西門子S7-1200模塊6ES7215-1BG40-0XB0

PC與S7-200系列PLC通信的連接 西門子PLC

S7-200系列PLC有通信方式有三種：一種是點對點（PPI）方式，用于與該公司PLC編程器或其它人機接口產品的通信，其通信協議是開的。另一種為DP方式，這種方式使得PLC可以通過Profibus-DP通信接口接入Profibus現場總線網絡，從而擴大PLC的使用范圍。zui后一種方式是自由口通信（Freeport）方式，由用戶定義通信協議，實現PLC與外設的通信。以下采用自由口通信方式，實現PC與S7-200系列PLC通信。

PC與S7-200系列PLC通信連接

PC為RS232C接口，S7-200系列自由口為RS485。因此PC的RS232接口必須先通過RS232/RS485轉換器，再與PLC通信端口相連接，連接媒質可以是雙絞線或電纜線。西門子公司提供的PC/PPI電纜帶有RS232/RS485轉換器，可直接采用PC/PPI電纜，因此在不增加任何硬件的情況下，可以很方便地將PLC和PC的連接。也可實現多點連接。

為什么說用PLC實現對系統的控制是非常可靠的

 用PLC實現對系統的控制是非常可靠的。這是因為PLC在硬件與軟件兩個方面都采取了很多措施，確保它能可靠工作。事實上，如果PLC工作不可靠，就無法在工業環境下運用，也就不成其為PLC了。

    1·在硬件方面：

    PLC的輸入輸出電路與內部CPU是電隔離。其信息靠光耦器件或電磁器件傳遞。而且，CPU板還有抗電磁干擾的屏蔽措施。故可確保PLC程序的運行不受外界的電與磁干擾，能正常地工作。

    PLC使用的元器件多為無觸點的，而且為高度集成的，數量并不太多，也為其可靠工作提供了物質基礎。

    在機械結構設計與制造工藝上，為使PLC能安全可靠地工作，也采取了很多措施，可確保PLC耐振動、耐沖擊。使用環境溫度可高達攝氏50多度，有的PLC可高達80—90度。

    有的PLC的模塊可熱備，一個主機工作，另一個主機也運轉，但不參與控制，僅作備份。一旦工作主機出現故障，熱備的可自動接替其工作。

    還有更進一步冗余的，采用三取一的設計，CPU、I/O模塊、電源模塊都冗余或其中的部分冗余。三套同時工作，zui終輸出取決于三者中的多數決定的結果。這可使系統出故障的機率幾乎為零，做到。當然，這樣的系統成本是很高的，只用于特別重要的場合，如鐵路車站的道叉控制系統。

    2．在軟件方面：

    PLC的工作方式為掃描加中斷，這既可保證它能有序地工作，避免繼電控制系統常出現的"冒險競爭"，其控制結果總是確定的；而且又能應急處理急于處理的控制，保證了PLC對應急情況的及時響應，使PLC能可靠地工作。

    為監控PLC運行程序是否正常，PLC系統都設置了"看門狗"（Watchingdog）監控程序。運行用戶程序開始時，先清"看門狗"定時器，并開始計時。當用戶程序一個循環運行完了，則查看定時器的計時值。若超時（一般不超過100ms），則報警。嚴重超時，還可使PLC停止工作。用戶可依報警信號采取相應的應急措施。定時器的計時值若不超時，則重復起始的過程，PLC將正常工作。顯然，有了這個"看門狗"監控程序，可保證PLC用戶程序的正常運行，可避免出現"死循環"而影響其工作的可靠性。

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針對PLC，選用Profibus-DP信號，無論是PLC還是編碼器都成本很高，不特別介紹了，對于并行信號，可以直接連接PLC的開關輸入點，注意有推挽式，PNP與NPN集電極開路式，集電極開路式的日韓系較多，日系并行編碼器與歐系PLC匹配常不穩定，有些輸出負載20mA太小，較易燒壞；歐系并行輸出編碼器多為推挽式，負載能力50mA，與PLC匹配性好，但價格也就較高了。

對于多圈值編碼器，基本為SSi和Profibus-DP，Profibus-DP前面說了，成本高，

而SSI信號（同步串聯信號）有兩個問題：
1。SSI信號接口的PLC較少，多為中的歐系，經濟級PLC幾乎沒有此接口，PLC可選面很少，過去很多不得不用轉換器（GP1312-SSP)轉成并行信號再進PLC，成本較高。
2。SSI信號的同步性偏差，SSI信號為“同步"串聯信號，其實并不*同步，其由接收設備發送時鐘到編碼器，編碼器再發送信號到接收設備，內部“同步"比較，有一個同步時間差的范圍要求，一旦現場有干擾，或電纜較長、選用電纜不專業，信號的同步性超出了偏差范圍，數據就會跳碼，而無法正常工作。時鐘頻率越高，以上這種現象就越明顯，這樣，編碼器連接PLC的電纜就要盡量短，數據刷新就要盡量慢，限制了一些情況下的使用。

下面，介紹幾種更方便，更有性價比的與PLC連接值編碼器信號：
1。現在，已經有較多用戶注意到選用4--20mA輸出的值編碼器與PLC連接--幾乎所有的PLC都可以有4--20mA的接口，這樣，在精度要求不是很高的情況下選用（PLC的模擬量接口精度有限），信號傳輸遠，安裝調試方便（萬用表就可以），成本低（包括PLC的總成本）。

2。RS485信號（自由協議），幾乎PLC都有通訊口，有些是編程用的232（可買232與485的轉換器），有些是獨立的RS485接口，例如西門子的S7-226，這種信號接口傳輸遠，全數字精度沒有犧牲，只是傳輸速度約在50--100ms一個，對于多個編碼器的連接，可能有一些慢了。

3。Canopen信號，Canopen從成本上來說，低于Profibus-DP，只是現在剛剛流行起來，可選的PLC不多，但是Canopen信號有如下幾個突出的優點是別的沒有的：可PLC與編碼器多主多從冗余，大大提高安全性；抗干擾能力*，即使是移動車輛無法接地、在火花塞打火的干擾情況下也能工作（Canopen本來就是給汽車設計的）；傳遞距離遠，而且在較遠距離傳輸情況下仍然能保持高速傳遞。以上特點，Canopen信號已經為新發展的 風力發電與高速鐵路項目選中，作為選的總線信號，也是今后幾年PLC總線信號的主要發展方向。

4。雙輸出編碼器，4--20mA與RS485雙輸出值編碼器（編碼器價格與單輸出的幾乎一樣），這樣，在信號采集精度、抗干擾、傳輸速度等各方面互補，從而達到更高的可靠性。