PLC 网络通信协议

本系统采用的 PLC 是德国 SIEMENS 公司生产的 S7-200 系列，主模块采用 CPU226,

扩展模块采用数字量扩展模块 EM222 和模拟量扩展模块 EM235。S7-200 系列 CPU 具有强大的通信能力。主要支持以下几种协议:1.PI(Point-to-Point)协议,即点到点接口协议。PPI 是一个主/从协议，主站(其它 CPU或SIMATIC 编程器)给从站发送申请，从站进行响应。从站不初始化信息，只响应主站的申请或查询。如果在用户程序中允许 PPI主站模式，S7-200 CPU 在 RUN 模式下可以作为主站，还可以利用网络读(NETR)和网络写(NETW)指今读写其他CPU，同时也能够作为从站响应来自其它主站的申请。采用 PPI 协议的网络中最多只能有 32 个主站。该协议主要是用来编程、PPI组网等

2.MPI(Multi-Point)协议即多点接口协议。MPI可以是主/主协议或主/从协议，协议如何操作依赖于设备类型(设备是 S7-200 系列 CPU 时建立主/从连接)。MPI 总在两个相互通信的设备之间建立连接，其它主站不能干涉两个设备之间已建立的连接。由于 S7-200的连接是非公用的，并且需要 CPU 中的资源，每个 S7-200 CPU 只能支持4个连接，每个EM277 模块支持6个连接。在使用时，每个S7-200 CPU和EM277 模块保留两个连接，分别用于连接 SIMATIC 编程器 (或计算机)以及操作面板。这些保留连接不能被其它类型

的主站使用。3.ROFIBUS 协议。PROFIBUS 协议设计用于分布式 I/0 设备(远程I/0)的高速通信PROFIBUS 网络通常有一个主站和几个 IO 从站，主站配置成知道所连接的 I/O 从站的刑号和地址。主站初始化网络并核对网络上的从站设备和配置中的是否匹配。主站连续的把输出数据写到从站并从它们读取输入数据。

4.户自定义协议(自由口协议)。自由口协议可以由用户定义通讯协议，通过用户程序控制 S7-200 通信口的操作模式，将 CPU 与任意通讯协议公开的设备联网，如上位计算机打印机、变频器等。用户程序通过使用接收中断、发送中断、发送指令(XMT)和接收指令(RCV)来控制通信口的操作。在自由口模式下，通信协议完全由用户程序控制。用户程序通过设置 SMB30(0 口)允许自由口模式，而且只有在 CPU 处于 RUN 模式时才能允许。当CPU 处于 STOP 模式时，自由口通信停止，通信口转换成正常的 PPI 协议操作。

可以利用 PC/PPI 电缆和自由口通信功能把 S7-200 CPU 连接到许多和 RS-232 标准兼容的设备。PC/PPI电缆支持波特率设置，利用 PC/PPI 电缆盒上的 DIP 开关可以配置所需的波特率。波特率和开关位置的对应关系如表 4-6 所示:

表 4-6 波特率和开关位置对应表

波特率

开关(1=上)

3840019200

000

001

9600480024001200600

010

011

100

101

110

300

11

当数据从RS-232 传送到RS-485 口时，PC/PPI 电缆是发送模式。当数据从RS-485传送到 RS-232 口时，PC/PPI 电缆是接收模式。当检测到 RS-232 的发送线有字符时，电缆立即从接收模式转换到发送模式。当 RS-232 发送线处于闲置的时间超过电缆切换时间时，

电缆又切换到接收模式。这个时间与电缆上的 DIP 开关设定的波特率选择有关，如表 4-7所示:

表 4-7 PC/PPI 电缆转换时间(发送模式到接收模式)

波 特率

38400 19200 9600

48002400

1200

600

转换时间(ms)0.51

2

7

28

414在使用自由口的系统中使用 PC/PPI 电缆时，必须在 S7-200 CPU 的用户程序中包含转换时间。S7-200 CPU 在接收到 RS-232 设备的申请信息后，S7-200 CPU 的发送信息响应必须延迟超过或等于电缆的切换时间。RS-232 设备在接收到 RS-232 设备的申请信息后，S7200 CPU 的下一次申请信息的发出必须延迟超过或等于电缆的切换时间。在以上两种情况中，需要通过延迟使 PC/PPI 电缆有足够的时间从发送模式切换到接收模式，以便于数据从RS-485 口传送到 RS-232 日

1.3.2 PLG通信程序设计PLC 作为控制系统中的下位机，不主动发送数据而是被动的响应上位机的命令，根据上位机的指今进行数据发送和接收。PLC 中的通信程序由主程序、三个子程序和三个中断组成，通信程序的流程如图 4-4 所示。

1、主程序

PLC 在第一次扫描时执行初始化子程序，对端口及 RCV 指进行初始化。初始化完成后，使端口处于接收状态。RCV 指令将接收到的数据保存到接收缓冲区，同时产生接收完成中断。PLC 每接收到一条指令后都会发送一条反馈信息，发送完成后产生发送完成中断。程序中使用的标志位含义约定如下:M0.0: BCC 校验正确则置位:

M0.1: Verify 子程序的触发条件，被置位表示进行 BCC 校验

//主程序

LD

SM0.1

CALLInit

LDB=VB117.VB150 //接收数据VB103.16#05

AB=

M0.0

CALL

LDB=

AB=

Recv

VB117,VB150 //发送数据VB103.16#06

M0.0A

CALLSend

lDM0.1

//校验

CALLVerify

lDSM4.5

RCV

VB100.0