任的角色不同，可分為:l 通訊從站:從站不能主動發(fā)起通訊數(shù)據(jù)交換，只能響應主站的訪問，提供或接受數(shù)據(jù)。從站不能訪問其他從站。在多數(shù)情況下，S7-200

5、在通訊網(wǎng)絡中作為從站，響應主站設備的數(shù)據(jù)請求。 l 通訊主站:可以主動發(fā)起數(shù)據(jù)通訊，讀寫其他站點的數(shù)據(jù)。S7-200 CPU在讀寫其它S7-200 CPU數(shù)據(jù)時(使用PPI協(xié)議)就作為主站(PPI主站也能接受其他主站的數(shù)據(jù)訪問);S7-200通過附加擴展的通訊模塊也可以充當主站。 安裝有編程軟件Micro/WIN的計算機一定是通訊主站;所有的HMI(人機操作界面)也是通訊主站。例如:在我們的例子中，其配置就是一個MPI的網(wǎng)絡: Proface的觸摸屏面板是通訊主站，S7-200是通訊從站。編程軟件Step7-Micro/WIN的各個版本與Windows操作系統(tǒng)的各個版本之間，有一定的

6、兼容關系。如果安裝的Micro/WIN版本和操作系統(tǒng)不兼容，會發(fā)生各種問題，如比較常見的通訊不正常的現(xiàn)象。我們可以訪問siemens A&D公司的技術支持網(wǎng)站:www4.ad.siemens.de，從檢索窗口中鍵入STEP7-Micro/WIN，Setup, Install或Compatibility等關鍵字，獲取相關軟件之間兼容性方面的信息。影響通訊因素的還有PC/PPI編程電纜。目前西門子提供兩種電纜，其一是新型智能多主站電纜，另外一種是早期生產(chǎn)的PC/PPI電纜。兩者最大的區(qū)別是新型電纜支持多主站通訊，最高波特率可達到 187.5KHz，而舊電纜不支持多主站通訊，不需要握手協(xié)議，

7、只能用到9.6K和19.2K兩種波特率。另外，新型電纜有三個綠燈用于指示電纜的運行: 傳送指示(Tx);RS-232接收指示(Rx);24VDC電源(PWR)。另外，S7-200系統(tǒng)提供了強大的密碼保護功能，以保護程序開發(fā)者的知識產(chǎn)權，防止未經(jīng)授權的操作等。如果把密碼設置成了Level3，那程序的上載和下載就需要輸入密碼來授權才能操作。3  如何解決我們的通訊問題我們此前的多次嘗試，已經(jīng)排除了幾種可能因素: 其一，不可能加密，因為傳輸中并未提示輸入密碼;其二，軟件兼容性，我們的配置是Win2000 SP4+ STEP 7-Micro/WIN V3.2.4;其三，通訊硬件沒問題，CPU

8、端有兩個端口，而且Port1 還連結著正常工作的觸摸屏;計算機的串口通過實際檢驗也是正常工作的;新舊兩種電纜都試驗過，用新型電纜時，觀察它的指示燈，發(fā)現(xiàn)三個都是保持常亮狀態(tài)的。據(jù)此，我們推測問題可能還是出在多主站通訊上。依次，我們把智能多主站電纜的DIP開關5設置為“1”而其它設置為“0”，這樣就設置成了多主站通訊。在Micro/WIN主界面的左側瀏覽條中用鼠標單擊Communications(通訊)圖標，把“Network Parameters”中的“Supports multiple masters”選項框選中，參見圖2。圖2     通訊對話框經(jīng)過

9、這樣改動，果然成功把程序上載到計算機中。然后查看它的系統(tǒng)模塊屬性，設備廠家果然把兩個通訊口的通訊速率都鎖定在了187.5kHz，Proface觸摸屏是MPI網(wǎng)絡的唯一主站，如此看來這正是問題的癥結所在:過去使用的通訊電纜是舊電纜，通訊速率最高到 19.2kHz，更換了智能多主站電纜后，也沒有根據(jù)實際情況選中“支持多主站”。4  解決S7-200通訊問題的思路4.1  通訊出錯分析一般說來，在設備正常的條件下，發(fā)生Micro/WIN不能與CPU通訊的原因主要有:(1) Micro/WIN中設置的對方通訊口地址與CPU的實際口地址不同，通常設置“2”;(2) Micro/WIN

10、中設置的本地(編程電腦)地址與CPU通訊口的地址相同了(應當將Micro/WIN的本地地址設置為“0”) (3) Micro/WIN使用的通訊波特率與CPU端口的實際通訊速率設置不同 (4) 有些程序會將CPU上的通訊口設置為自由口模式，此時不能進行編程通訊。編程通訊是在PPI模式下進行。4.2  通訊出錯排查遇到通訊問題，我們要有耐心，逐項排查各種影響因素，直到通訊成功，可以參考如下的步驟:(1) 檢查Step7-Micro/WIN與Windows操作系統(tǒng)是否完全兼容;(2) 檢查是否使用西門子的原裝編程電纜，并區(qū)分新舊兩種電纜;(3) 檢查電腦上的COM通訊口設置，記住把接收和發(fā)

11、送緩沖區(qū)都設置為最小值，并保持選中“FIFO”選擇框;(4) 檢查編程電纜的DIP開關設置，是否與Micro/WIN的通訊速率設置相同;對于普通編程電纜，搜索速率最高為19.2，因此如果CPU通訊口速率被設置為187.5K，則不能被找到。 (5) 檢查CPU右下角的傳感器直流電源輸出電壓(測量L+/M)，電壓應當高于22V(6) 使用wipeout.exe程序，恢復CPU的出廠設置。缺省情況下CPU通訊口地址為2，通訊速率9.6K。這個程序可在STEP7-Micro/WIN的安裝光盤中找到。5  結束語S7-200的通訊問題還是蠻復雜的，影響的因素也很多。對一個具體的問題，很難說有一

12、種包治百病的良方，我們應該根據(jù)實際情況，區(qū)別對待。我們對它了解得越多，就越容易把握住它脾性，克服它！讓它更好地為我們的工作。S7-200通信及實例工控網(wǎng).dingqw1234網(wǎng)友在下面的帖子中希望得到多臺S7-200之間通過網(wǎng)絡讀寫(NETR和NETW)的通信的解決方法和實例。本人應dingqw1234網(wǎng)友的要求，特發(fā)此帖。在這個帖子里聊一下S7-200的通信，并特別對多臺S7-200之間通過網(wǎng)絡讀寫(NETR和NETW)的通信實現(xiàn)進行舉例說明。.dingqw1234網(wǎng)友的帖子：我想用兩臺CPU 226CN 通訊,一臺的輸入點全傳到另一臺里怎么做 ?    

13、60;.下面先簡單了解一下S7-200支持的通信協(xié)議：.比較詳細的介紹，請參閱S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊第7章：通過網(wǎng)絡進行通信。.下面僅簡單說明一下部分通信協(xié)議：PPI(Point to point interface)協(xié)議：.該協(xié)議是西門子內(nèi)部協(xié)議，不公開。點對點接口，是一個主/從協(xié)議。主站向從站發(fā)送申請，從站進行響應，從站器件不發(fā)信息，不初始化信息，只是等待主站的要求并對要求作出響應。但當主站發(fā)出申請或查詢時，從站對其響應。主站可以是其他CPU主機（如S7-300等）、編程器或TD200文本顯示器。網(wǎng)絡中的所有S7-200都默認為從站。S7-200系列中一些CPU如果在程序中允許P

14、PI主站模式，則在RUN模式下可以作為主站，此時可以利用相關的通信指令來讀寫其他主機，同時它還可以作為從站來響應其他主站的申請或查詢。.主站靠一個PPI協(xié)議管理的共享連接來與從站通訊。PPI并不限制與任意一個從站通訊的主站數(shù)量，但是在一個網(wǎng)絡中，主站的個數(shù)不能超過32。如果在用戶程序中使能PPI主站模式，S7200 CPU在運行模式下可以作主站。在使能PPI主站模式之后，可以使用網(wǎng)絡讀寫指令來讀寫另外一個S7200。當S7200作PPI主站時，它仍然可以作為從站響應其它主站的請求。 .PPI高級允許網(wǎng)絡設備建立一個設備與設備之間的邏輯連接。對于PPI高級，每個設備的連接個數(shù)是有限制的。所有的S

15、7200 CPU都支持PPI和PPI高級協(xié)議，而EM277模塊僅僅支持PPI高級協(xié)議。.PPI協(xié)議是專門為S7-200開發(fā)的通信協(xié)議。S7-200 CPU的通信口（Port0、Port1）支持PPI通信協(xié)議，S7-200的一些通信模塊也支持PPI協(xié)議。Micro/WIN與CPU進行編程通信也通過PPI協(xié)議。S7-200 CPU的PPI網(wǎng)絡通信是建立在RS-485網(wǎng)絡的硬件基礎上，因此其連接屬性和需要的網(wǎng)絡硬件設備是與其他RS-485網(wǎng)絡一致的。S7-200 CPU之間的PPI網(wǎng)絡通信只需要兩條簡單的指令，它們是網(wǎng)絡讀（NetR）和網(wǎng)絡寫（NetW）指令。在網(wǎng)絡讀寫通信中，只有主站需要調(diào)用Net

16、R/NetW指令，從站只需編程處理數(shù)據(jù)緩沖區(qū)（取用或準備數(shù)據(jù)）。PPI網(wǎng)絡上的所有站點都應當有各自不同的網(wǎng)絡地址。否則通信不會正常進行。 .可以用兩種方法編程實現(xiàn)PPI網(wǎng)絡讀寫通信：1.使用NetR/NetW指令，編程實現(xiàn)；2.使用Micro/WIN中的Instruction Wizard（指令向?qū)В┲械腘ETR/NETW向?qū)А?使用PPI通訊方式（這是S7-200的專用通訊方式）使用1對RS485中繼器可以最遠達到1200M。支持的波特率有9.6 19.2 187.5三種。這種方式是最容易實現(xiàn)的通訊，只要編程設置主站通訊端口的工作模式，然后就可以用網(wǎng)絡讀寫指令（NetR/NetW）讀寫從站數(shù)

17、據(jù)。MPI (Multipoint interface)協(xié)議：.該協(xié)議是西門子內(nèi)部協(xié)議，不公開。MPI (Multipoint interface)是SIMATIC S7多點通信的接口，是一種適用于少數(shù)站點間通信的網(wǎng)絡，多用于連接上位機和少量PLC之間近距離通信。通過PROFIBUS電纜和接頭，將控制器S7-300或S7-400的CPU自帶的MPI編程口及S7-200CPU自帶的PPI通信口相互連接，以及與上位機網(wǎng)卡的編程口(MPI/DP口)通過PROFIBUS或MPI電纜連接即可實現(xiàn)。網(wǎng)絡中當然也可以不包括PC機而只包括PLC。 .MPI允許主主通訊和主從通訊。每個S7-200CPU通信口的

18、連接數(shù)為4個。與一個S7200 CPU通訊，STEP 7Micro/WIN建立主從連接。MPI協(xié)議不能與作為主站的S7200 CPU通訊。網(wǎng)絡設備通過任意兩個設備之間的連接通訊(由MPI協(xié)議管理)。設備之間通訊連接的個數(shù)受S7200 CPU或者EM277模塊所支持的連接個數(shù)的限制。 .對于MPI協(xié)議，S7300和S7400 PLC可以用XGET和XPUT指令來讀寫S7200的數(shù)據(jù)。要得到更多關于這些指令的信息，參見S7300或者S7400的編程手冊。.MPI的通信速率為19.2K12Mbit/s ，但直接連接S7-200CPU通信口的MPI網(wǎng)，其最高速率通常為187.5Kbit/s (受S7-

19、200CPU最高通信速率的限制)。 .在MPI網(wǎng)絡上最多可以有32個站，一個網(wǎng)段的最長通信距離為50米（通信波特率為187.5Kbit/s時），更長的通信距離可以通過RS-485中繼器擴展使用中繼器則可達到1000M，最多使用10個中繼器達到9100M。速率從19.212M。.MPI協(xié)議不能與一個作為PPI主站的S7-200CPU通信，即S7-300或S7-400與S7-200通信時必須保證這個S7-200 CPU不能再作PPI主站，Micro/WIN也不能通過MPI協(xié)議訪問作為PPI主站的S7-200CPU。S7-200CPU只能做MPI從站，即S7-200CPU之間不能通過MPI網(wǎng)絡互相通

20、信，只能通過PPI方式互相通信。 .STEP 7-Micro/WIN可以與S7-200CPU建立MPI主從連接。硬件使用CP5611卡加上PROFIBUS或MPI電纜，S7-200 CPU通信口上要使用帶編程口的網(wǎng)絡連接器。S7-200CPU的通信口最低通信速率可設為19.2K，最高187.5K。 .注：CP5613不能通過MPI方式與S7-200 CPU通信口進行編程通信。 .S7-300和S7-400 CPU可以作為MPI主站用XGET（SFC67）和XPUT（SFC68）指令讀取S7-200數(shù)據(jù)，通信數(shù)據(jù)包最大為64個字節(jié)。S7200 CPU中不需要編寫任何與通信有關的程序，只需要將要交

21、換的數(shù)據(jù)整理到一個連續(xù)的V 存儲區(qū)當中即可。 .如果需要在主站中（如S7-300）如何配置S7200 CPU MPI從站的詳細文檔，可訪問客戶支持部網(wǎng)站上的“網(wǎng)上課堂”網(wǎng)頁，在“網(wǎng)絡（NET）”目錄中下載S7-200與S7-300之間的通信。PROFIBUS協(xié)議： .該協(xié)議是標準協(xié)議，公開。PROFIBUS是Process Field Bus的簡稱。PROFIBUS由相互兼容的三個部分組成，即PROFIBUS-FMS（Fieldbus Message Specification，現(xiàn)場總線信息規(guī)范）、PROFIBUS-DP（Decentralized Periphery，分布式I/O系統(tǒng)）、PR

22、OFIBUS-PA（Process Automation，過程自動化）。 .PROFIBUS-FMS：用于車間級通用的控制及通訊任務，是一個令牌環(huán)結構、實時多主網(wǎng)絡。 .PROFIBUS DP：是一種高速且優(yōu)化的通訊方案，主要用于實現(xiàn)現(xiàn)場級控制系統(tǒng)與分布式I/O及其他現(xiàn)場級設備之間的通訊。 .PROFIBUS-PA：專為過程自動化而設計，符合本征安全規(guī)范，適用于在防爆區(qū)的應用。.PROFIBUS提供了三種數(shù)據(jù)傳輸類型：1用于DP和FMS的RS485傳輸。2用于PA的IEC11582傳輸。3光纖。.PROFIBUS協(xié)議通常用于實現(xiàn)與分布式I/O（遠程I/O）的高速通訊。可以使用不同廠家的PROF

23、IBUS設備。這些設備包括簡單的輸入或輸出模塊、電機控制器和PLC。PROFIBUS網(wǎng)絡通常有一個主站和若干個I/O從站。主站器件通過配置可以知道I/O從站的類型和站號。主站初始化網(wǎng)絡使網(wǎng)絡上的從站器件與配置相匹配。主站不斷地讀寫從站的數(shù)據(jù)。當一個DP主站成功配置了一個DP從站之后，它就擁有了這個從站器件。如果在網(wǎng)上有第二個主站器件，那么它對第一個主站的從站的訪問將會受到限制。.S7-200 CPU可以通過EM277 PROFIBUS-DP 從站模塊連入PROFIBUS-DP網(wǎng)，主站可以通過EM277對S7-200 CPU進行讀/寫數(shù)據(jù)。作為S7-200的擴展模塊，EM277像其它I/O擴展模

24、塊一樣，通過出廠時就帶有的I/O總線與CPU相連。因M277只能作為從站，所以兩個EM277之間不能通信。但可以由一臺PC機作為主站，訪問幾個連網(wǎng)的EM277。通過EM277模塊進行的PROFIBUS-DP通信，是最可靠的通信方式。建議在與S7-300/400或其他系統(tǒng)通信時，盡量使用此種通信方式。 .EM277是智能模塊，其通信速率為自適應。在S7-200 CPU中不用做任何關于PROFIBUS-DP的配置和編程工作，只需對數(shù)據(jù)進行處理。PROFIBUS-DP的所有配置工作由主站完成，在主站中需配置從站地址及I/O配置。在主站中完成的與EM277通信的I/O配置共有三種數(shù)據(jù)一致性類型，即字節(jié)

25、、字、緩沖區(qū)。所謂數(shù)據(jù)的一致性，就是在PROFIBUS-DP傳輸數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)的各個部分不會割裂開來傳輸，是保證同時更新的。即字節(jié)一致性保證字節(jié)作為整個單元傳送。字一致性保證組成字的兩個字節(jié)總是一起傳送。緩沖區(qū)一致性保證數(shù)據(jù)的整個緩沖區(qū)作為一個獨立單元一起傳送。如果數(shù)據(jù)值是雙字或浮點數(shù)以及當一組值都與一種計算或項目有關時，也需要采用緩沖區(qū)一致性。.EM277作為一個特殊的PROFIBUS-DP從站模塊，其相關參數(shù)（包括上述的數(shù)據(jù)一致性）是以GSD（或GSE）文件的形式保存的。在主站中配置EM277，需要安裝相關的GSD文件。EM277的GSD文件可以在西門子的中文下載網(wǎng)站，或者ProDIS網(wǎng)站條

26、目113652下載，文件名是EM277.ZIP。如果需要在主站（如S7-300）中如何配置EM277的詳細文檔，可訪問客戶支持部網(wǎng)站上的“網(wǎng)上課堂”網(wǎng)頁，在“網(wǎng)絡（NET）”目錄中下載S7-200與S7-300之間的通信。.EM277模塊同時支持PROFIBUS-DP和MPI兩種協(xié)議。EM277模塊經(jīng)常發(fā)揮路由功能，使CPU支持這兩種協(xié)議。EM277實際上是通信端口的擴展，這種擴展可以用于連接操作面板（HMI）等。.根據(jù)其物理位置的不同（模塊連接到CPU的順序），每個智能模塊在S7-200 CPU中都有對應的特殊存儲單元（SM）。EM277在工作時的狀態(tài)信息就保存在這些特殊單元中，用戶程序可以

27、通過它們監(jiān)視通信的狀態(tài)等等。詳情請參考S7-200系統(tǒng)手冊。 S7協(xié)議（以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議）：.該協(xié)議是西門子內(nèi)部協(xié)議，不公開。通過以太網(wǎng)擴展模塊（CP2431）或互聯(lián)網(wǎng)擴展模塊（CP2431 IT），S7200將能支持TCP/IP以太網(wǎng)通訊。表7-4列出了這些模塊所支持的波特率和連接數(shù)。以太網(wǎng)模塊（CP2431）和互聯(lián)網(wǎng)模塊（CP2431 IT）的連接數(shù)：.若需更多信息，可參考SIMATIC NET CP2431工業(yè)以太網(wǎng)通訊處理器手冊或SIMATIC NET CP2431 IT工業(yè)以太網(wǎng)及信息技術通訊處理器手冊。AS Interface(Acturator Sensor Interfa

28、ce，簡稱AS I)：.該協(xié)議是標準協(xié)議，公開。.在控制的最底層, 傳感器、接觸器、電機啟動器、指示燈和按鈕等要傳送二進制的大量信息, 必須首先在它們之間建立通訊。AS I 是一個傳感器、執(zhí)行器接口的技術, 用于自動化控制層的最底層, 用簡單經(jīng)濟的方式將二進制的數(shù)字化執(zhí)行器和傳感器連接起來, 既可以直接連接到控制箱中, 單獨或與PLC , IPC 一起獨立就地運行; 或與上層現(xiàn)場總線相連, 作為現(xiàn)場總線的一個分支, 應用于網(wǎng)絡系統(tǒng), 從而滿足工業(yè)控制的各種要求。.AS-i（Actuator-Sensor-Interface）是執(zhí)行器-傳感器-接口的英文縮寫，它是一種用在控制器（主站）和傳感器/

29、執(zhí)行器（從站）之間雙向交換信息的總線網(wǎng)絡，它屬于現(xiàn)場總線（Fieldbus）下面底層的監(jiān)控網(wǎng)絡系統(tǒng)。 .一個AS-i總線系統(tǒng)通過它主站中的網(wǎng)關可以和多種現(xiàn)場總線（如FF、Profibus、CANbus）相連接。AS-i主站可以作為上層現(xiàn)場總線的一個節(jié)點服務器，在它的下面又可以掛接一批AS-i從站。AS-i總線主要運用于具有開關量特征的傳感器和執(zhí)行器系統(tǒng)，傳感器可以是各種原理的位置接近開關以及溫度、壓力、流量、液位開關等。 .執(zhí)行器可以是各種開關閥門，電/氣轉(zhuǎn)換器以及聲、光報警器，也可以是繼電器、接觸器、按鈕等低壓開關電器。當然AS-i總線也可以連接模擬量設備，只是模擬信號的傳輸要占據(jù)多個傳輸周

30、期。必須注意的是在連接主站和從站的兩芯電纜上除傳輸信號外，同時還提供工作電源。 AS-i總線技術特點 1、AS-i總線系統(tǒng)完整 .AS-i總線是在分析了傳統(tǒng)的I/O并行和樹型結構的優(yōu)缺點以及開關量技術特點后發(fā)展起來的，它省去了各種I/O卡、分配器的控制柜，節(jié)約了大量的連接電纜。因采用了兩芯扁平電纜和特殊的穿刺安裝技術，能很方便地將傳感器/執(zhí)行器連接到AS-i網(wǎng)絡上。 2、應用十分簡便 .AS-i總線是一個主從系統(tǒng)，主站和所有的從站可雙向交換信息，當主站與上層現(xiàn)場總線進行通信時，主站擔當了AS-i和上層網(wǎng)絡信息交換的出入口，因AS-i主要傳輸?shù)氖情_關量，所以它的數(shù)據(jù)結構比較簡單，用戶僅需關心數(shù)據(jù)

31、格式、傳輸率和參數(shù)配置等。 3、傳輸速率快捷 .在AS-i總線系統(tǒng)中，主站和從站之間采用了串行雙向數(shù)字通信方式。因為報文較短，如若在有一個主站和31個從站的系統(tǒng)中，ASI的通信周期大約為5ms，也就是說主站在5ms內(nèi)就可以對31個從站輪流訪問一遍。 4、功能可靠 .在AS-i總線不同的應用情況下，功能可靠包含下列內(nèi)容，首先是通信數(shù)據(jù)的可靠性方面，AS-i總線在許多方面采取了抗干擾措施。在接收數(shù)據(jù)時，必須進行錯誤檢驗，此方法十分有效，出錯誤后信息可以重發(fā)。另外如系統(tǒng)部件出現(xiàn)故障時主站會很快檢測到故障信息，并自動與發(fā)生故障的從站切斷通信聯(lián)系，通知操作人員故障地址，以便及時進行維修。主站還具備網(wǎng)絡運

32、行監(jiān)視功能，在任何時刻用戶都能得到系統(tǒng)中所有從站當前運行狀態(tài)的完整資料。 5、節(jié)省資金 .AS-i總線系統(tǒng)與傳統(tǒng)的I/O并行方式樹形結構相比，可節(jié)省大量的連接導線和安裝費用。若用戶因生產(chǎn)流程變化需要擴展系統(tǒng)、改變控制動作，或在運行中出現(xiàn)故障，則AS-i總線系統(tǒng)具有的快速安裝、故障診斷、自動測試、預防性維護、程序參數(shù)變化等功能可以大大縮短系統(tǒng)重新配置和排除故障的時間，提高了效率，節(jié)省了資金。 6、系統(tǒng)開放 .AS-i總線系統(tǒng)在研制開發(fā)的初期就確定它必須是一個開放系統(tǒng)，AS-i不同的部件在規(guī)范和行規(guī)中均有詳細的定義和技術要求，任何AS-i部件都必須遵守這些規(guī)范，其中如包括兩芯電纜，機電一體化接口E

33、MS，功能模塊與I/O標準接口等。所有廠商的產(chǎn)品均通過AS-i協(xié)會指定機構的標準測試和程序認證，以保證AS-i產(chǎn)品的兼容性和互操作性。 .AS-i總線系統(tǒng)的開發(fā)是由11個公司聯(lián)合贊助和規(guī)劃的，它得到德國科技工業(yè)部的支持，諸多科研機構和AS-i協(xié)會也加入到這個隊伍中來，由此形成了一個世界性的組織AS-i國際協(xié)會，這個組織對任何公司和企業(yè)都是開放的。 USS協(xié)議：.USS 協(xié)議（Universal Serial Interface Protocol通用串行接口協(xié)議）是SIEMENS 公司所有傳動產(chǎn)品的通用串行通訊協(xié)議，公開。它是一種基于串行總線進行數(shù)據(jù)通訊的協(xié)議。比較詳細的介紹，請參閱S7-200

34、可編程控制器系統(tǒng)手冊第11章：使用USS協(xié)議庫去控制一個Micr驅(qū)動。Modbus協(xié)議：.該協(xié)議是標準協(xié)議，公開。ModBus協(xié)議是Modicon公司于1978年發(fā)明的一種用于電子控制器進行控制和通訊的通訊協(xié)議。通過此協(xié)議，控制器相互之間，控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(例如以太網(wǎng))和其它設備之間可以進行通信。它的開放性，可擴充性和標準化使它成為一個通用工業(yè)標準。有了它，不同廠商生產(chǎn)的控制設備可以簡單可靠地連成工業(yè)網(wǎng)絡，進行系統(tǒng)的集中監(jiān)控，從而使它成為最流行的協(xié)議之一。 .ModBus協(xié)議包括ASCII，RTU，PLUS，TCP等，并沒有規(guī)定物理層。此協(xié)議定義了控制器能夠認識和使用的消息結構，而不管它們是經(jīng)過

35、何種網(wǎng)絡進行通信的。標準的ModBus是使用RS-232C兼容串行接口，RS-232C規(guī)定了連接器針腳，接線，信號電平，波特率，奇偶校驗等信息，ModBus的ASCII，RTU協(xié)議則在此基礎上規(guī)定了消息，數(shù)據(jù)的結構，命令和應答的方式。ModBus控制器的數(shù)據(jù)通信采用Master/Slave方式(主/從)，即Master端發(fā)出數(shù)據(jù)請求消息，Slave端接收到正確消息后就可以發(fā)送數(shù)據(jù)到Master端以響應請求;Master端也可以直接發(fā)消息修改Slave端的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)雙向讀寫。 .ModBus可以應用在支持ModBus協(xié)議的PLC和PLC之間，PLC和個人計算機之間，計算機和計算機之間，遠程PLC

36、和計算機之間以及遠程計算機之間(通過Modem連接)，可見ModBus的應用是相當廣泛的。由于ModBus是一個事實上的工業(yè)標準，許多廠家的PLC，HMI，組態(tài)軟件都支持ModBus，而且ModBus是一個開放標準，其協(xié)議內(nèi)容可以免費獲得，一些小型廠商甚至個人都可根據(jù)協(xié)議標準開發(fā)出支持ModBus的產(chǎn)品或軟件，從而使其產(chǎn)品聯(lián)入到ModBus的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡中。因此，ModBus有著廣泛的應用基礎。在實際應用中，可以使用RS232，RS485/422，Modem加電話線，甚至TCP/IP來聯(lián)網(wǎng)。所以，ModBus的傳輸介質(zhì)種類較多，可以根據(jù)傳輸距離來選擇。自由口通信協(xié)議：.S7-200的自由口通訊方式

37、，使用戶可以通過PLC指令自己定義通訊協(xié)議，從而與任何公開通訊協(xié)議的RS-422或RS-232C接口設備進行通訊，使通訊范圍大為增加，控制系統(tǒng)配制更加靈活。使用自由口模式控制串行通訊口 .通過編程，您可以選擇自由口模式來控制S7200的串行通訊口。當選擇了自由口模式，用戶程序通過使用接收中斷、發(fā)送中斷、發(fā)送指令和接收指令來控制通訊口的操作。當處于自由口模式時，通訊協(xié)議完全由梯形圖程序控制。SMB30（對于端口0）和SMB130（對于端口1，如果您的S7200有兩個端口的話）被用于選擇波特率和校驗類型。 .當S7200處于STOP模式時，自由口模式被禁止，重新建立正常的通訊（例如：編程設備的訪問

38、）。在最簡單的情況下，可以只用發(fā)送指令（XMT）向打印機或者顯示器發(fā)送信息。其它例子包括與條碼閱讀器、稱重計和焊機的連接。在每種情況下，您都必須編寫程序，來支持在自由口模式下與S7200通訊的設備所使用的協(xié)議。 .只有當S7200處于RUN模式時，才能進行自由口通訊。要使能自由口模式，應該在SMB30（端口0）或者SMB130（端口1）的協(xié)議選擇區(qū)中設置01。處于自由口通訊模式時，不能與編程設備通訊。.自由口通信更詳細的描述，請參閱S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊。.由上可知，S7-200通信最經(jīng)濟的方式就是采用PPI協(xié)議和自由口通信協(xié)議。對于S7-200之間進行通信，PPI協(xié)議又更適合它比自

39、由口通信的編程更簡單！下面就對這個PPI通信進行說明以2臺S7-200通信為例，做一個實例。 設備配置：1臺S7-200 CPU 226CN的PLC（中國制造）、1臺S7-200 CPU 224XP的PLC（德國原產(chǎn)）。硬件連接：原則上需要配備1條紫色的Profibus電纜、2個黑色的Profibus-DP接頭。如果需要在PLC通信時對所有在線的PLC進行監(jiān)控/編程操作而不占用另外的通信口（也就是說，假如所有PLC用端口PROT1進行PPI通信，而現(xiàn)在要對所有PLC依次編程/監(jiān)控，但又不想占用這些PLC的端口PROT0端口PROT0可能已作它用），那么必須在其中1臺PLC采用帶編程口的Prof

40、ibus-DP接頭。所以說，帶編程口的Profibus-DP接頭在整個網(wǎng)絡中只需要一個就可以了。這樣，也就可以在某一臺PLC處對在網(wǎng)的其它PLC進行編程/監(jiān)控。 引腳分配： .S7200 CPU上的通訊端口是符合歐洲標準EN 50170中PROFIBUS標準的RS485兼容9針D型連接器。下表列出了為通訊端口提供物理連接的連接器，并描述了通訊端口的針腳分配。下面是S7-200的通信接口D型9孔母頭的引腳定義。網(wǎng)絡電纜的偏壓電阻和終端電阻 .為了能夠把多個設備很容易地連接到網(wǎng)絡中，西門子公司提供兩種網(wǎng)絡連接器：一種標準網(wǎng)絡連接器（引腳分配如表7-7所示）和一種帶編程接口的連接器，后者允

41、許您在不影響現(xiàn)有網(wǎng)絡連接的情況下，再連接一個編程站或者一個HMI設備到網(wǎng)絡中。帶編程接口的連接器將S7200的所有信號（包括電源引腳）傳到編程接口。這種連接器對于那些從S7200取電源的設備（例如TD200）尤為有用。兩種連接器都有兩組螺釘連接端子，可以用來連接輸入連接電纜和輸出連接電纜。兩種連接器也都有網(wǎng)絡偏置和終端匹配的選擇開關。典型的網(wǎng)絡連接器偏置和終端如圖所示： PROFIBUS電纜的接法.PROFIBUS電纜，紫色，只有兩根線在里面，一根紅的一根綠的，然后外面有屏蔽層，接線的時候，要把屏蔽層接好，不能和里面的電線接觸到，要分清楚進去的和出去的線分別是哪個，假如是一串的，就是一根總線下

42、去，中間不斷地接入分站，這個是很常用的方法，在總線的兩頭的兩個接頭，線都要接在進去的那個孔里，不能是出的那個孔，然后這兩個兩頭的接頭，要把它們的開關置為ON狀態(tài)，這時候就只有進去的那個接線是通的，而出去的那個接線是斷的，其余中間的接頭，都置為OFF，它們的進出兩個接線都是通的（我覺得德國人真的是和我們的思維不同，我覺得應該是OFF表示關閉吧，他偏設置ON為關閉，搞不懂）。這就是線的接法，接好了線以后呢，還要用萬用表量一量，看這個線是不是通的。假如你這根線上只有一個接頭，你量它的收發(fā)兩個針上面的電阻值，假如是220歐姆，那么就是對的，假如你這根線已經(jīng)做好了，連了一串的接口，你就要從一端開始逐個檢

43、查了。第一個單獨接線的接口，是ON狀態(tài)，然后你把鄰近的第一個接口的開關也置為ON，那么這個接口以后的部分就斷了（出口的線已經(jīng)被關掉了?。┈F(xiàn)在測最邊上，就是單線接的那個接口，之后的東西一直都是測這個接口，測它的收發(fā)兩個針，和剛才一樣，假如電阻是110歐姆（被并聯(lián)了），那么這段線路就是通的，然后把中間剛才那個改動為ON的接口改回到OFF，然后是下一個接口改為ON，。就這么測下去，哪個的電阻不是110歐姆了，就是那一段的線路出問題了。Profibus-DP電纜：用于Siemens公司支持的Profibus-DP總線系統(tǒng)。 能夠?qū)?2Mbps的高速傳送，充分發(fā)揮PROFIBUS-DP的功能。 鋁箔P

44、ET帶和高密度編織的雙層屏蔽使抗干擾性能出色，通信的傳送質(zhì)量穩(wěn)定。 護套使用了柔軟性和耐油、耐熱性能良好的無鉛聚氯乙烯混合物。 護套的顏色以紫色(RAL001)為標準色。S7200自由口通信指南自由口通信S7-200 CPU的通信口可以設置為自由口模式。選擇自由口模式后，用戶程序就可以完全控制通信端口的操作，通信協(xié)議也完全受用戶程序控制。S7-200 CPU上的通信口在電氣上是標準的RS-485半雙工串行通信口。此串行字符通信的格式可以包括： · 一個起始位 · 7或8位字符（數(shù)據(jù)字節(jié)） · 一個奇/偶校驗位，或者沒有校驗位 · 一個停止位 自由口通信速

45、波特率可以設置為1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600或112500。凡是符合這些格式的串行通信設備，理論上都可以和S7-200 CPU通信。自由口模式可以靈活應用。Micro/WIN的兩個指令庫（USS和Modbus RTU）就是使用自由口模式編程實現(xiàn)的。  在進行自由口通信程序調(diào)試時，可以使用PC/PPI電纜（設置到自由口通信模式）連接PC和CPU，在PC上運行串口調(diào)試軟件（或者Windows的Hyper Terminal超級終端）調(diào)試自由口程序。 USB/PPI電纜和CP卡不支持自由口調(diào)試。 自由口通信要點應用自由口通信首

46、先要把通信口定義為自由口模式，同時設置相應的通信波特率和上述通信格式。用戶程序通過特殊存儲器SMB30（對端口0）、SMB130（對端口1）控制通信口的工作模式。  CPU通信口工作在自由口模式時，通信口就不支持其他通信協(xié)議（比如PPI），此通信口不能再與編程軟件Micro/WIN通信。CPU停止時，自由口不能工作，Micro/WIN就可以與CPU通信。 通信口的工作模式，是可以在運行過程中由用戶程序重復定義的。如果調(diào)試時需要在自由口模式與PPI模式之間切換，可以使用SM0.7的狀態(tài)決定通信口的模式；而SM0.7的狀態(tài)反映的是CPU運行狀態(tài)開關的位置（在RUN時SM0.7=

47、"1"，在STOP時SM0.7="0"）自由口通信的核心指令是發(fā)送（XMT）和接收（RCV）指令。在自由口通信常用的中斷有“接收指令結束中斷”、“發(fā)送指令結束中斷”，以及通信端口緩沖區(qū)接收中斷。與網(wǎng)絡讀寫指令（NetR/NetW）類似，用戶程序不能直接控制通信芯片而必須通過操作系統(tǒng)。用戶程序使用通信數(shù)據(jù)緩沖區(qū)和特殊存儲器與操作系統(tǒng)交換相關的信息。XMT和RCV指令的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)類似，起始字節(jié)為需要發(fā)送的或接收的字符個數(shù)，隨后是數(shù)據(jù)字節(jié)本身。如果接收的消息中包括了起始或結束字符，則它們也算數(shù)據(jù)字節(jié)。調(diào)用XMT和RCV指令時只需要指定通信口和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的起始字

48、節(jié)地址。  XMT和RCV指令與NetW/NetR指令不同的是，它們與網(wǎng)絡上通信對象的“地址”無關，而僅對本地的通信端口操作。如果網(wǎng)絡上有多個設備，消息中必然包含地址信息；這些包含地址信息的消息才是XMT和RCV指令的處理對象。 由于S7-200的通信端口是半雙工RS-485芯片，XMT指令和RCV指令不能同時有效。 XMT和RCV指令XMT（發(fā)送）指令的使用比較簡單。RCV（接收）指令所需要的控制稍多一些。RCV指令的基本工作過程為： 1. 在邏輯條件滿足時，啟動（一次）RCV指令，進入接收等待狀態(tài) 2. 監(jiān)視通信端口，等待設置的消息起始條件滿足，然后進入消息接

49、收狀態(tài) 3. 如果滿足了設置的消息結束條件，則結束消息，然后退出接收狀態(tài) 所以，RCV指令啟動后并不一定就接收消息，如果沒有讓它開始消息接收的條件，就一直處于等待接收的狀態(tài)；如果消息始終沒有開始或者結束，通信口就一直處于接收狀態(tài)。這時如果嘗試執(zhí)行XMT指令，就不會發(fā)送任何消息。所以確保不同時執(zhí)行XMT和RCV非常重要，可以使用發(fā)送完成中斷和接收完成中斷功能，在中斷程序中啟動另一個指令。  在S7-200系統(tǒng)手冊和Micro/WIN 在線幫助中關于XMT和RCV指令的使用有一個例子。這個例子非常經(jīng)典，強烈建議學習自由口通信時先做通這個例子。 字符接收中斷S7-200 CPU提

50、供了通信口字符接收中斷功能，通信口接收到字符時會產(chǎn)生一個中斷，接收到的字符暫存在特殊存儲器SMB2中。通信口Port0和Port1共用SMB2，但兩個口的字符接收中斷號不同。每接收到一個字符，就會產(chǎn)生一次中斷。對于連續(xù)發(fā)送消息，需要在中斷服務程序中將單個的字符排列到用戶規(guī)定的消息保存區(qū)域中。實現(xiàn)這個功能可能使用間接尋址比較好。  對于高通信速率來說，字符中斷接受方式需要中斷程序的執(zhí)行速度足夠快。 一般情況下，使用結束字符作為RCV指令的結束條件比較可靠。如果通信對象的消息幀中以一個不定的字符（字節(jié)）結束（如校驗碼等），就應當規(guī)定消息或字符超時作為結束RCV指令的條件。但是往

51、往通信對象未必具有嚴格的協(xié)議規(guī)定、工作也未必可靠，這就可能造成RCV指令不能正常結束。這種情況下可以使用字符接收中斷功能。 常問問題 如何人為結束RCV接收狀態(tài)？接收指令控制字節(jié)（SMB87/SMB187）的en位可以用來允許/禁止接收狀態(tài)?？梢栽O置en為“0”，然后對此端口執(zhí)行RCV指令，即可結束RCV指令。 需要定時向通信對象發(fā)送消息并等待回復的消息，如果因故消息沒有正常接收，下次無法發(fā)送消息怎么辦？可以在開始發(fā)送消息時加上人為中止RCV指令的程序。 自由口通信中，主站向從站發(fā)送數(shù)據(jù)，為何收到多個從站的混亂響應？這說明從站沒有根據(jù)主站的要求發(fā)送消息。

52、有多個從站的通信網(wǎng)絡中，從站必須能夠判斷主站的消息是不是給自己的，這需要從站的通信程序中有必要的判斷功能。 自由口通信協(xié)議是什么？顧名思義，沒有什么標準的自由口協(xié)議。用戶可以自己規(guī)定協(xié)議。 新的PC/PPI電纜能否支持自由口通信？新的RS-232/PPI電纜（6ES7 901-3CB30-0XA0）可以支持自由口通信；但需要將DIP開關5設置為“0”，并且設置相應的通信速率。新的USB/PPI電纜（6ES7 901-3DB30-0XA0）不能支持自由口通信。 已經(jīng)用于自由口的通信口，是否可以連接操作面板（HMI）？不能。可以使用具有兩個通信口的CPU，或者使用EM

53、277擴展HMI連接口。如果是其他廠商的HMI，須咨詢他們。 已知一個通信對象需要字符（字節(jié)）傳送格式有兩個停止位，S7-200是否支持？字符格式是由最基礎的硬件（芯片）決定的；S7-200使用的芯片不支持上述格式。 S7-200是否支持S7-200系統(tǒng)手冊上列明的通信波特率以外的其他特殊通信速率？通信速率是由最基礎的硬件（芯片）決定的；S7-200使用的芯片不支持沒有列明在手冊上的通信速率。例子：  評論這張 轉(zhuǎn)發(fā)至微博 S7-200自由通訊協(xié)議西門子自由口模式下PLC與計算機的通信概述 - 本例說明如何以自由協(xié)議實現(xiàn)計算機與S7-200的通信，計算機

54、作為主站，可以實現(xiàn)對PLC從站各寄存器的讀/寫操作。 - 計算機通過COM口發(fā)送指令到PLC的PORT0（或PORT1）口，PLC通過RCV接收指令，然后對指令進行譯碼，譯碼后調(diào)用相應的讀/寫子程序?qū)崿F(xiàn)指令要求的操作，并返回指令執(zhí)行的狀態(tài)信息。通信協(xié)議 - 在自由口模式下，通信協(xié)議是由用戶定義的。用戶可以用梯形圖程序調(diào)用接收中斷、發(fā)送中斷、發(fā)送指令（XMT）、接受指令（RCV）來控制通信操作。在自由口模式下，通信協(xié)議完全由梯形圖程序控制。指令格式定義計算機每次發(fā)送一個33字節(jié)長的指令來實現(xiàn)一次讀/寫操作，指令格式見表1 說明：1.      起

55、始字符 - 起始字符標志著指令的開始，在本例中被定義為ASCII碼的"g"，不同的PLC從站可以定義不同的起始字符以接收真對該PLC的指令。2.      指令類型 - 該字節(jié)用來標志指令的類型，在本例中05H代表讀操作，06H代表寫操作。3.      目標PLC站地址 - 目標PLC站地址占用指令的B2、B3兩個字節(jié)，以十六進制ASCII碼的格式表示目標PLC的站地址。4.      目標寄存器地址 - 在PLC內(nèi)部可以用4個字節(jié)來表示一個寄

56、存器的地址（但不能表示一個位地址）。前兩個字節(jié)表示寄存器類型，后兩個字節(jié)表示寄存器號。00 00（H）：-I寄存器區(qū)01 00（H）：-Q寄存器區(qū)02 00（H）：-M寄存器區(qū)08 00（H）：-V寄存器區(qū)5.      例如：IB000的地址可表示為-00 00 00 00（H）VB100的地址可表示為-08 00 00 64（H）6.      讀/寫字節(jié)數(shù)M - 當讀命令時，始終讀回從目標寄存器開始的連續(xù)8個字節(jié)的數(shù)據(jù)（轉(zhuǎn)換為十六進制ASCII碼后占用16個字節(jié)），可以根據(jù)自己的需要取用，M可以任意寫入。 -

57、 當寫命令時，M表示的是要寫入數(shù)據(jù)的十六進制ASCII碼所占用的字節(jié)數(shù)。例如要寫入1個字節(jié)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)在指令中以十六進制ASCII碼表示，它將占用2個字節(jié)，此時應向M中寫入"02"。同理，如果要寫入5個字節(jié)的數(shù)據(jù)，M中應寫入"0A"。7.      要寫入的數(shù)據(jù) - 要寫入的數(shù)據(jù)在指令中以十六進制ASCII碼的格式表示，占用指令的B14-B29共16個字節(jié)。數(shù)據(jù)區(qū)必須填滿，但只有前M個字節(jié)的數(shù)據(jù)會被寫入目標寄存器。一條指令最多可以寫入8個字節(jié)的數(shù)據(jù)（此時M中應寫入"10"，代表十進制的16）8.      BCC校驗碼 - 在傳輸過程中，指令有可能受到任何的干擾而使原來的數(shù)據(jù)信號發(fā)生扭曲，此時的指令當然是錯誤的，為了偵測指令在傳輸過程中發(fā)生的錯誤，接收方必須對指令作進一步的確認工作，以防止錯誤的指令被執(zhí)行，最簡單的方法就是使用校驗碼。BCC校驗碼的方法就是將要傳送的字符串的ASCII碼以字節(jié)為單位作異或和，并將此異或和作為指令的一部分傳送出去；同樣地，接收方在接到指令后，以相同的方式對接收到的字符串作異或和，并與傳送方所送過來的值作對比，若其值相等，則代表接收到的指令是正確的，反之則是錯誤的。 - 在本例中，bcc為指令B1到B29