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S7-200编程通信简介:
S7-200编程通信有多种方式,常用PC/PPI电缆,PC Adapter USB(A2),CP板卡等,连接到CPU本体或EM277模块进行编程通信;此外还支持通过以太网线连接CP243-1进行编程通信。
目录
1. S7-200编程通信
1.1 编程通信要点
1.2 通信口参数设置
1.3 Set PG/PC Interface
2 S7-200PC/PPI电缆
2.1 为什么要使用SIEMENS的编程电缆
2.2 RS232与USB的PC/PPI电缆
2.3 PC/PPI电缆引脚定义
2.4 PC/PPI电缆与CPU连接
2.5 常问问题
3 PC ADAPTER与CPU通信
3.1 PC ADAPTER USB与CPU通信
3.2 PC Adapter USB A2 适配器与S7-200 CPU
的编程通信
4. CP卡与CPU通信
4.1 通过CPU的PPI通信口下载程序
4.2 通过EM277模块的编程
4.3 CP 卡编程通信时的常见错误信息
4.4 使用CP5711 对S7-200PLC的PPI
通讯口进行编程通信
5. 以太网编程通信
5.1 CP243-1以太网向导配置
5.2 CP243-1模块的编程与通信
6 多主站编程
6.1 PPI网络上的多主站编程通信
6.2 HMI与S7-200 CPU的多主站连接
7. S7-200的长距离通信
7.1 RS-485网络通信
7.2 光纤通信
7.3 电话网
7.4 无线通信
8. 编程软件STEP 7-Micro/WIN不能与CPU
正常通信,如何检查处理
8.1 检查编程通信的主要步骤
8.2 常问问题
9. 扩展阅读
1 S7-200编程通信
S7-200 系统支持多种编程通信方式。
STEP 7-Micro/WIN 可以通过如下几种常见方式与S7-200 CPU通信:
- 通过 PC/PPI 电缆,与单个或者网络中的 CPU 通信口(或 EM277 通信口)通信
- 通过 CP(通信处理器)卡,与单个或者网络中的 CPU 通信口(或 EM277 通信口)通信
- 通过本地计算机上安装的 Modem(调制解调器),经过公用或者内部电话网,与安装了EM 241 模块的 CPU 通信
- 通过本地计算机上的以太网卡,经过以太网与安装了 CP243-1 以太网模块的 CPU 通信
- 通过 PC Adapter USB (S7-300/400 USB 口串行编程电缆)与 CPU 通信口(或 EM 277通信口)通信
- 通过本地计算机上安装的GSM Modem,与远程安装了GSM Modem(如TC35T)的CPU通信(须申请并开通相应SIM卡的数据传输服务)
用于 S7-300/400 编程的 PC 串口电缆(PC-Adapter RS232 )不能用于S7-200编程通信
Micro/WIN 缺省的编程通信方式是 PC/PPI 电缆(如在安装 Micro/WIN 时所见的 “Set PG/PC Interface” 窗口中确认的)。如果要改变编程通信方式,也需要打开Set PG/PC Interface窗口进行设置。
1.1 编程通信要点
要进行S7-200的编程通信,必须注意使通信双方(即安装了Micro/WIN的PC机和S7-200的CPU或通信模块上的通信口)的通信速率、通信协议符合、兼容。否则不会顺利连通。
在具体工作中,参与编程通信的设备未必一定符合上述要求。例如,它们的通信速率就可能不一致。
注意以下几个通信速率,它们必须一致:
- S7-200 CPU通信口的速率
一个新出厂的CPU,它的所有的通信口的速率都是9.6K波特。CPU通信口的速率只能在S7-200项目文件中的“系统块”中设置,新的通信速率在系统块下载到CPU中后才起作用。 - 通信电缆的通信速率
如果使用智能多主站电缆配合Micro/WIN V3.2 SP4以上版, 只需将RS232/PPI电缆的DIP开关5设置为“1”而其他设置为“0”;而USB/PPI电缆不需要设置。老版本的电缆需要按照电缆上的标记设置DIP开关。 - 由Micro/WIN 决定的PC机通信口(RS232口)的通信速率
这个速率实际上是去配合编程电缆使用的,在Micro/WIN软件中打开Set PG/PC Interface,设置PC用于同编程电缆通信的速率。USB口使用USB/PPI电缆,不需指定速率。
1.2 通信口参数设置
缺省情况下,S7-200 CPU的通信口处于PPI从站模式,地址为2,通信速率为9.6K。
要更改通信口的地址或通信速率,必须在系统块中的Communicaiton Ports(通信端口)选项卡中设置,然后将系统块下载到CPU中,新的设置才能起作用。
图1. CPU通信口属性设置
- PLC地址:设定CPU通信口的地址。如果有两个通信口,它们的地址可以相同,因为不属于一个网络
- 最高地址:输入通信网络上设备的最高地址
- 波特率:设置通信速率。从下拉列表中可以选择9.6K、19.2K、187.5K
- 重试次数:输入通信失败时重新尝试的次数
- 地址间隙刷新因数:设置本站每隔几次获得网络令牌后,尝试在本站地址和下一个已知(活动)的主站地址的空间内寻找新加入的主站(仅在本站做主站时有效)。一般情况下使用缺省值10就比较合适
- 括号中是取值范围
注意在这里设置的通信速率为CPU的PPI/MPI通信速率,与由用户实现的自由口功能所定义的串行通信速率不同。
1.3 Set PG/PC Interface
Set PG/PC Interface是西门子的PLC编程软件共用的编程访问路径设置界面。Micro/WIN也通过Set PG/PC Interface设置计算机与S7-200进行编程通信的访问点。
用Micro/WIN对S7-200编程时,如果需要改变编程通信方式,就需要打开Set PG/PC Interface进行设置。有如下几种方式可以打开Set PG/PC Interface窗口:
- 打开Windows的Settings(设置)> Control Panel(控制面板),选择Set PG/PC Interface图标
- 在Micro/WIN主窗口的左侧的View(浏览条)中,用鼠标单击Set PG/PC Interface图标
- 打开Micro/WIN的Communications(通信)界面,用鼠标按其中的Set PG/PC Interface按钮,或双击当前通信设备的图标
- 在Micro/WIN的指令树中用鼠标双击相应的图标
- 在Micro/WIN的菜单View > Components中打开
1.Set PG/PC Interface主界面如下:
图2. Set PG/PC Interface
图中:
- 显示当前的编程软件使用的编程访问路径及应用的协议
图中设置为Micro/WIN通过PC/PPI电缆用PPI协议与S7-200通信。其中Micro/WIN不能修改是因为从Micro/WIN中打开的PG/PC Interface。 - 显示当前的通信设备及使用的协议
这里使用PC/PPI电缆并使用PPI协议 - 按此按钮设置当前使用的设备的属性
- 在此区域内选择要用的设备,如CP5611(PPI)
- 如果在d.区中找不到设备,可以按“Select...”按钮进入添加/删除通信硬件的界面
2. 添加/删除通信硬件
用图1中的e.按钮进入“添加/删除通信设备”界面:
图3. 添加/删除通信设备
在a.区显示可以选择的设备,在b.区显示了在系统中已经安装的设备;使用“安装/删除”按钮(c.)改变系统设置。
2S7-200PC/PPI电缆
通过PC/PPI电缆的编程通信是最为常见的S7-200编程方式,很多人也在此遇到问题。
影响通信的因素很多,要顺利通信首先需要注意:
- 检查Micro/WIN和Windows操作系统的版本兼容性
未经西门子版本兼容测试的往往有通信问题。 - 使用西门子的原装PC/PPI电缆
包括用于连接PC机RS232串口的RS232/PPI电缆,和连接USB口的USB/PPI电缆。
2.1 为什么要使用SIEMENS的编程电缆
西门子目前提供两种串口编程电缆,统称为PC/PPI电缆:RS-232/PPI电缆和USB/PPI电缆。
我们强烈建议用户使用西门子生产的上述两种原装电缆,也有义务告知用户从中所能获得的好处:
- 安全:西门子原装PC/PPI电缆的两个通信端口在电气上是隔离的。这就意味着编程计算机和PLC通信口之间的共模干扰不会造成双方通信口硬件的损坏,或者通信断续。在必须带电拔插电缆的情况下,原装电缆提供了可靠的保障
- 稳定:原装电缆针对西门子的通信协议进行了专门设计、优化,其稳定性和抗干扰能力出色
- 高速:使用原装电缆可以工作在187.5K通信速率下,充分发挥PLC和HMI通信口的潜力,不会制约整个网络的通信速度
- 完备:原装智能多主站电缆能够完全支持西门子的PPI网络协议,如多主站通信功能,配合西门子的软、硬件使用,不会发生编程、监控时在某些情况下无法通信的问题
2.2 RS232与USB的PC/PPI电缆
S7-200 CPU有其专用的低成本编程电缆,统称为PC/PPI电缆,用于连接PC机和CPU上的RS-485通信口,可用做STEP 7-Micro/WIN对CPU 的编程调试,或与上位机做监控通信、或与其他具有RS-232端口的设备之间作自由口通信。
西门子提供的所有用于S7-200的编程电缆,长度都是5米。
目前西门子提供两种PC/PPI编程电缆,它们是:
- RS-232/PPI电缆(订货号6ES7 901-3CB30-0XA0):智能多主站电缆,连接S7-200 CPU/EM277通信口和计算机RS-232串口,作为编程或数据通信电缆;同时也可以用于连接TP170 micro和安装了WinCC flexible (micro)的计算机RS-232串口,作为配置画面下载电缆
- USB/PPI电缆(订货号6ES7 901-3DB30-0XA0):智能多主站电缆,用于连接计算机的USB通信口与S7-200 CPU/EM277通信口做编程或数据通信电缆
用于S7-300/400编程的PC串口电缆(PC-Adapter),不能用于S7-200编程通信
注意:西门子公司的专用PC/PPI电缆是带光电隔离的,不会烧CPU 或PC机的通信口。使用不隔离的自制或假冒的PC/PPI电缆,容易损坏通信口。一般电缆还不支持S7-200 CPU通信端口的最高通信速率(187.5K),而且不能支持S7-200的多主站编程模式。
用计算机串口与CPU通过RS-232/PPI电缆进行编程通信,要求计算机拥有一个UART 16550兼容的串行通信口。有些计算机端口扩展卡上的通信口,Micro/WIN不能直接管理,可能无法通信。
1.多主站RS-232/PPI电缆(6ES7 901-3CB30-0XA0)
图1. 正版RS-232/PPI电缆及其包装盒
因为此电缆能够管理PPI网络令牌,因而支持多主站PPI网络。
它有三个绿灯用于指示电缆的运行:RS 232 发送指示(Tx);RS-232 接收指示(Rx);RS 485 发送指示(PPI)。
图2. 正版电缆细部
此种电缆只能在STEP 7-Micro/WIN32 V3.2 SP4以上版本下才能获得全部的新功能,最高波特率可达187.5K。它有两种工作模式:
- PPI模式:用于编程时,将DIP开关5设置为“1”,其他开关设置为“0”,其波特率可自适应,此时支持多主站网络通信。
- 自由口模式:只需设置波特率,开关5及其它开关都设为“0”;此时也可以获得原来普通PC/PPI电缆的功能(不支持多主站)。
RS-232/PPI电缆还用于TP170 micro和TP070配置下载。此时DIP开关5应为“0”。
2.多主站USB/PPI电缆(6ES7 901-3DB30-0XA0)
图3. 正版USB/PPI电缆及其包装盒
此种电缆能够管理PPI网络令牌,因而支持多主站PPI网络。 它支持USB V1.1。用于连接PC机的USB通信口和S7-200。
它有三个绿灯用于指示电缆的运行:USB 发送指示(Tx);USB接收指示(Rx);RS 485 发送指示(PPI)。
图4. 电缆细部
此种电缆只能工作在STEP 7-Micro/WIN32 V3.2 SP4以上版本下,波特率为自适应(最高可达187.5K)。它只有一种工作模式即PPI模式,无开关设置。此种电缆不支持自由口通信。
注意:USB/PPI电缆不能用于TP070(或TP170micro)配置画面下载(应使用RS-232/PPI电缆并把DIP开关5设置在OFF),也不能用于使用wipeout.exe程序恢复出厂设置,也不能用于S7-200自由口程序,如Modbus RTU协议库的调试。
3.早期电缆
西门子早期生产的PC/PPI电缆,如6ES7 901-3BF21-0XA0/6ES7 901-3BF30-0XA0,不支持多主站PPI网络,即在连接有PPI通信主站CPU或TD 200文本显示器的网络时,无法通过电缆进行Micro/WIN与CPU的通信。(在CPU执行网络读/写指令时不能用STEP 7 Micro/Win监控也是这个原因)
开关设置:前三个开关按所需波特率进行设置,后三个设为0即可(Micro/WIN编程连接时)。
西门子生产的电缆都有中间的盒子。
如果使用老电缆与新版本的编程软件Micro/WIN,应在PC/PPI Cable的属性中,取消Advanced PPI和Multi Master Network选项(在Set PG/PC Interface中设置)。
4.使用USB/RS-232串口转换器
当编程计算机只有USB通信口,没有RS-232串口时,我们强烈建议客户使用智能USB/PPI电缆,并将编程软件升级到当前发布的最新版本。
如果坚持使用自己的USB/RS-232串口转换器,再使用串口PC/PPI电缆,由于转换器品牌众多,西门子无法一一测试,不能就遇到的问题提供支持。
遇到这种情况,只有下面的办法:
- 更换其他USB/RS-232转换器,再做尝试
- 使用西门子的USB/PPI电缆
在Micro/WIN的系统块中为何不能将通信口设置为187.5K波特率?
新的Mciro/WIN会自动检测通信连接是否支持187.5K,如果不支持( 如老版电缆),则不能设置为187.5K的通信速率。
新编程电缆支持187.5K速率。
如何设置PPI电缆属性中的Advanced PPI和Multi Master Network选项?
PPI电缆属性中的这两项设置与多主站通信功能有关。
随着计算机技术的发展,仅通过旧型号的PC/PPI电缆已经不能实现多主站通信,因此这两项设置现在已经没有用处。
采用新型号电缆,配合Micro/WIN V3.2 SP4以上版本,可以轻松实现多主站通信。因此应当取消上述两项的选择:
图5. PC/PPI电缆属性
老版本的PC/PPI电缆(6ES7 901-3BF21-0XA0等)是否可以用于为新版本的CPU(23版)编程?
可以。但是受到老版电缆的限制,不能做多主站编程,也只能用到9.6K和19.2K波特率。
2.3 PC/PPI电缆引脚定义
关于PC/PPI电缆的详细情况,请参考相应的《S7-200系统手册》,在附录A中由详细的介绍。这里只提示关于电缆的一些有趣的细节。
目前销售的RS-232/PPI多主站电缆(6ES7 901-3CB30-0XA0)与以前销售的PC/PPI电缆(6ES7 901-3BF21-0XA0)略有区别,比较如下:
表1. RS-232/PPI多主站电缆
RS-485侧插头 | RS-485侧插头引脚定义 | RS-232侧插头引脚定义(本地模式)1 | RS-232侧插头引脚定义(远程模式)1 |
1 | 未连接 | 数据载波检测(DCD)(不用) | |
2 | 24V返回(RS-485逻辑地) | 接收数据(RD)(从电缆输出) | 接收数据(RD)(输入到电缆) |
3 | RS-485信号B(RxD/TxD+) | 传送数据(TD)(输入到电缆) | 传送数据(TD)(从电缆输出) |
4 | RTS(TTL电平) | 数据终端就绪(DTR) | |
5 | 未连接 | 地(RS-232逻辑地) | 地(RS-232逻辑地) |
6 | 未连接 | 数据设置就绪(DSR) | |
7 | 24V电源 | 发送请求(RTS)(不用) | 发送请求(RTS)(从电缆输出)2 |
8 | RS-485信号A(RxD/TxD-) | 清除发送(CTS)(不用) | |
9 | 协议选择 | 振铃指示(RI)(不用) |
1. 本地(DCE)与远程(DTE)模式在电缆上用DIP开关6选择,开关位置在“ON”时为DTE模式,在“OFF”时为DCE模式。
2. 这时RTS信号总是为“ON”
表2. PC/PPI电缆(3BF21)
RS-485侧插头 | RS-485侧插头引脚定义 | RS-232侧插头引脚定义(DCE模式)1 | RS-232侧插头引脚定义(DTE模式)1 |
1 | 插头外壳(PE) | 数据载波检测(DCD)(不用) | |
2 | 24V返回(RS-485逻辑地) | 接收数据(RD)(从电缆输出) | 接收数据(RD)(输入到电缆) |
3 | RS-485信号B(RxD/TxD+) | 传送数据(TD)(输入到电缆) | 传送数据(TD)(从电缆输出) |
4 | RTS(TTL电平) | 数据终端就绪(DTR)(不用) | |
5 | | 地(RS-232逻辑地) | 地(RS-232逻辑地) |
6 | 未连接 | 数据设置就绪(DSR)(不用) | |
7 | 24V电源 | 发送请求(RTS)(不用) | 发送请求(RTS)(从电缆输出)2 |
8 | RS-485信号A(RxD/TxD-) | 清除发送(CTS)(不用) | |
9 | 协议选择 | 振铃指示(RI)(不用) |
1. DCE与DTE模式在电缆上用DIP开关5选择,开关位置在“ON”时为DTE模式,在“OFF”时为DCE模式。
2. RTS信号可以用DIP开关6在两种状态间选择:开关为“ON”时为“发送 时为1 ”;开关为“OFF”时为 “总是为1”。
所谓DTE和DCE是RS-232通信中的一对设备,参见PC/PPI电缆的DTE/DCE设置。
2.4 PC/PPI电缆与CPU连接
以RS232/PPI电缆为例:
第一步:打开Communications(通信)界面
在Micro/WIN主界面的左侧浏览条中用鼠标单击Communications(通信)图标;或者在指令树、View菜单中打开通信设置界面:
图6. 通信设置界面
图中:
- 通信设置区
Local(本地)显示的是运行Micro/WIN的编程器(PC机)的网络地址。默认的地址为0。
使用Remote(远程)下拉选择框可以选取试图连通的远程CPU地址。缺省的地址为2。 - 选中此项可以使通信设置与项目文件一起保存
- 显示电缆的属性,以及连接的PC机通信口
- 本地(编程器)当前的通信速率
- 选中此项会在刷新时分别用多种波特率寻找网络上的通信接点
- 显示当前使用的通信设备,鼠标双击可以打开Set PG/PC Interface界面,设置本地通信属性
- 鼠标双击可以开始刷新网络地址,寻找通信站点
第二步:设置PC/PPI电缆属性
鼠标双击图1中的f.图标,打开Set PG/PC Interface界面,检查编程通信设备。如果型号不符合,请重新选择。用鼠标单击“Properties...”按钮,打开PC/PPI电缆的属性设置界面:
图7. PC/PPI电缆属性
在PPI选项卡中:
- 设置Micro/WIN的本地地址
- 设置通信设置超时时间
- 这两项是附加设置,如果使用智能多主站电缆和Micro/WIN V3.2 SP4以上版,不必选中
- 本地通信速率设置
- 本地设置的最高站址
第三步:检查本地计算机通信口设置
在Local Connection(本地连接)选项卡中:
图8. 选择本地通信口
- 选择PC/PPI电缆连接的通信口
如果使用USB/PPI电缆,可以选择USB。 - 如果使用本地计算机Windows中安装的Modem(调制解调器),须选取此项。这时Micro/WIN只通过Modem与电话网中的S7-200连接(EM241)
第四步:双击图1中的g.图标,开始寻找与计算机连接的S7-200站
找到S7-200站后显示:
图9. 找到S7-200 CPU
其中:
- 找到的站点地址
- 显示找到的S7-200站点参数。鼠标双击可以打开“PLC Information”界面
按“OK”键,保存通信设置。
PC/PPI电缆连接EM277通信口编程
使用Micor/WIN V3.2 SP4 以上版本和新版编程电缆,无任何特殊设置。只是因为EM277对速率有个自适应的过程,可能需要尝试几次。
2.5 常问问题
PC/PPI电缆是否可以延长?
PC/PPI电缆的标准长度是5米。PC/PPI电缆的RS-485一端符合RS-485电气标准,有些用户延长了电缆,做到了超过5米距离的通信。
西门子不能保证这种做法一定成功。
在PC/PPI电缆的RS-485端加一个9针插座,通过插座再外加电缆延长。电缆需要从RS-485一侧的插头取得24V电源供应。
参考:PC/PPI电缆插头引脚定义。
新的PC/PPI(RS-232/PPI)电缆(6ES7 901-3CB30-0XA0)与旧电缆(6ES7 901-3BF30-0XA0/6ES7 901-3BF21-0XA0)在引脚定义上有什么区别?
新、旧PC/PPI电缆除了一般的区别外,还有一些细节上的不同:
- RS-485侧的引脚定义发生了一些无关紧要的变化
- 老电缆的RTS信号可以通过DIP开关6设置为“总是ON”或者“当发送时为ON”,新电缆上的RTS信号不能设置并且总是为“ON”
- 旧电缆的DTR信号没有连接;新电缆上的DTR信号与DSR是连通的
参见新、旧电缆引脚定义表。新电缆所做的上述改动是为了更好地与音频调制解调器(Modem)连接。
如何设置PC/PPI电缆的DCE(本地)和DTE(远程)模式?
早期RS-232接口主要用来连接PC机和数据Modem。在这种连接中,计算机被配置为数据终端设备(DTE),Modem作为数据通信设备 (DCE)。现在RS-232也用于连接其他设备如串行打印机、数据采集模块、无线数据电台等。一般地,一个RS-232连接总是包括一个DTE和一个 DCE。
根据RS-232标准,DTE和DCE接口的数据信号引脚定义不同。信号总是按照DTE设备一侧命名。RS-232的三个基本信号是:
- TD:从DTE传送到DCE的数据线
- RD:从DCE传送数据到DTE的数据线
- GND:信号地
另外还有两对握手信号:
- DTR/DSR
- RTS/CTS
新的多主站RS-232/PPI电缆(6ES7 901-3CB30-0XA0)的DTR/DSR信号是内部短接的。
电缆上的DIP开关6用来选择电缆在通信中做DTE,还是DCE设备(旧电缆3BF21使用DIP开关5选择)。参考PC/PPI电缆的RS-232侧引脚定义,可以发现设置DTE和DCE模式时改变了如下几个信号:
- TD的信号方向(输出还是输入电缆)
- RD的信号方向(输入还是输出电缆)
- RTS信号
PC机总是DTE设备,因此在与PC机连接时电缆设置为DCE设备;和其他一些设备的RS-232口连接时,如部分串行打印机、数据电台时,可能需要设置为DTE设备。
最好的测试办法就是尝试改变DTE/DCE开关的设置状态。
旧电缆能与无线Modem连接在自由口模式下正常工作,为何新电缆不能?
如果能够确认新(6ES7 901-3CB30-0XA0)、旧(6ES7 901-3BF21-0XA0)电缆连接S7-200 CPU与某个设备通信时表现不同,则应考虑新、旧电缆在RS-232侧的区别。
可以使用新电缆的DIP开关6尝试设置RTS的工作模式,通信的双方应当一致。
无线Modem和电缆如何操作DTR信号也有关系。往往这些无线Modem的DTR信号被设置为低电平有效,而不是高电平有效或者“忽略DTR”。如果能够改变无线Modem的设置为“忽略DTR信号”,问题应当可以解决。
如果使用一个单独的RS-232接口“中断盒”,在其中断开引脚4的连接线,新电缆就和旧电缆一致了。
3PC ADAPTER与CPU通信
3.1 PC ADAPTER USB与CPU通信
表3. S7-200 CPU通信口引脚定义:
STEP 7-Micro/WIN 也可以使用通常用于 S7-300/400 编程的 PC Adapter USB 对 S7-200 CPU 编程,但要符合一定的条件。
PC Adapter USB 订货号:6ES7 972-0CB20-0XA0
需要满足的软件条件:
- 安装 V1.2 版本的 PC Adapter USB 驱动
该驱动需要操作系统为:
- Windows 2000
- Windows XP Professional
- Windows XP Home
- STEP 7-Micro/WIN 必须为 3.2+SP4 或者 4.0 以上版本
注意:对 CN CPU 编程必须使用 Micro/WIN V4.0 SP3 以上版本的中文界面
注意:用于S7-300/400编程的PC串口电缆(PC- Adapter),不能用于S7-200编程通信
驱动下载网址:http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/21226394
操作步骤
用户成功安装驱动后,插上 PC Adapter 到计算机,并且插上 PC Adapter 到 CPU,为其供电。
打开 SET PG/PC Interface:
图1. SET PG/PC Interface 界面
- 选择“PC Adapter(PPI)”
如果在这里找不到此选项 ,说明用户没有安装 V1.2 版本的 USB PC Adapter 驱动,或者安装的是低版本驱动。用户必须从上面的链接下载并安装最高版本的驱动程序。 - 点击“Properties”设置 PC Adapter(PPI) 的属性
设置 PC Adapter(PPI) 的属性:
图 2. 设置正确的通信速率
3、端口波特率必须设正确,即与 CPU通信口的波特率设置一致。
检查“Local Connection”标签:
图 3. 查看本地连接端口
4、在“Local Connection”页签可以看到端口已经设定为“USB”。
回到“通信”设置窗口:
图 4. “通信”窗口
5、使用USB接口的PC Adapter 无法使用’搜寻所有波特率’功能。
6、用鼠标双击“双击刷新”搜索所连接网络上的 S7-200 站。
注意:WIN7下使用PC Adapter USB(6ES7 972-0CB20-0XA0)
针对Win7系统,西门子没有为PC Adapter USB(6ES7 972-0CB20-0XA0)提供独立的驱动程序。
因此如果需要在Win7的32bit/64bit下使用,需要先安装Step7 V5.5编程软件或TIA Portal V11/12/13编程软件。这些软件自带适用于Win7下的PC Adapter USB驱动,可以提供给Step7-Micro/WIN连接使用。
3.2 PC Adapter USB A2 适配器与S7-200 CPU 的编程通信
PC Adapter USB A2 (订货号:6GK 1571-0BA00-0AA0) 是 PC Adapter USB ( 订货号:6ES7 972-0CB20-0XA0) 的升级替代产品。它也可以与S7-200进行编程通信,完成正常的上载、下载及在线监控操作。
需要满足的软件条件:
1. 安装 PC Adapter USB A2 的驱动
该驱动支持的操作系统为:
- Windows 7
- Windows Server 2008 R2
- Windows XP Professional SP2或更高版本
- Windows XP Home SP2或更高版本
- Windows Server 2003 Standard Edition
- Windows Vista
2. STEP 7-Micro/WIN 必须为 V3.2+SP4 或者 V4.0 以上版本。
驱动下载链接: https://support.industry.siemens.com/cs/cn/en/view/78453460
注意: 如果电脑上同时还安装了STEP 7 软件,且软件版本在STEP 7 V5.5 SP3 (包含SP3)及其以上,那么就不需要安装电缆驱动,直接按照下面的操作步骤进行通信即可。
操作步骤
驱动成功安装后,需要插上电缆,一端连接电脑,另一端与PLC 相连,并且给PLC 供电。
打开"设置PG /PC 接口":
图5. 设置 PG/ PC 接口界面
1. 选择“ PC Adapter USB A2 PROFIBUS.1"
2. 点击” Properties" 设置 PC Adapter USB A2 PROFIBUS.1 的属性
进入设置属性界面:
图6. 属性设置界面
1. 需要勾选“PG/PC is the only master on bus”(“ PG/PC 为总线上的唯一主站”)
2. Address 选择“0”
3.端口波特率必须设置正确,即与 CPU 通信口的波特率保持一致
4.Profile:选择“Universal(DP/FMS)”
选择完成后,点击“OK”退出设置界面,然后回到“通信”界面。
图7. 通信界面
点击“双击刷新”,搜索到S7-200的站地址及类型等信息。
4CP卡与CPU通信
可用于S7-200编程的CP卡包括CP5611(用于PCI总线的PC机),CP5511/CP5512(用于笔记本电脑)。以下统称为CP卡。
使用CP卡进行编程通信,应使用MPI电缆,或者PROFIBUS电缆连接CPU上的编程口,或者带编程口的网络连接器上的扩展编程口,或者EM277模块上的通信口。
CP5613不能连接S7-200 CPU通信口编程。
CP5511/CP5512/CP5611不能在Windows XP Home版下使用。
所有的CP卡不支持S7-200的自由口编程调试。
CP卡与S7-200通信时,不能选择“CP卡(auto)”
MPI的最低通信速率为19.2K。
4.1 通过CPU的PPI通信口下载程序
在MicroWin 编程软件的Set PG/PC Interface中选择CP5611(PPI)、CP5611(MPI)或CP5611(PROFIBUS),然后在“properties”中选择合适的波特率。
注意:
- 选择“CP 卡(PPI)”方式时 , 如果在通信卡的属性中选中“Advanced PPI”,则不能与网络上的 PPI 主站通信。
- 如果要通过“CP卡(MPI)”方式与S7-200通信,应注意CPU通信口的当前通信速率。S7-200 CPU通信口的缺省速率为9.6 K,而MPI的最低速率为19.2 K。应使两者一致,必要时须重新设置CPU通信口的速率。
- 选择“CP卡(PROFIBUS)”和“CP卡(MPI)”方式时,必须在通信卡的属性中选中“PG/PC is the only master on the bus”。
4.2 通过EM277模块的编程
在Micro/Win 编程软件的Set PG/PC Interface中选择CP5611(PPI)
CP5611(PROFIBUS)或CP5611(MPI);然后在“properties(属性)”中选择合适的波特率及其它设置。
注意:
- 选择“CP卡(PPI)”时,必须在属性中选中“Advanced PPI"
- CP卡连接到EM277模块时,可以使用MPI电缆或者PROFIBUS电缆
- 注意检查EM277地址设置开关是否到位,如果重新设置了地址开关,必须重新上电一次
- 一定要注意通信硬件是否符合标准,特别是连接EM277做高速通信时
- 选择“CP卡(PROFIBUS)”和“CP卡(MPI)”方式时,必须在通信卡的属性中选中“PG/PC is the only master on the bus
4.3 CP 卡编程通信时的常见错误信息
表1. CP卡常见错误信息
通信方式 | 设置 | 出错信息 |
CP 卡(PPI) | 波特率等设置不对, 或连接硬件有问题 | 通信超时…… |
CP 卡(PROFIBUS) CP 卡(MPI) | 波特率等设置不对, 或连接硬件有问题, 但选择了“PG/PC is the only master on the bus” | |
CP 卡(PROFIBUS) CP 卡(MPI) | 未选择“PG/PC is the only master on the bus” | 错误:端口无法打开或正在由另一个应用程序使用 |
4.4 使用CP5711 对S7-200PLC的PPI通讯口进行编程通信
STEP 7 Micro/WIN V4.0 SP7 或更高版本
STEP 7 V5.4 SP5 或更高版本
需要 USB 适配器的PROFIBUS 驱动。
该驱动在SIMATIC NET 2008 SP1及以后的SIMATIC NET PC 软件中提供。CP5711的发货包中包含SIMATIC NET PC软件 。
驱动程序的安装步骤:
1、在计算机的光驱中插入 SIMATIC NET 安装光盘,等待出现下面的对话框。如果过了一段时间(大约30秒)之后仍没有出现该对话框,说明计算机的自动启动功能没有开启。那么,在SIMATIC NET 光盘的主目录中启动"Setup.exe" 程序。
图1 安装界面1
2、遵守安装说明,选择产品"SIMATIC NET PC Software 2008"准备安装。
图2 安装界面2
3、跳过 "Install License Key" 对话框,完成 SIMATIC NET PC 软件的安装。
在成功的安装了SIMATIC NET PC?软件之后安装之后,CP5711可在STEP 7 Micro/Win中用正常使用。
在STEP 7 Micro/Win中的操作步骤:
1、将CP5711插入到电脑的 USB接口,其驱动会被自动检测安装。
2、启动"STEP 7 MicroWin,打开"Set PG/PC Interface"对话框。
图3 打开"Set PG/PC Interface"
3、在 "Interface Parameter Assignment Used"处选择"CP5711 PROFIBUS"。
图4 选择"CP5711 PROFIBUS"
4、点击"Properties..." 按钮打开参数设置对话框,设置"Transmission Rate" 为9,6 kbps,"Profile" 参数设置为Universal DP/FMS。
图5 属性设置
点击"OK" ,然后关闭"Set PG/PC Interface" 工具。
现在可以在STEP 7 MicroWin 中通过PPI 接口使用CP5711 访问S7-200 CPU。
5以太网编程通信
要实现用以太网对S7-200 CPU编程,需要有:
装有以太网卡的PC机,PC机上装有STEP 7-Micro/WIN(V3.2 SP1以上)软件
能够通过PC/PPI电缆、或CP卡、或EM241与CPU做通信编程
CP243-1以太网模块
一个HUB(集线器)、或Switch(交换机)和网络电缆,或以太网直连电缆
首先你需要用STEP 7-Micro/WIN 软件,在Tools > Ethernet Wizard(以太网向导)中对CP243-1进行配置,为其设定IP地址、子网掩码等。
5.1 CP243-1以太网向导配置
CP243-1模块是S7-200系列产品中唯一一款以太网通信模块,它既可以作为西门子以太网S7通信中的客户端,也可作为服务器。那么,如果想通过以 太网通信与PC机中的STEP 7-Micro/WIN软件通信,实现编程的上载、下载或在线监控,以太网向导该如何配置呢?下面将对CP243-1的以太网向导配置做详细描述。
首先,通过PC/PPI电缆使PC机与S7-200的通信成功,然后进入工具中的以太网向导配置界面,如图1所示:
图 1 以太网向导配置
进入到向导配置界面中,将会看到如图2所示的界面。点击“读取模块”即可读出CP243-1的模块信息,然后双击模块信息,将模块位置添加成功。
图2 模块位置读取
每个CP243-1模块都需要配置一个IP地址,如图3的界面所示。IP地址的设置需要在指定的对话框中进行设置。
图3 IP地址分配界面
点击图3中标注的选项,进入图4界面。在该界面中的IP地址栏内填入与PC机同一个网段的IP地址,然后点击保存,并退出该界面。
图4 IP地址设定
CP243-1模块需要占用一个QB字节,该字节的地址不能任意填写,需要进行计算(如果通过自动读取模块位置的方式则会自动计算)。计算的规则就是从 CPU本体的输出字节开始计算,依次排列到CP243-1的模块位置即可;也可以通过查看PLC菜单中的信息,找到CP243-1模块输出的起始地址。 CP243-1模块的连接资源数目为8个S7连接加一个PG资源。该PG资源为S7-200的编程软件,所以在图5中可以不用建立连接数目。
图5 设定QB字节地址及连接数目
图6中会对以太网向导配置分配V存储区地址 ,该V区地址在程序的其它地方不能被再次使用。
图6 分配V存储区地址
5.2 CP243-1模块的编程与通信
当配置完以太网向导后,在调用子程序中会找到向导生成的子程序,将其调用在主程序中,如图7所示:
图7 以太网初始化程序
全部编译后若没有错误就可以下载到PLC中。下载成功后,需要断电再上电使模块配置生效,此时CP243-1模块上面的指示灯状态为LINK灯与RUN灯常亮,RX/TX灯闪烁。
在设置 PG/PC 接口中,选择相应的TCP/IP协议,再打开通信的对话框,在IP地址栏里选择组态过的IP地址,然后点击双击刷新按钮即可找到对应的CPU地址,如图8所示。
图8 通过以太网方式连接S7-200
至此,CP243-1与PC机上的STEP 7-Micro/WIN软件就连接成功了。这时,CP243-1的CFG灯也会亮橘黄色,代表S7-20 0编程软件与CP243-1模块以太网连接成功,可以完成上载、下载以及在线监控程序任务。
6多主站编程
6.1 PPI网络上的多主站编程通信
如果在一个通信网络上存在其他主站(如TD 200,或者上位计算机等),同时需要进行Micro/WIN的编程、监控,这就是多主站网络编程。
使用西门子的下列设备可以实现Micro/WIN的多主站编程:
- 使用智能多主站电缆和Micro/WIN V3.2 SP4以上版本。 新电缆可以在网络上传递令牌,因而自动支持多主站网络编程。
- 如果使用CP卡,如CP5511/CP5512(笔记本电脑PCMCIA卡)、CP5611(台式机PCI卡),能够支持多主站编程通信。
如果通过CP卡编程时,选择了MPI协议,注意MPI主站不能访问作为PPI主站的CPU。
如果有第三方的产品要连接到多主站网络上,用户需要咨询第三方产品提供商以了解是否支持西门子的S7-200多主站网络。要进行多主站编程,不但编程计算机要支持,网上的其他设备也要有多主站通信能力。
早期的多主站连接依赖于计算机硬件和Windows操作系统。随着计算机技术的发展,多数情况下已经不能做到多主站编程通信。建议用户使用西门子的多主站编程电缆或者CP卡配合Micro/WIN实现多主站编程通信。
6.2 HMI与S7-200 CPU的多主站连接
对于HMI(人机操作接口设备)来说,在S7-200系统中的多主站连接包括以下几种情况:
- 网络上有其他HMI,CPU不做PPI通信主站(无网络读写指令使用)
- 网络上有CPU做PPI通信主站
- 网络上有Micro/WIN编程计算机
所谓CPU做主站,就是CPU特定的通信口进行网络读写(NetR/NetW)操作,如果CPU的两个通信口分别连接不同的网络,不做网络读写的通信口在网上不算主站。下文同此。
第三方的HMI是否支持多主站连接请咨询其厂商,西门子不做测试。
ProTool/Pro Runtime等软件HMI不能管理新版多主站电缆,不能使用新版电缆实现多主站通信;只能将新电缆的DIP开关5拨到OFF,实现单主站连接。要进行多主站通信,只能使用CP卡通信(CP5611/CP5613等)。
上述HMI软件要通过新版多主站电缆实现多主站连接,只能通过PC Access(OPC Server)软件。当然它们必须支持OPC连接功能。
1. 网络上有其他HMI
老产品 TP 070 (已淘汰)不允许网络上有其他HMI存在。其他产品无此要求。
2. 网络上有CPU做通信主站
网络上有CPU做通信主站,也就是使用NetR/NetW(网络读写)指令访问其他CPU的数据时,这种多主站连接比较复杂。完全支持此种多主站连接的 HMI 包括西门子提供的:
- TD 200/TD 200C
- K-TP 178micro
- OP 73micro
- TP 177micro
- TP170 micro
- PC Access(OPC Server接口)
其他西门子出产的 HMI 产品,只要能够选择 PPI 通信协议,都可以支持与网络中做 PPI 主站的S7-200 CPU (端口)通信。老产品 TP 070 除外。
3. 网络上有Micro/WIN编程计算机
支持此种多主站连接的 HMI 主要包括西门子提供的:
- TD 200/TD 200C
- K-TP 178micro
- OP 73micro
- TP 177micro
- TP170micro
- TP170A/B/OP170B
- MP270/MP270B/OP270/TP270
- MP370
- HMI与S7-200连接数目表1.中的其他面板
- ProTool/Pro RT等
- PC Access(OPC Server接口)
需使用Micro/WIN V3.2 SP4以上版本,和新版多主站编程电缆。
7S7-200的长距离通信
S7-200的通信距离可能是方案设计中的一个重要因素。
S7-200为用户提供了极为丰富的通信选择,在保障通信距离方面也非常出色。虽然如此,许多用户仍会觉得不能回避性价比的矛盾。
下面就S7-200的远距离通信能力作一简介:
7.1 RS-485网络通信
在S7-200系统中,PPI、MPI、PROFIBUS-DP协议都可以在RS-485网络上通信。RS-485是S7-200最常用的电气通信基础。
根据具体通信设备的性能,它们支持的通信速率和距离又有所不同。
- CPU上的通信端口
CPU通信口的最高速率为187.5K波特,保证的通信距离为50m。
要获得更长的通信距离,需要增加RS-485中继器;在一个总线型网络上最多加9个中继器,但通信距离不能超过9600m。 - EM277上的通信口
EM277的通信口在波特率为187.5K时可以做到1000m通信距离;要获得长距离的通信需要增加RS-485中继器。通信距离同上。 - PC/PPI电缆
PC/PPI电缆是否可以延长
7.2 光纤通信
光纤通信除了抗干扰、速率高之外,通信距离远也是一大优点。
S7-200产品不直接支持光纤通信,但西门子有全线产品满足用户的光通信需求:
- PROFIBUS-DP
S7-200的PROFIBUS-DP通信模块EM277,通过连接相应的设备可以转换为光信号通信。具体情况请参照相关资料,或咨询西门子产品经销商。 - 以太网
S7-200的以太网模块CP243-1(IT),通过相应的设备可以连接到光纤以太网。这里指的是工业以太网的局部网络。
S7-200的以太网连接
通过现成的企业内部网或互联网,S7-200可以通过以太网进行距离非常远的通信。理论上可以通达全球。
S7-200还可以连接第三方的RS-485/光纤转换器,进行PPI通信、自由口通信等。其通信距离请参照第三方产品的规格数据。
7.3 电话网
S7-200通过EM241音频调制解调器模块支持电话网通信。EM241要求通信的末端为标准的音频电话线,而不论局间的通信方式。通过EM241可以进行全球通信。
使用国别开关设置,EM241可以轻松地支持多国电信标准,使用户的设备适用于全球市场。
使用小交换机的局部电话网,通信距离取决于交换机(及中继设备)、电缆的性能。
7.4 无线通信
- S7-200通过无线电台的通信距离取决于电台的频率、功率、天线等因素
- S7-200通过GSM网络的通信距离取决于网络服务的范围
- S7-200通过红外设备的通信也取决于它们的规格
8 编程软件STEP 7-Micro/WIN不能与CPU正常通信,如何检查处理
影响通信的因素很多,需要仔细检查。可用简化连接,替换设备等方法,逐步缩小故障点可能所在的范围。例如,当网络上有一个CPU不能进行编程通信,就要将CPU从网络上脱开,单独进行编程通信检查。
在设备正常的条件下,发生Micro/WIN不能与CPU通信的原因主要有:
- Micro/WIN中设置的对方通信口地址与CPU的实际口地址不同
- Micro/WIN中设置的本地(编程电脑)地址与CPU通信口的地址相同了(应当将Micro/WIN的本地地址设置为“0”)
- Micro/WIN使用的通信波特率与CPU端口的实际通信速率设置不同
- 有些程序会将CPU上的通信口设置为自由口模式,此时不能进行编程通信。编程通信是PPI模式。而在“STOP”状态下,通信口永远是PPI从站模式。最好把CPU上的模式开关拨到“STOP”的位置
针对上述情况,可以在Micro/WIN左侧的浏览条中点击Communication(通信)图标,在对话框中双击通信设备的图标(如PC /PPI电缆),改变本地的连接属性(本地地址或通信速率设置);双击Refresh(刷新)图标,并且选中Check all baudrate(检查所有波特率)可以找到地址、速率不明的站点。此时应使用新的RS-232/PPI电缆或者USB/PPI电缆,或CP卡,否则不能 覆盖所有的波特率范围。
如果使用CP5511、CP5512、CP5611等通信卡与S7-200 CPU进行编程通信,可以看到CPU通信口的一些状态报告,便于判断是否硬件损坏。
8.1 检查编程通信的主要步骤
强烈建议客户使用西门子原装编程电缆。通常非原装电缆接口为非隔离型,因此非原装电缆无法保证通信的稳定连接及可靠性,且有烧毁CPU接口甚至CPU本体的风险。
对于使用非西门子原装编程电缆造成的任何问题,西门子不提供技术支持。
以下步骤仅仅适合使用“真的”PC机串行通信口(UART16550或兼容的COM口),再连接西门子PC/PPI(RS-232口)电缆的情况
如果有时能够通信但不正常,请检查如下“1-4”项,如果根本不通,请检查全部项目:
- 检查STEP 7-Micro/WIN与Windows操作系统是否完全兼容
- 检查是否使用西门子的原装编程电缆,以及电缆是否符合编程PC机或笔记本电脑的硬件条件
- 检查编程电脑上的COM通信口设置
- 鼠标右键单击“我的电脑”,选择“属性”
- 打开“设备管理器”标签(对于Windows2000,选择“硬件”标签,按“设备管理器”按钮)
- 双击“端口(COM和LPT)”
- 双击所使用的通信口,如COM1
- 在端口设置标签,选择“高级”
- 在对话框中把接收和发送缓冲区都设置为最小值,并保持选中“FIFO”选择框
- 重新启动计算机使设置有效
- 检查编程电缆的DIP开关设置,是否与Micor/WIN的通信速率设置相同
在Micro/WIN左边的浏览条中鼠标单击Communication(通信)大图标,检查通信参数设置。鼠标双击PC/PPI电缆图标可以更改通信属性。 CPU出厂的缺省设置是通信口地址为2,波特率为9.6K。
使用新的SMART(智能)RS-232/PPI电缆的用户,如果配合Micro/WIN32 V3.2 SP4以上版,可以将DIP开关5设置为“1”,选中通信界面的“Search all baudrate”(搜索所有波特率)选择框,可用于搜索网络上所有相关设备。
对于普通编程电缆,搜索速率最高为19.2,因此如果CPU通信口速率被设置为187.5K,则不能被找到。 - 如果仍然不通,请检查CPU右下角的传感器直流电源输出电压(测量L+/M),电压应当高于22V
- 使用wipeout.exe程序,恢复CPU的出厂设置。缺省情况下CPU通信口地址为2,通信速率9.6K。
这个程序可在STEP 7-Micro/WIN的安装光盘中找到;或者到ProDIS网站上FAQ2123168下载。
使用智能RS-232/PPI电缆时,请将DIP开关5设置为0,通信速率设置为9600bps。USB/PPI电缆不支持DOS下的可执行文件wipeout.exe。
如果还不能通信,应考虑通信口硬件损坏的可能性。请联系西门子的代理商,也可以直接联系西门子的S7-200维修中心。
8.2 常问问题
在“Set PG/PC”通信属性时,COM口的符号前为什么会有一个星号“*”?
COM口前面的星号说明它被其他软件占用,Micro/WIN不能使用。
S7-200与上位机做编程通信时通信不上,报错信息为“硬件探测到校验错误”,什么原因?
请检查是否使用的是西门子原装编程电缆。
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