S7-200支持的通信協(xié)議

表1. S7-200系統(tǒng)支持的通信協(xié)議略表

S7-200 CPU上的通信口（Port0，Port1）可以工作在“自由口”模式下。 所謂自由口就是建立在RS-485半雙工硬件基礎(chǔ)上的串行通信功能，其字節(jié)傳輸格式為：一個起始位、7位或8位數(shù)據(jù)、一個可選的奇偶校驗位、一個停止位。凡支持此格式的通信對象，一般都可以與S7-200通信。在自由口模式下，通信協(xié)議完全由通信對象，或者用戶決定。

網(wǎng)絡(luò)通信

一些通信標(biāo)準(zhǔn)只支持一對一的通信方式；另一些支持網(wǎng)絡(luò)通信。S7-200支持多種網(wǎng)絡(luò)通信方式。

網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議要比一對一的通信更為復(fù)雜。網(wǎng)絡(luò)通信對網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備也有一定的要求，通信設(shè)備能否完全符合網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的要求會影響、制約實現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)通信的完整功能?？疾爝@些網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的要求，對于項目的規(guī)劃、設(shè)計、調(diào)試具有重要的意義。選用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備可以有目的地利用網(wǎng)絡(luò)通信要求的特點，做到經(jīng)濟合理。

在用戶的實際工作中，上述的制約更多地在使用了非西門子的第三方產(chǎn)品時出現(xiàn)。

S7-200的特點就是支持網(wǎng)絡(luò)通信。連接到S7-200編程口的設(shè)備都可以認(rèn)為是連接到了S7-200通信網(wǎng)絡(luò)上。一個典型的例子是安裝了編程軟件Micro/WIN的計算機，通過編程電纜與CPU通信口相連，這也可以認(rèn)為是一個通信網(wǎng)絡(luò)。

通信主站和從站

通信協(xié)議規(guī)定了通信設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的角色，可分為：

• 通信從站：從站不能主動發(fā)起通信數(shù)據(jù)交換，只能響應(yīng)主站的訪問，提供或接受數(shù)據(jù)。從站不能訪問其他從站。在多數(shù)情況下，S7-200在通信網(wǎng)絡(luò)中作為從站，響應(yīng)主站設(shè)備的數(shù)據(jù)請求。

• 通信主站：可以主動發(fā)起數(shù)據(jù)通信，讀寫其他站點的數(shù)據(jù)。

  S7-200 CPU在讀寫其他S7-200 CPU數(shù)據(jù)時（使用PPI協(xié)議）就作為主站（PPI主站也能接受其他主站的數(shù)據(jù)訪問）；S7-200通過附加擴展的通信模塊也可以充當(dāng)主站。

安裝編程軟件Micro/WIN的計算機一定是通信主站；所有的HMI（人機操作界面）也是通信主站；與S7-200通信的S7-300/400往往也作為主站。

只有一個主站，其他通信設(shè)備都處于從站通信模式的網(wǎng)絡(luò)就是單主站網(wǎng)絡(luò)。單主站網(wǎng)絡(luò)的例子有：

• 一個S7-200 CPU和Micro/WIN（編程計算機）的通信

• 一個S7-200 CPU和一個HMI（如TD200）的通信

• 多個CPU聯(lián)網(wǎng)（但它們都處于PPI從站模式時），與Micro/WIN的通信

• 多個CPU聯(lián)網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)上只有一個HMI（如TP170B等）

• 一個CPU使用USS協(xié)議與一個或多個西門子驅(qū)動裝置通信

• 一個Modbus RTU主站與從站的通信

一個通信網(wǎng)絡(luò)中，如果有多個通信主站存在，就稱為多主站網(wǎng)絡(luò)。屬于多主站網(wǎng)絡(luò)的情況有：

• 一個S7-200 CPU連接一個HMI，同時需要Micro/WIN的編程通信

• S7-200 CPU聯(lián)網(wǎng)，有CPU做PPI主站訪問其他CPU的數(shù)據(jù)，同時需要Micro/WIN編程、監(jiān)視

• CPU聯(lián)網(wǎng)，有兩個以上的CPU做PPI通信主站

• 一個S7-200 CPU連接多個HMI

• 聯(lián)網(wǎng)的多個CPU，連接多個HMI

• 上述情況的組合

單主站和多主站網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)并不總是絕對不變的。例如一個僅包括一個CPU和一個TD200的單主站網(wǎng)絡(luò)，如果要與Micro/WIN進行編程通信，它就變成了多主站網(wǎng)絡(luò)。

并不是所有的設(shè)備都支持多主站網(wǎng)絡(luò)通信！在多主站網(wǎng)絡(luò)中，主站要輪流控制網(wǎng)絡(luò)上的通信，這就要求它們有交換令牌的能力。不是所有的設(shè)備都有這個能力。參見多主站通信能力。

S7-200 CPU使用自由口通信模式時，既可以做主站，又可以做從站。如S7-200用USS協(xié)議控制西門子驅(qū)動裝置時是主站；使用Modbus RTU從站指令庫時它就是從站。這說明所謂主、從是由通信協(xié)議決定的，用戶在編制通信協(xié)議時自己定義各通信設(shè)備在通信活動中的角色。

服務(wù)器和客戶端

服務(wù)器（Server）與客戶端（Client）的關(guān)系有些像從站與主站的關(guān)系。服務(wù)器總是等待客戶端發(fā)起數(shù)據(jù)訪問。這個概念常常在以太網(wǎng)通信中使用。

一個通信對象是服務(wù)器還是客戶端取決于它們在通信活動中的具體作用。例如，CP243-1以太網(wǎng)模塊既可以配置為服務(wù)器等待客戶端來訪問，也可以配置為客戶端訪問其他服務(wù)器。CP243-1作為服務(wù)器時，運行在計算機上的PC Access軟件作為客戶端通過CP243-1訪問CPU的數(shù)據(jù)；而PC Access軟件本身是OPC Server，OPC Client軟件（如支持OPC的HMI軟件）可以訪問它。

CP243-1/CP243-1 IT與S7-300/400的以太網(wǎng)模塊一樣，既可以做服務(wù)器，也可以做客戶端；S7-200的OPC Server——PC Access與CP243-1連接時是客戶端，同時對上位的監(jiān)控軟件是服務(wù)器。

PPI, MPI和PROFIBUS

PPI，MPI和PROFIBUS都是基于OSI（開放系統(tǒng)互聯(lián)）的七層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型，符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN50170所定義的PROFIBUS標(biāo)準(zhǔn)，基于令牌的的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。這些協(xié)議是非同步的（串行的）基于字符的通信協(xié)議，字符格式包括一個起始位、8個數(shù)據(jù)位、一個偶校驗位和一個停止位。其通信幀包括特定的起始和結(jié)束字符、源和目的站的地址、幀長度和數(shù)據(jù)校驗和。

在波特率一致、各站地址不同的情況下，PPI，MPI和PROFIBUS可以同時在一個網(wǎng)絡(luò)上運行，并且互不干擾。

這就是說如果一個網(wǎng)絡(luò)上有S7-300、S7-200，S7-300之間可以通過MPI或PROFIBUS通信，而在同時在同一個網(wǎng)絡(luò)上的TP170 micro觸摸屏可以與一個S7-200 CPU通信。

編程通信和數(shù)據(jù)通信

• 編程通信： 使用編程軟件STEP 7-Micro/WIN，通過各種網(wǎng)絡(luò)，最終對S7-200的CPU進行各種編程操作，如上傳、下載程序，監(jiān)視數(shù)據(jù)變量，進行診斷等；

• 數(shù)據(jù)通信： S7-200 CPU之間，或與其他通信對象之間，進行數(shù)據(jù)讀寫、交換。數(shù)據(jù)可以是二進制位的狀態(tài)，數(shù)值數(shù)據(jù)，或者字符串等。

一些通信方式既支持編程通信，又支持?jǐn)?shù)據(jù)通信；但能進行數(shù)據(jù)通信的，不一定支持編程通信方式。

多主站編程通信

HMI的多主站通信