利用西门子S7-200 PLC内置的PPI协议的部分功能，可以做出简单使用的控制和采集系统。
关键词：PPI协议、PLC通讯、数据采集
1、前言
西门子S7-200系列可编程控制器（PLC）是控制领域应用广的小型PLC之一，它支持两种与计算机通信方式:自由端口，PPI方式使用自由口方式进行编程时，必须定义自己的通讯协议，在上位机和PLC中都要编写数据通信程序，占用PLC的内存。使用PPI协议进行通信时，PLC可以不用编程，而且可读写所有数据区，快捷方便。但是西门子公司没有公布PPI协议的格式。用户如果想使用PPI协议，必须购买西门子的协议模块或其它厂家的组态软件。只对于一些小型系统来说成本比较高，若只应用几个数据，就购买一套软件，实在是浪费。利用S7-200内置的PPI协议，开发自己的控制或采集系统不愧是一个捷径。
2、部分PPI协议格式
| 交流接触器的些许蜂鸣声不会对实际使用造成影响，但如果发出了报警器般的蜂鸣，就需要对铁芯进行适当维护了。那么，该如何判断蜂鸣声呢？ ①无需处理的交流接触器蜂鸣 在距离交流接触器约50cm的安静房间中能够听到的些许蜂鸣，无需处理。  ②需适当维护的蜂鸣 当蜂鸣发出的是报警器般声响，线圈励磁电流增加，温度上升。此时的蜂鸣意味着交流接触器需进行适当维护。  哪些原因会导致蜂鸣呢？ 原因A：分磁环断线 安装在铁芯极面上用于防止铁芯蜂鸣的分磁环发生断线。 对策：已达到机械寿命，请更换交流接触器主件。  原因B：操作电压低 交流接触器操作回路的电压过低，吸引力不够，铁芯无法完全吸引。 对策：请考虑增加电源容量，或更换与电源电压匹配的线圈。  原因C：几面夹杂锈迹或异物 因特殊使用环境(高湿度、结晶、腐蚀性气体、粉尘等)导致极面生锈，或附着尘埃及铁粉等而发生不完全吸引。 对策：请用干布仔细擦掉交流接触器接极面上的生锈和粘结性异物。  原因D：碎屑的侵入 在交流接触器周围施工，碎屑侵入内部。 对策：在交流接触器周围施工时，请盖上塑料布等，防止碎屑侵入。  原因E：铁芯的残留磁通量防止用间隙消失 为防止残留磁通量导致释放不良而设置的残留磁通量防止用间隙磨损到零，而使可动铁芯及固定铁芯的中央极彼此接触。 对策：发生蜂鸣时，说明已达机械寿命，此时请更换交流接触器主件。  |
SD:（Start Delimiter)开始定界符(68H)
LE:（Length）报文数据长度
LER:（Repeated Length）重复报文数据长度（从DA到DU）
SD: (Start Delimiter)开始定界符(68H)
SA:（Source Address）数据源站地址
DA:（Destination Address）数据目标站地址
FC:（Function Code）功能码
DSAP:（Destination Service Access Point）目的服务存取点
SSAP:（Source Service Access Point）源服务存取点
DU:（Data Unit）数据单元
FCS：校验码（从DA到DU数据和）
ED：（End Code）结束码（16H）
3、通讯过程
从计算机上的COM口通过一条PC/PPI编程电缆连到PLC的编程口上（小的系统要求），计算机（为主，地址为00）与PLC（为从，地址为02）采用主从方式通讯，具体过程如下图所示，一次读写操作的步骤包括：（1）首先主机(计算机)发出读写命令，（2）从机（PLC）作出接收正确的响应（E5），（3）主机接到此响应则发出确认指令（10 02 00 5C 5E 16），（4）PLC回应给上位机数据。这样收发两次数据，完成一次数据的读写。
4、读写指令实例
4.1读指令实例
对于一次读取一个数据，读命令都是33个字节。前面的0—21字节是相同的，SA=00，DA=02(PLC缺省地址)，如果有多个站，DA要改成相应的站号。读命令中从DA到DU的长度为1B即27个字节。从22字节开始根据读取数据的类型、位置不同而不同。 下表是读不同存储器命令的Byte22—32。
读命令的Byte22-32
实际输出指令：读VB100，Byte28-30 为100*8=&H0320
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
4.2 写指令实例：
一次写一个类型的数据V100，写V区地址 Byte28-30 为100*8=&H0320
写VB100(16)：
68 20 20 68 2 0 6C 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 10 B9 16
写VW100(16)：
68 21 21 68 2 0 6C 32 1 0 0 0 0 0 E 0 6 5 1 12 A 10 4 0 1 0 1 84 0 3 20 0 4 0 10 0 10 B9 16
写VD100(16)：
68 23 23 68 2 0 6C 32 1 0 0 0 0 0 E 0 8 5 1 12 A 10 6 0 1 0 1 84 0 3 20 0 4 0 20 0 0 0 10 B9 16
Byte 22-- Byte 30 写入数据的长度、存储器类型、存储器偏移量与读命令相同。Byte 35-38 写入数据的位数。
5、应用实例
在钢管制造行业，水压静载试验机（简称水压机）是必备的检验和试验设备。因为美国石油协会的API标准《管线钢管 Spec 5L》和国家标准GB/T9711-1997规定，螺旋焊管和直缝焊管必须经过规定的静水压试验，并且保存水压过程的压力曲线。该系统原来是用MCGS工控组态软件+VB程序来完成的，采集速度较慢，多一秒钟采集一个，比较缓慢。现用VB语言，通过PPI协议直接采集PLC的水压值进行处理，简洁又迅速，怀可以开发出多种功能。采用PPI电缆将计算机COM1口与PLC的PORT0编程口连接，通讯系统采用主从结构，通讯协议遵循PPI协议格式，计算机发出读写申请，PLC返回相应的数据。