表1. S7-200系統(tǒng)支持的通信協(xié)議略表

S7-200 CPU上的通信口（Port0，Port1）可以工作在“自由口”模式下。 所謂自由口就是建立在RS-485半雙工硬件基礎(chǔ)上的串行通信功能，其字節(jié)傳輸格式為：一個(gè)起始位、7位或8位數(shù)據(jù)、一個(gè)可選的奇偶校驗(yàn)位、一個(gè)停止位。凡支持此格式的通信對(duì)象，一般都可以與S7-200通信。在自由口模式下，通信協(xié)議完全由通信對(duì)象，或者用戶決定。

網(wǎng)絡(luò)通信

一些通信標(biāo)準(zhǔn)只支持一對(duì)一的通信方式；另一些支持網(wǎng)絡(luò)通信。S7-200支持多種網(wǎng)絡(luò)通信方式。

網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議要比一對(duì)一的通信更為復(fù)雜。網(wǎng)絡(luò)通信對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備也有一定的要求，通信設(shè)備能否完全符合網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的要求會(huì)影響、制約實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信的完整功能?？疾爝@些網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的要求，對(duì)于項(xiàng)目的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、調(diào)試具有重要的意義。選用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備可以有目的地利用網(wǎng)絡(luò)通信要求的特點(diǎn)，做到經(jīng)濟(jì)合理。

在用戶的實(shí)際工作中，上述的制約更多地在使用了非西門子的第三方產(chǎn)品時(shí)出現(xiàn)。

S7-200的特點(diǎn)就是支持網(wǎng)絡(luò)通信。連接到S7-200編程口的設(shè)備都可以認(rèn)為是連接到了S7-200通信網(wǎng)絡(luò)上。一個(gè)典型的例子是安裝了編程軟件Micro/WIN的計(jì)算機(jī)，通過(guò)編程電纜與CPU通信口相連，這也可以認(rèn)為是一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)。

通信主站和從站

通信協(xié)議規(guī)定了通信設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的角色，可分為：

• 通信從站：從站不能主動(dòng)發(fā)起通信數(shù)據(jù)交換，只能響應(yīng)主站的訪問(wèn)，提供或接受數(shù)據(jù)。從站不能訪問(wèn)其他從站。在多數(shù)情況下，S7-200在通信網(wǎng)絡(luò)中作為從站，響應(yīng)主站設(shè)備的數(shù)據(jù)請(qǐng)求。

• 通信主站：可以主動(dòng)發(fā)起數(shù)據(jù)通信，讀寫其他站點(diǎn)的數(shù)據(jù)。

  S7-200 CPU在讀寫其他S7-200 CPU數(shù)據(jù)時(shí)（使用PPI協(xié)議）就作為主站（PPI主站也能接受其他主站的數(shù)據(jù)訪問(wèn)）；S7-200通過(guò)附加擴(kuò)展的通信模塊也可以充當(dāng)主站。

安裝編程軟件Micro/WIN的計(jì)算機(jī)一定是通信主站；所有的HMI（人機(jī)操作界面）也是通信主站；與S7-200通信的S7-300/400往往也作為主站。

只有一個(gè)主站，其他通信設(shè)備都處于從站通信模式的網(wǎng)絡(luò)就是單主站網(wǎng)絡(luò)。單主站網(wǎng)絡(luò)的例子有：

• 一個(gè)S7-200 CPU和Micro/WIN（編程計(jì)算機(jī)）的通信

• 一個(gè)S7-200 CPU和一個(gè)HMI（如TD200）的通信

• 多個(gè)CPU聯(lián)網(wǎng)（但它們都處于PPI從站模式時(shí)），與Micro/WIN的通信

• 多個(gè)CPU聯(lián)網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)上只有一個(gè)HMI（如TP170B等）

• 一個(gè)CPU使用USS協(xié)議與一個(gè)或多個(gè)西門子驅(qū)動(dòng)裝置通信

• 一個(gè)Modbus RTU主站與從站的通信

一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)中，如果有多個(gè)通信主站存在，就稱為多主站網(wǎng)絡(luò)。屬于多主站網(wǎng)絡(luò)的情況有：

• 一個(gè)S7-200 CPU連接一個(gè)HMI，同時(shí)需要Micro/WIN的編程通信

• S7-200 CPU聯(lián)網(wǎng)，有CPU做PPI主站訪問(wèn)其他CPU的數(shù)據(jù)，同時(shí)需要Micro/WIN編程、監(jiān)視

• CPU聯(lián)網(wǎng)，有兩個(gè)以上的CPU做PPI通信主站

• 一個(gè)S7-200 CPU連接多個(gè)HMI

• 聯(lián)網(wǎng)的多個(gè)CPU，連接多個(gè)HMI

• 上述情況的組合

單主站和多主站網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)并不總是絕對(duì)不變的。例如一個(gè)僅包括一個(gè)CPU和一個(gè)TD200的單主站網(wǎng)絡(luò)，如果要與Micro/WIN進(jìn)行編程通信，它就變成了多主站網(wǎng)絡(luò)。

并不是所有的設(shè)備都支持多主站網(wǎng)絡(luò)通信！在多主站網(wǎng)絡(luò)中，主站要輪流控制網(wǎng)絡(luò)上的通信，這就要求它們有交換令牌的能力。不是所有的設(shè)備都有這個(gè)能力。參見多主站通信能力。

S7-200 CPU使用自由口通信模式時(shí)，既可以做主站，又可以做從站。如S7-200用USS協(xié)議控制西門子驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)是主站；使用Modbus RTU從站指令庫(kù)時(shí)它就是從站。這說(shuō)明所謂主、從是由通信協(xié)議決定的，用戶在編制通信協(xié)議時(shí)自己定義各通信設(shè)備在通信活動(dòng)中的角色。

服務(wù)器和客戶端

服務(wù)器（Server）與客戶端（Client）的關(guān)系有些像從站與主站的關(guān)系。服務(wù)器總是等待客戶端發(fā)起數(shù)據(jù)訪問(wèn)。這個(gè)概念常常在以太網(wǎng)通信中使用。

一個(gè)通信對(duì)象是服務(wù)器還是客戶端取決于它們?cè)谕ㄐ呕顒?dòng)中的具體作用。例如，CP243-1以太網(wǎng)模塊既可以配置為服務(wù)器等待客戶端來(lái)訪問(wèn)，也可以配置為客戶端訪問(wèn)其他服務(wù)器。CP243-1作為服務(wù)器時(shí)，運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上的PC Access軟件作為客戶端通過(guò)CP243-1訪問(wèn)CPU的數(shù)據(jù)；而PC Access軟件本身是OPC Server，OPC Client軟件（如支持OPC的HMI軟件）可以訪問(wèn)它。

CP243-1/CP243-1 IT與S7-300/400的以太網(wǎng)模塊一樣，既可以做服務(wù)器，也可以做客戶端；S7-200的OPC Server——PC Access與CP243-1連接時(shí)是客戶端，同時(shí)對(duì)上位的監(jiān)控軟件是服務(wù)器。

PPI, MPI和PROFIBUS

PPI，MPI和PROFIBUS都是基于OSI（開放系統(tǒng)互聯(lián)）的七層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型，符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN50170所定義的PROFIBUS標(biāo)準(zhǔn)，基于令牌的的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。這些協(xié)議是非同步的（串行的）基于字符的通信協(xié)議，字符格式包括一個(gè)起始位、8個(gè)數(shù)據(jù)位、一個(gè)偶校驗(yàn)位和一個(gè)停止位。其通信幀包括特定的起始和結(jié)束字符、源和目的站的地址、幀長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)校驗(yàn)和。

在波特率一致、各站地址不同的情況下，PPI，MPI和PROFIBUS可以同時(shí)在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行，并且互不干擾。

這就是說(shuō)如果一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上有S7-300、S7-200，S7-300之間可以通過(guò)MPI或PROFIBUS通信，而在同時(shí)在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的TP170 micro觸摸屏可以與一個(gè)S7-200 CPU通信。

編程通信和數(shù)據(jù)通信

• 編程通信： 使用編程軟件STEP 7-Micro/WIN，通過(guò)各種網(wǎng)絡(luò)，最終對(duì)S7-200的CPU進(jìn)行各種編程操作，如上傳、下載程序，監(jiān)視數(shù)據(jù)變量，進(jìn)行診斷等；

• 數(shù)據(jù)通信： S7-200 CPU之間，或與其他通信對(duì)象之間，進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫、交換。數(shù)據(jù)可以是二進(jìn)制位的狀態(tài)，數(shù)值數(shù)據(jù)，或者字符串等。

一些通信方式既支持編程通信，又支持?jǐn)?shù)據(jù)通信；但能進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的，不一定支持編程通信方式。

多主站編程通信

HMI的多主站通信