详细介绍: CPU226CN的编程口物理层为RS-485结构,SIEMENS提供MicroWin软件,采用的是PPI(Point to Point)协议,可以用来传输、调试西门子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,在西门子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,西门子PLC编程调试较为烦琐,占用西门子PLC的软件中断和代码资源,而且当西门子PLC的通讯口定义为自由通讯口时,西门子PLC的编程软件无法对西门子PLC进行监控,给西门子PLC程序调试带来不便。
S7-200西门子PLC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协议来读写西门子PLC,就可以省略编写西门子PLC的通讯代码。如何获得PPI协议?可以在西门子PLC的编程软件读写西门子PLC数据时,利用第三个串口侦听西门子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,西门子触摸屏遵循PPI协议,就可以便利的读写西门子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CPU226CN完成,西门子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MSComm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(Point to Point)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,西门子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,西门子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:
SD LE LER SD DA SA FC DASP SSAP DU FCS ED
SD:(Start Delimiter)开始定界符(68H)
LE:(Length)报文数据长度
LER:(Repeated Length)重复数据长度
SD: (Start Delimiter)开始定界符(68H)
SA:(Source Address)源地址,指该地址的指针,为地址值乘以8
DA:(Destination Address)目标地址,指该地址的指针,为地址值乘以8
FC:(Function Code)功能码
DSAP:(Destination Service Access Point)目的服务存取点
SSAP:(Source Service Access Point)源服务存取点
DU:(Data Unit)数据单元
FCS:(Frame Check Sequence)校验码
ED:(End Delimiter)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。
在读写西门子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、西门子PLC接收到读写命令,校验后正确,返回的数据格式为 E5H
3、确认读写命令的数据格式为:
SD SA DA FC FCS ED
其中SD为起始符,为10H
SA为数据源地址
DA为目的地址
FC为功能码,取5CH
FCS为SA+DA+FC的和的末字节
ED为结束符,取16H
PPI协议的软件编制
在采用西门子触摸屏与西门子PLC通讯时,上位机采用WINCC编程,计算机采用PPI电缆或普通的485串口卡与西门子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,西门子PLC返回相应的数据。在控制系统中,西门子PLC与上位计算机的通讯,采用了PPI通讯协议,上位机每0.5秒循环读写一次西门子PLC。西门子PLC编程时,将要读取的检测值、输出值等数据,存放在西门子PLC的一个连续的变量区中,当西门子触摸屏读取西门子PLC的数据时,就可以一次读出这组连续的数据,减少数据的分次频繁读取。当修改设定值等数据时,进行写数据的通讯操作。
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