1、PPI協議是專(zhuan) 門為(wei) 西門子S7-200plc開發的通信協議。西門子S7-200 CPU的通信口（Port0、Port1）支持PPI通信協議，西門子S7-200的一些通信模塊也支持PPI協議。Micro/WIN與(yu) CPU進行編程通信也通過PPI協議。

編程時西門子PPI電纜使用方法 

  進入 STEP7 Micro/WIN 編程軟件中的“設置 PG/PC 接口”，選中“ PC/PPI cable （ PPI ）”條目後點擊“ Properties… ”按鈕。

  在“ Local Connection ”的下拉框中選中“ USB ”選項。

  在“ PPI ”的 Station Parameters 設置中進行如下設置： Address ： 0 ， Timeout ： 1s

　在“ PPI ”的 Network Parameters 設置中根據你的需要可選擇以下通信協議的任何一個(ge) ：

　高級 PPI   ：勾選 Advanced PPI 複選框；

   多主站 PPI ：勾選 Multiple Master Network 複選框；

   普通 PPI   ：不勾選以上二個(ge) 複選框，這是默認的選項。

 ！注：要與(yu) 西門子最新推出的 S7-200CN CPU 正常編程通信，必須滿足以下條件：

（1） 、使用編程軟件 STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP3 以上版本

（2）、將編程軟件的工作環境設置為(wei) 中文狀態

S7-200 CPU的PPI網絡通信是建立在RS-485網絡的硬件基礎上，因此其連接屬性和需要的網絡硬件設備是與(yu) 其他RS-485網絡一致的。

S7-200 CPU之間的PPI網絡通信隻需要兩(liang) 條簡單的指令，它們(men) 是網絡讀（NetR）和網絡寫(xie) （NetW）指令。

PPI協議是西門子的專(zhuan) 用協議，其具體(ti) 詳情是不公開的，一般用於(yu) 西門子設備之間的通訊。

S7-200 PLC之PPI協議詳解

        通過硬件和軟件偵(zhen) 聽的方法，分析PLC內(nei) 部固有的PPI通訊協議，然後上位機采用VB編程，遵循PPI通訊協議，讀寫(xie) PLC數據，實現人機操作任務。這種通訊方法，與(yu) 一般的自由通訊協議相比，省略了PLC的通訊程序編寫(xie) ，隻需編寫(xie) 上位機的通訊程序資源

        S7-226的編程口物理層為(wei) RS-485結構，SIEMENS提供MicroWin軟件，采用的是PPI(Point to Point)協議，可以用來傳(chuan) 輸、調試PLC程序。在現場應用中，當需要PLC與(yu) 上位機通訊時，較多的使用自定義(yi) 協議與(yu) 上位機通訊。在這種通訊方式中，需要編程者首先定義(yi) 自己的自由通訊格式，在PLC中編寫(xie) 代碼，利用中斷方式控製通訊端口的數據收發。采用這種方式，plc編程調試較為(wei) 煩瑣，占用PLC的軟件中斷和代碼資源，而且當PLC的通訊口定義(yi) 為(wei) 自由通訊口時，PLC的編程軟件無法對PLC進行監控，給PLC程序調試帶來不便。

        SIEMENS S7-200PLC的編程通訊接口，內(nei) 部固化的通訊協議為(wei) PPI協議，如果上位機遵循PPI協議來讀寫(xie) PLC，就可以省略編寫(xie) PLC的通訊代碼。如何獲得PPI協議？可以在PLC的編程軟件讀寫(xie) PLC數據時，利用第三個(ge) 串口偵(zhen) 聽PLC的通訊數據，或者利用軟件方法，截取已經打開且正在通訊的端口的數據，然後歸納總結，解析出PPI協議的數據讀寫(xie) 報文。這樣，上位機遵循PPI協議，就可以便利的讀寫(xie) PLC內(nei) 部的數據，實現上位機的人機操作功能。

 軟件設計

         係統中測控任務由SIEMENS S7-226PLC完成，PLC采用循環掃描方式工作，當定時時間到時，執行數據采集或PID控製任務，完成現場的信號控製。計算機的監控軟件采用VB編製，利用MSComm控件完成串口數據通訊，通訊遵循的協議為(wei) PPI協議。

PPI協議

          西門子的PPI（Point to Point）通訊協議采用主從(cong) 式的通訊方式，一次讀寫(xie) 操作的步驟包括：首先上位機發出讀寫(xie) 命令，PLC作出接收正確的響應，上位機接到此響應則發出確認申請命令，PLC則完成正確的讀寫(xie) 響應，回應給上位機數據。這樣收發兩(liang) 次數據，完成一次數據的讀寫(xie) [5]。

其通訊數據報文格式大致有以下幾類：

1、讀寫(xie) 申請的數據格式如下：

SD LE LER SD DA SA FC DASP SSAP DU FCS ED  

SD:(Start Delimiter)開始定界符(68H)

LE:（Length）報文數據長度

LER:（Repeated Length）重複數據長度

SD: (Start Delimiter)開始定界符(68H)

SA:（Source Address）源地址，指該地址的指針，為(wei) 地址值乘以8

DA:（Destination Address）目標地址，指該地址的指針，為(wei) 地址值乘以8

FC:（Function Code）功能碼

DSAP:（Destination Service Access Point）目的服務存取點

SSAP:（Source Service Access Point）源服務存取點

DU:（Data Unit）數據單元

FCS:（Frame Check Sequence）校驗碼

ED:（End Delimiter）結束分界符（16H）

報文數據長度和重複數據長度為(wei) 自DA至DU的數據長度，校驗碼為(wei) DA至DU數據的和校驗，隻取其中的末字節值。

在讀寫(xie) PLC的變量數據中，讀數據的功能碼為(wei) 6CH，寫(xie) 數據的功能碼為(wei) 7CH。

2、PLC接收到讀寫(xie) 命令，校驗後正確，返回的數據格式為(wei) E5H

3、確認讀寫(xie) 命令的數據格式為(wei) ：

SD SA DA FC FCS ED  

其中SD為(wei) 起始符，為(wei) 10H

SA為(wei) 數據源地址

DA為(wei) 目的地址

FC為(wei) 功能碼，取5CH

FCS為(wei) SA+DA+FC的和的末字節

ED為(wei) 結束符，取16H

PPI協議的軟件編製

        在采用上位機與(yu) PLC通訊時，上位機采用VB編程，計算機采用PPI電纜或普通的485串口卡與(yu) PLC的編程口連接，通訊係統采用主從(cong) 結構，上位機遵循PPI協議格式，發出讀寫(xie) 申請，PLC返回相應的數據。程序實現如下：

1、串口初始化程序：

     MSComm1.CommPort = 1

     MSComm1.Settings = "9600,e,8,1"

     MSComm1.InputLen = 0

     MSComm1.RThreshold = 1

MSComm1.InputMode = comInputModeBinary

PPI協議定義(yi) 串口為(wei) 以二進製形式收發數據，這樣報文的通訊效率比ASCII碼高。

2、串口讀取數據程序，以讀取VB100數據單元為(wei) 例：

Dim Str_Read(0 To 32) ‘定義(yi) 發送的數據為(wei) 字節為(wei) 元素的數組。

Str_ Read (32) = &H16 ‘相應的數組元素賦值，按照以下格式：

Str_ Read (29) = (100*8) \ 256   ‘地址為(wei) 指針值，先取高位地址指針

Str_ Read (30) = (100*8) Mod 256 ‘取低位地址指針

Str_ Read (24) = 1      ‘讀取的數據長度（Byte的個(ge) 數）

For I=4 to 30

    Temp_FCS = Temp_FCS + Str_Read(i)

Next I

Str_Read(31)= Temp_FCS Mod 256 ‘計算FCS校驗碼，其它數組元素賦值省略。

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返回數據 E5 後，確認讀取命令，發送以下數據：

10 2 0 5C 5E 16

然後上位機VB程序接受到以下數據：

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

首先識別目標地址和源地址，確認是這次申請的返回數據，然後經過校驗檢查，正確後解析出第26號數據（&H22）即為(wei) VB100字節的數據。

3、串口寫(xie) 入數據程序，以寫(xie) VB100數據單元為(wei) 例：

Dim Str_Write(0 To 37) ‘定義(yi) 發送的數據為(wei) 字節為(wei) 元素的數組。

Str_Write (37) = &H16   ‘相應的數組元素賦值，按照以下格式

Str_Write (35) = &H10   ‘要寫(xie) 入的數據值

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返回數據 E5 後，確認寫(xie) 入命令，發送以下數據：

10 2 0 5C 5E 16

然後上位機VB程序接受到以下數據：

68 12 12 68 0 2 8 32 3 0 0 0 0 0 2 0 1 0 0 5 1 FF 47 16

這是PLC正確接收並寫(xie) 入信息的返回數據。

4、串口接收程序：

在數據接收程序中，利用VB中MSComm控件，一次接收緩衝(chong) 區中的全部數據，存放到數組形式的暫存單元中，然後分析每個(ge) 元素的值，得到讀寫(xie) 的數據。

Dim RCV_Array() As Byte

Dim Dis_Array As String

Dim RCV_Len As Long

RCV_Array = MSComm1.Input ‘取出串口接收緩衝(chong) 器的數據。

RCV_Len = UBound(RCV_Array)

ReDim Temp(0 To UBound(RCV_Array))

For i = 0 To RCV_Len

Dis_Array = Dis_Array & Hex(RCV_Array (i)) & " "

Next iText1.Text = Dis_Array ‘接收到的數據送顯示。

在程序的讀寫(xie) 過程中，一次最大可以讀寫(xie) 222個(ge) 字節，目前給出的數據讀寫(xie) 為(wei) 整數格式。

數據類型 Str_ Read（27）    

S 04H    

SM 05H    

I 81H    

Q 82H    

M 83H    

V 84H  

         以上程序，是以讀寫(xie) PLC的V變量區為(wei) 例，利用PPI協議還可以讀寫(xie) S7-200PLC中的各種類型數據，包括I、Q、SM、M、V、T、C、S等數據類型，能夠直接讀出以上變量中的位、字節、字、雙字等，其中讀位變量時，是讀取該位所在的字節值，然後上位機自動識別出該位的值。按照讀寫(xie) 的數據類型，其中Str_ Read（27）的值各不同：

在控製係統中，PLC與(yu) 上位計算機的通訊，采用了PPI通訊協議，上位機每0.5秒循環讀寫(xie) 一次PLC。PLC編程時，將要讀取的檢測值、輸出值等數據，存放在PLC的一個(ge) 連續的變量區中，當上位機讀取PLC的數據時，就可以一次讀出這組連續的數據，減少數據的分次頻繁讀取。當修改設定值等數據時，進行寫(xie) 數據的通訊操作

2、自由口：

S7-200 CPU的通信口可以設置為(wei) 自由口模式。選擇自由口模式後，用戶程序就可以完全控製通信端口的操作，通信協議也完全受用戶程序控製。

S7-200 CPU上的通信口在電氣上是標準的RS-485半雙工串行通信口。此串行字符通信的格式可以包括：

一個(ge) 起始位

7或8位字符（數據字節）

一個(ge) 奇/偶校驗位，或者沒有校驗位

一個(ge) 停止位

自由口通信速波特率可以設置為(wei) 1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600或112500。

凡是符合這些格式的串行通信設備，理論上都可以和S7-200 CPU通信。

自由口模式可以靈活應用。Micro/WIN的兩(liang) 個(ge) 指令庫（USS和Modbus RTU）就是使用自由口模式編程實現的。