S7-200系列PLC通信的数据格式、网络结构以及通信

    在使用S7-200进行网络连接，与其他设备进行通信前，需要了解S7-200通信的基础知识，本节艾特贸易网将详细介绍S7-200的数据格式、网络结构以及通信设备。    1．字符数据格式    S7-200采用异步串行通信方式，可以在通信组态时设置10位或11位的数据格式传送字符。    (1) 10位字符数据：1个起始位，8个数据位，无校验位，1个停止位。传送速率一般为9600bit/s。    (2) 11位字符数据：1个起始位，8个数据位，1个校验位，1个停止位。传送速率一般为9600bit/s，或者19 200bit/s。    2．网络层次结构    按照国际和国家标准，以ISO/OSI为参考模型，SIMATIC提供了各种开放的、应用于不同控制级别的工业环境的通信系统，统称为SIMATIC NET。SIMATIC NET定义了如下的内容：网络通信的物理传输介质、传输元件及相关的传输技术、在物理介质上的传输数据所需的协议和服务、PLC及PC机联网所需的通信模块（通信处理器CP“Communication Processor”)等。SIMATIC NET提供了各种通信网络来适应不同的应用环境。不同的通信网络，组成了网络通信的金字塔结构，如图6-10所示。在图6-10中，S7-200既通过现场总线PROFIBUS与上层的PLC进行通信组成一个通信网络，又通过执行器总线AS-1与下层的执行部件组成通信网络。
    图6-10    网络通信的金字塔结构    3．通信设备    (1)通信电缆    S7-200的通信电缆主要有网络电缆和PC/PPI电缆两种。    ①网络电缆。    网络电缆是PROFIBUS DP网络使用RS-485标准屏蔽双绞线电缆，在一个网络段上，该网络最多连接32台设备。根据波特率不同，网络段的最大长度可以达到1200m，见表6-2。    表6-2    PROFIBUS DP网络段中的最大电缆长度
    ②PC/PPI电缆。    S7-200通过PC/PPI电缆连接计算机及其他通信设备，PLC主机侧是RS-485接口，计算机侧是RS-232接口，电缆的中部是RS-485/RS-232适配器，在适配器上有4个或5个DIP开关，用于设置波特率、字符数据格式及设备模式，其连接方式如图6-11所示。
    图6-11    PC/PP1电缆的连接方式    当数据从RS-232传送到RS-485时，PC/PPI电缆是发送模式，当数据从RS-485传送到RS-232时，PC/PPI电缆是接收模式。如果在RS-232检测到有数据发送时，电缆立即从接收模式切换到发送模式；如果RS-232的发送线处于闲置的时间超过电缆切换时间时，电缆又切换到接收模式。    如果在自由通信时使用了PC/PPI电缆，为保证数据从RS-485传送到RS-232，在用户程序中必须考虑从发送模式到接收模式的延迟（电缆切换时间），电缆切换时间见表6-3。    表6-3    电缆切换时间
    (2)通信端口    S7-200 CPU上的通信端口为与RS-485兼容的9针微型D型连接器，它符合欧洲标准EN50170中所定义的PROFIBUS标准，表6-4显示了提供通信端口的RS-485引脚图．并描述了通信端口的分配。S7-200 CPU221、CPU222和CPU224均有一个RS-485串行通信端口，定义为端口0，CPU226有2个RS-485端口，分别定义为端口0和端口1。    表6-4    RS-485端口
    (3)网络连接器    网络连接器用于将多个设备连接到网络中。网络连接器有两种类型，一种是标准网络连接器，另一种是包含编程端口的连接器。带有编程端口的连接器允许将编程站或HMI设备连接到网络，且对现有网络连接没有任何干扰，把所有信号（包括电源插针）从S7-200完全传递到编程端口，特别适用于连接从S7-200取电的设备（如TD200）。    (4)网络中继器    在PROFIBUS DP网络中，一个网络段的最大长度是1200m，用网络中继器可以增加传输距离。一个PROFIBUS DP网络中，最多可以有9个网络中继器，每个网络中继器最多可接32个设备，但是网络的最大长度不能超过9600m。    (5)调制解调器    当计算机（编程器）距离PLC主机很远时，可以用调制解调器进行远距离通信。