- 发布
- 浔之漫智控技术(上海)有限公司
- 品牌
- 西门子
- 型号
- 模块
- 产地
- 德国
- 电话
- 15821971992
- 手机
- 15821971992
- 发布时间
- 2023-07-19 17:06:40
S7基本通信包括数据通过MPI或PROFIBUS网络进行传输的不需要配置的通信连接,这些通信连接是动态的,例如根据应用建立连接或者释放。
S7基本通信使用ISO-OSI参考模型的第七层(应用层):
图. 01: ISO-OSI 参考模式
S7基本通信服务:
服务 描述
I_PUT / I_GET 提供单项的通信服务允许抓取和读一个连接在本地PROFIBUS DP主站系统的智能从站。
X_PUT / X_GET 提供单项的通信服务允许抓取和读一个连接在相同MPI网络上的模块。
X_SEND / X_RCV 提供双向的通信服务允许抓取和读一个连接在相同MPI网络上的模块。
通信服务的属性:
大传输的数据的量是76个字节。
通信服务/ 属性 I_PUT / I_GET X_PUT / X_GET X_SEND / X_RCV
大的用户数据长度 84 字节/ 94 字节 76 字节 76 字节
通信方式 客户端/ 服务器 客户端/ 服务器 客户端/ 客户端
连接资源1) 0-12 (S7-300) 16-64 (S7-400)
- 参考CPU技术规范 0-12 (S7-300) 16-64 (S7-400)
-参考CPU技术规范 0-12 (S7-300) 16-64 (S7-400)
-参考CPU技术规范 允许的地址区 E, A, M, D E, A, M, D E, A, M, D
通信块 SFC 72 "I_GET" / SFC 73 "I_GET" SFC 67 "X_GET" / SFC 68 "X_PUT" SFC 65 "X_SEND" / SFC 66 "X_RCV"
1)通过STEP 7在CPU属性配置对话框 -> "Communication" 标签设置预留的S7基本通信连接资源.
S7基本通信服务的优点:
• 不需要配置通信连接。
• 数据传输可以是动态的和可变化的。
• 发送和接收的数据是连续的
• 通过CPU中的S7程序可以控制连接资源。
• 客户端/ 服务器或客户端/ 客户端通信方式都允许使用。
S7基本通信服务的缺点:
• S7基本通信服务只能在相似的SIMATIC架构中使用。
• 只有少量数据能被传输
供我国使用的PLC的供电电源有两种形式:交流220V 电源和直流供电电源(多为24V)。图0提供的端子图为交流供电,如图1所示。图中L表示火线、N表示零线, 表示接地。交流供电的PLC提供辅助直流电源,供输入设备和部分扩展单元用。FX2N系列PLC的辅助电源容量为250~460mA。在容量不够的情况下,需要单独提供直流电源。
采用直流电源供电如图2所示,这类PLC的端子上不再提供辅助电源。
文章讲述了西门子S7-300 PLC之PPI协议的原理和应用
通过硬件和软件侦听的方法,分析PLC内部固有的PPI通讯协议,然后上位机采用VB编程,遵循PPI通讯协议,读写PLC数据,实现人机操作任务。这种通讯方法,与一般的自由通讯协议相比,省略了PLC的通讯程序编写,只需编写上位机的通讯程序资源
S7-226的编程口物理层为RS-485结构,SIEMENS提供MicroWin软件,采用的是PPI(Point to Point)协议,可以用来传输、调试PLC程序。在现场应用中,当需要PLC与上位机通讯时,较多的使用自定义协议与上位机通讯。在这种通讯方式中,需要编程者首先定义自己的自由通讯格式,在PLC中编写代码,利用中断方式控制通讯端口的数据收发。采用这种方式,PLC编程调试较为烦琐,占用PLC的软件中断和代码资源,而且当PLC的通讯口定义为自由通讯口时,PLC的编程软件无法对PLC进行监控,给PLC程序调试带来不便。
SIEMENS S7-200PLC的编程通讯接口,内部固化的通讯协议为PPI协议,如果上位机遵循PPI协议来读写PLC,就可以省略编写PLC的通讯代码。如何获得PPI协议?可以在PLC的编程软件读写PLC数据时,利用第三个串口侦听PLC的通讯数据,或者利用软件方法,截取已经打开且正在通讯的端口的数据,然后归纳总结,解析出PPI协议的数据读写报文。这样,上位机遵循PPI协议,就可以便利的读写PLC内部的数据,实现上位机的人机操作功能。
软件设计
系统中测控任务由SIEMENS S7-226PLC完成,PLC采用循环扫描方式工作,当定时时间到时,执行数据采集或PID控制任务,完成现场的信号控制。计算机的监控软件采用VB编制,利用MSComm控件完成串口数据通讯,通讯遵循的协议为PPI协议。
PPI协议
西门子的PPI(Point to Point)通讯协议采用主从式的通讯方式,一次读写操作的步骤包括:首先上位机发出读写命令,PLC作出接收正确的响应,上位机接到此响应则发出确认申请命令,PLC则完成正确的读写响应,回应给上位机数据。这样收发两次数据,完成一次数据的读写[5]。
其通讯数据报文格式大致有以下几类:
1、读写申请的数据格式如下:
SD LE LER SD DA SA FC DASP SSAP DU FCS ED
SD:(Start Delimiter)开始定界符(68H)
LE:(Length)报文数据长度
LER:(Repeated Length)重复数据长度
SD: (Start Delimiter)开始定界符(68H)
SA:(Source Address)源地址,指该地址的指针,为地址值乘以8
DA:(Destination Address)目标地址,指该地址的指针,为地址值乘以8
FC:(Function Code)功能码
DSAP:(Destination Service Access Point)目的服务存取点
SSAP:(Source Service Access Point)源服务存取点
DU:(Data Unit)数据单元
FCS:(frame Check Sequence)校验码
ED:(End Delimiter)结束分界符(16H)
报文数据长度和重复数据长度为自DA至DU的数据长度,校验码为DA至DU数据的和校验,只取其中的末字节值。
在读写PLC的变量数据中,读数据的功能码为 6CH,写数据的功能码为 7CH。
2、PLC接收到读写命令,校验后正确,返回的数据格式为 E5H
3、确认读写命令的数据格式为:
SD SA DA FC FCS ED
其中SD为起始符,为10H
SA为数据源地址
DA为目该文章讲述了西门子S7-300 PLC之PPI协议的原理和应用
的地址
FC为功能码,取5CH
FCS为SA+DA+FC的和的末字节
ED为结束符,取16H
PPI协议的软件编制
在采用上位机与PLC通讯时,上位机采用VB编程,计算机采用PPI电缆或普通的485串口卡与PLC的编程口连接,通讯系统采用主从结构,上位机遵循PPI协议格式,发出读写申请,PLC返回相应的数据。程序实现如下:
1、串口初始化程序:
MSComm1.CommPort = 1
MSComm1.Settings = "9600,e,8,1"
MSComm1.bbbbbLen = 0
MSComm1.RThreshold = 1
MSComm1.bbbbbMode = combbbbbModeBinary
PPI协议定义串口为以二进制形式收发数据,这样报文的通讯效率比ASCII码高。
2、串口读取数据程序,以读取VB100数据单元为例:
Dim Str_Read(0 To 32) ‘定义发送的数据为字节为元素的数组。
Str_ Read (32) = &H16 ‘相应的数组元素赋值,按照以下格式:
Str_ Read (29) = (100*8) \ 256 ‘地址为指针值,先取高位地址指针
Str_ Read (30) = (100*8) Mod 256 ‘取低位地址指针
Str_ Read (24) = 1 ‘读取的数据长度(Byte的个数)
For I=4 to 30
Temp_FCS = Temp_FCS + Str_Read(i)
Next I
Str_Read(31)= Temp_FCS Mod 256 ‘计算FCS校验码,其它数组元素赋值省略。
68 1B 1B 68 2 0 6C 32 1 0 0 0 0 0 E 0 0 4 1 12 A 10 2 0 1 0 1 84 0 3 20 8B 16
PLC返回数据 E5 后,确认读取命令,发送以下数据:
10 2 0 5C 5E 16
然后上位机VB程序接受到以下数据:
68 16 16 68 0 2 8 32 3 0 0 0 0 0 2 0 5 0 0 4 1 FF 4 0 8 22 78 16
首先识别目标地址和源地址,确认是这次申请的返回数据,然后经过校验检查,正确后解析出第26号数据(&H22)即为VB100字节的数据。
3、串口写入数据程序,以写VB100数据单元为例:
Dim Str_Write(0 To 37) ‘定义发送的数据为字节为元素的数组。
Str_Write (37) = &H16 ‘相应的数组元素赋值,按照以下格式
Str_Write (35) = &H10 ‘要写入的数据值
68 20 20 68 2 0 7C 32 1 0 0 0 0 0 E 0 5 5 1 12 A 10 2 0 1 0 1 84 0 3 20 0 4 0 8 C B9 16
PLC返回数据 E5 后,确认写入命令,发送以下数据:
10 2 0 5C 5E 16
然后上位机VB程序接受到以下数据:
68 12 12 68 0 2 8 32 3 0 0 0 0 0 2 0 1 0 0 5 1 FF 47 16
这是PLC正确接收并写入信息的返回数据。
4、串口接收程序:
在数据接收程序中,利用VB中MSComm控件,一次接收缓冲区中的全部数据,存放到数组形式的暂存单元中,然后分析每个元素的值,得到读写的数据。
Dim RCV_Array() As Byte
Dim Dis_Array As bbbbbb
Dim RCV_Len As Long
RCV_Array = MSComm1.bbbbb ‘取出串口接收缓冲器的数据。
RCV_L该文章讲述了西门子S7-300 PLC之PPI协议的原理和应用
en = UBound(RCV_Array)
ReDim Temp(0 To UBound(RCV_Array))
For i = 0 To RCV_Len
Dis_Array = Dis_Array & Hex(RCV_Array (i)) & " "
Next i
Text1.Text = Dis_Array ‘接收到的数据送显示。
在程序的读写过程中,一次大可以读写222个字节,目前给出的数据读写为整数格式。