西門子S7-200 PLC之PPI通訊協議西門子PPI通訊協議S7-200 PLC之PPI協議通過硬件和軟件偵聽的方法,分析PLC內部固有的PPI通訊協議,然後上位機采用VB編程,遵循PPI通訊協議,讀寫PLC數據,實現人機操作任務。
這種通訊方法,與一般的自由通訊協議相比,省略了PLC的通訊程序編寫,隻需編寫上位機的通訊程序資源S7-226的編程口物理層為RS-485結構,SIEMENS提供MicroWin軟件,采用的是PPI(Point to Point)協議,可以用來傳輸、調試PLC程序。
在現場應用中,當需要PLC與上位機通訊時,較多的使用自定義協議與上位機通訊。
在這種通訊方式中,需要編程者首先定義自己的自由通訊格式,在PLC中編寫代碼,利用中斷方式控製通訊端口的數據收發。
采用這種方式,PLC編程調試較為煩瑣,占用PLC 的軟件中斷和代碼資源,而且當PLC的通訊口定義為自由通訊口時,PLC的編程軟件無法對PLC進行監控,給PLC程序調試帶來不便。
SIEMENS S7-200PLC的編程通訊接口,內部固化的通訊協議為PPI協議,如果上位機遵循PPI協議來讀寫PLC,就可以省略編寫PLC的通訊代碼。
如何獲得PPI協議?可以在PLC的編程軟件讀寫PLC數據時,利用第三個串口偵聽PLC的通訊數據,或者利用軟件方法,截取已經打開且正在通訊的端口的數據,然後歸納總結,解析出PPI協議的數據讀寫報文。
這樣,上位機遵循PPI協議,就可以便利的讀寫PLC 內部的數據,實現上位機的人機操作功能。
軟件設計係統中測控任務由SIEMENS S7-226PLC完成,PLC采用循環掃描方式工作,當定時時間到時,執行數據采集或PID控製任務,完成現場的信號控製。
計算機的監控軟件采用VB編製,利用MSComm控件完成串口數據通訊,通訊遵循的協議為PPI協議。
PPI協議西門子的PPI(Point to Point)通訊協議采用主從式的通訊方式,一次讀寫操作的步驟包括:首先上位機發出讀寫命令,PLC作出接收正確的響應,上位機接到此響應則發出確認申請命令,PLC則完成正確的讀寫響應,回應給上位機數據。
這樣收發兩次數據,完成一次數據的讀寫[5]。
其通訊數據報文格式大致有以下幾類:1、讀寫申請的數據格式如下:SD LE LER SD DA SA FC DASP SSAP DU FCS ED SD:(Start Delimiter)開始定界符(68H)LE:(Length)報文數據長度LER:(Repeated Length)重複數據長度SD: (Start Delimiter)開始定界符(68H)SA:(Source Address)源地址,指該地址的指針,為地址值乘以8DA:(Destination Address)目標地址,指該地址的指針,為地址值乘以8FC:(Function Code)功能碼DSAP:(Destination Service Access Point)目的服務存取點SSAP:(Source Service Access Point)源服務存取點DU:(Data Unit)數據單元FCS:(Frame Check Sequence)校驗碼ED:(End Delimiter)結束分界符(16H)報文數據長度和重複數據長度為自DA至DU的數據長度,校驗碼為DA至DU數據的和校驗,隻取其中的末字節值。
在讀寫PLC的變量數據中,讀數據的功能碼為6CH,寫數據的功能碼為7CH。
2、PLC接收到讀寫命令,校驗後正確,返回的數據格式為E5H3、確認讀寫命令的數據格式為:SD SA DA FC FCS ED其中SD為起始符,為10HSA為數據源地址DA為目的地址FC為功能碼,取5CHFCS為SA DA FC的和的末字節ED為結束符,取16HPPI協議的軟件編製在采用上位機與PLC通訊時,上位機采用VB編程,計算機采用PPI電纜或普通的485串口卡與PLC的編程口連接,通訊係統采用主從結構,上位機遵循PPI 協議格式,發出讀寫申請,PLC返回相應的數據。
程序實現如下:1、串口初始化程序:mPort = 1MSComm1.Settings = "9600,e,8,1"MSComm1.InputLen = 0MSComm1.RThreshold = 1MSComm1.InputMode = comInputModeBinaryPPI協議定義串口為以二進製形式收發數據,這樣報文的通訊效率比ASCII碼高。
2、串口讀取數據程序,以讀取VB100數據單元為例:Dim Str_Read(0 To 32) ‘定義發送的數據為字節為元素的數組。
Str_ Read (32) = &;H16 ‘相應的數組元素賦值,按照以下格式:Str_ Read (29) = (100*8) \ 256 ‘地址為指針值,先取高位地址指針Str_ Read (30) = (100*8) Mod 256 ‘取低位地址指針Str_ Read (24) = 1 ‘讀取的數據長度(Byte的個數)For I=4 to 30Temp_FCS = Temp_FCS Str_Read(i)Next IStr_Read(31)= Temp_FCS Mod 256 ‘計算FCS校驗碼,其它數組元素賦值省略。
68 1B 1B 68 2 0 6C 32 1 0 0 0 0 0 E 0 0 4 1 12 A 10 2 0 1 0 1 84 0 3 20 8B 16PLC返回數據E5 後,確認讀取命令,發送以下數據:10 2 0 5C 5E 16然後上位機VB程序接受到以下數據:68 16 16 68 0 2 8 32 3 0 0 0 0 0 2 0 5 0 0 4 1 FF 4 0 8 22 78 16首先識別目標地址和源地址,確認是這次申請的返回數據,然後經過校驗檢查,正確後解析出第26號數據(&;H22)即為VB100字節的數據。
3、串口寫入數據程序,以寫VB100數據單元為例:Dim Str_Write(0 To 37) ‘定義發送的數據為字節為元素的數組。
Str_Write (37) = &;H16 ‘相應的數組元素賦值,按照以下格式Str_Write (35) = &;H10 ‘要寫入的數據值68 20 20 68 2 0 7C 32 1 0 0 0 0 0 E 0 5 5 1 12 A 10 2 0 1 0 1 84 0 3 20 0 4 0 8 C B9 16PLC返回數據E5 後,確認寫入命令,發送以下數據:10 2 0 5C 5E 16然後上位機VB程序接受到以下數據:68 12 12 68 0 2 8 32 3 0 0 0 0 0 2 0 1 0 0 5 1 FF 47 16這是PLC正確接收並寫入信息的返回數據。
4、串口接收程序:在數據接收程序中,利用VB中MSComm控件,一次接收緩衝區中的全部數據,存放到數組形式的暫存單元中,然後分析每個元素的值,得到讀寫的數據。
Dim RCV_Array() As ByteDim Dis_Array As StringDim RCV_Len As LongRCV_Array = MSComm1.Input ‘取出串口接收緩衝器的數據。
RCV_Len = UBound(RCV_Array)ReDim Temp(0 To UBound(RCV_Array))For i = 0 To RCV_LenDis_Array = Dis_Array &; Hex(RCV_Array (i)) &; " "Next iText1.Text = Dis_Array ‘接收到的數據送顯示。
在程序的讀寫過程中,一次最大可以讀寫222個字節,目前給出的數據讀寫為整數格式。
數據類型Str_ Read(27)S 04HSM 05HI 81HQ 82HM 83HV 84H以上程序,是以讀寫PLC的V變量區為例,利用PPI 協議還可以讀寫S7-200PLC中的各種類型數據,包括I、Q、SM、M、V、T、C、S等數據類型,能夠直接讀出以上變量中的位、字節、字、雙字等,其中讀位變量時,是讀取該位所在的字節值,然後上位機自動識別出該位的值。
按照讀寫的數據類型,其中Str_ Read(27)的值各不同:在控製係統中,PLC與上位計算機的通訊,采用了PPI通訊協議,上位機每0.5秒循環讀寫一次PLC。
PLC編程時,將要讀取的檢測值、輸出值等數據,存放在PLC的一個連續的變量區中,當上位機讀取PLC 的數據時,就可以一次讀出這組連續的數據,減少數據的分次頻繁讀取。
當修改設定值等數據時,進行寫數據的通訊操作。
更多信息:http://www西門子S7-200 PLC之PPI通訊協議西門子PPI通訊協議S7-200 PLC之PPI協議通過硬件和軟件偵聽的方法,分析PLC內部固有的PPI通訊協議,然後上位機采用VB編程,遵循PPI通訊協議,讀寫PLC數據,實現人機操作任務。
這種通訊方法,與一般的自由通訊協議相比,省略了PLC的通訊程序編寫,隻需編寫上位機的通訊程序資源S7-226的編程口物理層為RS-485結構,SIEMENS提供MicroWin軟件,采用的是PPI(Point to Point)協議,可以用來傳輸、調試PLC程序。
在現場應用中,當需要PLC與上位機通訊時,較多的使用自定義協議與上位機通訊。
在這種通訊方式中,需要編程者首先定義自己的自由通訊格式,在PLC中編寫代碼,利用中斷方式控製通訊端口的數據收發。
采用這種方式,PLC編程調試較為煩瑣,占用PLC 的軟件中斷和代碼資源,而且當PLC的通訊口定義為自由通訊口時,PLC的編程軟件無法對PLC進行監控,給PLC程序調試帶來不便。
SIEMENS S7-200PLC的編程通訊接口,內部固化的通訊協議為PPI協議,如果上位機遵循PPI協議來讀寫PLC,就可以省略編寫PLC的通訊代碼。
如何獲得PPI協議?可以在PLC的編程軟件讀寫PLC數據時,利用第三個串口偵聽PLC的通訊數據,或者利用軟件方法,截取已經打開且正在通訊的端口的數據,然後歸納總結,解析出PPI協議的數據讀寫報文。
這樣,上位機遵循PPI協議,就可以便利的讀寫PLC內部的數據,實現上位機的人機操作功能。
軟件設計係統中測控任務由SIEMENS S7-226PLC完成,PLC采用循環掃描方式工作,當定時時間到時,執行數據采集或PID控製任務,完成現場的信號控製。
計算機的監控軟件采用VB編製,利用MSComm控件完成串口數據通訊,通訊遵循的協議為PPI協議。