PLC串口配置指南-PLC网络系统配置指南

1.S-200机串口配置

在S7-200 CPU模块上，集成有RS-485通信口。有一个口（Port0）的，有两个口（Port0、Port1）的。两个口特性相同，但可各自属于不同的网络。可在不同模式、不同速率下工作，口地址也可相同。

利用这个串口，可与计算机连接通信。如计算机运行编程软件，则可实现计算机编程及监控，如上传、下载程序，监视数据变量，进行诊断。如计算机运行组态软件或用户应用软件，也可用以读取PLC数据，或向PLC下载数据。此外，还可与其他PLC或现场设备数据通信，进行数据交换。数据可以是数值数据，也可以是字符串。其他通信对象可以是：西门子变频器、其他上位机软件、第三方PLC、第三方HMI、第三方变频器、其他串行通信设备。

图2-38所示为S-200通信口。表2-11列出的为它的通信口引脚信号分配。

S7-200 CPU上的通信口是非隔离型的，最高通信速率为187.5K Baud/s。可并联连接多个端口。使用的连网介质为双绞线。

图2-38 S-200通信口

表2-11 S7-200通信口引脚信号分配

注：1.3和8为RS-485信号。通信端口可以从2和7向外供24V直流电源。

2.CPU通信口上的2、5针在内部是连通的，并且它们和CPU上的直流电源（+24V）的M也是连通的

3.通信口插座的金属壳、1号针，与CPU接线端子上的电源部分的PE导通，而与上述的M不通拥有两个通信

口的CPU，其Port0、Port1的2、5针相通，也与M连通。

计算机通信口一般为RS-232C。所以，不能与S7-200的串口简单相连。为此，西门子公司提供有专用电缆，即西门子提供有多主站PC/PPI电缆，可用于计算机的RS-232C口和S7-200CPU上的RS-485口连接。此外，西门子还提供有USB/PPI电缆，可用于计算机的USB口和S7-200CPU上的RS-485口连接。再就是西门子还提供计算机通信卡（称CP卡），也可用于S7-200编程。具体CP卡型号有，CP5611（用于PCI总线的PC），CP5511/CP5512（用于笔记本电脑）。使用CP卡进行编程通信，应使用MPI电缆，或者Profibus电缆。

为了增大站点距离，可使用中继器，如图2-39a所示。站点间接入中继器的情况如图2-39b所示。

图2-39 中继器及其加接网络简图

在网络中，最多可以使用9个中继器，但是网络的总长度不能超过9600m。还可为网络增加设备。如在9600Baud/s下，50m距离之内，在一个网段，最多可以连接32个设备。而使用一个中继器允许在网络上再增加32个设备。同时，还可实现不同网段的电气隔离：如果不同的网段具有不同的地电位，将它们隔离会提高网络的通信质量。

在网络中，一个中继器也算做一个站点，但不必指定站地址。

此外，S7-200机还可通过其RS-485口，接入MPI网。MPI（Multipoint Interface）是SI-MATIC S7-300、400机的多点通信的接口，是一种适用于少数站点间通信的网络，多用于连接上位机和少量PLC之间近距离通信。但是，S7-200CPU只能做MPI从站，即S7-200CPU之间不能通过MPI网络互相通信，只能通过PPI方式互相通信。而且S7-300或S7-400与S7-200通信时必须保证这个S7-200 CPU不能再作为PPI主站，Micro/WIN也不能通过MPI协议访问作为PPI主站的S7-200CPU。它的很多细节，可参阅有关说明。

此外，西门子S7-200机还有EM241模块，支持V.34标准（33.6K）的10位调制解调器，用在模拟的音频电话系统（只支持模拟音频电话系统，不支持数字系统）中，可用以通过公共电话网，或小交换机系统进行远程通信。图2-40所示为EM241的外观图。(www.xing528.com)

再就是，不使用EM241，通过RS-485口也可直接连接Mo-dem。有线的、无线的均可。用它也可实现远距离通信。

2.S7-300、400机串口配置

S7-300、400CPU型号很多。各种CPU模块均集成有MPI（多点接口），即RS-485串口。这既可做编程连接，又可组成MPI网。MPI网可连接的设备有：PG（西门子编程器）/PC（计算机）、HMI（人机界面）、S7-300/S7-400，带有MPI的S7-200（只适用于19.2Kbit/s）。

图2-40 EM241模块外观图

对于所有CPU来说，一般（默认）传输速率为187.5Kbit/s。如果与S7-200进行通信，也可指定19.2Kbit/s的传输速率。只有CPU317才能指定其他传输速率（最大12Mbit/s）。

因为MPI接口为RS-485，而计算机通信口一般为RS-232C，所以不能直接接入。为此西门子公司提供有相关适配器（即转换电缆），PC-ADAPTER（适配器），用于PC的串口和PLC的MPI口直接连接。此外还有CP5613、CP1613、CP5412A2等通信卡。可支持MPI、Profibus-DP等多种协议，可用于工程师站/操作员站和PLC的多点连接。

MPI的传输介质可以是屏蔽双绞线，也可以是光缆。使用双绞线其站点之间可串联最多10个中继器（见S7-200相关介绍）来加长连接距离，带中继器传输距离可达1.1km。光缆带光连接器传输距离可达100km。其拓扑结构可以是总线、星形、梯形分支连接，也可为环网。

MPI通信电缆，LAN连接器和RS-485中继器均采用Profibus和“分布式I/O”系列产品。这些部件保证了最佳的配置。

MPI网应用有成为提供多种服务的完整的网络；实施远程检测与诊断；远程编程；对等的全局数据交换；多个激活的在线连接。

对于和PG/PC、HMI系统以及其他的SIMATICS7/C7/WinAC（西门子组态软件）自动化系统进行通信而言，MPI是一种经济而又实惠的解决方案。最多可连接125个MPI站点，通信速率为187.5Kbit/s。利用它可实现：

HMI服务，由于其服务程序早已集成在S7-300的操作系统内，因此无需任何编程就能将数据传送到所连接的SIMATIC操作员面板或操作员站上。

MPI还能作为一个ProfibusDP接口使用，允许配置2条DP线（只限于CPU 318-2DP）。

MPI网络还可实现全局数据（GD）服务。可周期性地相互进行数据交换。（每个程序周期最多允许16个GD包，每包最多64字节）。S7-300CPU每次最多可以交换4个含22字节的数据包，而且最多可以有16个CPU参与数据交换（用STEP7 V4.X以上版编程软件）。

MPI也可进行内部通信总线（K-总线）服务。其PLC CPU的MPI直接与S7-300的K总线连接，即可以用K总线接口从编程器直接通过MPI对FM（西门子功能模块）/CP（西门子通信模块）模块进行编址。

除了CPU集成有串口，还有串口模块（通信处理器），CP340/341及CP440/441。可选用的串口有，RS232C（V.24）、20mA（TTY）（电流型串口，由主动方提供电流，只能连接一个设备，最大距离1000m，目前很少使用）及RS422/RS485（X.27）。使用它可实现点对点通信（PtP）。有的型号CPU（例如CPU314C-2PtP）也集成有PtP接口，以作为第二个集成通信接口。

点对点通信由于只有两个站点互连，用它替代总线系统，不仅功能非常强大，而且成本低廉，极为灵活、简单。可以选择不同的物理传输介质、传输速度，甚至可以选择自定义的传输协议。当只有少数（RS-485）设备与SIMATICS7连接时，点对点连接相对于总线系统的优势尤为突出。可进行这样点到点连接的设备有，SIMATIC S7和SIMATIC S5可编程序控制器、打印机、机器人控制器、调制解调器、扫描仪及条形码阅读器等。

CP 340、341特性及其比较见表2-12。从表可知CP 341的功能、性能比CP 340要强些。

表2-12 CP340、341性能比较