西门子景德镇PLC模块总代理

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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。

PLC知识,西门子PLC知识

 局部变量(Local variables)指在程序中只在特定过程或函数中可以访问的变量。局部变量是相对于全局变量而言的。在PLC中局部变量应用不是很多，西门子PLC 则引入局部变量，成为PLC中特色的功能。

  TEMP(临时变量)为暂时保存在局部数据区中的变量。只有在执行该POU时，定义的临时变量才被使用，POU执行完后，不再使用临时变量的数值。在主程序或中断程序中，局部变量表只包含TEMP变量。子程序的局部变量表中还有三种变量：IN(输入变量)、OUT(输出变量)、IN_OUT(输入/输出变量)。

  在局部变量表中赋值时，只需声明局部变量的类型(TEMP、IN、IN_OUT或OUT)和数据类型(参见SIMATIC和IEC1131-3的数据类型)，但不存储器地址，程序编辑器自动地在L存储区中为所有局部变量存储器位置。起始地址为LO，每字节8位，能访问到位。字节、字和双字在局部存储器中按字节顺序分配，例如LBx、LWx或LDx。

  局部变量作为参数向子程序传递时，在该子程序的局部变量表中的数据类型与调用POU中的数据类型值匹配。例如，在主程序OB1中调用子程序SBR0，使用名为INPUT1的全局符号作为子程序的输入参数。在SBR0的局部变量表中，已经定义了一个名为FIRST的局部变量作为该输入参数。当OB1调用SBRO时，INPUT1的数值被传入FIRST，INPUT1和FIRST的数据类型匹配。

  在程序中使用符号名时，程序编辑器检查有关POU的局部变量表，然后检查符号表/全局变量表。如果某符号名在两处都没有定义，程序编辑器则将其视为全局符号，程序编辑器一条绿色波浪状下划线，并将名称括在双引号中，例如“UndefinedLocalVar”(未定义的局部变量)。如果后来对该符号名赋了值，则程序编辑器不会自动再次读取局部变量表并修改它。为了将该符号名作为局部变量使用，手工删除程序代码中的引号，并在符号名前插入#号，例如改为#UndefinedLocalVar。

  各子程序多可调用16个输入/输出参数，如果超出16个，将返回错误。选择希望的变量类型所在的行，并在名称域中键入变量名称，在数据类型域中键入数据类型。不需在局部变量表中的变量名称前加#号，#号只在程序代码中的局部变量名之前使用。

  局部变量名可包含数字、字母和下划线(_)，也可以包含扩展字符(ASCII128～255)。个字符是字母或扩展字符，关键字不能作为符号名。

  局部变量表中的变量名被下载和存储在CPU存储器中，使用较长的变量名将占用较多的存储空间。