如何通過(guò)S7-1200與第三方設備實(shí)現自由口通信

-西門(mén)子S7-1200 緊湊型PLC在當前的市場(chǎng)中有著(zhù)廣泛的應用，由于其性?xún)r(jià)比高，所以常被用作小型自動(dòng)化控制設備的控制器，這也使得它經(jīng)常與第三方的設備（掃描槍、打印機等設備進(jìn)行通訊。因為沒(méi)有第三方的設備，這里就以超級終端為例介紹自由口通訊。

1．控制系統原理

圖1:控制系統原理

2．硬件需求
S7-1200 PLC目前有3種類(lèi)型的CPU：
1）S7-1211C CPU。
2）S7-1212C CPU。
3）S7-1214C CPU。
這三種類(lèi)型的CPU都可以連接三個(gè)串口通信模版。
本例中使用的PLC硬件為：
1）PM1207電源 ( 6EP1 332-1SH71 )
2） S7-1214C ( 6ES7 214 -1BE30 -0XB0 )
3) CM1241 RS232 ( 6ES7 241 -1AH30 -0XB0 )

3．軟件需求

1) 編程軟件 Step7 Basic V10.5 ( 6ES7 822-0AA0-0YA0)

4．組態(tài)

我們通過(guò)下述的實(shí)際操作來(lái)介紹如何在Step7 Basic V10.5 中組態(tài)S7-1214C 和超級終端通信。

點(diǎn)擊桌面上的“Totally Integrated Automation Portal V10”圖標，打開(kāi)如下圖：

圖2：新建S7 -1200項目

首先需要選擇“Create new project”選項，然后在“Project name:”里輸入PTP；在“Path：”修改項目的存儲路徑為“C:”；點(diǎn)擊“Create”，這樣就創(chuàng )建了一個(gè)文件PTP的新項目。創(chuàng )建后的窗口如下圖所示：

圖3：新建項目后

點(diǎn)擊門(mén)戶(hù)視圖左下角的“Project View”切換到項目視圖下，如下圖：

圖4：切換到項目視圖

打開(kāi)后，在“Devices”標簽下，點(diǎn)擊“Add new device”，在彈出的菜單中輸入設備名“PLC_1”并在設備列表里選擇CPU的類(lèi)型。選擇后如下圖：

圖5：PLC硬件組態(tài)

插入CPU后，點(diǎn)擊CPU左邊的空槽，在右邊的“Catalog ”里找到“Communication”下的RS232模塊，拖拽或雙擊此模塊，這樣就把串口模塊插入到硬件配置里，接下來(lái)就需要配置此RS232模塊硬件接口參數，選擇RS232模塊，在其下方會(huì )出現該模塊的硬件屬性配置窗口， 在屬性窗口里有兩個(gè)選項，一個(gè)是“general”；一個(gè)是“RS232 interface”。在“General”里包括了此模塊的“項目信息”和“訂貨信息”；而在“RS232 interface”里包括“項目信息”、“端口的配置”、“發(fā)送信息的配置”、“接收信息的配置”和“硬件識別號”。在這里我們選擇“RS232 interface”，在“端口”配置的選項里，進(jìn)行端口的參數配置，
波特率為：9600 ；
校驗方式：無(wú) ；
數據位為：8 ；
停止位：1；
硬件流控制：無(wú)；
等待時(shí)間：1ms
設置參數如下圖：

圖6：RS232接口配置

此時(shí)確認一下“硬件識別號”為11。

此時(shí)，完成了硬件的組態(tài)，接下來(lái)需要編寫(xiě)串口通訊程序，在這里我們實(shí)現兩個(gè)功能：
一、 S7-1200 發(fā)送數據給超級終端；
二、 超級終端發(fā)送數據給S7-1200

對于第一個(gè)功能：S7-1200發(fā)送數據給超級終端，實(shí)際上是S7-1200是數據的發(fā)送方，超級終端是數據的接收方，對于S7-1200需要編寫(xiě)發(fā)送程序；而對于超級終端來(lái)說(shuō)，只要打開(kāi)超級終端程序，配置硬件接口參數與前面S7-1200的端口參數一只即可。

下面的步驟將具體介紹此功能實(shí)現的步驟：

①、在PLC中編寫(xiě)發(fā)送程序。在項目管理視圖下雙擊“Device”下的程序塊下的Main（OB1），打開(kāi)OB1，在主程序中調用SEND_PTP功能塊如下圖所示：（注：SEND_PTP在指令庫下的擴展指令中通訊指令下）

圖7：調用發(fā)送功能塊

要對SEND_PTP賦值參數，首先需要創(chuàng )建SEND_PTP的背景數據塊和發(fā)送緩沖數據塊 ，雙擊“Devices”——> “PLC_1”——>“Program Block ”——“Add new block”，在彈出的串口命名DB_Send_PTP，選擇DB塊，在Type后選擇“SEND_PTP(SFB113)”

圖8：創(chuàng )建發(fā)送功能塊的背景數據塊

插入背景DB后，再插入發(fā)送緩沖DB塊，重復上面的步驟，只是在選擇DB類(lèi)型為“Global DB”，并去掉“Symbolic access only”選項勾（這樣可以對該DB塊進(jìn)行直接地址訪(fǎng)問(wèn)），并取名該DB塊為DB_SEND_BUFF。建好這兩個(gè)DB塊后，雙擊打開(kāi)DB_SEND_BUFF預先定義好要發(fā)送的數據，如下圖所示：

圖9：在接收緩沖區中接收到的數據

定義完發(fā)送緩沖區后，接下來(lái)就可以對SEND_PTP賦值參數，賦值參數后如下圖：

圖10：發(fā)送編程

在上面的編程塊里需要注意的是，在指定發(fā)送緩沖區時(shí)。字符的開(kāi)始地址是從第二個(gè)字節，而不是零字節開(kāi)始，即是P#DB2.DBX2.0 Byte10 而不是P#DB2.DBX0.0 Byte10，原因是由于S7-1200對字符串的存放的格式造成的，S7-1200對字符串的前兩個(gè)字節的定義第一字節是最大的字符長(cháng)度，第二個(gè)字節是實(shí)際的字符長(cháng)度。接下來(lái)才是存放實(shí)際字符。

上面就完成了程序的編寫(xiě)，對項目進(jìn)行編譯；右擊PLC_1項目在彈出的菜單里選擇“Complies ALL”選項，這樣就對硬件與軟件進(jìn)行編譯，如下圖：

圖12：編譯項目

編譯且沒(méi)有錯誤后就可以下載程序到PLC中，同樣右擊PLC_1項目，在彈出的菜單選擇“Download to Device”。
②、用串口交叉線(xiàn)連接S7-1200的串口與計算機的串口，打開(kāi)計算機的超級終端程序，并設置硬件端口參數如下圖：

圖13：超級終端的端口設置

③、打開(kāi)OB1功能塊在線(xiàn)監控程序，在變量監控表里強制M0.0為1，觸發(fā)數據的發(fā)送，此時(shí)在超級終端就會(huì )接收到發(fā)送的數據，如下圖：

圖14：在超級終端監控發(fā)送來(lái)的數據

對于第二個(gè)功能：超級終端發(fā)送數據給S7-1200，實(shí)際上是S7-1200是數據的接收方，超級終端是數據的發(fā)送方，對于S7-1200需要編寫(xiě)接收程序；而對于超級終端來(lái)說(shuō)，只要打開(kāi)超級終端程序，配置硬件接口參數與前面S7-1200的端口參數一致，在界面上輸入發(fā)送內容即可。

下面的步驟將具體介紹此功能實(shí)現的步驟：

①、在PLC中編寫(xiě)發(fā)送程序。在項目管理視圖下雙擊“Device”下的程序塊下的Main（OB1），打開(kāi)OB1，在主程序中調用RCV_PTP功能塊如下圖所示：（注：RCV_PTP在指令庫下的擴展指令中通訊指令下）

圖15：調用發(fā)送功能塊

要對RCV_PTP賦值參數，首先需要創(chuàng )建RCV_PTP的背景數據塊和發(fā)送緩沖數據塊 ，雙擊“Devices”——> “PLC_1”——>“Program Block ”——“Add new block”，在彈出的串口命名DB_RCV_PTP，選擇DB塊，在Type后選擇“RCV_PTP(SFB114)”

插入背景DB后，再插入接收緩沖DB塊，重復上面的步驟，只是在選擇DB類(lèi)型為“Global DB”，并去掉“Symbolic access only”選項勾（這樣可以對該DB塊進(jìn)行直接地址訪(fǎng)問(wèn)），并取名該DB塊為DB_RCV_BUFF。建好這兩個(gè)DB塊后，雙擊打開(kāi)DB_RCV_BUFF定義接收緩沖區數據的類(lèi)型，如下圖所示：

圖17：定義接收緩沖區

定義完接收緩沖區后，接下來(lái)就可以對RCV_PTP賦值參數，賦值參數后如下圖：

圖18：接收編程

在上面的編程塊里需要注意的是，在指定接收緩沖區時(shí)。字符的開(kāi)始地址是從第二個(gè)字節，而不是零字節開(kāi)始，即是P#DB2.DBX2.0 Byte10 而不是P#DB2.DBX0.0 Byte10，原因是由于S7-1200對字符串的存放的格式造成的，S7-1200對字符串的前兩個(gè)字節的定義第一字節是最大的字符長(cháng)度，第二個(gè)字節是實(shí)際的字符長(cháng)度。接下來(lái)才是存放實(shí)際字符。

上面就完成了程序的編寫(xiě)，對項目進(jìn)行編譯；右擊PLC_1項目在彈出的菜單里選擇“Complies ALL”選項，這樣就對硬件與軟件進(jìn)行編譯，如下圖：

圖20：編譯項目

編譯且沒(méi)有錯誤后就可以下載程序到PLC中，同樣右擊PLC_1項目，在彈出的菜單選擇“Download to Device”。
②、用串口交叉線(xiàn)連接S7-1200的串口與計算機的串口，打開(kāi)計算機的超級終端程序，并設置硬件端口參數如下圖：

圖21：超級終端的端口設置

在桌面上新建文本文件，打開(kāi)此文本文件在里面輸入“gfdcba”，如下圖：

圖22：在文本文件下輸入要發(fā)送的字符串

③、打開(kāi)變量監控表，強制M0.0，使能接收。然后， 在超級終端里，選擇菜單“Transfer”下的“Send Text file”，在打開(kāi)的窗口里找到桌面 上的文本文件。

圖23：通過(guò)超級終端發(fā)送數據

打開(kāi)DB_RCV_BUFF數據塊，在線(xiàn)查看接收到的數據，如下圖：

圖23：接收緩沖區中接收到的數據

通過(guò)上面的例子實(shí)現了簡(jiǎn)單的應用，在實(shí)際的應用過(guò)程中，需要按第三方設備的協(xié)議進(jìn)行編寫(xiě)S7-1200的程序。