PLC中常见的通讯协议分享

PLC中有很多常见的通讯协议，但是并不一定每个人都清楚，今天山东西门子PLC代理商：湖南西乾电气设备有限公司，就跟大家说说PLC中常见的通讯协议分享。

在开始这个问题之前，先简单说说RS485和 MODBUS之间的区别。

RS485是一种物理接口，硬件很简单。

MODBUS是在不同厂商间进行数据交换的国际标准通信协议(通常为工业用途);所谓协议，也可以理解为上面所说的“语言”，简单地说，就是软件。

一般而言，有两种设备使用MODBUS协议进行数据传输：首先，将RS232用作硬件接口，即普通计算机上的串行通信端口(串行通信端口)。 第二个是RS422，还有一个常用的RS485接口。 该接口具有较长的传输距离，并且在一般工业场景中使用较多。

该协议分为MODBUS RTU，MODBUS ASCII和更高版本的三种MODBUS TCP模式。

第一类中使用的物理硬件接口(MODBUS RTU，MODBUS ASCII)是串行通信(串行)(RS232，RS422，RS485)。而且 MODBUSTCP是为了适应当今世界的发展趋势，任何东西都可以通过 Ethernet网或 Internet连上，传送数据。因此又产生了 MODBUSTCP模式，这个模式的硬件接口是 Ethernet接口，也就是我们在计算机上常用的网络接口。

这样我们就可以通过一幅图了解几个由S7-200PLC支持的通信协议。

I. PPI通信

PPI属于西门子专属通信协议，为了S7-200开发的，该协议物理上以RS-485接口为基础，通过屏蔽双绞线实现 PPI通信。PPI协议是一个主从式协议。主站设备向从站设备发送请求，从站设备响应，从站不能主动发送请求。主站通过一个由 PPI协议管理的共享连接与从站通信。PPI协议不限制与任何一个从站进行通信的主站的数量，但是网络中最多可以有32个主站。 PPI协议最基本的用途是通过Siemens Step7-Micro / Win编程软件和Siemens人机界面与PC进行通信。

2. MPI通信

多点接口是SIMATICs7的多点通信接口。 它是用于少量站点之间通信的网络，主要用于主机和少量PLC之间的短距离通信。可以使用 Profibus电缆和连接器，通过s7-300控制器或s7-400 CPU自带的 MPI编程口和s7-200CPU自带的 PPI通信口相互连接，也可以通过 Profibus或 MPI电缆与上位机网卡的编程口(MPI/DP口)相连接。当然也可以在网络中没有 PC，只有 plc。

mpi的通信率在19.2 k~12 mbit/s之间，但是 mpi网络直接与s7-200CPU通信口相连，其最大通信率通常是187.5 kbit/s (s7-200CPU的最大通信率限制)。mpi网络中最多可有32个站，一个网段可达50米的通信距离(187.5 kbit/s的通信波特率是187.5 kbit/s)，而且可以通过rs-485中继器扩展较长的通信距离。mpi支持主-主-从式通信，每个s7-200CPU通信口有4个连接。

当s7-300或s7-400与s7-200通信时， MPI协议不能与作为 PPI主站的s7-200 CPU通信，因此必须保证该s7-200 CPU不能再作为 PPI主站使用， Micro/Win也不能通过 MPI协议访问作为 PPI主站的s7-200CPU。

3. Modbus通讯

1979年， Modbus由 Modicon (现在是施耐德电气的一个品牌)发明，是世界上第一个真正用于工业现场的总线协议。为了进一步普及和促进Modbus在以太网中的分布式应用，施耐德已将Modbus协议的所有权转让给IDA(分布式自动化接口)组织，并建立了Modbus-IDA组织，以促进Modbus的未来发展。 基础。Modbus在我国已成为 GB/T19582-2008国家标准。根据不完全统计，截至2007年， Modbus安装了超过1000万个节点。

在电子控制器中， Modbus协议是一种通用语言。使用此协议，控制器可以彼此通信，可以通过网络(例如以太网)与其他设备进行通信。已成为行业的通用标准。这个协议定义了一个控制器可以识别所使用的消息结构，无论它们通过什么网络进行通信。该部分描述一个控制器请求访问其他设备、如何响应其他设备的请求以及如何侦测错误和记录。它为消息领域模式和内容制定了通用格式。modbus是一种主站/从站的通信方式。一个 Modbus网络一次只能有一个主站，而从站可以有多个。

modbus有几个特性：

标准、开放，用户无需支付任何许可费即可自由使用Modbus协议，不会侵犯知识产权，也让用户易于使用，制造商易于开发。

4. ProfiBus通讯

ProfiBus是众多现场总线家族中的一员，它是欧洲工业中应用最为广泛的现场总线标准，也是目前国际上通用的现场总线标准之一。ProfiBus属于 SIMITAC网络，属于单元级，现场级，适合传输中、小容量数据。这种开放的特性使得许多厂商都可以开发各自符合 ProfiBus协议的产品，并将它们连接到相同的 ProfiBus网络。

PROFIBUS是一个国际性、开放性、不依赖设备制造商的现场总线标准，可以在9.6 kbaud~12 Mbaud的范围内选择传输速度，并且当总线系统启动时，所有与总线相连的设备都应设置相同的速度。该系统广泛应用于制造自动化、过程工业自动化以及建筑、交通、电力等领域的自动化。PROFIBUS也是一种现场总线技术，适用于工厂自动化车间级监控和现场设备层的数据通信和控制。

5. USS通信

USS是西门子为驱动设备专门开发的一种通信协议，它经过多年的发展和完善。起初， USS被用来参数化驱动设备的操作，也就是更面向参数的设置。广泛应用于驱动装置、操作面板、调试软件(如 DriveES/STARTER)上。

近年来，由于其协议简单、硬件要求低等特点， USS在 PLC等控制器中的应用日益广泛，实现了通用级通信控制。(注： USS提供了一种低成本、相对简单的通信控制方式，由于 USS本身的设计，不能用于对通信速率和数据传输量要求较高的场合。对于通信需求较高的场合，应选择PROFIBUS-DP等实时性较好的通信方式。当设计系统时，必须考虑 USS的这个限制。

西门子变频器均配有RS485通信口，以 PLC为主站，最多可使31个变频器作为从站，可根据各变频器的地址或广播方式，访问所需通信的变频器，只可由主站发出通信请求报文，由报文中的地址字符指定从站传送数据，从站接到主站的请求报文后，才可向从站发送数据，从站之间不能直接交换数据。需要先安装西门子的指示库，然后才能使用 USS协议。在STEP7— MICRO/WIN32指令树的库文件夹中，有 USS协议指令，STEP7— MICRO/WIN32指令库为支持 USS协议提供了14个子程序、3个中断程序和8条指令。当一个指令被调用时，一个或多个子程序被自动添加。