S7-200系列PLC通信与常见网络

S7-200 PLC的通信包括PLC与上位机之间、PLC之间以及PLC与其他智能设备之间的通信。PLC和计算机可以直接或通过通信处理单元、通信转换器连接构成网络，以实现信息的交换，并可构成“集中管理，分散控制”的分布式控制系统，满足工厂自动化系统发展的需要。

SIMATIC NET是西门子公司的网络产品的总称，它包括工业以太网（SIMATIC NET的顶层）、现场总线PROFIBUS、AS-i接口和EIS（SIMATIC NET的底层）三个主要层次。西门子通信网络的中间层为工业现场总线PROFIBUS，它是用于车间级和现场级的国际标准，传输速率最大为12Mbps，响应时间的典型值为1 ms，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。

1.S7-200 PLC的通信协议和方式

S7-200系列PLC安装有串行通信口。CPU 221、CPU 222、CPU 224为1个RS-485 KI，定义为PORTO，CPU 226和CPU 226XM为2个RS-485151，定义为PORTO及PORT 1。

S7-200系列PLC通信协议有PPI协议、MPJ协议、自由口通信、PROFIBUSDP协议、AS-I接口协议等。

PPI通信协议是西门子公司专为S7-200系列PLC开发的通信协议，内置于CPU中。PPI协议物理上基于RS-485口，通过屏蔽双绞线就可以实现PPI通信。PPI协议是一种主从协议。主站设备发送要求到从站设备，从站设备响应，从站不主动发出信息。主站靠PPI协议管理的共享连接来与从站通信。PPI协议并不限制与任意一个从站通信的主站数量，但是一个网络中，主站不能超过32个。PPI协议最基本的用途是为使PC机在运行Windows或WindowsNT操作系统的个人计算机（PC）上安装了STEP 7-Micro/WIN V4.0编程软件后，PC可作为通信中的主站，可以上传和下载应用程序，此时使用西门子公司的PC/PPI电缆连接PC机的RS-232口及PLC机的RS-485口。

2.仅使用87-200 PLC的典型网络

S7-200是一种小型的PLC，所以在网络中一般作为从站使用，一般有以下几种比较常见的网络。

（1）单主站PPI网络。当网络中只有一个主站时，即构成了单主站网络，单主站通信方式如图4-6所示。此主站可以是计算机，也可以是人机界面设备，而S7-200是网络的从站。单主站与一个或多个从站（一台或多台PLC机）相连，STEP7-Micro/WIN V4.0每次和一个S7-200CPU通信，但是它可以访问网络上的所有CPU。

图4-6 单主站通信方式

（2）多主站PPI网络。通信网络中有多个主站设备，一个或多个从站，就构成了多主站网络。如图4-7所示由带CP通信卡的计算机和文本显示器TD200、操作面板OP15构成主站，S7-200 CPU可以是从站或主站，这也是PPI通信协议的实际应用。

图4-7 多主站方式示意图

3.S7-200 PLC组网的部分硬件

（1）RS-485接口及电缆。S7-200网络使用RS-485标准，双绞线电缆。在一个网段上最多可以连接32个设备，通信距离可达1200m。增加设备及增大传送距离可在网络中加接中继器。S7-200系列PLC安装的为标准的9针D型连接器。如图4-8所示为通信接口的物理连接口，表4-4是通信口引脚分配。

图4-8 通信接口的物理连接口

表4-4 通信接口的引脚分配

（2）CP卡及EM277。如表4-5所示为S7-200系列PLC组网时的硬件配置。

表4-5 STEP-Micro/W1N支持的硬件组态

4.其他设备

（1）编程设备（PG）。编程器是任何一台PLC不可缺少的设备，一般是由制造厂专门提供的。S7-200 PLC的编程器可以是简易的手持编程器PG702，也可以是昂贵的图形编程器，如PG740II，PG760II等。为降低编程设备的成本，目前广泛采用个人计算机作为编程设备，但需配置制造厂提供的专用编程软件。S7-200 PLC的编程软件为STEP-Micro/WIN V4.0，通过一条PC/PPI电缆将用户程序送入PLC中。

（2）人机操作界面（Human Machine Interface，HMI）。(www.xing528.com)

①文本显示器TD 200。TD 200是S7-200 PLC的操作员界面，其功能如下。

a.显示文本信息。通过选择项确认的方法可显示最多80条信息，每条信息最多可包含4个变量，可显示中文。

b.设定实时时钟。

c.可显示过程参数，并可通过输入键进行设定或修改。

d.有可编程的8个功能键，可以替代普通的控制按钮，从而可以节省8个输入点。

e.具有密码保护功能。

f.提供强制I/O点诊断功能。

TD 200不需要单独的电源，只需要将它的连接电缆接到CPU 22X的PPI接口上，用STEP7-Micro/WIN软件进行编程。

②触摸屏TP 070，TP 170A，TP 170B及TP 7，TP 27。TP 070，TP 170A，TP 170B为具有较强功能且价格适中的触摸屏，其特点如下。

a.在Windows环境下工作。

b.可通过MPI及PROFIBUS-DP与S7-200 PLC连接。

c.背光管寿命达50 000h，可连续工作6年。

d.利用STEP7-Micro/WIN（Pro）SIMATIC Pro Too1/Lite V5.2进行组态。

TP 7，TP 27触摸屏主要用于进行机床操作和监控。

（3）工业软件。工业软件是为更好地管理和使用这些设备而开发的与之相配套的程序，它主要由标准工具、工程工具、运行软件和人机接口等几大类构成。