西门子S7-1200模块6ES7215-1BG40-0XB0

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PC与S7-200系列PLC通信的连接 西门子PLC

S7-200系列PLC有通信方式有三种：一种是点对点（PPI）方式，用于与该公司PLC编程器或其它人机接口产品的通信，其通信协议是开的。另一种为DP方式，这种方式使得PLC可以通过Profibus-DP通信接口接入Profibus现场总线网络，从而扩大PLC的使用范围。zui后一种方式是自由口通信（Freeport）方式，由用户定义通信协议，实现PLC与外设的通信。以下采用自由口通信方式，实现PC与S7-200系列PLC通信。

PC与S7-200系列PLC通信连接

PC为RS232C接口，S7-200系列自由口为RS485。因此PC的RS232接口必须先通过RS232/RS485转换器，再与PLC通信端口相连接，连接媒质可以是双绞线或电缆线。西门子公司提供的PC/PPI电缆带有RS232/RS485转换器，可直接采用PC/PPI电缆，因此在不增加任何硬件的情况下，可以很方便地将PLC和PC的连接。也可实现多点连接。

为什么说用PLC实现对系统的控制是非常可靠的

用PLC实现对系统的控制是非常可靠的。这是因为PLC在硬件与软件两个方面都采取了很多措施，确保它能可靠工作。事实上，如果PLC工作不可靠，就无法在工业环境下运用，也就不成其为PLC了。

1·在硬件方面：

PLC的输入输出电路与内部CPU是电隔离。其信息靠光耦器件或电磁器件传递。而且，CPU板还有抗电磁干扰的屏蔽措施。故可确保PLC程序的运行不受外界的电与磁干扰，能正常地工作。

PLC使用的元器件多为无触点的，而且为高度集成的，数量并不太多，也为其可靠工作提供了物质基础。

在机械结构设计与制造工艺上，为使PLC能安全可靠地工作，也采取了很多措施，可确保PLC耐振动、耐冲击。使用环境温度可高达摄氏50多度，有的PLC可高达80—90度。

有的PLC的模块可热备，一个主机工作，另一个主机也运转，但不参与控制，仅作备份。一旦工作主机出现故障，热备的可自动接替其工作。

还有更进一步冗余的，采用三取一的设计，CPU、I/O模块、电源模块都冗余或其中的部分冗余。三套同时工作，zui终输出取决于三者中的多数决定的结果。这可使系统出故障的机率几乎为零，做到。当然，这样的系统成本是很高的，只用于特别重要的场合，如铁路车站的道叉控制系统。

2．在软件方面：

PLC的工作方式为扫描加中断，这既可保证它能有序地工作，避免继电控制系统常出现的"冒险竞争"，其控制结果总是确定的；而且又能应急处理急于处理的控制，保证了PLC对应急情况的及时响应，使PLC能可靠地工作。

为监控PLC运行程序是否正常，PLC系统都设置了"看门狗"（Watchingdog）监控程序。运行用户程序开始时，先清"看门狗"定时器，并开始计时。当用户程序一个循环运行完了，则查看定时器的计时值。若超时（一般不超过100ms），则报警。严重超时，还可使PLC停止工作。用户可依报警信号采取相应的应急措施。定时器的计时值若不超时，则重复起始的过程，PLC将正常工作。显然，有了这个"看门狗"监控程序，可保证PLC用户程序的正常运行，可避免出现"死循环"而影响其工作的可靠性。

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针对PLC，选用Profibus-DP信号，无论是PLC还是编码器都成本很高，不特别介绍了，对于并行信号，可以直接连接PLC的开关输入点，注意有推挽式，PNP与NPN集电极开路式，集电极开路式的日韩系较多，日系并行编码器与欧系PLC匹配常不稳定，有些输出负载20mA太小，较易烧坏；欧系并行输出编码器多为推挽式，负载能力50mA，与PLC匹配性好，但价格也就较高了。

对于多圈值编码器，基本为SSi和Profibus-DP，Profibus-DP前面说了，成本高，

而SSI信号（同步串联信号）有两个问题：
1。SSI信号接口的PLC较少，多为中的欧系，经济级PLC几乎没有此接口，PLC可选面很少，过去很多不得不用转换器（GP1312-SSP)转成并行信号再进PLC，成本较高。
2。SSI信号的同步性偏差，SSI信号为“同步"串联信号，其实并不*同步，其由接收设备发送时钟到编码器，编码器再发送信号到接收设备，内部“同步"比较，有一个同步时间差的范围要求，一旦现场有干扰，或电缆较长、选用电缆不专业，信号的同步性超出了偏差范围，数据就会跳码，而无法正常工作。时钟频率越高，以上这种现象就越明显，这样，编码器连接PLC的电缆就要尽量短，数据刷新就要尽量慢，限制了一些情况下的使用。

下面，介绍几种更方便，更有性价比的与PLC连接值编码器信号：
1。现在，已经有较多用户注意到选用4--20mA输出的值编码器与PLC连接--几乎所有的PLC都可以有4--20mA的接口，这样，在精度要求不是很高的情况下选用（PLC的模拟量接口精度有限），信号传输远，安装调试方便（万用表就可以），成本低（包括PLC的总成本）。

2。RS485信号（自由协议），几乎PLC都有通讯口，有些是编程用的232（可买232与485的转换器），有些是独立的RS485接口，例如西门子的S7-226，这种信号接口传输远，全数字精度没有牺牲，只是传输速度约在50--100ms一个，对于多个编码器的连接，可能有一些慢了。

3。Canopen信号，Canopen从成本上来说，低于Profibus-DP，只是现在刚刚流行起来，可选的PLC不多，但是Canopen信号有如下几个突出的优点是别的没有的：可PLC与编码器多主多从冗余，大大提高安全性；抗干扰能力*，即使是移动车辆无法接地、在火花塞打火的干扰情况下也能工作（Canopen本来就是给汽车设计的）；传递距离远，而且在较远距离传输情况下仍然能保持高速传递。以上特点，Canopen信号已经为新发展的 风力发电与高速铁路项目选中，作为选的总线信号，也是今后几年PLC总线信号的主要发展方向。

4。双输出编码器，4--20mA与RS485双输出值编码器（编码器价格与单输出的几乎一样），这样，在信号采集精度、抗干扰、传输速度等各方面互补，从而达到更高的可靠性。