S7-200系列PLC的PPI和MPI协议

    SIMATIC S7系列PLC的网络层次结构由4级组成，如图6-3所示。由下到上依次是：过程测量与控制级、过程监控级、丁厂与过程管理级和公司管理级。    这个4级结构构成了SIMATIC网络金字塔，它由3级总线复合而成。    最底一级采用AS-i级总线：负责与现场传感器和执行器的通信，也可以是远程I/O总线，负责PLC与分布式I/O模块之间的通信。    中间一级采用PROFIBUS级总线：它采用令牌方式与主从轮询相结合的存取控制方式，可实现现场、控制和监控3级的通信。中间级也可采用主从轮询存取方式的主从式多点链路。    最高一级采用工业以太网( Ethernet)：使用通用协议，负责传送生产管理信息。
    图6-3     S7系列PLC网络结构    S7系列PLC中的S7-200 CPU支持多种通信协议。根据所使用的S7-200 CPU，网络可以支持一个或多个协议，包括通用协议和公司专用协议。专用协议包括：点到点( Point-toPoint)接口协议(PPI)、多点(Multi-Point)接口协议(MPI)、自由通信接口协议、PROFIBUSDP协议和USS协议。    这两种协议都是通过令牌环网实现，令牌环网遵守欧洲标准EN50170中的过程现场总线标准，是异步、基于字符的协议，带有起始位、8位数据、偶校验和一个停止位。通信帧由特殊的起始和结束字符、源地址和目的地址、帧长度和数据完整性检查等部分组成。只要数据传输速率相同，两个协议可以在一个网络中同时运行，而不相互影响。    PPI通信协议是西门子专门为S7 -200系列PLC开发的一个通信协议。可以通过两芯屏蔽双绞线进行联网。数据传输速率为9.6kbit/s、19.2kbit/s和187.5 kbit/s。S7 -200的编程口即为网络通信接口。    PPI是一个主／从协议。在这个协议中，主站（其他CPU、西门子编程器或TD200）给从站发送申请，从站响应。从站不初始化信息，只是当主站发出申请或查询时，从站才响应。网络上的所有S7-200 CPU都作为从站，如图6-4所示。
    图6-4    S7-200系列PLC PPI网络    S7 -200可以通过内置接口连接到MPI网上。内置接口可以是CPU的通信口，也可以是EM227扩展通信模块。应用MPI组成的网络通信的波特率为19.2 kbit/s或187.5kbit/s。S7-200可以通过MPI网与S7-300/400 CPU进行通信。S7-200 CPU在MPI网中作为从站，S7-200之间不能通信。    注意：MPI协议可以是主／主协议或主／从协议，协议如何操作有赖于设备类型。如果设备是S7-300 CPU，那就建立主／主连接，因为所有的S7-300 CPU都是网站主站。如果设备是S7-200 CPU，那么就建立主／从连接，因为S7-200 CPU都是从站。    MPI总是在两个已经建立连接的设备之间相互通信，这种连接可能是两个设备之间的非固定连接，另一个主站不能干涉两个设备之间已经建立的连接，如为了应用，可以建立一个短时间暂时连接，也可以建立一个无限保持的连接或断开，其网络结构如图6-5所示。
    图6-5    S7 -200系列PLC MPI网络