西门子S7200主—从协议通信的实现方法
作者：天津工程职业技术学院 孙建东
关键词：S7-200 CPU、PPI协议、网络读写、NET_EXE子程序
摘要：本文介绍如何通过指令向导完成S7-200 CPU主—从协议通信设置，常规建立PPI通信的操作步骤，以及操作中的注意事项。
PPI协议是S7-200 CPU最基本的通信方式，通过原来自身的端口（PORT0或PORT1）就可以实现通信，是S7-200默认的通信方式。
PPI是一种主—从协议通信，主—从站在一个令牌环网中，主站发送要求到从站器件，从站器件响应；从站器件不发信息，只是等待主站的要求并对要求作出响应。如果在用户程序中使能PPI主站模式，就可以在主站程序中使用网络读写指令来读写从站信息。而从站程序没有必要使用网络读写指令。
下面以5个工作站PLC 实现PPI通信的操作步骤为例，
说明
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使用PPI协议实现通信的步骤。
一、系统块的制作与下载
1、对网络上每一台PLC，设置其系统块中的通信端口参数，对用作PPI通信的端口（PORT0或PORT1），指定其地址（站号）和波特率。设置后把系统块下载到该PLC。具体操作如下：
运行个人电脑上的STEP7 V4.0（SP5）程序，打开设置端口界面，如图1所示。利用PPI/RS485编程电缆单独地把输送单元CPU系统块里设置端口0为1号站，波特率为了187.5千波特，如图2所示。同样方法设置其他单元CPU端口0为2号站， 3号站， 4号站， 5号站，波特率均为了187.5千波特。分别把系统块下载到相应的CPU中。
图1 打开设置端口画面 图2 设置输送站PLC端口0参数
2、 利用网络接头和网络线把各台PLC中用作PPI通信的端口0连接，所使用的网络接头中，2#～5#站用的是标准网络连接器
图3 标准网络连接器 图4 带编程接口的连接器
1#站用的是带编程接口的连接器
该编程口通过RS--232/PPI多主站电缆或USB/PPI多主站电缆与个人计算机连接。
然后利用STEP7 V4.0软件和PPI/RS485编程电缆搜索出PPI网络的5个站。如图5所示。
图5 PPI网络上的5个站
图5表明，5个站已经完成PPI网络连接。
3、PPI网络中主站PLC程序中，必须在上电第1个扫描周期，用特殊存储器SMB30指定其主站属性，从而使能其主站模式。SMB30是S7-200 PLC PORT-0自由通信口的控制字节，各位表达的意义如表 1所示。
在PPI模式下，控制字节的2到7位是忽略掉的。即SMB30=0000 0010，定义PPI主站。
SMB30中协议选择缺省值是00=PPI从站，因此，从站侧不需要初始化。 二、编写主站网络读写程序段
如前所述，在PPI网络中，只有主站程序中使用网络读写指令来读写从站信息。而从站程序没有必要使用网络读写指令。
1、在编写主站的网络读写程序前，应预先规划好下面数据： ① 主站向各从站发送数据的长度（字节数） ② 发送的数据位于主站何处。 ③ 数据发送到从站的何处。
④ 主站从各从站接收数据的长度（字节数） ⑤ 主站从从站的何处读取数据。 ⑥ 接收到的数据放在主站何处。
以上数据，应根据系统工作要求，信息交换量等统一筹划。考虑各工作站PLC所需交换的信息量不大，主站向各从站发送的数据只是主令信号，从从站读取的也只是各从站状态信息，发送和接收的数据均1个字（2个字节）已经足够。
网络读写指令可以向远程站发送或接收16个字节的信息，在CPU内同一时间最多可以有8条指令被激活。以上我们有4个从站，因此考虑同时激活4条网络读指令和4条网络写指令。
根据上述数据，即可编制主站的网络读写程序。但更简便的方法是借助网络读写向导程序。这一向导程序可以快速简单地配置复杂的网络读写指令操作，为所需的功能提供一系列选项。一旦完成，向导将为所选配置生成程序代码。并初始化指定的PLC为PPI主站模式，同时使能网络读写操作
2、用指令向导完成NET_EXE子程序
要启动网络读写向导程序，在STEP7 V4.0软件命令菜单中选择 工具→指令导向，并且在指令向导窗口中选择NETR/NETW（网络读写），单击“下一步”后，就会出现NETR/NETW 指令向导界面，如图6所示。
本界面和紧接着的下一个界面，将要求用户提供希望配置的网络读写操作总数、指定进行读写操作的通信端口、指定配置完成后生成的子程序名字，完成这些设置后，将进入对具体每一条网络读或写指令的参数进行配置的界面。 在本例子中，8项网络读写操作如下安排：第1～4项为网络读操作，主站读取各从站数据。第5～8项为网络写操作，主站向各从站发送数据。图8为第1项操作配置界面，选择NETR操作，按表2-2中供料单元（2#从站）规划填写数据。
图6 NETR/NETW指令向导界面 图7 对供料单元的网络读操作
单击“下一项操作”，填写对（2#从站）读操作的参数，如此类推，直到第4项，完成对4#从站读操作的参数填写。再单击“下一项操作”，进入第5项配置，5～8项都是选择网络写操作，按各站规划逐项填写数据，直至8项操作配置完成
图8 对供料单元的网络写操作配置 图9为配置分配存储区
8项配置完成后，单击“下一步”，导向程序将要求指定一个V存储区的起始地址，以便将此配置放入V存储区。这时若在选择框中填入一个VB值（例如，VB1000），单击“建议地址”，程序自动建议一个大小合适且未使用的V存储区地址范围。
单击“下一步”，全部配置完成，向导将为所选的配置生成项目组件，如图8所示。修改或确认图中各栏目后，点击“完成”，借助网络读写向导程序配置网络读写操作的工作结束。这时，指令向导界面将消失，程序编辑器窗口将增加
要在程序中使用上面所完成的配置，须在主程序块中加入对子程序“NET_EXE”的调用。使用SM0.0在每个扫描周期内调用此子程序，这将开始执行配置的网络读/写操作。梯形图如图11所示。
由图可见，NET_EXE有Timeout、Cycle、Error等几个参数，它们的含义如下：
Timeout：设定的通信超时时限，1～32767秒，若=0，则不计时。 Cycle：输出开关量，所有网络读/写操作每完成一次切换状态。 Error：发生错误时报警输出。
本例中Timeout设定为0，Cycle输出到Q1.6，故网络通信时，Q1.6所连接的指示灯将闪烁。Error 输出到Q1.7，当发生错误时，所连接的指示灯将亮
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