西門子S7-200系列PLC是工業場合應用最廣的現場控制設備之一，S7-200系列PLC支持自由端口、MPI、PPI和Moddus等通訊方式。自由端口方式需要用戶自己制定通訊協議，PLC與上位機兩端都需要編寫相應的協議程序，實現復雜、難度較高。西門子的Step7 MicroWin編程軟件使用PPI(Point to Point)協議連接PLC，利用PPI協議可以調試\下載PLC程序、傳輸數據，但西門子并未公開PPI協議內容。Modbus是工業控制現場廣泛應用的通訊協議，在嵌入式領域，嵌入式主板通常采用Modbus與PLC相連，英創嵌入式工控主板就提供了基于串口和TCP的Modbus軟件包，但PLC要支持Modbus協議同樣需要相應的程序編寫，同時Modbus協議會占用一定的PLC中斷和代碼資源。

　　S7-200系列PLC的編程通訊接口內部固化了PPI通訊協議，如果上位機軟件能利用PPI協議讀寫PLC，就可以省去PLC的通訊程序編寫。為了方便嵌入式工控主板與PLC連接，我們分析了PPI通訊協議格式，把操作PLC的常用指令封裝成了簡單的API接口函數，利用這些函數可以實現設置PLC工作模式、讀取PLC型號信息、讀寫PLC存儲器等功能。

　　ESM6802是預裝WEC7.0(或Linux)的i.MX6 雙核嵌入式工控主板，板載了雙網口，雙CAN，7串口，4-USB PCIe x1、精簡ISA等多種通訊接口，同時ESM6802提供了RGB、LVDS和HDMI三種顯示接口，可以支持從320×240分辨率的低成本LCD到1920×1080的全高清顯示屏。下面將以運行WEC7.0操作系統的ESM6802作為上位機，介紹WCE工控主板如何使用PPI協議連接S7-200 PLC。

　　1、硬件連接

　　S7-200系列PLC的編程通訊接口為RS485電平，安裝Step7 MicroWin的PC機通過PC/PPI通訊線纜連接PLC。PC/PPI通訊線纜完成了RS232電平到RS485電平的轉換，其RS232端與計算機串口相連，RS485端與PLC的編程通訊口相連。ESM6802同樣使用PC/PPI線纜連接PLC，ESM6802的COM3口為RS232電平，PC/PPI線可直接插到ESM6802的COM3口上使用，ESM6802與PLC的硬件連接方法如下所示：

　　圖1　ESM6802與S7-200 PLC的硬件連接

　　2、軟件實現

　　PPI是點到點的主從協議， PLC的通訊接口缺省情況下工作在PPI從(slave)模式，以便接收來自Step7 MicroWin編程軟件的數據，Step7 MicroWin自然工作在PPI主(master)模式。ESM6802在與PLC相連時，ESM6802作為上位機工作在主模式，PLC通訊接口為缺省的從模式。

　　下面是我們基于PPI協議封裝的操作PLC的API函數，詳細的函數說明可參考ppi.h頭文件。

　　// 功能描述: 設置相應串口的通訊參數，

　　HANDLE PPI_OpenPort(LPCTSTR lpPortName);

　　// 功能描述: 關閉PPI使用的串口設備

　　BOOL  PPI_ClosePort(HANDLE hPort);

　　// 功能描述: 設置ppi通訊的超時時間，單位為毫秒。默認超時時間為ms

　　int  PPI_SetTimeout(HANDLE hPort, int nMilliseconds);

　　// 功能描述: 設置兩次ppi通訊之間的間隔時間，單位為毫秒。默認時間間隔為ms

　　int  PPI_SetPollDelay(HANDLE hPort, int nMilliseconds);

　　// 功能描述: 設置設置本機的PPI地址，默認本機地址為x00

　　BOOL PPI_SetLocalAddress(HANDLE hPort, UINT8 bLocalAddr);

　　// 功能描述: 與指定的PLC握手

　　int  PPI_FindPLC(HANDLE hPort, UINT8 bSlaveAddr);

　　// 功能描述: 讀取指定PLC的型號和保護等級

　　int   PPI_GetPLCID(HANDLE hPort, UINT8 bSlaveAddr, UINT8 cpuId[], UINT8 *pProtectionLevel);

　　// 功能描述: 設置PLC工作在RUN模式或STOP模式

　　int   PPI_SetPlcMode(HANDLE hPort, UINT8 bSlaveAddr, int nMode);

　　// 功能描述: 讀PLC指定存儲器數據

　　int  PPI_Read(HANDLE hPort, UINT8 bSlaveAddr, LPCSTR lpStorageAddress, UINT8 *pNumofRead,  UINT8 readData[]);

　　// 功能描述: 寫PLC指定存儲器數據

　　int  PPI_Write(HANDLE hPort, UINT8 bSlaveAddr, LPCSTR lpStorageAddress, UINT8 *pNumofWrite, UINT8 writeData[]);

　　下圖是在WEC7工控主板ESM6802上運行的利用PPI API操作PLC的Demo程序，程序實現了搜索PLC、設置PLC工作模式、獲取PLC型號信息以及讀寫PLC存儲器等功能。

　　圖2　在WCE上運行的操作PLC的例子程序

　　ESM6802具有相當豐富的通訊接口，與突出控制功能的PLC可以形成良好的功能互補，同時ESM6802對大屏顯示器的支持也適合用做PLC控制系統的狀態監控人機交互終端。

　　PPI API以lib庫的形式提供，可以在英創所有WCE工控主板上運行，圖2所示的Demo程序提供源代碼參考，感興趣的用戶可與英創聯系索要。