河南西门子S7-200SMART模块代理价格

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西门子S7-200 PLC的PPI通信协议

    PPI是一种主站一从站协议，主站和从站在一个令牌环网(Token Ring Network)中。当主站检测到网络上没有堵塞时，将接收令牌，只有拥有令牌的主站才可以向网络上的其他从站发出指令，建立该PPI网络，也就是说PPI网络只在主站侧编写通信程序就可以了。主站得到令牌后可以向从站发出请求和指令，从站则对主站请求进行响应，从站设备并不启动消息，而是一直等到主站设备发送请求或轮询时才作出响应。

    使用PPI可以建立多包括32个主站的多主站网络，主站靠一个PPI协议管理的共享连接来与从站通信，PPI并不限制与任意一个从站通信的主站数量，但是在一个网络中，主站的个数不能超过32。当网络上不止一个主站时，令牌传递前，首先检测下一个主站的站号，为便于令牌的传递，不要将主站的站号设置得过高。当一个新的主站添加到网络中来的时候，一般将会经过至少2个完整的令牌传递后才会建立网络拓扑，接收令牌。对于PPI网络来说，暂时没有接收令牌的主站同样可以响应其他主站的请求。

    1)主站设备

    主站设备，简称主设备或主站。包括：带有STEP 7-Micro/WIN的编程设备；HMI设备（触摸面板、文本显示或操作员面板）。

    2)从站设备

    从站设备，简称从设备或从站。包括：S7-200 CPU、扩展机架（例如EM277）。

    如果在用户程序中使能PPI主站模式，S7-200 CPU在运行模式下可以作主站。在使能PPI主站模式之后，可以使用“网络读取”(NETR)或“网络写入”(NETW)从其他S7200 CPU读取数据或向S7-200 CPU写入数据。S7-200用作PPI主站时，它仍然可以作为从站响应其他主站的请求。

    3) PPI高级协议

    “PPI高级协议”允许网络设备建立一个设备与设备之间的逻辑连接。对于PPI高级协议，每个设备的连接个数是有限制的。所有的S7-200 CPU都支持PPI和PPI高级协议，而EM277模块仅仅支持PPI高级协议。在PPI高级协议下，S7-200 CPU和EM277所支持的连接个数如表5 1所列。

    表5-1    S7-200 CPU和EM277所支持的连接个数

    4) PPI网络传输方式及响应时间

    PPI是一种基于字符的异步协议。通过RS-232或USB接口进行数据传输，数据传输速率在1.2～115. 2Kbps之间。

    网络响应时间标志着网络的性能，令牌环网的响应时间包括每个主站的令牌占有时间和整个网络的令牌循环时间，可以通过式（1-1）和式(1-2)进行估算：

    thold=(128+n)×6×l/p    (1-1)

    trot = thold×m    (1-2)

其中 thold -令牌占有时间，s；

    trot-令牌循环时间，s；

    n-字符数；

    b-每个字符的位数，默认为11位；

    p-波特率，bps;

    m-主站数。

    例如，一个PPI网络中有5个主站，每个主站均发送10个字符，波特率为9600bps，则每个主站的令牌占有时间为

    thold=(128+10)×11×1/9600=0.158125s=158.125ms

    整个网络的令牌循环时间为

    trot =158. 125×5=790. 625ms

    5)服务

    PPI通信协议支持以下网络服务。

    ·PG/OP通信：S7-200是可与S7 -300或S7-400进行通信的所有HMI设备的从站设备。

    ·S7通信：S7-200是S7-300或S7-400的X_PUT和X_GET指令的从站设备。

    ·OPC通信：PPI支持OPC，这使其他任何OPC客户机均可访问S7中的数据。

    S7-200 CPU支持PPI（点对点接口）、MPI（多点接口）、Profibus（工业现场总线）、ProfiNet（工业以太网）及自由口协议等多种通信方式。

    (1) PPI遥信方式

    PPI（Point-to-Poinr）是一种主-从协议，是S7-200 CPU默认的，也是基本的通信方式。它通过S7-200 CPU内置的PPI接口（Port 0或Port 1），采用通用RS-485双绞线电缆进行联网，通信波特率可以是9. 6Kbps、19. 2Kbps或187. 5Kbps。主站可以是其他CPU（如S7-300/400）、SIMATIC编程器、TD 200文本显示器等。网络中的所有S7-200 CPU都默认为PPI从站。

    (2) MPI通信方式

    MPI (Multi-Point Interface)可以是主-主协议或主-从协议。如果网络中有S7-300 CPU，则建立主-主连接，因为S7-300 CPU都默认为网络主站；如果设备中有S7-200 CPU，则建立主从连接，因为S7-200都默认为网络从站。

    S7-200 CPU可以通过内置接口连接到MPI网络上，波特率为19. 2Kbps或187. 5Kbps。

    (3) Profibus通信方式

    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、远距离通信，通信波特率可达12Mbps。Profibus网络常有一个主站和几个I/O从站，主站初始化网络并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*个主站的从站。

    在S7-200系列的CPU中，CPU 222、CPU 224、CPU 226都可以通过扩展EM227来支持Profibus总线协议。

    (4) ProfiNet通信方式

    ProfiNet是一种工业以太网通信方式。S7-200系列PLC可以通过以太网模块CP 243-1及CP 243-1 IT接人工业以太网，不仅可以实现与S7-200、S7-300或S7-400系统进行通信，还可以与PC应用程序，通过OPC进行通信。

    (5)自由口通信方式

    自由口通信方式是S7-200 CPU很重要的功能。在自由口模式下，S7-200 CPU可以与任何通信协议公开的其他设备和控制器进行通信，也就是说S7-200 PLC可以由用户自己定义通信协议。

    传送带又称带式输送机，是组成有节奏的流水作业线所*的经济型物流输送设备。传送带具有输送能力强、输送距离远、运行高速平稳、噪声低、结构简单，并可以上下坡传送，能方便地实行程序化控制和自动化操作，特别适合一些散碎原料及不规则物品的输送，在煤炭、采砂、食品、烟草、物流等生产领域应用非常普遍。对于多个流程工艺的生产线一般需要多级传送带，为了防止物料的堆积，多级传送带在正常启动时需按物流方向逆向逐级启动，正常停机时则按物流方向顺向逐级停机，故障停机时，故障点之前的传送带应立即停机，故障点之后的传送带应按物流方向顺向逐级停机。

    1．控制要求

    如图4-19所示是由3条传送带组成的三级传输系统，要求按下启动按钮后，首先3#传送带开始工作，5s后2#传送带自动启动，再过5s后1#传送带自动启动。按停止按钮后，停机的顺序与启动的顺序相反，间隔为10s。但未启动的传送带不必执行停机动作。例如，若只有3=和2#被启动，按动停止按钮后则只执行2#→3#停机动作。

    图4-19    多级传送带

    2．任务分析

    该系统总体属于简单顺控结构，但又存在多个选择分支，整体结构如图4-20所示。

    首先在上电*扫描时，应设置初始状态S1。在S1状态下，若按启动按钮，则转移到S2，3#传送带工作。

    在S2状态下，若按动启动按钮，则转移到S3，2#传送带工作；若按动停止按钮，则跳过S3～S6，直接转移到S7，并关停3#传送带。

    在S3状态下，若按动启动按钮，则转移到S4，1#传送带工作；若按动停止按钮，则跳过S4～S5，直接转移到S6，关停2#传送带，然后再顺序关停3#传送带。

    在S4状态下，若按动停止按钮，则转移到S5，关停1#传送带，然后再顺序关停2#和3#传送带。

    在S7状态下，若再按启动按钮，则转移到S1，重新开始。

    3．实施方案

    (1) PLC系统资源分配

    PLC系统资源分配情况如表4-2所列。

    表4-2    指示灯控制系统元件分配

    (2)编辑符号表

    打开STEP 7-Micro/Win，执行“文件”→“保存”菜单命令，将新建项目命名为“灌装流程控制”。打开用户定义符号表编辑器，然后按图4-21编辑符号表。

    图4-21    编辑用户定义符号表

    (3)程序设计

    1)编写顺序功能图子程序SBR_0

    根据图4-20所示的顺序功能图，用S7-200 PLC的顺控指令编写控制程序，将顺序功能图放置在一个子程序SBR_0中，程序结构如图4-22所示。

    2)编写主循环程序OB1

    在主循环程序OB1中调用顺序功能图子程序SBR_0，并编写初始化程序，程序结构如图4-23所示。

    图4-23    多级传送带控制系统的主循环程序OB1

    4．方案调试

    在STEP 7-Micro/Win环境下执行全编译命令，并将编译结果下载到PLC，然后将PLC的工作模式开关切换到RUN位置。单击工具栏上的状态表监控工具打开状态表，然后按图4-24编辑状态表，操作启动按钮和停止按钮在线观察各状态的变化。

    图4-24    编辑状态表

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