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S7-200支持的通信協(xié)議

表1. S7-200系統(tǒng)支持的通信協(xié)議略表

協(xié)議類型端口位置接口類型傳輸介質(zhì)通信速率備注
PPIEM241模塊RJ11模擬電話33.6Kbits/s數(shù)據(jù)傳輸速率
CPU口0/1DB-9針RS-4859.6K,19.2K,187.5K主、從站
MPI19.2K,187.5K僅從站


EM277DB-9針RS-48519.2K...187.5K...12M速率自適應(yīng)從站
PROFIBUS-DP9.6K,19.2K...187.5K...12M



S7協(xié)議CP243-1/CP243-1 ITRJ45以太網(wǎng)10Mbits/s, 100Mbits/s自適應(yīng)
AS-InterfaceCP243-2接線端子AS-i網(wǎng)絡(luò)5/10ms循環(huán)周期主站
USSCPU口0DB-9針RS-4851200bits/s...9.6K...115.2K主站自由口庫指令
Modbus RTU主站/從站自由口庫指令



EM241RJ11模擬電話33.6Kbits/s數(shù)據(jù)傳輸速率
自由口CPU口0/1DB-9針RS-4851200...9.6K...115.2K






S7-200 CPU上的通信口(Port0,Port1)可以工作在“自由口”模式下。 所謂自由口就是建立在RS-485半雙工硬件基礎(chǔ)上的串行通信功能,其字節(jié)傳輸格式為:一個起始位、7位或8位數(shù)據(jù)、一個可選的奇偶校驗位、一個停止位。凡支持此格式的通信對象,一般都可以與S7-200通信。在自由口模式下,通信協(xié)議完全由通信對象,或者用戶決定。

網(wǎng)絡(luò)通信

一些通信標(biāo)準(zhǔn)只支持一對一的通信方式;另一些支持網(wǎng)絡(luò)通信。S7-200支持多種網(wǎng)絡(luò)通信方式。

網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議要比一對一的通信更為復(fù)雜。網(wǎng)絡(luò)通信對網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備也有一定的要求,通信設(shè)備能否完全符合網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的要求會影響、制約實現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)通信的完整功能??疾爝@些網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的要求,對于項目的規(guī)劃、設(shè)計、調(diào)試具有重要的意義。選用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備可以有目的地利用網(wǎng)絡(luò)通信要求的特點(diǎn),做到經(jīng)濟(jì)合理。

在用戶的實際工作中,上述的制約更多地在使用了非西門子的第三方產(chǎn)品時出現(xiàn)。

S7-200的特點(diǎn)就是支持網(wǎng)絡(luò)通信。連接到S7-200編程口的設(shè)備都可以認(rèn)為是連接到了S7-200通信網(wǎng)絡(luò)上。一個典型的例子是安裝了編程軟件Micro/WIN的計算機(jī),通過編程電纜與CPU通信口相連,這也可以認(rèn)為是一個通信網(wǎng)絡(luò)。

通信主站和從站

通信協(xié)議規(guī)定了通信設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的角色,可分為:

  • 通信從站:從站不能主動發(fā)起通信數(shù)據(jù)交換,只能響應(yīng)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在通信網(wǎng)絡(luò)中作為從站,響應(yīng)主站設(shè)備的數(shù)據(jù)請求。

  • 通信主站:可以主動發(fā)起數(shù)據(jù)通信,讀寫其他站點(diǎn)的數(shù)據(jù)。

    S7-200 CPU在讀寫其他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(kuò)展的通信模塊也可以充當(dāng)主站。

安裝編程軟件Micro/WIN的計算機(jī)一定是通信主站;所有的HMI(人機(jī)操作界面)也是通信主站;與S7-200通信的S7-300/400往往也作為主站。

只有一個主站,其他通信設(shè)備都處于從站通信模式的網(wǎng)絡(luò)就是單主站網(wǎng)絡(luò)。單主站網(wǎng)絡(luò)的例子有:

  • 一個S7-200 CPU和Micro/WIN(編程計算機(jī))的通信

  • 一個S7-200 CPU和一個HMI(如TD200)的通信

  • 多個CPU聯(lián)網(wǎng)(但它們都處于PPI從站模式時),與Micro/WIN的通信

  • 多個CPU聯(lián)網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)上只有一個HMI(如TP170B等)

  • 一個CPU使用USS協(xié)議與一個或多個西門子驅(qū)動裝置通信

  • 一個Modbus RTU主站與從站的通信

一個通信網(wǎng)絡(luò)中,如果有多個通信主站存在,就稱為多主站網(wǎng)絡(luò)。屬于多主站網(wǎng)絡(luò)的情況有:

  • 一個S7-200 CPU連接一個HMI,同時需要Micro/WIN的編程通信

  • S7-200 CPU聯(lián)網(wǎng),有CPU做PPI主站訪問其他CPU的數(shù)據(jù),同時需要Micro/WIN編程、監(jiān)視

  • CPU聯(lián)網(wǎng),有兩個以上的CPU做PPI通信主站

  • 一個S7-200 CPU連接多個HMI

  • 聯(lián)網(wǎng)的多個CPU,連接多個HMI

  • 上述情況的組合

單主站和多主站網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)并不總是絕對不變的。例如一個僅包括一個CPU和一個TD200的單主站網(wǎng)絡(luò),如果要與Micro/WIN進(jìn)行編程通信,它就變成了多主站網(wǎng)絡(luò)。

并不是所有的設(shè)備都支持多主站網(wǎng)絡(luò)通信!在多主站網(wǎng)絡(luò)中,主站要輪流控制網(wǎng)絡(luò)上的通信,這就要求它們有交換令牌的能力。不是所有的設(shè)備都有這個能力。參見多主站通信能力。

S7-200 CPU使用自由口通信模式時,既可以做主站,又可以做從站。如S7-200用USS協(xié)議控制西門子驅(qū)動裝置時是主站;使用Modbus RTU從站指令庫時它就是從站。這說明所謂主、從是由通信協(xié)議決定的,用戶在編制通信協(xié)議時自己定義各通信設(shè)備在通信活動中的角色。

服務(wù)器和客戶端

服務(wù)器(Server)與客戶端(Client)的關(guān)系有些像從站與主站的關(guān)系。服務(wù)器總是等待客戶端發(fā)起數(shù)據(jù)訪問。這個概念常常在以太網(wǎng)通信中使用。

一個通信對象是服務(wù)器還是客戶端取決于它們在通信活動中的具體作用。例如,CP243-1以太網(wǎng)模塊既可以配置為服務(wù)器等待客戶端來訪問,也可以配置為客戶端訪問其他服務(wù)器。CP243-1作為服務(wù)器時,運(yùn)行在計算機(jī)上的PC Access軟件作為客戶端通過CP243-1訪問CPU的數(shù)據(jù);而PC Access軟件本身是OPC Server,OPC Client軟件(如支持OPC的HMI軟件)可以訪問它。

CP243-1/CP243-1 IT與S7-300/400的以太網(wǎng)模塊一樣,既可以做服務(wù)器,也可以做客戶端;S7-200的OPC Server——PC Access與CP243-1連接時是客戶端,同時對上位的監(jiān)控軟件是服務(wù)器。

PPI, MPI和PROFIBUS

PPI,MPI和PROFIBUS都是基于OSI(開放系統(tǒng)互聯(lián))的七層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型,符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN50170所定義的PROFIBUS標(biāo)準(zhǔn),基于令牌的的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。這些協(xié)議是非同步的(串行的)基于字符的通信協(xié)議,字符格式包括一個起始位、8個數(shù)據(jù)位、一個偶校驗位和一個停止位。其通信幀包括特定的起始和結(jié)束字符、源和目的站的地址、幀長度和數(shù)據(jù)校驗和。

在波特率一致、各站地址不同的情況下,PPI,MPI和PROFIBUS可以同時在一個網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行,并且互不干擾。

這就是說如果一個網(wǎng)絡(luò)上有S7-300、S7-200,S7-300之間可以通過MPI或PROFIBUS通信,而在同時在同一個網(wǎng)絡(luò)上的TP170 micro觸摸屏可以與一個S7-200 CPU通信。

編程通信和數(shù)據(jù)通信

  • 編程通信: 使用編程軟件STEP 7-Micro/WIN,通過各種網(wǎng)絡(luò),最終對S7-200的CPU進(jìn)行各種編程操作,如上傳、下載程序,監(jiān)視數(shù)據(jù)變量,進(jìn)行診斷等;

  • 數(shù)據(jù)通信: S7-200 CPU之間,或與其他通信對象之間,進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫、交換。數(shù)據(jù)可以是二進(jìn)制位的狀態(tài),數(shù)值數(shù)據(jù),或者字符串等。

一些通信方式既支持編程通信,又支持?jǐn)?shù)據(jù)通信;但能進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的,不一定支持編程通信方式。


多主站編程通信

HMI的多主站通信

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