1、 西门子 PLC PPI 协议与 VB 通讯通过硬件和软件侦听的方法，分析 PLC 内部固有的 PPI 通讯协议，然后上位机采用VB 编程，遵循 PPI 通讯协议，读写 PLC 数据，实现人机操作任务。这种通讯方法，与一般的自由通讯协议相比，省略了 PLC 的通讯程序编写，只需编写上位机的通讯程序资源S7-226 的编程口物理层为 RS-485 结构，SIEMENS 提供 MicroWin 软件，采用的是PPI(Point to Point)协议，可以用来传输、调试 PLC 程序。在现场应用中，当需要 PLC与上位机通讯时，较多的使用自定义协议与上位机通讯。在这种通讯方式中，需要编程者首先定义
2、自己的自由通讯格式，在 PLC 中编写代码，利用中断方式控制通讯端口的数据收发。采用这种方式，PLC 编程调试较为烦琐，占用 PLC 的软件中断和代码资源，而且当 PLC 的通讯口定义为自由通讯口时， PLC 的编程软件无法对 PLC 进行监控，给 PLC 程序调试带来不便。SIEMENS S7-200PLC 的编程通讯接口，内部固化的通讯协议为 PPI 协议，如果上位机遵循 PPI 协议来读写 PLC，就可以省略编写 PLC 的通讯代码。如何获得 PPI 协议？可以在 PLC 的编程软件读写 PLC 数据时，利用第三个串口侦听 PLC 的通讯数据，或者利用软件方法，截取已经打开且正在通讯的端
3、口的数据，然后归纳总结，解析出 PPI协议的数据读写报文。这样，上位机遵循 PPI 协议，就可以便利的读写 PLC 内部的数据，实现上位机的人机操作功能。软件设计系统中测控任务由 SIEMENS S7-226PLC 完成，PLC 采用循环扫描方式工作，当定时时间到时，执行数据采集或 PID 控制任务，完成现场的信号控制。计算机的监控软件采用 VB 编制，利用 MSComm 控件完成串口数据通讯，通讯遵循的协议为 PPI 协议。PPI 协议西门子的 PPI（ Point to Point）通讯协议采用主从式的通讯方式，一次读写操作的步骤包括：首先上位机发出读写命令，PLC 作出接收正确的响应，上
4、位机接到此响应则发出确认申请命令，PLC 则完成正确的读写响应，回应给上位机数据。这样收发两次数据，完成一次数据的读写5。其通讯数据报文格式大致有以下几类：1、读写申请的数据格式如下：SD LE LER SD DA SA FC DASP SSAP DU FCS ED SD:(Start Delimiter)开始定界符(68H)LE:（Length）报文数据长度LER:（Repeated Length）重复数据长度SD: (Start Delimiter)开始定界符(68H)SA:（Source Address）源地址，指该地址的指针，为地址值乘以 8DA:（Destination Addres
5、s）目标地址，指该地址的指针，为地址值乘以 8FC:（Function Code）功能码DSAP:（Destination Service Access Point）目的服务存取点SSAP:（Source Service Access Point ）源服务存取点DU:（Data Unit）数据单元FCS:（Frame Check Sequence）校验码ED:（End Delimiter）结束分界符（16H）报文数据长度和重复数据长度为自 DA 至 DU 的数据长度，校验码为 DA 至 DU 数据的和校验，只取其中的末字节值。在读写 PLC 的变量数据中，读数据的功能码为 6CH，写数据的功能
6、码为 7CH。2、PLC 接收到读写命令，校验后正确，返回的数据格式为 E5H3、确认读写命令的数据格式为：SD SA DA FC FCS ED 其中 SD 为起始符，为 10HSA 为数据源地址DA 为目的地址FC 为功能码，取 5CHFCS 为 SA+DA+FC 的和的末字节ED 为结束符，取 16HPPI 协议的软件编制在采用上位机与 PLC 通讯时，上位机采用 VB 编程，计算机采用 PPI 电缆或普通的485 串口卡与 PLC 的编程口连接，通讯系统采用主从结构，上位机遵循 PPI 协议格式，发出读写申请，PLC 返回相应的数据。程序实现如下：1、串口初始化程序：MSComm1.Co
7、mmPort = 1MSComm1.Settings = “9600,e,8,1“MSComm1.InputLen = 0MSComm1.RThreshold = 1MSComm1.InputMode = comInputModeBinaryPPI 协议定义串口为以二进制形式收发数据，这样报文的通讯效率比 ASCII 码高。2、串口读取数据程序，以读取 VB100 数据单元为例：Dim Str_Read(0 To 32) 定义发送的数据为字节为元素的数组。Str_ Read (32) = &H16 相应的数组元素赋值，按照以下格式：Str_ Read (29) = (100*8) 256 地址
8、为指针值，先取高位地址指针Str_ Read (30) = (100*8) Mod 256 取低位地址指针Str_ Read (24) = 1 读取的数据长度（Byte 的个数）For I=4 to 30Temp_FCS = Temp_FCS + Str_Read(i)Next IStr_Read(31)= Temp_FCS Mod 256 计算 FCS 校验码，其它数组元素赋值省略。68 1B 1B 68 2 0 6C 32 1 0 0 0 0 0 E 0 0 4 1 12 A 10 2 0 1 0 1 84 0 3 20 8B 16 PLC 返回数据 E5 后，确认读取命令，发送以下数据：
9、10 2 0 5C 5E 16然后上位机 VB 程序接受到以下数据：68 16 16 68 0 2 8 32 3 0 0 0 0 0 2 0 5 0 0 4 1 FF 4 0 8 22 78 16首先识别目标地址和源地址，确认是这次申请的返回数据，然后经过校验检查，正确后解析出第 26 号数据（&H22）即为 VB100 字节的数据。3、串口写入数据程序，以写 VB100 数据单元为例：Dim Str_Write(0 To 37) 定义发送的数据为字节为元素的数组。Str_Write (37) = &H16 相应的数组元素赋值，按照以下格式Str_Write (35) = &H10 要写入的数
10、据值68 20 20 68 2 0 7C 32 1 0 0 0 0 0 E 0 5 5 1 12 A 10 2 0 1 0 1 84 0 3 20 0 4 0 8 C B9 16 PLC 返回数据 E5 后，确认写入命令，发送以下数据：10 2 0 5C 5E 16然后上位机 VB 程序接受到以下数据：68 12 12 68 0 2 8 32 3 0 0 0 0 0 2 0 1 0 0 5 1 FF 47 16这是 PLC 正确接收并写入信息的返回数据。4、串口接收程序：在数据接收程序中，利用 VB 中 MSComm 控件，一次接收缓冲区中的全部数据，存放到数组形式的暂存单元中，然后分析每个元
11、素的值，得到读写的数据。Dim RCV_Array() As ByteDim Dis_Array As StringDim RCV_Len As LongRCV_Array = MSComm1.Input 取出串口接收缓冲器的数据。RCV_Len = UBound(RCV_Array)ReDim Temp(0 To UBound(RCV_Array)For i = 0 To RCV_LenDis_Array = Dis_Array & Hex(RCV_Array (i) & “ “Next iText1.Text = Dis_Array 接收到的数据送显示。在程序的读写过程中，一次最大可以读写
12、 222 个字节，目前给出的数据读写为整数格式。数据类型 Str_ Read（27） S 04H SM 05H I 81H Q 82H M 83H V 84H 以上程序，是以读写 PLC 的 V 变量区为例，利用 PPI 协议还可以读写 S7-200PLC 中的各种类型数据，包括 I、Q、SM 、M 、V、T 、C 、S 等数据类型，能够直接读出以上变量中的位、字节、字、双字等，其中读位变量时，是读取该位所在的字节值，然后上位机自动识别出该位的值。按照读写的数据类型，其中 Str_ Read（27）的值各不同：在控制系统中，PLC 与上位计算机的通讯，采用了 PPI 通讯协议，上位机每 0.5 秒循环读写一次 PLC。PLC 编程时，将要读取的检测值、输出值等数据，存放在 PLC 的一个连续的变量区中，当上位机读取 PLC 的数据时，就可以一次读出这组连续的数据，减少数据的分次频繁读取。当修改设定值等数据时，进行写数据的通讯操作。
