S7-200网络通信及实例

S7-200网络通信及实例行业者2009-09-1916:19:26阅读427评论1字号：大中小1.........比较详细的介绍，请参阅《S7-200可编程控制器系统手册》第7章：通过网络进行通信。........下面仅简单说明一下部分通信协议：PPI(Pointtopointinterface)协议：........该协议是西门子内部协议，不公开。点对点接口，是一个主/从协议。主站向从站发送申请，从站进行响应，从站器件不发信息，不初始化信息，只是等待主站的要求并对要求作出响应。但当主站发出申请或查询时，从站对其响应。主站可以是其他CPU主机（如S7-300等）、编程器或TD200文本显示器。网络中的所有S7-200都默认为从站。S7-200系列中一些CPU如果在程序中允许PPI主站模式，则在RUN模式下可以作为主站，此时可以利用相关的通信指令来读写其他主机，同时它还可以作为从站来响应其他主站的申请或查询。........主站靠一个PPI协议管理的共享连接来与从站通讯。PPI并不限制与任意一个从站通讯的主站数量，但是在一个网络中，主站的个数不能超过32。如果在用户程序中使能PPI主站模式，S7－－200CPU在运行模式下可以作主站。在使能PPI主站模式之后，可以使用网络读写指令来读写另外一个S7－－200。当S7－－200作PPI主站时，它仍然可以作为从站响应其它主站的请求。........PPI高级允许网络设备建立一个设备与设备之间的逻辑连接。对于PPI高级，每个设备的连接个数是有限制的。所有的S7－－200CPU都支持PPI和PPI高级协议，而EM277模块仅仅支持PPI高级协议。........PPI协议是专门为S7-200开发的通信协议。S7-200CPU的通信口（Port0、Port1）支持PPI通信协议，S7-200的一些通信模块也支持PPI协议。Micro/WIN与CPU进行编程通信也通过PPI协议。S7-200CPU的PPI网络通信是建立在RS-485网络的硬件基础上，因此其连接属性和需要的网络硬件设备是与其他RS-485网络一致的。S7-200CPU之间的PPI网络通信只需要两条简单的指令，它们是网络读（NetR）和网络写（NetW）指令。在网络读写通信中，只有主站需要调用NetR/NetW指令，从站只需编程处理数据缓冲区（取用或准备数据）。PPI网络上的所有站点都应当有各自不同的网络地址。否则通信不会正常进行。........可以用两种方法编程实现PPI网络读写通信：1.使用NetR/NetW指令，编程实现；2.使用Micro/WIN中的InstructionWizard（指令向导）中的NETR/NETW向导。........使用PPI通讯方式（这是S7-200的专用通讯方式）使用1对RS－485中继器可以最远达到1200M。支持的波特率有9.619.2187.5三种。这种方式是最容易实现的通讯，只要编程设置主站通讯端口的工作模式，然后就可以用网络读写指令（NetR/NetW）读写从站数据。2.MPI(Multipointinterface)协议：........该协议是西门子内部协议，不公开。MPI(Multipointinterface)是SIMATICS7多点通信的接口，是一种适用于少数站点间通信的网络，多用于连接上位机和少量PLC之间近距离通信。通过PROFIBUS电缆和接头，将控制器S7-300或S7-400的CPU自带的MPI编程口及S7-200CPU自带的PPI通信口相互连接，以及与上位机网卡的编程口(MPI/DP口)通过PROFIBUS或MPI电缆连接即可实现。网络中当然也可以不包括PC机而只包括PLC。........MPI允许主－－主通讯和主－－从通讯。每个S7-200CPU通信口的连接数为4个。与一个S7－－200CPU通讯，STEP7－－Micro/WIN建立主－－从连接。MPI协议不能与作为主站的S7－－200CPU通讯。网络设备通过任意两个设备之间的连接通讯(由MPI协议管理)。设备之间通讯连接的个数受S7－－200CPU或者EM277模块所支持的连接个数的限制。........对于MPI协议，S7－－300和S7－－400PLC可以用XGET和XPUT指令来读写S7－－200的数据。要得到更多关于这些指令的信息，参见S7－－300或者S7－－400的编程手册。........MPI的通信速率为19.2K～12Mbit/s，但直接连接S7-200CPU通信口的MPI网，其最高速率通常为187.5Kbit/s(受S7-200CPU最高通信速率的限制)。........在MPI网络上最多可以有32个站，一个网段的最长通信距离为50米（通信波特率为187.5Kbit/s时），更长的通信距离可以通过RS-485中继器扩展——使用中继器则可达到1000M，最多使用10个中继器达到9100M。速率从19.2~12M。........MPI协议不能与一个作为PPI主站的S7-200CPU通信，即S7-300或S7-400与S7-200通信时必须保证这个S7-200CPU不能再作PPI主站，Micro/WIN也不能通过MPI协议访问作为PPI主站的S7-200CPU。S7-200CPU只能做MPI从站，即S7-200CPU之间不能通过MPI网络互相通信，只能通过PPI方式互相通信。........STEP7-Micro/WIN可以与S7-200CPU建立MPI主－从连接。硬件使用CP5611卡加上PROFIBUS或MPI电缆，S7-200CPU通信口上要使用带编程口的网络连接器。S7-200CPU的通信口最低通信速率可设为19.2K，最高187.5K。........注：CP5613不能通过MPI方式与S7-200CPU通信口进行编程通信。........S7-300和S7-400CPU可以作为MPI主站用XGET（SFC67）和XPUT（SFC68）指令读取S7-200数据，通信数据包最大为64个字节。S7200CPU中不需要编写任何与通信有关的程序，只需要将要交换的数据整理到一个连续的V存储区当中即可。........如果需要在主站中（如S7-300）如何配置S7200CPUMPI从站的详细文档，可访问客户支持部网站上的“网上课堂”网页，在“网络（NET）”目录中下载《S7-200与S7-300之间的通信》。3.PROFIBUS协议：........该协议是标准协议，公开。PROFIBUS是ProcessFieldBus的简称。PROFIBUS由相互兼容的三个部分组成，即PROFIBUS-FMS（FieldbusMessageSpecification，现场总线信息规范）、PROFIBUS-DP（DecentralizedPeriphery，分布式I/O系统）、PROFIBUS-PA（ProcessAutomation，过程自动化）。........PROFIBUS-FMS：用于车间级通用的控制及通讯任务，是一个令牌环结构、实时多主网络。........PROFIBUSDP：是一种高速且优化的通讯方案，主要用于实现现场级控制系统与分布式I/O及其他现场级设备之间的通讯。........PROFIBUS-PA：专为过程自动化而设计，符合本征安全规范，适用于在防爆区的应用。........PROFIBUS提供了三种数据传输类型：1．用于DP和FMS的RS485传输。2．用于PA的IEC1158－2传输。3．光纤。........PROFIBUS协议通常用于实现与分布式I/O（远程I/O）的高速通讯。可以使用不同厂家的PROFIBUS设备。这些设备包括简单的输入或输出模块、电机控制器和PLC。PROFIBUS网络通常有一个主站和若干个I/O从站。主站器件通过配置可以知道I/O从站的类型和站号。主站初始化网络使网络上的从站器件与配置相匹配。主站不断地读写从站的数据。当一个DP主站成功配置了一个DP从站之后，它就拥有了这个从站器件。如果在网上有第二个主站器件，那么它对第一个主站的从站的访问将会受到限制。........S7-200CPU可以通过EM277PROFIBUS-DP从站模块连入PROFIBUS-DP网，主站可以通过EM277对S7-200CPU进行读/写数据。作为S7-200的扩展模块，EM277像其它I/O扩展模块一样，通过出厂时就带有的I/O总线与CPU相连。因M277只能作为从站，所以两个EM277之间不能通信。但可以由一台PC机作为主站，访问几个连网的EM277。通过EM277模块进行的PROFIBUS-DP通信，是最可靠的通信方式。建议在与S7-300/400或其他系统通信时，尽量使用此种通信方式。........EM277是智能模块，其通信速率为自适应。在S7-200CPU中不用做任何关于PROFIBUS-DP的配置和编程工作，只需对数据进行处理。PROFIBUS-DP的所有配置工作由主站完成，在主站中需配置从站地址及I/O配置。在主站中完成的与EM277通信的I/O配置共有三种数据一致性类型，即字节、字、缓冲区。所谓数据的一致性，就是在PROFIBUS-DP传输数据时，数据的各个部分不会割裂开来传输，是保证同时更新的。即字节一致性保证字节作为整个单元传送。字一致性保证组成字的两个字节总是一起传送。缓冲区一致性保证数据的整个缓冲区作为一个独立单元一起传送。如果数据值是双字或浮点数以及当一组值都与一种计算或项目有关时，也需要采用缓冲区一致性。........EM277作为一个特殊的PROFIBUS-DP从站模块，其相关参数（包括上述的数据一致性）是以GSD（或GSE）文件的形式保存的。在主站中配置EM277，需要安装相关的GSD文件。EM277的GSD文件可以在西门子的中文下载网站，或者ProDIS网站条目113652下载，文件名是EM277.ZIP。如果需要在主站（如S7-300）中如何配置EM277的详细文档，可访问客户支持部网站上的“网上课堂”网页，在“网络（NET）”目录中下载《S7-200与S7-300之间的通信》。........EM277模块同时支持PROFIBUS-DP和MPI两种协议。EM277模块经常发挥路由功能，使CPU支持这两种协议。EM277实际上是通信端口的扩展，这种扩展可以用于连接操作面板（HMI）等。........根据其物理位置的不同（模块连接到CPU的顺序），每个智能模块在S7-200CPU中都有对应的特殊存储单元（SM）。EM277在工作时的状态信息就保存在这些特殊单元中，用户程序可以通过它们监视通信的状态等等。详情请参考《S7-200系统手册》。4.ASInterface(ActuratorSensorInterface，简称ASI)：........该协议是标准协议，公开。........在控制的最底层,传感器、接触器、电机启动器、指示灯和按钮等要传送二进制的大量信息,必须首先在它们之间建立通讯。ASI是一个传感器、执行器接口的技术,用于自动化控制层的最底层,用简单经济的方式将二进制的数字化执行器和传感器连接起来,既可以直接连接到控制箱中,单独或与PLC,IPC一起独立就地运行;或与上层现场总线相连,作为现场总线的一个分支,应用于网络系统,从而满足工业控制的各种要求。........AS-i（Actuator-Sensor-Interface）是执行器-传感器-接口的英文缩写，它是一种用在控制器（主站）和传感器/执行器（从站）之间双向交换信息的总线网络，它属于现场总线（Fieldbus）下面底层的监控网络系统。........一个AS-i总线系统通过它主站中的网关可以和多种现场总线（如FF、Profibus、CANbus）相连接。AS-i主站可以作为上层现场总线的一个节点服务器，在它的下面又可以挂接一批AS-i从站。AS-i总线主要运用于具有开关量特征的传感器和执行器系统，传感器可以是各种原理的位置接近开关以及温度、压力