自由口通信模式的应用

  项目25　

自由口通信模式的应用

    使用S7-200 CPU的自由口通信模式。

    自由口通信是一种基于 RS485 硬件，允许应用程序控制S7-200的通信端口，来实现一些自定义 通信协议的通信方式。
    S7-200处于自由口通信模式时，通信功能完全由用户程序控制，所有的通信任务和信息定义均需由用户编程实现。
    借助自由口通信模式，S7-200可与许多通信协议公开的设备、控制器等进行通信，其波特率为 1200~115200bit/s。
    S7-200可通过自由口通信协议访问带用户端软件的PC、条形码阅读器、串口打印机、并口打印机、S7-200、S7-300（带CP 340模块）、非Siemens PLC、调制解调器等，如图25-1所示。

    对于自由口通信，还要注意以下几点：
    （1）由于S7-200通信端口是半双工通信口，所以发送和接收不能同时进行。
    （2）S7-200通信口处于自由口模式下时，该通信口不能同时工作在其他通信模式下；如不能在端口1进行自由口通信时，又使用端口1进行 PPI 编程。
    （3）S7-200通信端口是RS-485标准，因此如果通信对象是RS-232设备，则需要使用RS232/PPI电缆。
    （4）自由口通信只有在S7-200处于RUN模式下才能被激活，如果将 S7-200设置为STOP模式，则通信端口将根据S7-200系统块中的配置转换到PPI协议。
    使用自由口通信前，必须了解自由口通信工作模式的定义方法，即控制字的组态。S7-200的自由口通信的数据字节格式必须含有一个起始位、一个停止位，数据位长度为7位或8位，校验位和校验类型（奇、偶校验）可选。
    S7-200的自由口通信定义方法为将自由口通信操作数传入特殊寄存器SMB30（端口0）和SMB130（端口1）进行端口定义，自由口通信操作数定义如图25-2所示。

    自由口通信模式主要使用XMT（发送）、RCV（接收）两条指令以及相应的特殊寄存器。
    XMT 指令利用数据缓冲区指定要发送的字符，用于向指定通信口以字节为单位发送一串数据字符，一次最多发送255个字节。XMT 指令完成后，会产生一个中断事件（Port 0为中断事件9，Port1为中断事件26）。XMT 指令的缓冲区格式如表25-1所示。

    RCV指令可以从S7-200的通信口接收一个或多个数据字节，接收到的数据字节将被保存在接收数据缓冲区内。RCV 指令完成后，会产生一个中断事件（Port 0为中断事件23，Port1 为中断事件24）。特殊寄存器 SMB86 和 SMB186 则分别提供Port0 和 Port1 的接收信息状态字节。RCV 指令的缓冲区格式如表25-2所示。

    为便于实验，以S7-200与Windows 操作系统提供的通信测试程序—超级终端（Hyper Terminal）进行自由口通信为例，计算机通过串口与S7-200连接。
    1．自由口发送实例
    任务：记录定时中断次数，将计数值转化为ASCII字符串，通过CPU224XP的Port0发送到计算机串口，计算机接收并利用超级终端显示与S7-200通信的内容。
    （1）规定缓冲区为VB100～VB114，使用数据块进行缓冲区定义如表25-3所示，其中，16#0D和16#0A用于计算机的超级终端显示的需要。图25-3所示为定义的数据块。

    （2）程序清单
    本例PLC程序包括主程序，子程序SBR_0、SBR_1和中断子程序INT_0，程序清单及注释如图25-4～图25-7所示。

    需要说明的是中断事件10是由中断0产生的时间中断，该时间中断的间隔的范围为1～255ms，中断间隔的数值由 SMB34 定义。由于RS-232传输线由空闲状态切换到接收模式需要切换时间 （一般为0.15～14ms），故为防止传送失败，设置的中断间隔必须大于切换时间，并再增加一些余量。 
    （3）超级终端接收组态
    超级终端组态步骤如下：
    第一步：单击“开始→附件→通信→超级终端”，为要新建的连接输入连接名称，如图25-8所示。 
    第二步：选择连接时要使用的串口，如图25-9所示。

    第三步：设置串口通信参数并保存连接，注意此处设置要与PLC程序中对应，如图25-10所示。

    第四步：使用超级终端接收 S7-200发送的信息。将I0.3置为ON，单击按钮进行连接，超级终端的窗口会自动显示 S7-200发送的字符串，如图25-11所示。
    图25-11  超级终端接收窗口
    2．自由口接收实例
    任务：S7-200从端口0接收计算机发送的字符串，并在信息接收中断服务程序中把接收到的第 一个字节传送到CPU输出字节QB0上显示。
    （1）程序清单
    本例PLC程序包括主程序，子程序SBR_0、SBR_1和中断子程序INT_0，程序清单及注释如图25-12～图25-15所示。

    （2）超级终端发送组态
     第一步：打开刚才建立好的超级终端链接，进入该链接的属性窗口，如图25-16所示。点击“ASCII 码设置”按钮，在弹出的ASCII码设置窗口中，按图25-17所示方式进行设置。

    第二步：把 PLC 转换到运行状态，同时把I0.3置为ON，在超级终端中输入字符串，如图25-18所示。

    第三步：在Micro/Win软件中使用状态表监测缓冲区和 QB0 内容，如图25-19所示。图25-19  使用状态表进行监测