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 西门子PLC的MPI通讯详解随着科技的进步，智能化芯片的发展逐渐成熟起来设备的智能化程度也相应提高，随之智能化设备之间基于开放标准的现场总线构成的自动化控制系统也逐渐成熟起来。， 于是西门子PLC除了使用工业以太网和profibus。在我们常用的编程、组态、通讯还用到了MPI、ASI等。这些协议实现西门子PLC主机与智能从站之间的通讯，甚至兼容符合第三方产品的通讯协议。西门子通讯大致有MPI网络通讯、PROFIBUS网络通讯、工业以太网通讯这三种。

S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。如：冲压机床，磨床，印刷机械，橡胶化工机械，中央空调，电梯控制，运动系统。S7-200系列PLC可提供5个不同的基本型号的8种CPU供您使用。S7-200 CPU的技术指标数字量输入/输出模块用于处理自动化系统中的数字量输入/输出任务。 可通过这些模块连接数字量传感器和执行器使用数字量输入/输出模块给用户提供以下优点适应性采用的模块组合方式，可以匹配控制任务所需的输入/输出的点数。 不需要过多的投资 灵活的过程信号连接可使用各种不同的数字量执行器和传感器，将自动化系统连接到过程控制中数字量输入/输出模块具有下列机械特性紧凑型设计坚固的塑料机壳里包括：绿色 LED，用于指示输入/输出的信号状态 前连接器插座，通过前门保护前门上的标签区连接器针脚分配，用于在前门内部进行配线安装方便模块安装在 DIN 导轨上并通过总线连接器连接到相邻模块。没有插槽规则；输入地址由插槽决定当在 ET 200M 分布式 I/O 系统中与有源总线模块一起使用时，可以对数字量输入/输出模块进行热插拔，而不会有任何反应。其它模块继续工作。方便用户接线装置单元通过连接器连接。当*连接模块时，编码设备锁定在连接器中，这样该连接器只能适合于同样类型的模块。更换模块时，对于新的同类型模块，可原封不动保持前连接器的接线状态。这样可以避免在更换模块的过程中将已接线的前连接器插入到错误模块中SIEMENS 可编程控制器

一、概述
在自动化项目中，用户使用西门子PLC S7-200系列时，经常会用到通讯模块来完成数据交换。西门子 S7-200系列的通讯模块常使用CP243-1，本文下面对它的使用做一个简要说明。二、西门子PLC S7-200通讯模块使用方法用户使用西门子PLC S7-200通讯模块CP243-1时，需注意以下几种情况：1. 在硬件安装时，如果对于西门子PLC S7-200较早型号的CPU（订货号含有2BD22）需要CP243-1紧靠在CPU右侧进行安装；如果是西门子PLC S7-200新型号的CPU（订货号含2BD23），则可将CP243-1放置在任意位置。2. 用户可以通过编程软件STEP 7 MicroWIN V4.0进行配置和程序下载；3. 在STEP 7 MicroWIN V4.0中，用户可通过“以太网配置向导"对CP243-1进行配置；4. 注意在程序下载时，需要将CP243-1的IP地址和PC的IP地址设定为同一网CP243IP，而PC的IP地址为；5. 用户在*次通过PC下载程序时，需要使用PC/PPI电缆进行下载；6. 使用PC/PPI电缆下载后，以后再下载时，可以通过网线连接CP243-1与PC进行，并使用TCP/IP协议下载。这里需要注意的是，西门子PLC S7-200系列的通讯模块CP243-1下载时与S7-300系列的通讯模块CP343-1的不同之处。CP343-1可以通过网线与PC连接后直接下载，而不需要首先使用编程电缆进行下载。

西门子PLC S7-200的USB/PPI编程电缆是用户在PC端将程序下载到S7-200CPU的连接电缆，它在使用过程中需要注意以下几个方面：1. 西门子S7-200的USB/PPI编程电缆一端连接在PC的USB口上面，另外一端连接在西门子PLC S7-200CPU的端口上；2. 用户使用西门子PLC S7-200的编程软件STEP 7 MicroWIN V4.0进行程序设计，并通过该软件进行程序的下载；3. 对于西门子PLC S7-200的编程软件，如果版本较高的话，一般使用V4.0 SP5以上版本，软件会自带编程电缆的驱动程序，无需另行安装；4. 建议用户使用WinXP SP3英文版系统，或者Win7 Professional以上的系统，对西门子PLC S7-200的编程软件STEP 7 MicroWIN V4.0的支持较好；5. 如果PC端无法识别西门子S7-200的USB/PPI编程电缆，需要安装这款电缆的驱动程序；6. 在下载程序时，使用西门子PLC S7-200的编程软件STEP 7 MicroWIN V4.0对PLC的CPU进行搜索，检测到CPU后才可以进行下载操作。
三、小结，用户可以在使用西门子PLC S7-200系列时，注意其编程电缆的使用方法。用户可以参照本文提供的注意事项进行操作，如果需要更多的了解西门子PLC及其模块，编程电缆的相关用法，请，我们会更好的提供相关。

在自动化控制系统中，为了对风机和泵类负载更好的控制，我们经常会使用到变频器，通过改变频率来实现对电机转速的控制。在小型的自动化项目解决方法中，常用的西门子PLC是S7-200系列，如果使用变频器控制，需要将S7-200和变频器之间进行通讯。本文下面以西门子PLC S7-200系列和西门子变频器MM420系列为例，说明它们之间通讯的方法。
二、西门子PLC与西门子变频器通讯方式
用户在使用西门子PLC S7-200系列和西门子变频器MM420系列时，需要按照如下的方法进行配置：
1. 对于西门子PLC S7-200，需要使用编程软件STEP 7 MicroWIN V4.0 SP9，在“设置PC/PG接口"中，选择“PC/PPI cable"项，这是为了下载程序时，使用S7-200的编程电缆；
2. 在编程软件STEP 7 MicroWIN V4.0 SP9的“库"中，添加USS协议库文件；添加方式可以选中“库"，然后右击鼠标，选择“添加/删除库"，然后选择相应的库文件进行添加；
3. 使用通讯电缆将西门子PLC S7-200与西门子变频器MM420进行连接，从而实现USS通讯。连接方式为S7-200CPU端口的3和8管脚，对应MM420的14和15管脚；
4. 在西门子变频器MM420端设置好相关参数：P0700（命令源）；P1000（频率设定值）；P2010[2]（USS通讯波特率）；P2011[2]（USS地址）等；
5. 在S7-200的编程软件STEP 7 MicroWIN V4.0 SP9中，调用USS库中的“USS_INIT"功能块，对USS通讯进行初始化；
6. 在S7-200的编程软件STEP 7 MicroWIN V4.0 SP9中，调用USS库中的“USS_CTRL"功能块，对变频器运行时需要的参数进行设置；
7. 在S7-200的编程软件STEP 7 MicroWIN V4.0 SP9的“程序块"的“库"中，为USS功能块分配地址，选择“建议地址"后，点击“确定"；
8. 使用S7-200编程电缆编译并下载程序；
9. 下载程序后，对程序中的参数进行监控，例如：在状态表中，将“RUN"置为1，并且设定相应的“速度给定"，此时变频器就可以按照相应的频率工作了。

现在好多工业自动化都能看到PLC的身影，就来谈S7-300PLC的功能特点。

1.S7-300PLC的主要功能和基本结构

S7-300PLC的主要功能是：(1)S7-300PLC具有高速的指令处理功能，指令的处理时间在0.1-0.6us之间，相对于小型PLC处理指令时间大大缩短了，提高了处理速度。（2）拥有人机界面（HMI），S7-300PLC里面有集成人机界面，非常方便用户使用，这样就可以减少人机对话的编程量。（3）具有很强的诊断功能,S7-300PLC的中央处理器（CPU）能够自我诊断，可以智能连续的检测系统是否有故障，也能纪录录系统运行中的错误。（4）具有很别的安全加密和口令保护功能，可以有效保护用户的信息安全，防止信息被窃取和利用。S7-300PLC是中小型PLC,属于模块式PLC,S7-300PLC多可以扩展32个模块。S7-300可以组成MPI、PROFIBUS和工业以太网等。西门子S7-300PLC主要由多种机架、不同的CPU模块、各种信号的模块、各种不同功能的模块、输入和输出接口模块、通信处理器、供电电源模块和友好的编程器设备组成[21]。如图2-1

图2-1 PLC 控制系统示意图

中央处理器也叫CPU,CPU是PLC的核心部件。由于CPU是PLC的控制系统的控制和运算中心，因此它能够完成多项任务如下：（1）能够完成接收和存储从用户从编程器中输入的数据和程序。（2）能够有效判断用户编程中是否有错误，不合法的，也能判断电源及内部电路是否有工作故障。（3）能够接收设备的信号，比如开关量信号和模拟量信号。（4）能够按要求执行用户的程序，比输出需要的，系统要求的控制信号。（5）当然CPU还承担着和外部设备以及计算机进行通讯。

西门子S7-300PLC有一个用于编程的 RS-485 接口，除此之外有的PLC还拥有PROFIBUS-DP 的接口或用于PtP串行通信接口，西门子S7-300PLC能够建立一个MPI即是多点接口的网络或者是DP网络。系统存储器使用只读存储器EPROM，只能读，好比计算机的操作系统一样，不能随意更改，是用来存储系统的程序的。用户存储器一般有电池维持的RAM，用来存储用户编程的程序。当用户编译调试后可固化在EPROM或者E^2-PROM中。而功能存储器一般能够存储定时值，计数值，模拟量以及数字量等状态标志的数据，一般放在随机读写存储器RAM中[21]。

PLC的输入输出接口，即I/O口是与外部现场生产设备的接口相连的。这样输入口就能接收到外部的行程开关，按钮及传感器的信号。而输出口能够控制信号从而直接或者间接控制着驱动着信号灯，电磁阀和继电器等现场生产设备。

PLC有两种供电电源，有直流DC24V,也有交流AC220，这两种可供用户选择。

编程器是用户用来编程用户程序的，是PLC的外部设备，可分为简易型和智能型两种，早的简易型编程器是用在小型PLC上面，只能联机编程，不能直接用梯形图，需要把梯形图转化为语句表，这样才能下载到PLC中。智能型编程器能够用梯形图编程。

2.S7-300PLC的特点

西门子可编程控制器S7-300PLC是属于模块化结构设计的中型PLC。S7-300PLC有标准环境型和环境条件扩展型两大类。标准环境型的温度范围在0-60摄氏度之间，环境条件扩展型温度范围是零下25摄氏度到零上70摄氏度之间，具有耐振动和抗污染的特性。它的特点有：a.编程方法简单易学b.拥有简单而且实用的分布式结构及通用的网络能力；c.功能和d.深得用户喜爱，这源于配套齐全，用起来顺手方便e.出故障维修起来相当方便；f.在复杂工业环境情况下抗干扰能力强可靠g.配套有各种不同的功能模块方便使用；h.统的设计，安装，调试工作量少;i.维修工作量小，维修方便；j.体积小，耗能低.

Smart系列CPU的命名遵循如下规则:

比如上图中的"CPUSR40"：大写字母"S"是"Stardard"的缩写，表示该产品是标准型；字母"R"是"Relay"的缩写，表示其输出方式为继电器，供电方式为交流电（AC）；数字"40"表示其IO点数的总数为40个，输入/输出点的比例为3比2，因此该模块有24个输入点，16个输出点；

晶体管输出类型以字母"T"表示，比如"CPUST40"，字母"T"是"Transistor"的缩写，表示该产品为直流电源供电/晶体管输出型；

紧凑型CPU，其名称用"C"表示，比如"CPUCR60s"：大写字母"C"是"Compact"的缩写，表示紧凑型；字母"R"是Relay的缩写，表示该产品为交流电供电/继电器输出型；末尾的小写"s"是"串口（serial）"的意思，表示该产品仅支持串口下载；

对于Smart系列紧凑型的产品，可以使用TD400C作为人机界面。TD400C使用RS485与Smart系列进行通信，仅支持文本显示，如下图：

对于Smart的标准型产品，可以使用SmartLine系列触摸屏作为人机界面。SmartLine系列触摸屏包括7寸(800×480)和10寸(1024×600)两种，集成以太网口，可以与Smart标准型PLC进行通讯；支持ModbusRTU协议；支持图片显示，可用WinCCFlexibleSMART进行组态

Smart系列PLC支持SINAMICSV20系列变频器和V90系列伺服驱动系统，这方面我们以后慢慢聊。

前面的文章我们以ST40为例，介绍了西门子S7-200Smart系列PLC的CPU模块。CPUST40模块本身集成了24个数字量输入（DI）和16个数字量输出（DO），在IO点数不超过该范围的项目中，可以直接使用CPU本身集成的数字量输入/输出通道。但是，如果项目的IO点数超过了CPU集成的点数范围怎么办呢？CPU本身集成的是数字量输入/输出，如果现场需要处理模拟量信号又该怎么办呢？答案是：使用S7-200Smart系列PLC的扩展模块（当然，还可以使用信号板）