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PPI多台主设备电缆网络通信及HMI设备网络通信

PLC网络的组成

  1.组建PLC网络的注意事项

  在构建一个PLC网络时，应注意避免将低压信号线、通信电缆、AC导线和大电流DC导线放置在同一个接线盒中。应始终成对布线，导线采用中性导线或通用导线，并用热电阻线或信号线进行配对。因为S7-200CPU的通信端口不绝缘，所以，应使用RS-485中继器或EM277模块以确保网络的绝缘。

  具有不同参考电位的互联设备将可能导致有电流通过互联电缆。这种电流可能导致

  通信出错，甚至可能损坏设备。须确保通过通信电缆连接的所有设备均具有公共参考电势，或对其进行绝缘处理，以避免因具有不同参考电位而产生的电流。

  2.设置网络的距离、传输率和电缆

  网络段的*大长度取决于两个因素:绝缘和波特率(见表6-5)。

  当连接不同接地电位的设备时，需要进行绝缘处理。如果接地点在物理上相隔较远的距离，就可能存在不同的接地电位。甚至在较短的距离内，大型设备的负荷电流也可能引起接地电位的差异。

  1)在网络上使用中继器

  RS-485中继器提供了用于网络段的偏差和终端。使用中继器的作用如下:

  (1)为增加网络的长度使用一个中继器，能够将网络长度扩展50m。如果连接了相互之间没有任何其他节点的两个中继器，如图6-38所示，则可将网络扩展到波特率所允许的*大电缆长度。在一个网络中，*多可串联使用9个中继器，但网络的总长度不能超过9600m。

  (2)为在网络中添加设备每段网络*多可有传输率9.6kbaud、*大连接长度50m的32个设备。使用中继器可以给网络添加另一个网络段(32个设备)。

  (3)为使不同的网络段之间电气绝缘，使用中继器可以把具有不同接地电位的网络段隔开。网络绝缘性能的提高可以提高传输的质量。

  即使没有为其分配网络地址，网络上的中继器仍默认为网络段上的节点之一。

  2)网络电缆的选择

  S7-200网络使用符合RS-485标准的双绞线电缆，网络电缆的一般规格见表6-6。使用网络电缆，在一个网络段上*多可连接32个设备。

  3.接头插针分配

  S7-200CPU上的通信端口为与RS-485兼容的9针微型D形连接器，它符合在欧洲标准EN 50170中所定义的PROFIBUS标准。S7-200通信端口的插针分配见表6-7。

  4.偏置并端接网络电缆

  西门子公司提供了两种类型的网络连接器，可用来方便地将多个设备连接到网络:标准网络连接器和包含有编程端口的连接器，该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。编程端口连接器将把所有信号(包括电源插针)从S7-200完全传递到编程端口，它特别适用于连接由S7-200供电的设备，如TD200人机界面设备。

  两种连接器都有两套终端螺丝，分别用来连接出/入的网络电缆。两种连接器还具有转换开关，以便有选择地偏置和端接网络。网络电缆的偏置和端接如图6-39所示。

  5.选择用于网络的PPI多台主设备电缆或CP卡

  STEP 7-Micro/WIN支持RS-232/PPI多台主设备电缆和USB/PPI多台主设备电缆以及允许编程站(计算机或SIMATIC编程设备)作为网络主设备的多个CP卡，见表6-8。

  对于*高187.5 kbaud的波特率，PPI多台主设备电缆提供STEP 7-Micro/WIN与S7-200CPU或S7-20O网络之间*简单、*经济的连接。这两个型号的PPI多台主设备电缆均可使用，并都可用于STEP7-Micro/WIN与S7-200网络之间的本地连接。

  USB/PPI多台主设备电缆是一种即插即用设备，可用于支持USBV1.1端口的PC。在支持*高以187.5 kbaud波特率进行通信时，它将提供PC和S7-200网络之间的绝缘。连接好电缆，选择PC/PPI电缆作为接口、选择PPI协议，并在“PC连接”标签中将端口设置为USB即可。在使用STEP7-Micro/WIN时，每次只能有一个USB/PPI多台主设备电缆连接

  到PC.

  RS-232/PPI多台主设备电缆具有8个DIP开关，这些开关中有两个将用于配置运行STEP 7-Micro/WIN时的电缆:

  (1)若将电缆连接到PC，则选择PPI模式(5号开关=1)和本地操作(6号开关=0)。

  (2)若将电缆连接到调制解调器，则选择PPI模式(5号开关=1)和远程操作(6号开关=1)

  选择PC/PPI电缆作为接口，在“PC连接”标签下选择使用的RS-232端口。在PPI标签下，选择站地址和网络波特率。不需要进行其他选择，因为RS-232/PPI多台主设备电缆下的协议选择是自动的。

  USB/PPI和RS-232/PPI多台主设备电缆都具有LED，LED表示PC通信活动以及网络通信活动的指示:

  (1)Tx LED指示电缆正在传输信息给PC。

  (2)Rx LED指示电缆正在接收来自PC的信息。

  (3)PPILED指示电缆正在传输网络上的数据。因为多台主设备电缆是令牌的持有者，因此，一旦STEP7-Micro/WIN启动通信，PPILED就将连续地闪烁。断开与STEP7-Micro/WIN的连接时，PPILED也将关闭。在等待加入网络时，PPILED将以1Hz的频率闪烁。

  CP卡包含有帮助编程站管理多台主设备网络的专用硬件，并可支持多个波特率下的不同协议。每个CP卡都提供有一个单独的RS-485端口，用于与网络的连接。CP5511PCMCIA卡具有一个适配器，可提供9插针D型端口。电缆的一端连接到CP卡的RS-485端口，电缆的另一端连接到网络上的编程端口连接线。

  如果使用的是具有PPI通信功能的CP卡，则STEP7-Micro/WIN将不支持在同一CP卡上同时运行的两个不同的应用程序。在通过CP卡将STEP7-Micro/WIN连接到网络之前，必须关闭其他应用程序。如果使用MPI或PROFIBUS通信，则允许多个STEP7-Micro/WIN应用程序通过网络同时进行通信

  6.在网络上使用HMI设备

  S7-200 CPU支持西门子公司以及其他厂商的各种型号的HMI设备。当这些HMI设备中的某些设备(如TD200或TP070)不允许选择设备所使用的通信协议时，其他设备(例如OP7和TP170)将允许选择该设备的通信协议。

  如果HMI设备允许选择通信协议，需要注意以下几点:

  (1l)对于与S7-200CPU通信端口相连接的HMI设备，当网络上没有任何其他设备时，可以为HMI设备选择PPI协议或MPI协议。

  (2)对于与EM277PROFIBUS模块相连接的HMI设备，即可选择MPI协议，也可选择PROFIBUS协议。

  如果具有HMI设备的网络包含有S7-300或S7-400 PLC，则为HMI设备选择MPI协议。如果具有HMI设备的网络是一个PROFIBUS网络，则为HMI设备选择PROFIBUS协议，并选择与PROFIBUS网络上其他主设备兼容的配置文件。

  (3)对于与已经配置为主设备的S7-200CPU通信端口相连接的HMI设备，则为HMI设备选择PPI协议。PPI**协议是**选择，因为MPI和PROFIBUS协议不支持S7-200CPU作为主设备。