可编程控制器第8章 s7-200的通信与.pptVIP

1. 通信协议 在网络系统中，为确保数据通信双方能正确而自动地进行通信，应针对通信过程中的各种问题，制定一整套的约定，这就是网络系统的通信协议，又称网络通信规程。 通信协议就是一组约定的集合，是一套语义和语法规则，用来规定有关功能部件在通信过程中的操作。 通常通信协议必备的两种功能是通信和信息传输，包括了识别和同步、错误检测和修正等。 2. 体系结构 网络的结构通常包括网络体系结构、网络组织结构和网络配置。 比较复杂的PLC控制系统网络的体系结构，常将其分解成一个个相对独立、又有一定的联系层面。这样就可以将网络系统进行分层，各层执行各自承担的任务，层与层可以设有接口。层次的设计结构是目前人们常用的设计方法。 网络组织结构指的是从网络的物理实现方面来描述网络的结构。 网络配置指的是从网络的应用来描述网络的布局、硬件、软件等； 网络体系结构是指从功能上来描述网络的结构，至于体系结构中所确定的功能怎样实现，有待网络生产厂家来解决。 现场总线(FieldBus)的产生将分散于现场的各种设备连接了起来，并有效实施了对设备的监控。它是一种可靠、快速、能经受工业现场环境、低廉的通信总线。 按照国际电工委员会IEC61158的定义，现场总线是“安装在过程区域的现场设备、仪表与控制室内的自动控制装置系统之间的一种串行、数字式、多点通信的数据总线。” 也就是说基于现场总线的系统是以单个分散的、数字化、智能化的测量和控制设备作为网络的节点，用总线相连，实现信息的相互交换，使得不同网络、不同现场设备之间可以信息共享。现场设备的各种运行参数、状态信息及故障信息等通过总线传输到远离现场的控制中心，而控制中心又可以将各种控制、维护、组态命令又送往相关的设备，从而建立起具有自动控制功能的网络。通常将这种位于网络底层的自动化及信息集成的数字化网络称之为现场总线系统（FieldBus）。 西门子通信网络的中间层为现场总线，用于车间级和现场级的国际标准，传输速率最大为12Mbit/s，响应时间的典型值为1ms，使用屏蔽双绞线电缆（最长9.6km）或光缆（最长90km），最多可接127个从站。 通信口 PC/PPI电缆 通信卡 S7-200通信扩展模块等 S7-200系列PLC内部集成的PPI接口的物理特性为RS-485串行接口，为9针D型，该端口也符合欧洲标准EN50170中PROFIBUS标准。S7-200CPU上的通信口外形如图所示。 表 S7-200通信口各引脚名称 引脚 名称 端口0/端口1 1 屏蔽 机壳地 2 24V返回 逻辑地 3 RS-485信号B RS-485信号B 4 发送申请 RTS（TTL） 5 5V返回 逻辑地 6 +5V +5V，100Ω串联电阻 7 +24V +24V 8 RS-485信号A RS-485信号A 9 不用 10位协议选择（输入） 连接器外壳 屏蔽 机壳接地 用计算机编程时，一般用PC/PPI（个人计算机/点对点接口）电缆连接计算机与可编程序控制器，这是一种低成本的通信方式。PC／PPI电缆外型如图所示。 将PC/PPI电缆有“PC”的RS-232端连接到计算机的RS-232通信接口，标有“PPI”的RS-485端连接到PLC的CPU模块的通信口，拧紧两边螺丝即可。 PC/PPI电缆上的DIP开关选择的波特率（见表）应与编程软件中设置的波特率一致。 初学者可选通信速率的默认值9600bps。 4号开关为1，选择10位模式，4号开关为0就是11位模式， 5号开关为0，选择RS-232口设置为数据通信设备（DCE）模式，5号开关为1，选择RS-232口设置为数据终端设备（DTE）模式。 未用调制解调器时4号开关和5号开关均应设为0。 表 开关设置与波特率的关系 开关1、2、3 传输速率（b/s） 转换时间 000 38400 0.5 001 19200 1 010 9600 2 011 4800 4 100 2400 7 101 1200 14 110 600 28 在STEP7-Micro/WIN 32的指令树中单击“通信”图标， 或从菜单中选择“检视→通信”选项， 在对话框中双击“PC/PPI”电缆的图标， “PC/PG接口属性”的对话框 单击其中的【属性（Properties）】按扭 “PC/PPI电缆属性”对话框 初学者可以使用默认的通信参数，在“PC/PPI性能设置”窗口中按【Default（默认）】按扭可获得默认的参数。 利用西门子公司提供的两种网络连接器可以把多个设备很容易地连到网络中。 两种连接器都有两组螺丝端子，可以连接网络的输入和输出。 通过网络连接器上的选择开关可以对网络进行偏置和终端匹配。 两个连接器中的一个连接器仅提供连接到CPU的接口，而另一个连接器增加了一个编程