山东西门子S7-200SMARTPLC模块代理经销商

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西门子S7-200 PLC的可编程通信口模式应用实例

    S7-200的可编程通信口模式(Free Port Communication)具有足够的灵活性，可利用它来实现各种各样的通信功能。下面以简单的硬件接线和简单的通信功能的程序实例来说明其通信的实质和步骤。当然，也*可以利用可编程通信口模式来实现更复杂的功能，如多机通信、借助公用电话网的有限远程通信。

    在S7-200系列PLC的系统特殊存储区中，有一个专门用于控制通信功能的控制字节SMB30。默认的设置是点对点模式(Point to Point Mode)，这也是的与标准的编程装置以及操作员接口(OP)实现通信的协议。要想改变通信功能的特性，如串位通信的波特率、奇偶校验特性、字符长度等，则必须改写这个控制字节而进入可编程通信口模式。此时，PLC就失去了与标准装置的通信功能。因此，系统将工作模式在“STOP”状态时的通信模式强制为点对点模式，从而保证了编程装置对PLC的编程和控制功能。

    为方便实际应用可编程通信模式，仍以列表的方式来阐述。只需根据所需的功能在表10.10中查找相应的控制字节值即可（若要恢复点对点通信方式，只需将SM30复位）。

    在对SMB30赋值之后，通信模式就被确定，要发送数据则使用XMT指令。要接收数据则可在相应的中断程序中直接从特殊存储区中的SMB2（可编程通信口模式的接收寄存器）读取。若是采用有奇偶校验的可编程通信口模式，还需在接收数据之前检查特殊存储区中的SMB30（可编程通信口模式的校验错标志位，置位时表示出错）。下面以双机单向主从式通信为例加以说明。

    例10.1要使两台S7-200系列PLC（分别称为A机和B机）采用可编程通信口模式进行数据交换。A机的IB0控制B机的QB0。对发送、接收的时间配合关系无特殊要求。

    SINEC HI LAN是用于大型分布式自动化控制系统的高速网络系统，数据传送速度为10Mb/s，该网上可挂SIMATIC S7-200和SICOMP计算机。

    1)结构。SINEC HI LAN由独立的网段组成，每个网段长500m，可挂100个站。网段之间用中继站连接。两站之间多挂两个中继站。在一个网络中，一个中继站可分为一对远程中继站，远程中继站之间的距离为1000m，每个站和中继站都通过755耦合器连到网上，PLC和网的通信是通过通信处理板CP535进行的。

    2)数据交换方式。SINEC HI LAN相当于Ethernet网络，符合IEEE802.3标准，竞争式存取，是载波侦听多重访问／冲突检测( CSMA／CD)信令方式。当某站有数据要发送时，就请求发送，如果网处于“闲”状态，该站就占有通道使用权，向网络发送数据，其他站识别并接收属于自己的信息。如果两站同时发出请求，两站能识别这种情况，请求均无效，需再请求。

    3)功能方式。SINEC HI LAN有三种任务功能，即发送功能、写功能和读功能。

    在发送功能中，发送站发送数据，接收站接收数据。发送站定义数据源，接收站定义数据目标。对应用程序发出的发送请求，通信微处理器根据连接方式的优先级进行传送。

    若优先级为PRIO0或PRIO1，要传送的数据直接传给通信处理器。接收站立即进行数据接收，传送的数据长度不能超过16个字节。这种方式仅适应特殊数据传送。

    若优先级为PRIO2、PRIO3或PRIO4，通信处理先把用户要传送的数据放人内部缓冲区，然后在“后备通信”方式下进行发送，接收时也是一样。

    在写功能中，发送站发送数据，接收站接收数据。与发送方式不同，在写方式下，数据源和数据目标都是由发送站定义的。即发送站不仅定义数据源，也定义数据目标。写数据方式只能在优先级PRIO2下进行。

    在读功能中，接收站先向发送站发送读请求，发送站传送数据给请求站。与写方式相同，请求站定义数据源和数据目标。亦即用户可以决定从某站读取某部分数据。读方式只能在优先级PRIO2下进行。

    4)连接方式。连接方式有两种，直接连接方式和多掷连接方式。

    所谓直接连接方式，不是指站与站之间的物理连接，而是指数据传输是在站与站之间进行的。通常PLCS7-200之间的连接是由接口号和任务号自动产生的，主动站建立连接，被动站确认。

    多掷连接方式用于快速数据传输，不需要应答。这种连接方式允许一个站向特定的一组站发送数据，特定组是在系统生成时定义的。在SINEC HINET上，用户可以定义64个多掷组。如果多掷组为一个站，则称为数据电报。若多掷组包括所有站，则称为广播式。

    5)优先级。连接分以下五种优先级别。

    PRIO0:带中断申请的快速服务。用静态数据缓冲区建立性连接，要传输的数据优先发出，并向接收站发出中断申请。

    PRIO1：不带中断申请的快速服务。用静态数据缓冲区建立性连接，要传输的数据优先发出。

    PRIO2：连接的标准服务。建立连接，但所需的数据缓冲区是在执行任务时动态建立的。

    PRIO3：临时连接的标准服务。有数据传输时，临时建立连接和数据缓冲区，所建立的连接由用户程序清除。

    PRI04:临时连接的标准服务。有数据传输时，临时建立连接和数据缓冲区，数据传输完成后，立即清除连接和缓冲区。

    6) CP535初始化。初始化分两部分：系统参数和连接参数初始化。系统参数是指通信板的级别、固化软件的版本和存储器的型号等。主要的参数是CP535的接口号和Ethernet的物理地址。连接参数用于定义连接类型、任务方式及优先级别等。

    7)标准程序块调用。在发送方式中，仍调用标准发送功能块和接收功能块。写方式中，直接调用发送功能块，只需QTYP=RW。读方式中，由标准功能块FB246调用，功能块的图形调用方式及参数说明参见表10.9。

    表10.9    读功能块FB246项目表

    (1)分析

    1)由于对两台机的发送与接收配合时间无特殊要求（这是一种简单的通信），且一台机只有一种功能，即接收或发送。故两台机的程序可相对独立地编制而无需考虑其间的握手( Handshaking)信号处理。

    2)对A机，在设置了可编程通信口模式之后，只要循环往复地将IB0送至在变量缓冲区中开辟的一个表格中的字节地址且不断执行发送指令XMT。同理，对B机，设置可编程通信模式之后，将接收中断事件8连接到一个中断程序，再开中断，然后循环地从SMB2中读取数据，再送到QB0。

    (2)发送程序（如图10.6所示）

    (3)接收程序（如图10.7所示）

    (4)程序注释

    1)发送程序。由于指令XMT的格式要求，其PORT端除支持直接寻址方式外，还可支持间接寻址。考虑到该程序对发送数据所存放地址的灵活性，故选用指针方式的间接寻址。指针的内容存放在VD96中(Network3)。

    由于需一直监视系统的通信模式，故对SMB30的没置编写在主程序中(Network1、2)，这样可随时将监控权交回给编程器。

    查SMB30通信功能控制字节值与可编程通信口模式特性选项参照表(见表10.10)可知(Network1)，09H控制值对应于：可编程通信口模式，每字符8位，无奇偶校验，波特率为9600b／s等特性。

    一直将IB0的内容送往发送缓冲区表VB101中(Network5)，这样可保证A机的IB0对B机的QB0的控制作用一直有效（这是一种循环的发送方式，当主程序需处理的指令较少时适用。否则就会显得效率低了）。

    2)接收程序。同发送程序，*行通信方式的设定(Network1、2)。在主程序中将接收中断（事件号8）与中断子程序0相连接，之后全局开中断(Network3)。

    在子程序中只是简单地读取接收缓冲寄存器的内容即可(Network6)，这也符合中断程序编制得越短越好的原则（这是一种中断的接收方式，在主程序中有较多的指令需处理时尤其显示出效率高的*性）。

    (5)调试

    1)分别将发送程序下装(Download)至A机。将接收程序下装至B机。

    2)采用西门子SINEC L2网的连接器及电缆，在断电状态时将两台PLC通过PPI编程接口相连。一种简单的实验方法是直接利用编程器PG740或PG720所附带的MPI编程电缆来直接将A、B机相连。

    3)上电运行后将A、B机的模式开关打到TERM位置。

    4)接通或断开A机的模拟器开关，应能观察到B机的输出QB0会跟随A机的IB0同步变化。

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