西門子G120變頻器2.2千瓦

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S7-200PC/PPI電纜

通過PC/PPI電纜的編程通信是為常見的S7-200編程方式，很多人也在此遇到問題。

影響通信的因素很多，要順利通信首先需要注意：

• 檢查Micro/WIN和Windows操作系統的版本兼容性
  
  未經西門子版本兼容測試的往往有通信問題。
   
• 使用西門子的原裝PC/PPI電纜
  
  包括用于連接PC機RS232串口的RS232/PPI電纜，和連接USB口的USB/PPI電纜。

2.1 為什么要使用SIEMENS的編程電纜

西門子目前提供兩種串口編程電纜，統稱為PC/PPI電纜：RS-232/PPI電纜和USB/PPI電纜。

我們強烈建議用戶使用西門子生產的上述兩種原裝電纜，也有義務告知用戶從中所能獲得的好處：

• 安全：西門子原裝PC/PPI電纜的兩個通信端口在電氣上是隔離的。這就意味著編程計算機和PLC通信口之間的共模干擾不會造成雙方通信口硬件的損壞，或者通信斷續。在必須帶電拔插電纜的情況下，原裝電纜提供了可靠的保障
• 穩定：原裝電纜針對西門子的通信協議進行了專門設計、優化，其穩定性和抗干擾能力出色
• 高速：使用原裝電纜可以工作在187.5K通信速率下，充分發揮PLC和HMI通信口的潛力，不會制約整個網絡的通信速度
• 完備：原裝智能多主站電纜能夠*支持西門子的PPI網絡協議，如多主站通信功能，配合西門子的軟、硬件使用，不會發生編程、監控時在某些情況下無法通信的問題

2.2 RS232與USB的PC/PPI電纜

S7-200 CPU有其的低成本編程電纜，統稱為PC/PPI電纜，用于連接PC機和CPU上的RS-485通信口，可用做STEP 7-Micro/WIN對CPU 的編程調試，或與上位機做監控通信、或與其他具有RS-232端口的設備之間作自由口通信。

西門子提供的所有用于S7-200的編程電纜，長度都是5米。

目前西門子提供兩種PC/PPI編程電纜，它們是：

• RS-232/PPI電纜（訂貨號6ES7 901-3CB30-0XA0）：智能多主站電纜，連接S7-200 CPU/EM277通信口和計算機RS-232串口，作為編程或數據通信電纜；同時也可以用于連接TP170 micro和安裝了WinCC flexible (micro)的計算機RS-232串口，作為配置畫面下載電纜
• USB/PPI電纜（訂貨號6ES7 901-3DB30-0XA0）：智能多主站電纜，用于連接計算機的USB通信口與S7-200 CPU/EM277通信口做編程或數據通信電纜

 用于S7-300/400編程的PC串口電纜（PC-Adapter），不能用于S7-200編程通信

 注意：西門子公司的PC/PPI電纜是帶光電隔離的，不會燒CPU 或PC機的通信口。使用不隔離的自制或假冒的PC/PPI電纜，容易損壞通信口。一般電纜還不支持S7-200 CPU通信端口的高通信速率（187.5K），而且不能支持S7-200的多主站編程模式。

 用計算機串口與CPU通過RS-232/PPI電纜進行編程通信，要求計算機擁有一個UART 16550兼容的串行通信口。有些計算機端口擴展卡上的通信口，Micro/WIN不能直接管理，可能無法通信。

1.多主站RS-232/PPI電纜（6ES7 901-3CB30-0XA0）

圖1. 正版RS-232/PPI電纜及其包裝盒

因為此電纜能夠管理PPI網絡令牌，因而支持多主站PPI網絡。

它有三個綠燈用于指示電纜的運行：RS 232 發送指示（Tx）；RS-232 接收指示（Rx）；RS 485 發送指示(PPI)。

圖2. 正版電纜細部

此種電纜只能在STEP 7-Micro/WIN32 V3.2 SP4以上版本下才能獲得全部的新功能，高波特率可達187.5K。它有兩種工作模式：

• PPI模式：用于編程時，將DIP開關5設置為“1”，其他開關設置為“0”，其波特率可自適應，此時支持多主站網絡通信。
• 自由口模式：只需設置波特率，開關5及其它開關都設為“0”；此時也可以獲得原來普通PC/PPI電纜的功能（不支持多主站）。

 RS-232/PPI電纜還用于TP170 micro和TP070配置下載。此時DIP開關5應為“0”。

2.多主站USB/PPI電纜（6ES7 901-3DB30-0XA0）

圖3. 正版USB/PPI電纜及其包裝盒

此種電纜能夠管理PPI網絡令牌，因而支持多主站PPI網絡。 它支持USB V1.1。用于連接PC機的USB通信口和S7-200。

它有三個綠燈用于指示電纜的運行：USB 發送指示（Tx）；USB接收指示（Rx）；RS 485 發送指示(PPI)。

圖4. 電纜細部

此種電纜只能工作在STEP 7-Micro/WIN32 V3.2 SP4以上版本下，波特率為自適應（高可達187.5K）。它只有一種工作模式即PPI模式，無開關設置。此種電纜不支持自由口通信。

 注意：USB/PPI電纜不能用于TP070（或TP170micro）配置畫面下載（應使用RS-232/PPI電纜并把DIP開關5設置在OFF），也不能用于使用wipeout.exe程序恢復出廠設置，也不能用于S7-200自由口程序，如Modbus RTU協議庫的調試。

3.早期電纜

西門子早期生產的PC/PPI電纜，如6ES7 901-3BF21-0XA0/6ES7 901-3BF30-0XA0，不支持多主站PPI網絡，即在連接有PPI通信主站CPU或TD 200文本顯示器的網絡時，無法通過電纜進行Micro/WIN與CPU的通信。（在CPU執行網絡讀/寫指令時不能用STEP 7 Micro/Win監控也是這個原因）

開關設置：前三個開關按所需波特率進行設置，后三個設為0即可（Micro/WIN編程連接時）。

 西門子生產的電纜都有中間的盒子。

 如果使用老電纜與新版本的編程軟件Micro/WIN，應在PC/PPI Cable的屬性中，取消Advanced PPI和Multi Master Network選項（在Set PG/PC Interface中設置）。

4.使用USB/RS-232串口轉換器

當編程計算機只有USB通信口，沒有RS-232串口時，我們強烈建議客戶使用智能USB/PPI電纜，并將編程軟件升級到當前發布的新版本。

如果堅持使用自己的USB/RS-232串口轉換器，再使用串口PC/PPI電纜，由于轉換器品牌眾多，西門子無法一一測試，不能就遇到的問題提供支持。

遇到這種情況，只有下面的辦法：

• 更換其他USB/RS-232轉換器，再做嘗試
• 使用西門子的USB/PPI電纜

PPI電纜屬性中的這兩項設置與多主站通信功能有關。

隨著計算機技術的發展，僅通過舊型號的PC/PPI電纜已經不能實現多主站通信，因此這兩項設置現在已經沒有用處。

采用新型號電纜，配合Micro/WIN V3.2 SP4以上版本，可以輕松實現多主站通信。因此應當取消上述兩項的選擇：

西門子G120變頻器2.2千瓦
圖5. PC/PPI電纜屬性

 老版本的PC/PPI電纜（6ES7 901-3BF21-0XA0等）是否可以用于為新版本的CPU（23版）編程？

可以。但是受到老版電纜的限制，不能做多主站編程，也只能用到9.6K和19.2K波特率。

2.3 PC/PPI電纜引腳定義

關于PC/PPI電纜的詳細情況，請參考相應的《S7-200系統手冊》，在附錄A中由詳細的介紹。這里只提示關于電纜的一些有趣的細節。

目前銷售的RS-232/PPI多主站電纜（6ES7 901-3CB30-0XA0）與以前銷售的PC/PPI電纜（6ES7 901-3BF21-0XA0）略有區別，比較如下：

表1. RS-232/PPI多主站電纜

1. 本地（DCE）與遠程（DTE）模式在電纜上用DIP開關6選擇，開關位置在“ON”時為DTE模式，在“OFF”時為DCE模式。
2. 這時RTS信號總是為“ON”

 此電纜的RS-232端，4針和6針始終連通，即DTR/DSR是短接的。

表2. PC/PPI電纜（3BF21）

1. DCE與DTE模式在電纜上用DIP開關5選擇，開關位置在“ON”時為DTE模式，在“OFF”時為DCE模式。
2. RTS信號可以用DIP開關6在兩種狀態間選擇：開關為“ON”時為“發送 時為1 ”；開關為“OFF”時為 “總是為1”。

 上述的“本地”模式相當于“DCE”模式；“遠程”模式相當于“DTE”模式。

 所謂DTE和DCE是RS-232通信中的一對設備，參見PC/PPI電纜的DTE/DCE設置。

S7-200支持的通信協議

表1. S7-200系統支持的通信協議略表

 S7-200 CPU上的通信口（Port0，Port1）可以工作在“自由口”模式下。 所謂自由口就是建立在RS-485半雙工硬件基礎上的串行通信功能，其字節傳輸格式為：一個起始位、7位或8位數據、一個可選的奇偶校驗位、一個停止位。凡支持此格式的通信對象，一般都可以與S7-200通信。在自由口模式下，通信協議*由通信對象，或者用戶決定。

網絡通信

一些通信標準只支持一對一的通信方式；另一些支持網絡通信。S7-200支持多種網絡通信方式。

網絡通信協議要比一對一的通信更為復雜。網絡通信對網絡中的設備也有一定的要求，通信設備能否*符合網絡通信協議的要求會影響、制約實現整個網絡通信的完整功能。考察這些網絡通信協議的要求，對于項目的規劃、設計、調試具有重要的意義。選用適當的設備可以有目的地利用網絡通信要求的特點，做到經濟合理。

 在用戶的實際工作中，上述的制約更多地在使用了非西門子的第三方產品時出現。

 S7-200的特點就是支持網絡通信。連接到S7-200編程口的設備都可以認為是連接到了S7-200通信網絡上。一個典型的例子是安裝了編程軟件Micro/WIN的計算機，通過編程電纜與CPU通信口相連，這也可以認為是一個通信網絡。

通信主站和從站

通信協議規定了通信設備在網絡中的角色，可分為：

• 通信從站：從站不能主動發起通信數據交換，只能響應主站的訪問，提供或接受數據。從站不能訪問其他從站。在多數情況下，S7-200在通信網絡中作為從站，響應主站設備的數據請求。
• 通信主站：可以主動發起數據通信，讀寫其他站點的數據。
  S7-200 CPU在讀寫其他S7-200 CPU數據時（使用PPI協議）就作為主站（PPI主站也能接受其他主站的數據訪問）；S7-200通過附加擴展的通信模塊也可以充當主站。

 安裝編程軟件Micro/WIN的計算機一定是通信主站；所有的HMI（人機操作界面）也是通信主站；與S7-200通信的S7-300/400往往也作為主站。

只有一個主站，其他通信設備都處于從站通信模式的網絡就是單主站網絡。單主站網絡的例子有：

• 一個S7-200 CPU和Micro/WIN（編程計算機）的通信
• 一個S7-200 CPU和一個HMI（如TD200）的通信
• 多個CPU聯網（但它們都處于PPI從站模式時），與Micro/WIN的通信
• 多個CPU聯網，網絡上只有一個HMI（如TP170B等）
• 一個CPU使用USS協議與一個或多個西門子驅動裝置通信
• 一個Modbus RTU主站與從站的通信

一個通信網絡中，如果有多個通信主站存在，就稱為多主站網絡。屬于多主站網絡的情況有：

• 一個S7-200 CPU連接一個HMI，同時需要Micro/WIN的編程通信
• S7-200 CPU聯網，有CPU做PPI主站訪問其他CPU的數據，同時需要Micro/WIN編程、監視
• CPU聯網，有兩個以上的CPU做PPI通信主站
• 一個S7-200 CPU連接多個HMI
• 聯網的多個CPU，連接多個HMI
• 上述情況的組合

單主站和多主站網絡的狀態并不總是不變的。例如一個僅包括一個CPU和一個TD200的單主站網絡，如果要與Micro/WIN進行編程通信，它就變成了多主站網絡。

 并不是所有的設備都支持多主站網絡通信！在多主站網絡中，主站要輪流控制網絡上的通信，這就要求它們有交換令牌的能力。不是所有的設備都有這個能力。參見多主站通信能力。

 S7-200 CPU使用自由口通信模式時，既可以做主站，又可以做從站。如S7-200用USS協議控制西門子驅動裝置時是主站；使用Modbus RTU從站指令庫時它就是從站。這說明所謂主、從是由通信協議決定的，用戶在編制通信協議時自己定義各通信設備在通信活動中的角色。

服務器和客戶端

服務器（Server）與客戶端（Client）的關系有些像從站與主站的關系。服務器總是等待客戶端發起數據訪問。這個概念常常在以太網通信中使用。

一個通信對象是服務器還是客戶端取決于它們在通信活動中的具體作用。例如，CP243-1以太網模塊既可以配置為服務器等待客戶端來訪問，也可以配置為客戶端訪問其他服務器。CP243-1作為服務器時，運行在計算機上的PC Access軟件作為客戶端通過CP243-1訪問CPU的數據；而PC Access軟件本身是OPC Server，OPC Client軟件（如支持OPC的HMI軟件）可以訪問它。

 CP243-1/CP243-1 IT與S7-300/400的以太網模塊一樣，既可以做服務器，也可以做客戶端；S7-200的OPC Server——PC Access與CP243-1連接時是客戶端，同時對上位的監控軟件是服務器。

PPI, MPI和PROFIBUS

PPI，MPI和PROFIBUS都是基于OSI（開放系統互聯）的七層網絡結構模型，符合歐洲標準EN50170所定義的PROFIBUS標準，基于令牌的的網絡通信協議。這些協議是非同步的（串行的）基于字符的通信協議，字符格式包括一個起始位、8個數據位、一個偶校驗位和一個停止位。其通信幀包括特定的起始和結束字符、源和目的站的地址、幀長度和數據校驗和。

 在波特率*、各站地址不同的情況下，PPI，MPI和PROFIBUS可以同時在一個網絡上運行，并且互不干擾。

這就是說如果一個網絡上有S7-300、S7-200，S7-300之間可以通過MPI或PROFIBUS通信，而在同時在同一個網絡上的TP170 micro觸摸屏可以與一個S7-200 CPU通信。

S7-200 CN EM 訂貨號

西門子于 2005 年 12 月 16 日正式發布了 S7-200 CN 系列產品。產品系列中包括 S7-200 CN CPU 和 S7-200 CN EM 擴展模塊。

表 1. S7-200 CN EM 訂貨號

型號	規格	S7-200 CN 訂貨號	SIMATIC S7-200  訂貨號	CN 模塊列表價 （RMB）
EM 221 CN	數字量輸入模塊， 8 輸入 24V DC	6ES7 221-1BF22-0XA8	6ES7 221-1BF22-0XA0	698.99
	數字量輸入模塊， 16 輸入 24V DC	6ES7 221-1BH22-0XA8	6ES7 221-1BH22-0XA0	1,022.28
EM 222 CN	數字量輸出模塊， 8 輸出 24V DC	6ES7 222-1BF22-0XA8	6ES7 222-1BF22-0XA0	830.05
	數字量輸出模塊， 8 輸出繼電器	6ES7 222-1HF22-0XA8	6ES7 222-1HF22-0XA0	961.11
EM 223 CN	數字量輸入/輸出模塊， 4 輸入/4 輸出 24V DC	6ES7 223-1BF22-0XA8	6ES7 223-1BF22-0XA0	847.53
	數字量輸入/輸出模塊， 4 輸入 24V DC/4 繼電器輸出	6ES7 223-1HF22-0XA8	6ES7 223-1HF22-0XA0	891.21
	數字量輸入/輸出模塊， 8 輸入/8 輸出 24V DC	6ES7 223-1BH22-0XA8	6ES7 223-1BH22-0XA0	1,240.71
	數字量輸入/輸出模塊， 8 輸入 24V DC/8 繼電器輸出	6ES7 223-1PH22-0XA8	6ES7 223-1PH22-0XA0	1,328.08
	數字量輸入/輸出模塊， 16 輸入/16 輸出 24V DC	6ES7 223-1BL22-0XA8	6ES7 223-1BL22-0XA0	2,420.26
	數字量輸入/輸出模塊， 16 輸入 24V DC/16 繼電器輸出	6ES7 223-1PL22-0XA8	6ES7 223-1PL22-0XA0	2,612.48
	數字量輸入/輸出模塊， 32 輸入/32 輸出 24V DC	6ES7223-1BM22-0XA8	6ES7223-1BM22-0XA0	5255.40
	數字量輸入/輸出模塊， 32 輸入 24V DC/32 繼電器輸出	6ES7223-1PM22-0XA8	6ES7223-1PM22-0XA0	5476.68
EM 231 CN	模擬量輸入模塊，4 輸入	6ES7 231-0HC22-0XA8	6ES7 231-0HC22-0XA0	1,555.26
	2 路輸入熱電阻	6ES7 231-7PB22-0XA8	6ES7 231-7PB22-0XA0	2,114.45
	4 路輸入熱電偶	6ES7 231-7PD22-0XA8	6ES7 231-7PD22-0XA0	2,114.45
EM 232 CN	模擬量輸出模塊，2 輸出	6ES7 232-0HB22-0XA8	6ES7 232-0HB22-0XA0	1,695.06
EM 235 CN	模擬量輸入/輸出模塊， 4 輸入/1 輸出	6ES7 235-0KD22-0XA8	6ES7 235-0KD22-0XA0	2,062.03

 在上表中未列出的擴展模塊，目前還沒有 S7-200 CN 系列產品。可使用 SIMATIC S7-200 產品代替。您的產品選型或方案確認需求需要結合工藝、應用場合等因素綜合考慮，以上是僅從技術角度給您的建議，僅作參考不作為終的訂貨依據，終方案請與西門子銷售或經銷商確認。