西门子PLC几种常见的通讯协议分享

《各种工业通讯协议概述及西门子产品的应用》

在工业控制通讯领域，PPI、MPI、Modbus与ProfiBus等协议广泛应用。本文主要探讨这些协议的基本原理、特点以及西门子产品在其中的应用。




PPI通讯协议

PPI通讯，作为西门子为S7200系列PLC设计的专有通讯形式，内置于CPU中。物理上基于RS485口，携带屏蔽双绞线，构成PPI网络。其主要特征为“主从”模式，允许PLC与控制器之间的结构化通讯。PPI并未设定唯一主站数量限制，但网络中最大主站数量不能超过32个。其基本用途在于传输性通讯任务，比如使用西门子Step7Micro/Win编程软件上传、下载程序以及人机界面（HMI）和PC的通讯。

MPI通讯协议

MPI协议是SIMATIC S7用于多点接口通信的标准。它适用于连接少量站点间的通信，特别设计以支持上位机与少量PLC之间的近距离通信。通过Profibus电缆、接头，甚至可以通过网络接口（MPI/DP口）完成设备之间的连接。MPI协议的通讯速率为19.2k12Mbps，但通过MP网络连接S7200CPU通信口的最高率通常限于187.5kbit/s。在一个MPI网络中最多可以连接32个设备，最长通信距离为50米（通信波特率为187.5kbit/s）。为了扩展至更长的距离，可以使用RS485中继器。MPI协议既支持主主通信，也支持主从通信。

Modbus通讯协议

Modbus协议被广泛应用在工业控制系统的通讯中，是标准且开放的协议，无需许可证，而且支持广泛的硬件和软件解决方案。所有的Modbus设备都能相互通信，界面简化且容易使用。S7200系列仅支持Modbus RTU协议，不涉及Modbus ASCII协议。此协议在实际应用中，能够高效实现不同厂商设备之间的集成和通信。

ProfiBus通讯协议

作为欧洲工业界广泛采用的现场总线标准之一，Profibus协议属于单元级和现场级自动化系统的网络通信结构，适用于中，小量的数据传输。其开放性允许制造商构建并出售符合Profibus协议的产品，这些产品可以整合到同一网络中。支持屏蔽双绞线、光纤等多种介质传输，支持9.6kbps至12Mbps的可选传输速率。Profibus技术的广泛应用覆盖制造业、流程工业、楼宇、电力等其他领域应用，提供从现场设备层到车间级监控的分散式控制解决方案。

USS通讯协议

USS（Universal Serial Interface）为西门子设计的通讯技术，最初主要用于驱动装置参数化，后来因其设计简化和成本效益而广泛用于控制器之间的通讯。USS通讯以单主站的“主从”访问模式实现多点通信，在设备网络如RS485上广泛使用。此协议最多允许31个从站与主站相连，提供简单可靠的通讯机制，便于数据交换。在中国的应用场景下应考虑其通信速率限制，特别在对实时性和数据量要求较高的场合，选择更先进的通讯协议会有所裨益。

每种通讯协议在特定的工业应用和设备中有着特定的优势和限制。正确选择和应用合适的通讯协议，对提高系统效率和优化工业自动化应用至关重要。