西门子主要有哪些通信方式及协议?
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西门子PLC有4大类,几十个型号类型,PLC不同所支持的通讯协议也不相同。
按照大类型来划分,具体可分为串口协议和以太网通信协议两大类。
串口协议主要有:MODBUS RTU 通信协议;PROFIBUS 通信协议;USS通信协议;PPI通信协议;MPI通信协议;自由口。
以太网通信协议主要有:MODBUS TCP/IP 通信协议;OPC 通信协议;ISO-ON-TCP通信协议;UDP通信协议;PROFINET通信协议;S7协议。
按照具体型号来划分,具体可分为S7-200系列和S7-300\400系列两大类。
S7-200系列支持的协议有:PPI、MPI、PROFIBUS、以太网、S7协议、AS-INTERFACE、USS、MODBUS、自由口。
S7-300\400系列支持的协议有:MPI、PROFIBUS、ETHERNET网、ISO协议、ISO-ON-TCP、MODBUS等。
这两大类协议的相同点是同一协议物理传输介质相同。比如S7协议可以使用DP、以太网作为传输介质。不同之处是每个协议都对应不同的组态方式和程序。
下面就给大家展示几个具体协议下的无线通讯案例,来具体说明相关协议的工作原理。
西门子S7-1200与DTD433F无线Modbus通信
基于Modbus RTU协议下实现的1主多从自组网无线通信形式,主站为S7-1200 PLC,DTD433F作为从站。
测试设备与参数:
1. 硬件环境搭建
主站设备:西门子S7-1200
从站设备:DTD433FC *4台
无线数据终端(主站设备)DTD434MC*1块
2. 测试参数
通讯协议:Modbus RTU协议
主从关系:1主4从
主站通讯接口:Rs485接口
从站接口:模拟信号
威纶通触摸屏与2台S7-200 SMART 无线PPI通信
通过欧美系PLC专用无线通讯终端DTD434M,能够稳定方便地实现无线 PPI网络,无需更改网络参数或原有程序,直接替换有线Rs485通讯。
西门子S7-200 SMART是一款卓越的PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器),它凭借强大的功能和灵活的配置能力,已经在各种工业自动化领域中取得了广泛的应用。
为了更好地满足用户的需求,西门子S7-200 SMART不仅具备了多种通信接口,还支持多种通信协议,以便实现与各种设备和系统的无缝集成。
这些通信协议不仅涵盖了传统的现场总线协议,还包括一些先进的以太网通信协议,以及一些通用的工业自动化通信协议。
本文将详细介绍西门子S7-200 SMART所支持的协议,帮助读者更好地理解和应用这款优秀的PLC设备。
基于485串口支持的通信协议有:
Modbus RTU协议:该协议是莫迪康公司开发的通用标准协议,在小型项目中应用很普遍。该协议采样的数据传输模式是半双工模式,所以在同一时间只能跟一台设备通信,并且发送和接收数据不能同时进行。在一个MODBUS通信网络中只能有一个主站,最多可以有31个从站,编程软件中提供了MODBUS RTU通信库,使得modbus通信变得简单方便。
2.PPI协议:以前的西门子200和200之间通信可以用这种方式,现在200SMART和触摸屏,上位机通信可以采取这种方式。
3.USS协议:西门子专用的通信协议,只能用于西门子PLC与西门子变频器,伺服等设备通信。
自由口协议:以上标准协议都不支持的情况下,自己临时编写的协议。
基于以太网通信接口支持的通信协议有:
S7协议以太网:西门子开发的内部专用协议,专门用于S7系列产品之间的通信。200SMART编程软件中提供了向导,用向导组态很简单方便。
开放以太网协议TCP/IP,ISO,UDP:可以与其它第三方设备进行通信,编程软件中提供了库,但是是双边通信,即通信双方都要写程序,一方写发送数据的程序,另外一方就要写接收数据程序,编程时利用系统提供的库,如下图所示。
Modbus TCP协议:基于以太网口的Modbus协议,兼具速度快和通用性好的优点。软件提供了免费的通信库,使Modbus TCP通信变得非常简单方便。SMART既可做客户端也可做服务器用。
4.Profinet协议:新一代国际通用的以太网通信协议。SMART可以作为控制器和智能设备来使用。软件提供了PROFINET向导。
232接口只能进行一对一通信,传输距离近。
DP口:SMART只能做从站,只需在PLC后面将模块加上来,在编程软件里面将模块组态上,SMART这边不需要写程序。
西门子S7-200 SMART PLC所支持的多种通信协议不仅提供了灵活性和便利性,还为工业自动化领域的创新和发展开辟了新的道路。通过选择合适的通信协议,用户可以轻松实现设备间的无缝集成和高效通信,提高生产效率、降低成本并获得更高的质量。
RS232:可以采用三芯双绞线、三芯屏蔽线等。
RS485:可以采用两芯双绞线、两芯屏蔽线等。在低速、短距离、无干扰的场合可以采用普通的双绞线,反之,在高速、长线传输时,则必须采用阻抗匹配(一般为120Ω)的RS485专用电缆(STP-120Ω(用于RS485 & CAN)一对18AWG),而在干扰恶劣的环境下还应采用铠装型双绞屏蔽电缆(ASTP-120Ω(用于RS485 & CAN)一对18AWG)。
补充:即然RS232传输距离只有15米这么短,那么有什么作用呢?
其实它的应用非常广泛,可以连接各种设备,例如监控、其它的设备升级或调试等都可能需要用到它。功能与USB比较接近,随着USB端口的越来越普遍,将会出现更多的把USB转换成RS-232或其它接口的转换装置。
通过USB接口可连接更多的RS-232设备,不仅可获得更高的传输速度,实现真正的即插即用,同时解决了USB接口不能远距离传输的缺点(USB通讯距离在5米内)。
RS485是一个物理接口,简单的说是硬件。
MODBUS是一种国际标准的通讯协议,用于不同厂商之间的设备交换数据(一般是工业用途);所谓协议,也可以理解为上面有人说的“语言”吧,简单的说是软件。
一般情况下,两台设备通过MODBUS协议传输数据:最早是用RS232作为硬件接口,(也就是普通电脑上的串行通讯口(串口));也有用RS422的,也有常用的RS485,这种接口传输距离远,在一般工业现场用的比较多。
MODBUS协议又分MODBUS RTU,MODBUS ASCII和后来发展的MODBUS TCP三种模式。
其中前两种(MODBUS RTU,MODBUS ASCII)所用的物理硬件接口都是串行(Serial)通讯(RS232,RS422,RS485)。而MODBUS TCP则是为了顺应当今世界发展潮流,什么都可以用Ethernet网或Internet来连接,传送数据。所以又产生MODBUS TCP模式,该模式的硬件接口就是以太网(Ethernet)口了,也就是我们电脑上一般用的网络口了。
然后我们可以通过一张图片了解 S7-200 PLC支持的几种通讯协议。