西门子宿迁PLC模块销售

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西门子S7-200 PLC的通信方式

    本节以S7-200 PLC为例，说明西门子S7系列PLC的通信方式及硬件的选择问题。

    S7-200 PLC有很强的通信功能，有多种通信方式可供选择，如单主站方式、多主站方式和远程通信方式等。

    在运行Windows或Windows NT操作系统的个人计算机(PC)上，安装了西门子公司的PLC编程软件STEP7-Micro/WIN32后，PC可作为通信中的主站。

    (1)单主站方式

    在单主站的通信网络中，PC作为单一主站，S7-200作为从站，两者之间通过PC/PPI电缆连接，系统连接示意图如图10.17示。这样，可以实现点对点通信、监控、参数设定、编程等。

    注意：在单主站方式下，装有STEP7-Micro/WIN32的PC可以访问多个S7-200CPU，但每次只能和一个CPU通信。

    (2)多主站方式

    在多主站方式下，通信网络中有多个主站，一个或多个从站，系统连接示意图如图10.18所示。图中，带CP卡的计算机、文本显示器TD200及操作面面板OP15是主站，S7-200的各CPU是从站。

    (3)远程通信方式

    单主站通过调制解调器( Modem)与一个或多个作为从站的S7-200 CPU相连，如图10.19所示。

    图10.19    通过Modem的远程通信方式

    (4)自由端口通信方式

    由用户程序来控制CPU的串口通信。用户可以利用发送／接收中断、发送／接收指令来控制通信的操作，实现与打印机、CRT、条形码阅读器等设备的通信。
·过程测量与控制级。

    ·过程监控级。

    ·工厂与过程管理级。

    ·公司管理级。

    西门子生产金字塔的4级子网由3级总线复合而成。

    ·为AS-I级总线：负责与现场传感器和执行器的通信，也可以是远程I/O总

    线，负责PLC与分布式I/O模块之间的通信。

    ·中间是Profibus级总线：它采用令牌方式与主从轮询相结合的存取控制方式，可

    买现现场、控制和监控3级的通信。中间级也可采用主从轮询存取方式的主从式多点

    链路。

    ·为工业以太网( Ethermet)使用通用协议，负责传送生产管理信息。

    西门子S7系列PLC中的S7-200 CPU支持多种通信协议。根据所使用的S7-200 CPU，网络可以支持一个或多个协议，包括通用协议和公司协议。协议包括：点到点( Point-to-Point)接口协议(PPI)、多点(Multi-Point)接口协议(MPI)、自由通信接口协议、Profibus协议和USS协议。

    1．PPI和MPI协议

    这两种协议都是通过令牌环网实现，令牌环网遵守欧洲标准EN50170中的过程现场总线标准，是异步、基于字符的协议，带有起始位、8位数据、偶校验和一个停止位。通信帧由特殊的起始和结束字符、源和目的站地址、帧长度和数据完整性检查组成。只要数据传输率相同，两个协议可以在一个网络中同时运行，而不相互影响。

    PPI通信协议是西门子为S7-200系列PLC开发的一个通信协议。可以通过两芯屏蔽双绞线进行联网。数据传输率为9.6Kbit/s、19.2Kbit/s和187.5Kbit/s。S7-200的编程口即为网络通信接口。

    PPI是一个主／从协议。在这个协议中，主站（其他CPU、西门子编程器或TD200）给从站发送申请，从站响应。从站不初始化信息，只是当主站发出申请或查询时，从站才响应。网络上的所有S7-200 CPU都作为从站。

    S7-200可以通过内置接口连接到MPI网上。内置接口可以是CPU的通信口，也可以是EM227扩展通信模块。应用MPI组成的网络通信的波特率为19.2Kbit/s或187.5Kbit/s，可以与S7-300/400CPU进行通信。S7-200 CPU在MPI网中作为从站，它们之间不能通信。

    注意：MPI协议可以是主／主协议或主／从协议，协议如何操作有赖于设备类型。如果设备是S7-300CPU，那就建立主／主连接，因为所有的S7-300 CPU都是网站主站。如果设备是S7-200CPU，那么就建立主／从连接，因为S7-200CPU是从站。

    MPI总是在两个已经建立连接的设备之间相互通信，这种连接可能是两个设备之间的非固定连接，另一个主站不能干涉两个设备之间已经建立的连接，如为了应用，可以建立一个短时间暂时连接，或无限地保持连接或断开。

    2．Profibus协议

    Profibus网络使用RS-485标准双绞线。它允许在一个网络段上多连接32台设备。协议定义了两类网络设备：主站和从站。主站可以对网络上另一个设备进行初始化申请，从站只响应来自主站的申请，它不初始化本身的申请。

    Profibus协议用于分布式I/O设备的高速通信，网络通常有一个主站和几个I/O从站组成。主站初始化网络，并核对网络上的从站设备和配置是否匹配。主站连续地把输出数据写到从站，并从它们读取输入数据。当DP主站成功地组态一个从站时，它就拥有该从站。如果网络中有第二个主站，它只能很有限地访问*个主站的从站。

    S7-200 CPU可以通过EM277 Profibus-DP扩展模块的方法支持DP网络协议。

    注意：协议支持一个网络上的127个地址( 0～126)，网络上多有32个主站。为了通信，网络上的所有设备具有不同的地址。

 S7-300/400 PLC定时器的基本概念相同，但用法、类型、计时单位与计时范围与S7-200有明显的不同。

  S7-300/400系列PLC可以使用的定时器总数决定于所选用的CPU模块。定时器的类型、计时单位可以通过指令进行选择。

  S7-300/400PLC定时器的类型包括如下几种。

  a.延时接通型(SD)。延时接通型定时器的性质与S7-200的TON延时相同。启动信号接通后，如果信号保持为"1"的时间大于规定时间，则定时器触点接通;如果启动信号的保持时间小于定时值，则定时器的触点不能接通，参见图3-50(a)。

  b.延时接通保持型(SS)。延时接通保持型定时器的性质与S7-200的TONR延时保持型不同。只要启动信号的上升沿到达，定时器便保持这一启动信号，不管启动信号为"1"的时间是否大于设定的时间，定时器总是保持延时状态，到达设定时间后，定时器触点接通。但是，如果在启动信号为0后，定时器进行"保持延时"阶段，启动信号第2次输入，这时将以第2次输入的上升沿作为启动信号，重新执行延时动作。延时接通保持型定时器使用结束用复位信号对其进行复位，参见图3-50(b)。

  c.延时断开型(SF)。延时断开型定时器的性质与S7-200的TOFF延时断开型相同。启动信号断开后，延时触点保持规定时间后才断开。但是，如果在启动信号为0后，定时器进行“断开延时”阶段，启动信号第2次输入，这时将以第2次信号断开点作为延时起点，重新执行延时动作，参见图3-50(c)。

  d.脉冲延时型(SP)。脉冲延时型定时器的触点与启动信号同时接通，但在规定时间内断开。如果启动信号的保持时间小于定时值，定时器的触点也将与启动信号同时断开，见图3-50(d)。

  e.脉冲延时保持型(SE)。脉冲延时保持型定时器的触点与启动信号同时接通，并在规定时间到达后断开。而且，即使启动信号的保持时间小于定时值，定时器的触点也能同样保持到规定时间才能断开。但是，如果在启动信号为0后，定时器进行"断开延时"阶段，启动信号第2次输入，这时将以第2次信号输入作为启动信号，重新执行延时动作，见图3-49(e)。