西门子S7200PPI协议.docx
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西门子S7200PPI协议
PC（上位机）与PLC串行通讯协议与串口DLL之一……西门子S7-200PPI协议
作者：
wjun7610，2008-2-2611:
15:
00发表于：
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西门子S7-200系列PLCPPI协议及PPI动态链接库DLL（需VB、DelphiDEMO程序请回贴并留下Emial地址）
一、西门子S7-200系列PLCPPI协议动态链接库DLL（以下简称DLL），是为满足工业通信需要，针对工业领域要求上位机对西门子S7-200系列
PLC实时采集与控制的组态编程而设计。
本DLL是采用Delphi语言开发的标准串口通讯库，具有以下特点：
1）、实时性、可靠性好，可根据通信数据量自行调整通信时间;
2）、适用于多PLC联网和上位机通信，满足多方面的需要;
3）、函数接口功能全，操作简单;
4）、附加实用转换与读取函数，易于快速开发（VC等非RAD开发环境的开发）；
5）、支持USB、PC扩展卡等扩展串口号;
6）、支持多种操作系统win9x/win2000/winXP（标注Win32DLL）;
7）、可在多种编程环境下使用，例如VB、VC、Delphi等开发环境。
二、PPI协议简介及S7-200CPU内存地址范围介绍
2.1西门子PPI通讯协议
通过硬件和软件侦听的方法，分析PLC内部固有的PPI通讯协议，然后采用上位机编程，遵循PPI通讯协议，读写PLC数据，实现人机操作
任务。
这种通讯方法，与一般的自由通讯协议相比，省略了PLC的通讯程序编写，只需编写上位机的通讯程序资源S7-226的编程口物理层为
RS-485结构，SIEMENS提供MicroWin软件，采用的是PPI（PointtoPoint）协议，可以用来传输、调试PLC程序。
在现场应用中，当需要PLC
与上位机通讯时，较多的使用自定义协议与上位机通讯。
在这种通讯方式中，需要编程者首先定义自己的自由通讯格式，在PLC中编写代码，
利用中断方式控制通讯端口的数据收发。
采用这种方式，PLC编程调试较为烦琐，占用PLC的软件中断和代码资源，而且当PLC的通讯口定义
为自由通讯口时，PLC的编程软件无法对PLC进行监控，给PLC程序调试带来不便。
SIEMENSS7-200PLC的编程通讯接口，内部固化的通讯协议为PPI协议，如果上位机遵循PPI协议来读写PLC，就可以省略编写PLC的通讯
代码。
如何获得PPI协议？
可以在PLC的编程软件读写PLC数据时，利用第三个串口侦听PLC的通讯数据，或者利用软件方法，截取已经打开
且正在通讯的端口的数据，然后归纳总结，解析出PPI协议的数据读写报文。
这样，上位机遵循PPI协议，就可以便利的读写PLC内部的数据，
实现上位机的人机操作功能。
西门子的PPI（PointtoPoint）通讯协议采用主从式的通讯方式，一次读写操作的步骤包括：
首先上位机发出读写命令，PLC作出接收正确
的响应，上位机接到此响应则发出确认申请命令，PLC则完成正确的读写响应，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
（从这里可以看出PPI协议的通讯效率并不好，一次读写需收发两次数据^_^）。
其通讯数据报文格式大致有以下几类：
1）、读写申请的数据格式如下：
SDLELERSDDASAFCDASPSSAPDUFCSED
SD:
（StartDelimiter）开始定界符（68H）
LE:
（Length）报文数据长度
LER:
（RepeatedLength）重复数据长度
SD:
（StartDelimiter）开始定界符（68H）
SA:
（SourceAddress）源地址，指该地址;
DA:
（DestinationAddress）目标地址，指该地址;
FC:
（FunctionCode）功能码
DSAP:
（DestinationServiceAccessPoint）目的服务存取点
SSAP:
（SourceServiceAccessPoint）源服务存取点
DU:
（DataUnit）数据单元
FCS:
（FrameCheckSequence）校验码
ED:
（EndDelimiter）结束分界符（16H）
报文数据长度和重复数据长度为自DA至DU的数据长度，校验码为DA至DU数据的和校验，只取其中的末字节值。
读写一般数据的功能码为6CH，读CT数据、置位、复位、强制等的功能码为7CH，确认命令功能码5CH。
2）、PLC接收到读写命令，校验后正确，返回的数据格式为E5H
3）、确认读写命令的数据格式为：
SDSADAFCFCSED
其中SD为起始符，为10H
SA为数据源地址
DA为目的地址
FC为功能码，取5CH
FCS为SA+DA+FC的和的末字节
ED为结束符，取16H
4）、数据类型码
04：
S
05：
SM
06：
AI
07：
AQ
1E:
C
81：
I
82：
Q
83：
M
84：
V
1F:
T
5）、读写功能数据命令实例
1、给写VW3值1200
6821216802006C320100000000000E00060501120A100200020001840000180004001004B05016
2、读取IB0的数据值
681B1B6802006C320100000000000E00000401120A100200010000810000006416
感兴趣的朋友给你根据上述例子用串口精灵测试一下，当发送命令成功PLC返回E5，你再发送1002005C5E16，就可以完成一次读写命令。
（记得接收和发送采用16进制方式o（∩_∩）o...哈哈）
2.2S7-200PLCCPU内存地址范围（DLL所能寻址的范围）
被存取：
类型CPU221CPU222CPU224CPU226
位（字节.位）V0.0-2047.70.0-2047.70.0-5119.7V1.220.0-5119.7V1.23
0.0-8191.7V2.000.0-10239.7V2.00
0.0-10239.7XP
I0.0-15.70.0-15.70.0-15.70.0-15.7
Q0.0-15.70.0-15.70.0-15.70.0-15.7
M0.0-31.70.0-31.70.0-31.70.0-31.7
S0.0-31.70.0-31.70.0-31.70.0-31.7
SM0.0-179.70.0-299.70.0-549.70.0-549.7
字节VB0-20470-20470-5119V1.220-5119V1.23
0-8191V2.000-10239V2.00
0-10239XP
IB0-150-150-150-15
QB0-150-150-150-15
MB0-310-310-310-31
SB0-310-310-310-31
SMB0-1790-2990-5490-549
字VW0-20460-20460-5118V1.220-5118V1.23
0-8190V2.000-10230V2.00
0-10230XP
T0-2550-2550-2550-255
C0-2550-2550-2550-255
AIW0-300-300-620-62
AQW0-300-300-620-62
双字VD0-20440-20440-5116V1.220-5116V1.23
0-8188V2.000-10236V2.00
0-10236XP
说明：
S7-200PLC的字、双字地址和字节地址实际上是重叠的，下面做个说明如：
VB0VB1VB2VB3VB4VB5VB6VB7VB8VB9VB10VB11VB12VB13VB14VB15
————————————————————————————————
VW0VW2VW4VW6VW8VW10VW12VW14
——————————————————————————————————————
VD0VD4VD8VD12
从上例可以看出PLC中字节、字与双字寻址的关系，当然如果你想使用VW1（VB1VB2）、VD3（VB3VB4VB5VB6）等寻址方式也是可以的，
但为了减少不必要的寻址错误造成程序的非法执行建议：
字寻址时使用（V、I、Q、M等等）0、2、4、6、8、10……，（这从PLC的模拟量输入/输出（AIW/AQW）的寻址就可以看出奇数地址是不允许的）
双字寻址时使用（V、I、Q、M等等）0、4、8、12、16、20、24…………………………，同时还要注意字节地址寻址最好也能不重叠；
C、T区当前值读取时的地址按实际地址0~255来。
三、DLL函数说明
1、打开串口
FunctionComOpen（nport,BaudRate,DataBits,Parity,StopBits:
longint;User:
Pchar）:
longint;stdcall;
参数：
nport:
打开串口号，取值为1～8，代表COM1～COM8;
BaudRate：
波特率，取值为：
1200、2400、4800、9600、19200、38400；
DataBits：
数据位，取值为5、6、7、8；
Parity：
校验位，取值1（代表Even）、取值2（代表Odd）、取值3（代表Mark）、取值4（代表Space）、取值5（代表None）；
StopBits：
停止位，取值1（代表1位停止位）、取值2（代表2位停止位）、取值3（代表1.5位停止位）；
User:
DLL授权用户名;
返回值：
长整型，操作成功返回“1”或“2”；1表示注册授权用户，2表示用户未注册；
操作不成功返回为“0”时的原因：
1）、串口不存在或被占用;2）、DLL注册授权不正确。
注：
本DLL用户不注册除了下面说明的功能限制外没有其他限制，未注册用户请使用特定用户名：
wangjun。
注册用户功能上无任何限制，且将得到永久的软件使用和更新升级服务；
使用举例：
Delphi：
ComOpen（1,9600,8,1,1,Pchar（'wangjun'））,打开COM1口。
VB：
ComOpen（1,9600,8,1,1,"wangjun"）,打开COM1口。
2、关闭串口
FunctionComClose（nport:
longint）:
longint;stdcall;
参数：
nport:
串口号，取值为1～8，代表COM1～COM8;
返回值：
长整型，操作成功返回“1”，否则返回“0”;
使用举例：
ComClose
（1），关闭打开的COM1口。
3、PLC内部元件读取功能函数
注：
PLC内部元件与数字的对应关系（DLL中的所有函数都遵循此规定）:
0:
I
1:
Q
2:
M
3:
V
4:
S
5:
SM
6:
AI
7:
AQ
8:
C
9:
T
注：
下面的读写等PLC操作函数使用举例都是按VB调用函数形式给出。
1）、字节元件数据读取
FunctionFcnBread（nport,purpose,source,name,address,Count:
longint）:
Pchar;stdcall;
参数：
nport:
串口号，取值为1～8，代表COM1～COM8;
purpose：
目标地址，取值0～126；
source：
源地址，取值0～126；（这里是PLC的相应端口的PPI站地址，PLC的地址实际是从2开始的）
name:
取值0（代表I）、取值1（代表Q）、取值2（代表M）、取值3（代表V）、取值4（代表S）、取值5（代表SM）；
address:
元件地址，取值为请参照2.2S7-200PLCCPU内存地址范围；
Count:
读取的字节个数，最多读取128个但不能超出寻址范围；
返回值：
字符串数据,字符串数据的终止符为"@";
使用举例：
FcnBread（1,0,2,0,2,4）,由COM1读取PPI2号站数据到0号站（计算机）IB2～IB5四个字节的值，如返回值为“01FF6403@”,
则表示IB2=01,IB3=FF,IB4=64,IB5=03;
－－－－－－－－－－－－
字符串返回序列:
|01|FF|64|03|@|
－－－－－－－－－－－－
返回值为16进制字符串,将返回值如上2位一组，可转换成“0～255”间的整数值。
在读取错误或不能读取的情况下返回“Error@”
注：
没有注册用户不能读取S、SM区字节值，可寻址范围IB0~IB1、QB0~QB1、MB0~MB1、VB0~VB1；
2）、字元件数据读取
FunctionFcnWread（nport,purpose,source,name,address,Count:
longint）:
Pchar;stdcall;
参数：
nport:
串口号，取值为1～8，代表COM1～COM8;
purpose：
目标地址，取值0～126；
source：
源地址，取值0～126；（这里是PLC的相应端口的PPI站地址，PLC的地址实际是从2开始的）
name:
取值3（代表V）、取值6（代表AI）、取值8（代表C）、取值9（代表T）；
address:
元件地址，取值为请参照2.2S7-200PLCCPU内存地址范围；
Count:
读取的字个数，最多读取64个但不能超出寻址范围，T区读取时不超过44个；
返回值：
字符串数据,字符串数据的终止符为"@";
使用举例：
FcnWread（1,0,2,3,0,4）,由COM1读取PPI2号站数据到0号站（计算机）VW0～VW6四个字的值，如返回值为“006403E804B00010@”,
则表示VW0=0064,VW2=03E8,VW4=04B0,VW6=0010;
－－－－－－－－－－－－－－－－－
字符串返回序列:
|0064|03E8|04B0|0010|@|
－－－－－－－－－－－－－－－－－
返回值为16进制字符串,将返回值如上4位一组，可转换成无符号“0～65535”或有符号“-32768～+32767”间的整数值。
如果你从PLC中读取的是有符号的数时，这个值小于等于32767，就得到你读的实际值，例如读到一个值“5EEE”转换成整数24302，
则实际值=+（24302-0）=+24302;如果大于32767，例如我读到一个值“8FC0”先转换成整数36800，那实际值=-（36800-32768）=-4032。
在读取错误或不能读取的情况下返回“Error@”
注：
没有注册用户不能读取C、T区字当前值，可寻址范围VW0~VW8、AIW0~AIW2；
3）、双字元件数据读取
FunctionFcnDWread（nport,purpose,source,name,address,Count:
longint）:
Pchar;stdcall;
参数：
nport:
串口号，取值为1～8，代表COM1～COM8;
purpose：
目标地址，取值0～126；
source：
源地址，取值0～126；（这里是PLC的相应端口的PPI站地址，PLC的地址实际是从2开始的）
name:
取值3（代表V）；
address:
元件地址，取值为请参照2.2S7-200PLCCPU内存地址范围；
Count:
读取的双字个数，最多读取32个但不能超出寻址范围；
返回值：
字符串数据,字符串数据的终止符为"@";
使用举例：
FcnDWread（1,0,2,3,0,2）,由COM1读取PPI2号站数据到0号站（计算机）VW0～VW6四个字的值，如返回值为“006403E804B00010@”,
则表示VD0=006403E8,VD4=04B00010;
－－－－－－－－－－－－－－
字符串返回序列:
|006403E8|04B00010|@|
－－－－－－－－－－－－－－
返回值为16进制字符串,将返回值如上8位一组，可转换成无符号“0～4294967295”或有符号“-2147483648～+2147483647”间的整数值。
如果你从PLC中读取的是有符号的数时，这个值小于等于2147483647，就得到你读的实际值，例如读到一个值“5EEE8000”转换成整数
为1592688640，则实际值=+（1592688640-0）=+1592688640;如果大于2147483647，例如我读到一个值“8FEFC000”先转换成整数2414854144，
那实际值=-（2414854144-2147483648）=-267370496。
在读取错误或不能读取的情况下返回“Error@”
注：
没有注册用户可寻址范围VD0~VD4；
4）、位元件的状态读取
FunctionFcnBitread（nport,purpose,source,name,address,Bit:
longint）:
longint;stdcall;
参数：
nport:
串口号，取值为1～8，代表COM1～COM8;
purpose：
目标地址，取值0～126；
source：
源地址，取值0～126；（这里是PLC的相应端口的PPI站地址，PLC的地址实际是从2开始的）
name:
取值0（代表I）、取值1（代表Q）、取值2（代表M）、取值3（代表V）、取值4（代表S）、取值5（代表SM）；
address:
元件地址，取值为请参照2.2S7-200PLCCPU内存地址范围；
Bit:
读取的字节元件的位地址如I1.0指I1字节元件的第0位；
返回值：
长整数，返回为0表示状态为OFF，返回为1表示状态为ON，返回为-1表示读取错误或不能读取；
使用举例：
FcnBitread（1,0,2,0,1,7）,由COM1读取PPI2号站数据到0号站（计算机）I1.7，如返回值为1，则表示I1.7=1；
注：
没有注册用户不可以读取S、SM区状态，可寻址范围I0.0~I1.7、Q0.0~Q1.7、M0.0~M1.7、V0.0~V1.7；
4、PLC内部元件写数据功能函数
1）、字节元件数据写入
FunctionFcnBwrite（nport,purpose,source,name,address,Count:
longint;Sendstr:
Pchar）:
longint;stdcall;
参数：
nport:
串口号，取值为1～8，代表COM1～COM8;
purpose：
目标地址，取值0～126；
source：
源地址，取值0～126；（这里是PLC的相应端口的PPI站地址，PLC的地址实际是从2开始的）
name:
取值0（代表I）、取值1（代表Q）、取值2（代表M）、取值3（代表V）、取值4（代表S）；
address:
元件地址，取值为请参照2.2S7-200PLCCPU内存地址范围；
Count：
写入字节个数，这里1字节应写入2位16进制字符串；
Sendstr:
给字节写入的值，该值为2个一组的16进制字符串组其取值为00～FF（整数值为0～255）；
返回值：
长整数，操作成功返回1，不能写入或操作错误返回0；
当要写入多个字节值时依次排列即可。
如给MB0与MB1写值100和80，先将100转成16进制字符串64、80
转成16进制字符串50，则sendstr=6450；一次最多写128个字节即字符串长应小于等于256;
－－－－－－－－－－－~－－－－－－－
写字符串序列如：
|00|FF|10|64|~|08|04|
－－－－－－－－－－－~－－－－－－－
实际字符串与位地址的数值应如下表：
（将上例的字节MB0'、MB1'转换为位地址M0.0～M1.7由下表对应，此对应也可以应用于字节读取）
M:
0.70.60.50.40.30.20.10.01.71.61.51.41.31.21.11.0
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
位地址：
|7|6|5|4|3|2|1|0|7|6|5|4|3|2|1|0|
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
各位赋值:
|0|1|1|0|0|1|0|0|0|1|0|1|0|0|0|0|
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
16进制串：
|6|4|5|0|
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
使用举例：
FcnBwrite（1,0,2,2,0,2,"6450"）由COM10号站（计算机）写入PPI2号站数据MB0=64（10进制100）、MB1=50（10进制80），操作成功返回1；
注：
没有注册用户不能写S区字节值，可寻址范围IB0、QB0、MB0、VB0；
2）、字元件数据写入
FunctionFcnWwrite（nport,purpose,source,name,address,Count:
longint;Sendstr:
Pchar）:
longint;stdcall;
参数：
nport:
串口号，取值为1～8，代表COM1～COM8;
purpose：
目标地址，取值0～126；
source：
源地址，取值0～126；（这里是PLC的相应端口的PPI站地址，PLC的地址实际是从2开始的）
name:
取值3（代表V）、取值7（代表AQ）；
address:
元件地址，取值为请参照2.2S7-200PLCCPU内存地址范围；
Count：
写入字个数，这里1字应写入4位16进制字符串；
Sendstr:
给字节写入的值，该值为4个一组的16进制字符串组其取值为0000～FFFF（整数值为0～65535）；
返回值：
长整数，操作成功返回1，不能写入或操作错误返回0；
当要写入多个字节值时依次排列即可。
如给VW2与VW4写值100和1000，先将100转成16进制字符串0064、1000转成16进制字符串03E8，
则sendstr=006403E8；
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