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SIEMENS西门子上海朔川电气设备有限公司
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CPU的PPI网络通信是建立在RS-485网络的硬件基础上,因此其连接属性和需要的网络硬件设备是与其他RS-485网络一致的。S7-200CPU之间的PPI网络通信只需要两条简单的指令,它们是网络读(NetR)和网络写(NetW)指令。PPI协议是西门子的专用协议,其具体详情是不公开的,一般用于西门子设备之间的通讯。S7-200PLC之PPI协议详解
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(PointtoPoint)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。
SIEMENSS7-200PLC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SIEMENSS7-226PLC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(PointtoPoint)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:SDLELERSDDASAFCDASPSSAPDUFCSEDSD:(StartDelimiter)开始定界符(68H)LE:(Length)报文数据长度LER:(RepeatedLength)重复数据长度SD:(StartDelimiter)开始定界符(68H)SA:(SourceAddress)源地址,指该地址的指针,为地址值乘以8DA:(DestinationAddress)目标地址,指该地址的指针,为地址值乘以8FC:(FunctionCode)功能码DSAP:(DestinationServiceAccessPoint)目的服务存取点SSAP:(SourceServiceAccessPoint)源服务存取点DU:(DataUnit)数据单元FCS:(frameCheckSequence)校验码ED:(EndDelimiter)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E5H3、确认读写命令的数据格式为:SDSADAFCFCSED其中SD为起始符,为10HSA为数据源地址DA为目的地址FC为功能码,取5CHFCS为SA+DA+FC的和的末字节ED为结束符,取16HPPI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:
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