河南西門子S7-200SMART模塊代理價(jià)格

西門子S7-200 PLC的PPI通信協(xié)議

    PPI是一種主站一從站協(xié)議，主站和從站在一個(gè)令牌環(huán)網(wǎng)(Token Ring Network)中。當(dāng)主站檢測到網(wǎng)絡(luò)上沒有堵塞時(shí)，將接收令牌，只有擁有令牌的主站才可以向網(wǎng)絡(luò)上的其他從站發(fā)出指令，建立該PPI網(wǎng)絡(luò)，也就是說PPI網(wǎng)絡(luò)只在主站側(cè)編寫通信程序就可以了。主站得到令牌后可以向從站發(fā)出請求和指令，從站則對主站請求進(jìn)行響應(yīng)，從站設(shè)備并不啟動(dòng)消息，而是一直等到主站設(shè)備發(fā)送請求或輪詢時(shí)才作出響應(yīng)。

    使用PPI可以建立多包括32個(gè)主站的多主站網(wǎng)絡(luò)，主站靠一個(gè)PPI協(xié)議管理的共享連接來與從站通信，PPI并不限制與任意一個(gè)從站通信的主站數(shù)量，但是在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，主站的個(gè)數(shù)不能超過32。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上不止一個(gè)主站時(shí)，令牌傳遞前，首先檢測下一個(gè)主站的站號(hào)，為便于令牌的傳遞，不要將主站的站號(hào)設(shè)置得過高。當(dāng)一個(gè)新的主站添加到網(wǎng)絡(luò)中來的時(shí)候，一般將會(huì)經(jīng)過至少2個(gè)完整的令牌傳遞后才會(huì)建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，接收令牌。對?/span>PPI網(wǎng)絡(luò)來說，暫時(shí)沒有接收令牌的主站同樣可以響應(yīng)其他主站的請求。

    1)主站設(shè)備

    主站設(shè)備，簡稱主設(shè)備或主站。包括：帶有STEP 7-Micro/WIN的編程設(shè)備；HMI設(shè)備（觸摸面板、文本顯示或操作員面板）。

    2)從站設(shè)備

    從站設(shè)備，簡稱從設(shè)備或從站。包括：S7-200 CPU、擴(kuò)展機(jī)架（例如EM277）。

    如果在用戶程序中使能PPI主站模式，S7-200 CPU在運(yùn)行模式下可以作主站。在使能PPI主站模式之后，可以使用“網(wǎng)絡(luò)讀取”(NETR)或“網(wǎng)絡(luò)寫入”(NETW)從其他S7200 CPU讀取數(shù)據(jù)或向S7-200 CPU寫入數(shù)據(jù)。S7-200用作PPI主站時(shí)，它仍然可以作為從站響應(yīng)其他主站的請求。

    3) PPI高級(jí)協(xié)議

    “PPI高級(jí)協(xié)議”允許網(wǎng)絡(luò)設(shè)備建立一個(gè)設(shè)備與設(shè)備之間的邏輯連接。對于PPI高級(jí)協(xié)議，每個(gè)設(shè)備的連接個(gè)數(shù)是有限制的。所有的S7-200 CPU都支持PPI和PPI高級(jí)協(xié)議，而EM277模塊僅僅支持PPI高級(jí)協(xié)議。在PPI高級(jí)協(xié)議下，S7-200 CPU和EM277所支持的連接個(gè)數(shù)如表5 1所列。

    表5-1    S7-200 CPU和EM277所支持的連接個(gè)數(shù)

    4) PPI網(wǎng)絡(luò)傳輸方式及響應(yīng)時(shí)間

    PPI是一種基于字符的異步協(xié)議。通過RS-232或USB接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸速率在1.2～115. 2Kbps之間。

    網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時(shí)間標(biāo)志著網(wǎng)絡(luò)的性能，令牌環(huán)網(wǎng)的響應(yīng)時(shí)間包括每個(gè)主站的令牌占有時(shí)間和整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的令牌循環(huán)時(shí)間，可以通過式（1-1）和式(1-2)進(jìn)行估算：

    thold=(128+n)×6×l/p    (1-1)

    trot = thold×m    (1-2)

其中 thold -令牌占有時(shí)間，s；

    trot-令牌循環(huán)時(shí)間，s；

    n-字符數(shù)；

    b-每個(gè)字符的位數(shù)，默認(rèn)為11位；

    p-波特率，bps;

    m-主站數(shù)。

    例如，一個(gè)PPI網(wǎng)絡(luò)中有5個(gè)主站，每個(gè)主站均發(fā)送10個(gè)字符，波特率為9600bps，則每個(gè)主站的令牌占有時(shí)間為

    thold=(128+10)×11×1/9600=0.158125s=158.125ms

    整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的令牌循環(huán)時(shí)間為

    trot =158. 125×5=790. 625ms

    5)服務(wù)

    PPI通信協(xié)議支持以下網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

    ·PG/OP通信：S7-200是可與S7 -300或S7-400進(jìn)行通信的所有HMI設(shè)備的從站設(shè)備。

    ·S7通信：S7-200是S7-300或S7-400的X_PUT和X_GET指令的從站設(shè)備。

    ·OPC通信：PPI支持OPC，這使其他任何OPC客戶機(jī)均可訪問S7中的數(shù)據(jù)。

    S7-200 CPU支持PPI（點(diǎn)對點(diǎn)接口）、MPI（多點(diǎn)接口）、Profibus（工業(yè)現(xiàn)場總線）、ProfiNet（工業(yè)以太網(wǎng)）及自由口協(xié)議等多種通信方式。

    (1) PPI遙信方式

    PPI（Point-to-Poinr）是一種主-從協(xié)議，是S7-200 CPU默認(rèn)的，也是基本的通信方式。它通過S7-200 CPU內(nèi)置的PPI接口（Port 0或Port 1），采用通用RS-485雙絞線電纜進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，通信波特率可以是9. 6Kbps、19. 2Kbps或187. 5Kbps。主站可以是其他CPU（如S7-300/400）、SIMATIC編程器、TD 200文本顯示器等。網(wǎng)絡(luò)中的所有S7-200 CPU都默認(rèn)為PPI從站。

    (2) MPI通信方式

    MPI (Multi-Point Interface)可以是主-主協(xié)議或主-從協(xié)議。如果網(wǎng)絡(luò)中有S7-300 CPU，則建立主-主連接，因?yàn)?/span>S7-300 CPU都默認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)主站；如果設(shè)備中有S7-200 CPU，則建立主從連接，因?yàn)?/span>S7-200都默認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)從站。

    S7-200 CPU可以通過內(nèi)置接口連接到MPI網(wǎng)絡(luò)上，波特率為19. 2Kbps或187. 5Kbps。

    (3) Profibus通信方式

    Profibus協(xié)議用于分布式I/O設(shè)備（遠(yuǎn)程I/O）的高速通信。該協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)使用RS-485標(biāo)準(zhǔn)雙絞線，適合多段、遠(yuǎn)距離通信，通信波特率可達(dá)12Mbps。Profibus網(wǎng)絡(luò)常有一個(gè)主站和幾個(gè)I/O從站，主站初始化網(wǎng)絡(luò)并核對網(wǎng)絡(luò)上的從站設(shè)備和配置中的匹配情況。如果網(wǎng)絡(luò)中有第二個(gè)主站，則它只能訪問*個(gè)主站的從站。

    在S7-200系列的CPU中，CPU 222、CPU 224、CPU 226都可以通過擴(kuò)展EM227來支持Profibus總線協(xié)議。

    (4) ProfiNet通信方式

    ProfiNet是一種工業(yè)以太網(wǎng)通信方式。S7-200系列PLC可以通過以太網(wǎng)模塊CP 243-1及CP 243-1 IT接人工業(yè)以太網(wǎng)，不僅可以實(shí)現(xiàn)與S7-200、S7-300或S7-400系統(tǒng)進(jìn)行通信，還可以與PC應(yīng)用程序，通過OPC進(jìn)行通信。

    (5)自由口通信方式

    自由口通信方式是S7-200 CPU很重要的功能。在自由口模式下，S7-200 CPU可以與任何通信協(xié)議公開的其他設(shè)備和控制器進(jìn)行通信，也就是說S7-200 PLC可以由用戶自己定義通信協(xié)議。

    傳送帶又稱帶式輸送機(jī)，是組成有節(jié)奏的流水作業(yè)線所*的經(jīng)濟(jì)型物流輸送設(shè)備。傳送帶具有輸送能力強(qiáng)、輸送距離遠(yuǎn)、運(yùn)行高速平穩(wěn)、噪聲低、結(jié)構(gòu)簡單，并可以上下坡傳送，能方便地實(shí)行程序化控制和自動(dòng)化操作，特別適合一些散碎原料及不規(guī)則物品的輸送，在煤炭、采砂、食品、煙草、物流等生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用非常普遍。對于多個(gè)流程工藝的生產(chǎn)線一般需要多級(jí)傳送帶，為了防止物料的堆積，多級(jí)傳送帶在正常啟動(dòng)時(shí)需按物流方向逆向逐級(jí)啟動(dòng)，正常停機(jī)時(shí)則按物流方向順向逐級(jí)停機(jī)，故障停機(jī)時(shí)，故障點(diǎn)之前的傳送帶應(yīng)立即停機(jī)，故障點(diǎn)之后的傳送帶應(yīng)按物流方向順向逐級(jí)停機(jī)。

    1．控制要求

    如圖4-19所示是由3條傳送帶組成的三級(jí)傳輸系統(tǒng)，要求按下啟動(dòng)按鈕后，首先3#傳送帶開始工作，5s后2#傳送帶自動(dòng)啟動(dòng)，再過5s后1#傳送帶自動(dòng)啟動(dòng)。按停止按鈕后，停機(jī)的順序與啟動(dòng)的順序相反，間隔為10s。但未啟動(dòng)的傳送帶不必執(zhí)行停機(jī)動(dòng)作。例如，若只有3=和2#被啟動(dòng)，按動(dòng)停止按鈕后則只執(zhí)行2#→3#停機(jī)動(dòng)作。

    圖4-19    多級(jí)傳送帶

    2．任務(wù)分析

    該系統(tǒng)總體屬于簡單順控結(jié)構(gòu)，但又存在多個(gè)選擇分支，整體結(jié)構(gòu)如圖4-20所示。

    首先在上電*掃描時(shí)，應(yīng)設(shè)置初始狀態(tài)S1。在S1狀態(tài)下，若按啟動(dòng)按鈕，則轉(zhuǎn)移到S2，3#傳送帶工作。

    在S2狀態(tài)下，若按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，則轉(zhuǎn)移到S3，2#傳送帶工作；若按動(dòng)停止按鈕，則跳過S3～S6，直接轉(zhuǎn)移到S7，并關(guān)停3#傳送帶。

    在S3狀態(tài)下，若按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，則轉(zhuǎn)移到S4，1#傳送帶工作；若按動(dòng)停止按鈕，則跳過S4～S5，直接轉(zhuǎn)移到S6，關(guān)停2#傳送帶，然后再順序關(guān)停3#傳送帶。

    在S4狀態(tài)下，若按動(dòng)停止按鈕，則轉(zhuǎn)移到S5，關(guān)停1#傳送帶，然后再順序關(guān)停2#和3#傳送帶。

    在S7狀態(tài)下，若再按啟動(dòng)按鈕，則轉(zhuǎn)移到S1，重新開始。

    3．實(shí)施方案

    (1) PLC系統(tǒng)資源分配

    PLC系統(tǒng)資源分配情況如表4-2所列。

    表4-2    指示燈控制系統(tǒng)元件分配

    (2)編輯符號(hào)表

    打開STEP 7-Micro/Win，執(zhí)行“文件”→“保存”菜單命令，將新建項(xiàng)目命名為“灌裝流程控制”。打開用戶定義符號(hào)表編輯器，然后按圖4-21編輯符號(hào)表。

    圖4-21    編輯用戶定義符號(hào)表

    (3)程序設(shè)計(jì)

    1)編寫順序功能圖子程序SBR_0

    根據(jù)圖4-20所示的順序功能圖，用S7-200 PLC的順控指令編寫控制程序，將順序功能圖放置在一個(gè)子程序SBR_0中，程序結(jié)構(gòu)如圖4-22所示。

    2)編寫主循環(huán)程序OB1

    在主循環(huán)程序OB1中調(diào)用順序功能圖子程序SBR_0，并編寫初始化程序，程序結(jié)構(gòu)如圖4-23所示。

    圖4-23    多級(jí)傳送帶控制系統(tǒng)的主循環(huán)程序OB1

    4．方案調(diào)試

    在STEP 7-Micro/Win環(huán)境下執(zhí)行全編譯命令，并將編譯結(jié)果下載到PLC，然后將PLC的工作模式開關(guān)切換到RUN位置。單擊工具欄上的狀態(tài)表監(jiān)控工具打開狀態(tài)表，然后按圖4-24編輯狀態(tài)表，操作啟動(dòng)按鈕和停止按鈕在線觀察各狀態(tài)的變化。

    圖4-24    編輯狀態(tài)表

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