天津西门子S7-1200PLC模块代理经销商

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西门子S7-1200通信网络的通信设备

    与S7-1200 CPU相关主要有以下网络设备及自由口通信设备：

    (1)通信口。

    S7-200 CPU主机上的通信口是符合欧洲标准EN 50170中Profibus标准的RS-485兼容9针D型接口。接口引脚如图9.11所示，端口0／端口1的引脚与Profibus的名称对应关系。

    (2)网络连接器。

    网络连接器可以用来把多个设备很容易地连接到网络中。网络连接器有两种类型：一种是仅提供连接到主机的接口，另一种增加了一个编程接口。带有编程口的连接器可以把编程器或操作员面板直接增加到网络中，编程口传递主机信号的同时，为这些设备提供电源，而不用另加电源。

    (3)通信电缆。

    通信电缆主要有网络电缆和PC/PPI电缆。

    ■  网络电缆

    现场Profibus总线使用屏蔽双绞线电缆。网络连接时，网络段的电缆长度与电缆类型和波特率要求有*关系。网络段的电缆越长，传送速率越低。

    ■ PC/PPI电缆

    电子设备中许多设备配置RS-232标准接口，如计算机、编程器和调制解调器等。PC/PPI电缆可以用来借助S7-200 CPU的自由口功能把主机和这些设备连接起来。

    PC/PPI电缆的一端是RS-485端口，用来连接PLC主机；另一端是RS-232端口，用于连接计算机等其他设备。电缆中部有一个开关盒，上面有4个或5个DIP开关，用来设置波特率、传送字符数据格式和设备模式。以5开关为例，各开关号与参数关系如表9.2所示。

    表9.2    各开关与参数关系对应表

    表中的DCE是数据通信设备，DTE是数据终端设备。

    (4)网络中继器。

    网络中继器在Profibus可以用来延长网络的距离、允许给网络加入设备、隔离不同网络段，每个中继器为网络段提供偏置和终端匹配。

    每个网络中多可以有9个中继器，每个中继器多可再增加32个设备。

    (5)调制解调器。

    用调制解调器可以实现计算机或编程器与PLC主机之间的远距离通信。以11位调制解调器为例，通信连接如图9.12所示。

    图9.12    调制解调器连接方式

    (6)其他设备。

    除以上设备之外，常用的还有通信处理器CP、多机接口卡（MPI卡）和EM277通信模块等。

   生产金字塔中的通信协议包括通用协议和公司协议。不同形式的通信分别使用相应的协议。

    (1)通用协议。

    Ethernet协议，用于管理级的信息交换。

    (2)公司协议。

    它基于OSI的7层通信结构模型，协议定义了两类通信设备：主站与从站。主站可以对网络上另一个设备发出初始化申请。从站只能响应来自主站的申请，不能初始化本身的申请。可编程序控制器的网络系统中主、从站间的通信协议有以下3个标准协议和1个自由口协议。

    ■ PPI协议

    PPI (Point-to-Point Interface)协议，点对点接口，是一个主/从协议。特点是，主站向从站发送申请，从站进行响应。从站不初始化信息，但当主站发出申请或查询时，从站对其响应。

    主站可以是其他CPU主机（如S7-300等）、编程器或TD200文本显示器等。网络中的所有S7-200都默认为从站。

    S7-200系列中的一些CPU如果在程序中允许PPI主站模式，则在RUN模式下可以作为主站。此时可以利用相关的通信指令来读写其他主机CPU，同时它还可以作为从站来响应其他主站的申请或查询。

    ■ MPI协议

    MPI (Multi-Point Interface)协议，多点接口，可以是主/主协议或主/从协议，由设备类型决定。网络中的S7-300 CPU都默认为网络主站，如果网络中只有S7-300 CPU，则建立主/主连接。如果设备中有S7-200 CPU，则可建立主/从连接。

    MPI协议总是在两个相互通信的设备之间建立连接。这种连接是两个设备之间的非公用连接，连接数量有一定限制。主站为了应用需要可以在短时间内建立一个连接，或是无限期地保持连接断开。运行时，另一个主站不能干涉两个设备已经建立的连接。

    ■ Profibus协议

    Profibus协议用于分布式I/O设备（远程I/O）的高速通信。该协议的网络使用RS-485标准双绞线，适合多段、远距离进行高速通信。Profibus网络通常有一个主站和几个I/O从站。主站初始化网络、核对网络上的从站设备和配置中的匹配情况。如果网络中有第二个主站，则它只能访问*个主站的各个从站。

    ■  自由口协议

    自由口协议是指通过用户程序控制CPU主机通信端口的操作模式来进行通信。用这种自由口模式可以用自定义的通信协议连接多种智能设备。

    在自由口模式下，当主机处于RUN方式时，用户可以用相关的通信指令编写的程序控制通信口的操作。当主机处于STOP方式时，自由口通信被终止，通信口自动切换到正常的PPI协议操作。

    (3)通信类型。

    可编程序控制器常用的通信类型包括把计算机或编程器作为主站、把操作员界面作为主站和把PLC作为主站等几种，每种类型又各有单主站和多主站两种连接。

    单主站：单主站连接到一个或多个从站。例如，把一台计算机作为主站，与3台S7-200 CPU从站相连，如图9.9所示。

    图9.9    单主站结构网络

    多主站：多主站连接到至少一个从站和至少一个主站。例如，把一台计算机作为主站，与之相连的有3台S7. 200 CPU和一台TD 200文本显示器。则把3台S7-200 CPU作为从站，把TD 200作为主站，形成多主站，如图9.10所示。

    图9.10    多主站结构网络

    由可编程序控制器的CPU主机与扩展模块及其他设备构成的控制系统，根据现场I/O点的距离远近及分散程度，又可分为集中式结构和分散式结构。

    集中式结构中，主机与扩展单元可以安装在同一机箱或相邻的机箱内，主机和扩展单元之间可以采用并行通信。

    分散式结构中，主机与各扩展单元距离较远，且分别安装在不同的机箱内，主机与各扩展模块之间的通信只能采用串行方式。分散式结构组成的PLC系统又称为远程I/O系统。

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