组态软件与西门子PLC的无线PPI通信MATCH_
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组态软件与 S7-200 的无线 PPI 通信方案
用户之所以选择 PPI 是因为不需要编程,而选择无线 PPI 方案是因为不想开挖电缆沟, 尤其是工程改造项目临时布线非常麻烦,有时几乎不可能。这里所介绍的无线 PPI 方案通 信距离从几米可以远到 3 公里,与布线施工的成本,材料、人工、时间,进行综合比较的 话,无线 PPI 是最为经济和实施简便的组网监控方案。
本方案是组态软件与两台西门子 S7-200 进行无线 PPI 通信的实现方法。此方案可以作 为西门子 S7-200 与组态软件的无线 PPI 通信实例。在本方案中采用了专门用于无线 PPI 通 信的智能数据终端 DTD433M。
一、PLC 无线通信的原则
采用无线 RS485 通信产品实现组态软件、触摸屏、人机界面及 PLC 之间的无线通信,需要 遵循以下原则:
采用通信
协议
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优点 缺点 是否适合无线通信
自由串口 比较灵活,没有 需要用户熟悉串 适合无线通信。
软件限制。 口通信,会编程 DTD433 全系列模块。
Modbus 协议 测控行业
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
协 需要一定编程经 适合无线通信。
DTD433 全系列模块。 议,普遍支持。 验。
可以用组态软件
PPI 协议 不需要编程,只 是 西 门 子 可以进行无线通信,但是对无线
PLC-200 的专有 需要简单组态。 数据终端有特殊要求,普通产品
无 法 满 足 PPI 协 议 要 求 。 保密协议,不开
DTD433M 专用无线数据终端 放。
MPI 协议 是西门子 PLC 不需要编程,只 不适合无线通信。没有合适无线
需要简单组态。 的 专 有 保 密 协产品。
议,不开放。
Profibus 协议 不需要编程,只 是大型系统普遍 不适合无线通信。没有合适无线
需要组态。网络 采 用 的 组 态 协产品。
速度快。 议。
由此可见,适合于无线通信的方式有三种:
(1) 采用自由串口协议,需要用户熟悉串口通信,会编程。
(2) 采用 PPI 协议,不需要编程,只需要简单组态。但是对无线数据终端有特殊要求,普
通 产品无法满足 PPI 协议要求,推荐采用 DTD433M 专用 PPI 无线数据终端。 (3) 采用 Modbus 协议,开放协议,普遍使用,但需要编程或组态。
如果选用 S7-200 西门子 PLC 可以满足以上要求,因此 S7-200 适合无线通信。 由于无线产品的实时速度不能满足 MPI 协议和 Profibus 协议,所以不适合无线通信。 如果一定要这样做的话,建议:
(1) S7-300 选择 CPU 313C 2PTP,CPU 314C 2PTP(点对点)
(2) 用 S7-200 中转一下,S7-200 与 S7-300 之间采用 MPI 协议或者 Profibus 协议,S7-200
与人机界面、触摸屏之间通过 PPI 连接。
二、组态软件与 S7-200 的无线 PPI 网络结构
PPI,Point to Point,通信协议是西门子公司专为 S7-200 系列 PLC 开发的通讯协议。内
置于 S7-200CPU 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 通讯。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 不能主动发出信息。主站靠 PPI 协议管理的共享连接来与从站通讯。PPI 协议并不限制 与任意一个从站的通讯的主站的数量,但在一个网络中,主站不能超过
个。PPI 协 议最基本的用途是让西门子 STEP7-Micro/WIN 编程软件上传和下载32
程序和西门子人机 界面与 PC 通信。
, 有线 PPI 网络:
PG/PC
人机界面
组态软件
9.6, 19.2 ,187.5 kbps
S7-200S7-200 S7-200
, 无线 PPI 网络:
S7-200 RS485 9.6 kbps 人机界面 DTD433
组态软件
DTD433
S7-200 PG/PC RS485 RS485 9.6 kbps 9.6 kbps DTD433
在实际系统中,人机界面与 PLC 不在一起,中心计算机一般放置在控制室,而 PLC 安
装在现场车间,二者之间距离往往从几十米到几千米。如果布线的话,需要挖沟施工,比
较麻烦,这种情况下比较适合采用无线通信方式。因为采用无线 PPI 协议不需要编程,只 需要组态,所以用户更喜欢采用 PPI 协议网络,但是实现无线 PPI 通信需要专门的无线数 据终端,在组态时也要考虑设置参数的匹配性,在此就以力控组态软件为例手把手介绍组 态的方法。
三、满足无线 PPI 通信的专用数据终端
为了满足无线 PPI 的通信,对无线数据终端具有以下要求:
? 适合于 RS232/RS485 串口连接,可以直接代替有线的 RS485 网
DTD433M 提供标准的 RS232/RS485 口。DTD433M 接口波特率为 9600bps 或者
1200bps,格式为 8 N 1,或者 8 E 1。
? 具有独特的软件无线电技术,保证高抗干扰能力和低误码率
基于 FSK 的调制方式,采用高效前向纠错信道编码技术,提高了数据抗突发干
扰和 随机干扰的能力。大量应用于高压强干扰的电力系统监控。
可以提供多种产品规格适应于不同的传输距离 ?
在空旷环境,天线安装位置离地面高度大于 2 米的情况下,DTD433MA 可靠传输距
离可达 300m,DTD433MB 可靠传输距离可达 1500m,DTD433MC 可靠传输距离可达
3000m。
? 自动完成智能数据控制,用户无需编制多余的程序 即使是半双工通信,用户也
无需编制多余的程序,只要从接口收/发数据即可,其
它如空中收/发转换,控制等操作,DTD433M 自动完成。
四、试验设备及其接线
, 组态软件:力控 6.0
, S7-200 型号:CPU224XP CN,2 台
, 无线数据终端:DTD433MB_S9600
PC 电脑与无线数据终端 DTD433M 连接
RS-232 连线 电脑RS232 串口 DTD433M 设置 DTD433M
RXD DB9-Pin2 Rx DB9-Pin2 Tx K1: 1,2,3 OFF
TXD DB9-Pin3 TX DB9-Pin3 Rx 4 ON
GND DB9-Pin5 GND DB9-Pin5 GND K2: 1,2,3,4 OFF
S7-200 与无线数据终端 DTD433M 连接
RS-485 连线 DTD433M 设置 S7-200 Port0 DTD433M
RS485+ A DB9-Pin3 B RS485+ A K1: 1,2,3 ON
RS485- B DB9-Pin8 A RS485- B 4 OFF
K2: 1,2,3,4 OFF
五、力控组态 PPI 参数设置及测试界面
把该例程拷贝到力控软件工程目录下。如下图目录所示路径,搜索项目,启动开发。
, 组态测试界面
, IO 设备组态
选择 S7-200(PPI)协议。设备配置按如下步骤进行。
第一步:
第二步:
, 数据库组态
分别为两台 S7-200 进行变量组态。
I0 是第一台 PLC 的开关输入,M0 是 M 存储区,Q0 是开关输出。 第一台的 PLC 地址是 2,第二台地址是 3. 这里选择一个字节代
表
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8 个开关量。
六、PLC 参数设置及测试程序
, S7-200PPI 组
态 选择通信项进入
, S7-200 口地址设置
一台 PLC 地址设为 2,另外一台 PLC 地址设为 3,
速率选 9.6Kbps,串口参数:8, E, 1
, S7-200 测试程序
七、测试方法:
, 由 S7-200 的 I0.0 和 I0.1 的输入开关可以确认通信是否正常。
, 用鼠标点击 M0.0=1 为红色时,Q0.0=1 也为红色
, 把 S7-200 的 I0.1 设置为高电平时,显示 I0.1=1,Q0.1=1,说明组态软件与 S200
的 PPI 通信正常。
八、无线数据终端选择原则及通信距离的测试
, DTD433MB-9600bps
天线 位置 距离 结果 大吸盘 枫林绿洲 南 正常 高新路,空旷 2.5KM
小吸盘 高新一中 南 正常 高新路,空旷 2.0KM
大吸盘 大唐西市 北 偶尔有断续 劳动路,树木多 1.2KM
大吸盘 高新四路 西 正常 有楼群。正面 1.2KM
大吸盘 光华路 东 300 米 正常 楼后,完全遮挡。
靡家桥小区南门
DTD433MB-19200bps ,
天线 位置 距离 结果
大吸盘 科技二路 南 1KM 正常 高新路,空旷
高新 2 路 西 600M 大吸盘 正常 有楼群。正面
19.2K 比 9.6K 距离差一倍,符合 DTD433M 接口频率与距离成反比的关系。
, 无线数据终端的选择原则
1) 直线空旷距离在 300 米以内可以选择 DTD433MA_S9600
2) 直线空旷距离在 1000 米左右可以选择 DTD433MB_S9600
3) 直线空旷距离在 2000 米左右可以选择 DTD433MC_S9600
九、实物图片
十、方案附件
, 力控组态测试程序
, S7-200 测试程序
, S7_300MPI 测试程序
, 组态软件与西门子 PLC 的无线 PPI 通信方案.pdf