第4章 PPIMPI通信网络ppt课件

总线原理及应用
3.1.2 PPI通信协议 PPI的数据链路层是位于通信模型的第2层， 它介于物理层与应用层之间。一方面，它要执行 应用层的数据发送任务，生成数据和控制帧，并 将这些帧下载给物理层，通过物理层实现帧的发 送；另一方面，数据链路层还要接收物理层的帧， 根据帧进行校验等操作，若是数据帧，则将其中 的数据从帧中读出，上传给应用层。 生成数据帧和解读数据帧是在数据链路层完 成的。在数据链路层，除了数据帧之外，还有起 控制作用的控制帧。通信的过程中，需要发送和 接收数据帧和控制帧。数据帧和控制帧也通称为 报文。
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3.1.2 PPI通信协议
图3-1 PPI的总线结构
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3.1.2 PPI通信协议
PPI协议中，主设备通过由PPI协议管理的共 享连接与从属设备通信，PPI的主站和从站是相 对于某一个网络操作而言的。所谓一个网络操作 是指通过网络进行的一次数据的读取或写入的事 件。在PPI网络中，某一网络操作中的主站，可 以作为另一网络操作的从站。 PPI通信协议中，一台从属设备（从站）可 以对多个主设备（主站）的请求作出响应，但是 在硬件上整个网络中安装的主设备必须少于32台。
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3.1.2 PPI通信协议
PPI通信协议的模型以OSI模型为基础，将其 中的物理层、数据链路层和应用层构成现场总线 通信的三层模型，如表3-1所示。PPI通信协议就 是要指其物理层、数据链路层和应用层的相关规 定。PPI通信是在EIA485之上的，其物理层符合 EIA485电气规范，因此物理层不再介绍，只介 绍数据链路层和应用层。
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3.1.1 PPI通信概述 由于PPI通信协议不是公开的协议，因此一 般现场设备是不支持的，限制了其作为标准现场 总线的应用，现在一般认为其主要是用于S7-200 PLC之间、S7-200 PLC与TD200之间以及S7-200 PLC与上位机STEP7-Micro/WIN的简单通信。 STEP7-Micro/WIN与S7-200 PLC之间的PPI 通信最重要，当其他下载路径不通时，应采用最 基本的PC/PPI电缆，通过PPI协议进行一对一的 下载。
表3-1 PPI通信协议的模型
OSI模型的层数
第7层
OSI模型的层的名称
应用层
PPI协议的对应层
PPI应用层
第2层 第1层
数据链路层 物理层
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PPI数据链路层 PPI物理层：EIA485
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3.1.2 PPI通信协议
PPI的应用层是通信模型的最高层，负责进 行应用数据的读写操作。应用层是在数据链路层 之上的，接收数据链路层上传的数据，用来更新 本站点的相关数据。当应用层需要发送数据时， 它只要将发送数据的目的站点、数据类型和数据 本身等信息下载给数据链路层，由数据链路层去 实现数据的发送。
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3.2 西门子MPI通信技术
3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5
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3.1.1 PPI通信概述 PPI通信协议是西门子S7-200系列专用通信协 议，用于S7-200 PLC、上位机和TD200之间的串 行通信。 PPI通信协议是一种特殊的通信协议，其协议 本身是不公开的，只有西门子S7-200的设备支持 它。但掌握它也很重要，有时S7-200系列的设备 之间只能通过PPI协议通信，例如上位机STEP7Micro/WIN与S7-200 PLC之间的基本通信；有 时只要通过一根电缆就可以实现S7-200PLC之间 的简单通信，非常适用。
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3.1.2 PPI通信协议 2. PPI协议模型
开放式系统互连（OSI，Open System Interconnect）一般称为OSI参考模型，是国际标准化 组织（ISO）在1985年制订的网络互连模型。OSI参考模 型是为了解决计算机之间通信而设计。ISO为了使网络应 用更为普及，就推出了OSI参考模型。其含义就是推荐所 有公司使用这个规范来控制网络。这样所有公司都有相 同的规范，就能互连了。OSI模型分为7层，从下到上分 别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、 表示层和应用层。现在很多其他应用场合的通信，也经 常采用该模型，或部分采用该模型。
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3.1.2 PPI通信协议
在数据链路层，帧的发送和接收是按一定规 则进行。西门子的PPI（Point to Point）通信协 议采用主从式的通信方式，所有的读写操作都是 由主站发起的。 一次数据写出操作的步骤包括：首先由本站 （主站）向从站发出写入请求，从站作出正确接 收的响应（短应答），本站接到此响应则发出写 入请求确认控制帧，从站进行写入请求确认的应 答，如图3-2a所示。
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3.1.2 PPI通信协议 1. PPI通信协议是主从模式的总线通信协议
PPI通信是建立在EIA485总线基础之上的，所 有站点共享一条物理通信的通道，属于总线型的 结构，如图3-1所示。所有PPI 站点必须具有不同 的端口地址和相同的波特率。PPI协议是一个主 从设备协议，主设备向从属设备发出请求，从属 设备作出应答。从属设备不主动发出信息，而是 等候主设备向其发出请求或查询，要求应答。
三江学院
电气与自动化工程学院
第4章 PPIMPI 通信网络
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本章的主要内容
本章主要介绍PPI和MPI原理与组网技术。(教材的第3章)
3.1 西门子PPI通信技术
3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4
PPI通信概述 PPI通信协议 西门子S7-200 PLC之间的PPI通信的组态 西门子S7-200 PLC与上位机之间的PPI通信 西门子MPI协议概述 西门子MPI通信协议模型 西门子MPI网络的硬件组态 PLC之间的全局数据的MPI通信 PLC之间的直接数据读写的MPI通信