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西門子S7-200PC/PPI電纜怎樣連接

    西門子S7-200PC/PPI電纜

    通過PC/PPI電纜的編程通信是最為常見的S7-200編程方式，很多人也在此遇到問題。

    影響通信的因素很多，要順利通信首先需要注意：

    • 檢查Micro/WIN和Windows操作系統的版本兼容性

      未經西門子版本兼容測試的往往有通信問題。

    • 使用西門子的原裝PC/PPI電纜

      包括用于連接PC機RS232串口的RS232/PPI電纜，和連接USB口的USB/PPI電纜。

    2.1 為什么要使用SIEMENS的編程電纜

    西門子目前提供兩種串口編程電纜，統稱為PC/PPI電纜：RS-232/PPI電纜和USB/PPI電纜。

    我們強烈建議用戶使用西門子生產的上述兩種原裝電纜，也有義務告知用戶從中所能獲得的好處：

    • 安全：西門子原裝PC/PPI電纜的兩個通信端口在電氣上是隔離的。這就意味著編程計算機和PLC通信口之間的共模干擾不會造成雙方通信口硬件的損壞，或者通信斷續。在必須帶電拔插電纜的情況下，原裝電纜提供了可靠的保障
    • 穩定：原裝電纜針對西門子的通信協議進行了專門設計、優化，其穩定性和抗干擾能力出色
    • 高速：使用原裝電纜可以工作在187.5K通信速率下，充分發揮PLC和HMI通信口的潛力，不會制約整個網絡的通信速度
    • 完備：原裝智能多主站電纜能夠完全支持西門子的PPI網絡協議，如多主站通信功能，配合西門子的軟、硬件使用，不會發生編程、監控時在某些情況下無法通信的問題

    2.2 RS232與USB的PC/PPI電纜

    S7-200 CPU有其專用的低成本編程電纜，統稱為PC/PPI電纜，用于連接PC機和CPU上的RS-485通信口，可用做STEP 7-Micro/WIN對CPU 的編程調試，或與上位機做監控通信、或與其他具有RS-232端口的設備之間作自由口通信。

    西門子提供的所有用于S7-200的編程電纜，長度都是5米。

    目前西門子提供兩種PC/PPI編程電纜，它們是：

    • RS-232/PPI電纜（訂貨號6ES7 901-3CB30-0XA0）：智能多主站電纜，連接S7-200 CPU/EM277通信口和計算機RS-232串口，作為編程或數據通信電纜；同時也可以用于連接TP170 micro和安裝了WinCC flexible (micro)的計算機RS-232串口，作為配置畫面下載電纜
    • USB/PPI電纜（訂貨號6ES7 901-3DB30-0XA0）：智能多主站電纜，用于連接計算機的USB通信口與S7-200 CPU/EM277通信口做編程或數據通信電纜

     用于S7-300/400編程的PC串口電纜（PC-Adapter），不能用于S7-200編程通信

     注意：西門子公司的專用PC/PPI電纜是帶光電隔離的，不會燒CPU 或PC機的通信口。使用不隔離的自制或假冒的PC/PPI電纜，容易損壞通信口。一般電纜還不支持S7-200 CPU通信端口的最高通信速率（187.5K），而且不能支持S7-200的多主站編程模式。

     用計算機串口與CPU通過RS-232/PPI電纜進行編程通信，要求計算機擁有一個UART 16550兼容的串行通信口。有些計算機端口擴展卡上的通信口，Micro/WIN不能直接管理，可能無法通信。

    1.多主站RS-232/PPI電纜（6ES7 901-3CB30-0XA0）


    圖1. 正版RS-232/PPI電纜及其包裝盒

    因為此電纜能夠管理PPI網絡令牌，因而支持多主站PPI網絡。

    它有三個綠燈用于指示電纜的運行：RS 232 發送指示（Tx）；RS-232 接收指示（Rx）；RS 485 發送指示(PPI)。


    圖2. 正版電纜細部

    此種電纜只能在STEP 7-Micro/WIN32 V3.2 SP4以上版本下才能獲得全部的新功能，最高波特率可達187.5K。它有兩種工作模式：

    • PPI模式：用于編程時，將DIP開關5設置為“1”，其他開關設置為“0”，其波特率可自適應，此時支持多主站網絡通信。
    • 自由口模式：只需設置波特率，開關5及其它開關都設為“0”；此時也可以獲得原來普通PC/PPI電纜的功能（不支持多主站）。

     RS-232/PPI電纜還用于TP170 micro和TP070配置下載。此時DIP開關5應為“0”。

    2.多主站USB/PPI電纜（6ES7 901-3DB30-0XA0）


    圖3. 正版USB/PPI電纜及其包裝盒

    此種電纜能夠管理PPI網絡令牌，因而支持多主站PPI網絡。 它支持USB V1.1。用于連接PC機的USB通信口和S7-200。

    它有三個綠燈用于指示電纜的運行：USB 發送指示（Tx）；USB接收指示（Rx）；RS 485 發送指示(PPI)。


    圖4. 電纜細部

    此種電纜只能工作在STEP 7-Micro/WIN32 V3.2 SP4以上版本下，波特率為自適應（最高可達187.5K）。它只有一種工作模式即PPI模式，無開關設置。此種電纜不支持自由口通信。

     注意：USB/PPI電纜不能用于TP070（或TP170micro）配置畫面下載（應使用RS-232/PPI電纜并把DIP開關5設置在OFF），也不能用于使用wipeout.exe程序恢復出廠設置，也不能用于S7-200自由口程序，如Modbus RTU協議庫的調試。

    3.早期電纜

    西門子早期生產的PC/PPI電纜，如6ES7 901-3BF21-0XA0/6ES7 901-3BF30-0XA0，不支持多主站PPI網絡，即在連接有PPI通信主站CPU或TD 200文本顯示器的網絡時，無法通過電纜進行Micro/WIN與CPU的通信。（在CPU執行網絡讀/寫指令時不能用STEP 7 Micro/Win監控也是這個原因）

    開關設置：前三個開關按所需波特率進行設置，后三個設為0即可（Micro/WIN編程連接時）。

     西門子生產的電纜都有中間的盒子。

     如果使用老電纜與新版本的編程軟件Micro/WIN，應在PC/PPI Cable的屬性中，取消Advanced PPI和Multi Master Network選項（在Set PG/PC Interface中設置）。

    4.使用USB/RS-232串口轉換器

    當編程計算機只有USB通信口，沒有RS-232串口時，我們強烈建議客戶使用智能USB/PPI電纜，并將編程軟件升級到當前發布的最新版本。

    如果堅持使用自己的USB/RS-232串口轉換器，再使用串口PC/PPI電纜，由于轉換器品牌眾多，西門子無法一一測試，不能就遇到的問題提供支持。

    遇到這種情況，只有下面的辦法：

    • 更換其他USB/RS-232轉換器，再做嘗試
    • 使用西門子的USB/PPI電纜

     在Micro/WIN的系統塊中為何不能將通信口設置為187.5K波特率？

    新的Mciro/WIN會自動檢測通信連接是否支持187.5K，如果不支持（ 如老版電纜），則不能設置為187.5K的通信速率。

    新編程電纜支持187.5K速率。

     如何設置PPI電纜屬性中的Advanced PPI和Multi Master Network選項？

    PPI電纜屬性中的這兩項設置與多主站通信功能有關。

    隨著計算機技術的發展，僅通過舊型號的PC/PPI電纜已經不能實現多主站通信，因此這兩項設置現在已經沒有用處。

    采用新型號電纜，配合Micro/WIN V3.2 SP4以上版本，可以輕松實現多主站通信。因此應當取消上述兩項的選擇：


    圖5. PC/PPI電纜屬性

     老版本的PC/PPI電纜（6ES7 901-3BF21-0XA0等）是否可以用于為新版本的CPU（23版）編程？

    可以。但是受到老版電纜的限制，不能做多主站編程，也只能用到9.6K和19.2K波特率。

    2.3 PC/PPI電纜引腳定義

    關于PC/PPI電纜的詳細情況，請參考相應的《S7-200系統手冊》，在附錄A中由詳細的介紹。這里只提示關于電纜的一些有趣的細節。

    目前銷售的RS-232/PPI多主站電纜（6ES7 901-3CB30-0XA0）與以前銷售的PC/PPI電纜（6ES7 901-3BF21-0XA0）略有區別，比較如下：

    表1. RS-232/PPI多主站電纜

    RS-485側插頭 RS-485側插頭引腳定義 RS-232側插頭引腳定義（本地模式）1 RS-232側插頭引腳定義（遠程模式）1
    1 未連接 數據載波檢測（DCD）（不用）
    2 24V返回（RS-485邏輯地） 接收數據（RD）（從電纜輸出） 接收數據（RD）（輸入到電纜）
    3 RS-485信號B（RxD/TxD+） 傳送數據（TD）（輸入到電纜） 傳送數據（TD）（從電纜輸出）
    4 RTS（TTL電平） 數據終端就緒（DTR）
    5 未連接 地（RS-232邏輯地） 地（RS-232邏輯地）
    6 未連接 數據設置就緒（DSR）
    7 24V電源 發送請求（RTS）（不用） 發送請求（RTS）（從電纜輸出）2
    8 RS-485信號A（RxD/TxD-） 清除發送（CTS）（不用）
    9 協議選擇 振鈴指示（RI）（不用）
    1. 本地（DCE）與遠程（DTE）模式在電纜上用DIP開關6選擇，開關位置在“ON”時為DTE模式，在“OFF”時為DCE模式。
    2    . 這時RTS信號總是為“ON”

     此電纜的RS-232端，4針和6針始終連通，即DTR/DSR是短接的。

    表2. PC/PPI電纜（3BF21）

    RS-485側插頭 RS-485側插頭引腳定義 RS-232側插頭引腳定義（DCE模式）1 RS-232側插頭引腳定義（DTE模式）1
    1 插頭外殼（PE） 數據載波檢測（DCD）（不用）
    2 24V返回（RS-485邏輯地） 接收數據（RD）（從電纜輸出） 接收數據（RD）（輸入到電纜）
    3 RS-485信號B（RxD/TxD+） 傳送數據（TD）（輸入到電纜） 傳送數據（TD）（從電纜輸出）
    4 RTS（TTL電平） 數據終端就緒（DTR）（不用）
    5   地（RS-232邏輯地） 地（RS-232邏輯地）
    6 未連接 數據設置就緒（DSR）（不用）
    7 24V電源 發送請求（RTS）（不用） 發送請求（RTS）（從電纜輸出）2
    8 RS-485信號A（RxD/TxD-） 清除發送（CTS）（不用）
    9 協議選擇 振鈴指示（RI）（不用）
    1. DCE與DTE模式在電纜上用DIP開關5選擇，開關位置在“ON”時為DTE模式，在“OFF”時為DCE模式。
    2. RTS信號可以用DIP開關6在兩種狀態間選擇：開關為“ON”時為“發送 時為1 ”；開關為“OFF”時為 “總是為1”。

     上述的“本地”模式相當于“DCE”模式；“遠程”模式相當于“DTE”模式。

     所謂DTE和DCE是RS-232通信中的一對設備，參見PC/PPI電纜的DTE/DCE設置。

    2.4 PC/PPI電纜與CPU連接

    以RS232/PPI電纜為例：

    第一步：打開Communications（通信）界面

    在Micro/WIN主界面的左側瀏覽條中用鼠標單擊Communications（通信）圖標；或者在指令樹、View菜單中打開通信設置界面：


    圖6. 通信設置界面

    圖中：

    1. 通信設置區
      Local（本地）顯示的是運行Micro/WIN的編程器（PC機）的網絡地址。默認的地址為0。
      使用Remote（遠程）下拉選擇框可以選取試圖連通的遠程CPU地址。缺省的地址為2。
    2. 選中此項可以使通信設置與項目文件一起保存
    3. 顯示電纜的屬性，以及連接的PC機通信口
    4. 本地（編程器）當前的通信速率
    5. 選中此項會在刷新時分別用多種波特率尋找網絡上的通信接點
    6. 顯示當前使用的通信設備，鼠標雙擊可以打開Set PG/PC Interface界面，設置本地通信屬性
    7. 鼠標雙擊可以開始刷新網絡地址，尋找通信站點

    第二步：設置PC/PPI電纜屬性

    鼠標雙擊圖1中的f.圖標，打開Set PG/PC Interface界面，檢查編程通信設備。如果型號不符合，請重新選擇。用鼠標單擊“Properties...”按鈕，打開PC/PPI電纜的屬性設置界面：


    圖7. PC/PPI電纜屬性

    在PPI選項卡中：

    1. 設置Micro/WIN的本地地址
    2. 設置通信設置超時時間
    3. 這兩項是附加設置，如果使用智能多主站電纜和Micro/WIN V3.2 SP4以上版，不必選中
    4. 本地通信速率設置
    5. 本地設置的最高站址
      通信參數設置

    第三步：檢查本地計算機通信口設置

    在Local Connection（本地連接）選項卡中：


    圖8. 選擇本地通信口

    1. 選擇PC/PPI電纜連接的通信口
      如果使用USB/PPI電纜，可以選擇USB。
    2. 如果使用本地計算機Windows中安裝的Modem（調制解調器），須選取此項。這時Micro/WIN只通過Modem與電話網中的S7-200連接（EM241）

    第四步：雙擊圖1中的g.圖標，開始尋找與計算機連接的S7-200站

    找到S7-200站后顯示：


    圖9. 找到S7-200 CPU

    其中：

    1. 找到的站點地址
    2. 顯示找到的S7-200站點參數。鼠標雙擊可以打開“PLC Information”界面

    按“OK”鍵，保存通信設置。

    PC/PPI電纜連接EM277通信口編程

    使用Micor/WIN V3.2 SP4 以上版本和新版編程電纜，無任何特殊設置。只是因為EM277對速率有個自適應的過程，可能需要嘗試幾次。

    2.5 常問問題

     PC/PPI電纜是否可以延長？

    PC/PPI電纜的標準長度是5米。PC/PPI電纜的RS-485一端符合RS-485電氣標準，有些用戶延長了電纜，做到了超過5米距離的通信。

     西門子不能保證這種做法一定成功。

    在PC/PPI電纜的RS-485端加一個9針插座，通過插座再外加電纜延長。電纜需要從RS-485一側的插頭取得24V電源供應。

    參考：PC/PPI電纜插頭引腳定義。

     新的PC/PPI（RS-232/PPI）電纜（6ES7 901-3CB30-0XA0）與舊電纜（6ES7 901-3BF30-0XA0/6ES7 901-3BF21-0XA0）在引腳定義上有什么區別？

    新、舊PC/PPI電纜除了一般的區別外，還有一些細節上的不同：

    • RS-485側的引腳定義發生了一些無關緊要的變化
    • 老電纜的RTS信號可以通過DIP開關6設置為“總是ON”或者“當發送時為ON”，新電纜上的RTS信號不能設置并且總是為“ON”
    • 舊電纜的DTR信號沒有連接；新電纜上的DTR信號與DSR是連通的

    參見新、舊電纜引腳定義表。新電纜所做的上述改動是為了更好地與音頻調制解調器（Modem）連接。

     如何設置PC/PPI電纜的DCE（本地）和DTE（遠程）模式？

    早期RS-232接口主要用來連接PC機和數據Modem。在這種連接中，計算機被配置為數據終端設備（DTE），Modem作為數據通信設備 （DCE）。現在RS-232也用于連接其他設備如串行打印機、數據采集模塊、無線數據電臺等。一般地，一個RS-232連接總是包括一個DTE和一個 DCE。

    根據RS-232標準，DTE和DCE接口的數據信號引腳定義不同。信號總是按照DTE設備一側命名。RS-232的三個基本信號是：

    • TD：從DTE傳送到DCE的數據線
    • RD：從DCE傳送數據到DTE的數據線
    • GND：信號地

    另外還有兩對握手信號：

    • DTR/DSR
    • RTS/CTS

    新的多主站RS-232/PPI電纜（6ES7 901-3CB30-0XA0）的DTR/DSR信號是內部短接的。

    電纜上的DIP開關6用來選擇電纜在通信中做DTE，還是DCE設備（舊電纜3BF21使用DIP開關5選擇）。參考PC/PPI電纜的RS-232側引腳定義，可以發現設置DTE和DCE模式時改變了如下幾個信號：

    • TD的信號方向（輸出還是輸入電纜）
    • RD的信號方向（輸入還是輸出電纜）
    • RTS信號

    PC機總是DTE設備，因此在與PC機連接時電纜設置為DCE設備；和其他一些設備的RS-232口連接時，如部分串行打印機、數據電臺時，可能需要設置為DTE設備。

     最好的測試辦法就是嘗試改變DTE/DCE開關的設置狀態。

     舊電纜能與無線Modem連接在自由口模式下正常工作，為何新電纜不能？

    如果能夠確認新（6ES7 901-3CB30-0XA0）、舊（6ES7 901-3BF21-0XA0）電纜連接S7-200 CPU與某個設備通信時表現不同，則應考慮新、舊電纜在RS-232側的區別。

    可以使用新電纜的DIP開關6嘗試設置RTS的工作模式，通信的雙方應當一致。

    無線Modem和電纜如何操作DTR信號也有關系。往往這些無線Modem的DTR信號被設置為低電平有效，而不是高電平有效或者“忽略DTR”。如果能夠改變無線Modem的設置為“忽略DTR信號”，問題應當可以解決。

    如果使用一個單獨的RS-232接口“中斷盒”，在其中斷開引腳4的連接線，新電纜就和舊電纜一致了。

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