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1、S7-200自由口通讯一、基础知识介绍（名词理解，原理，工作机制）1、S7-200CPU的通讯口可以设置为自由口模式（如何设置成自由口模式？）。选择自由口模式后，用户程序可以完全控制通讯端口的操作（如何控制通讯端口的操作），通讯协议也完全受用户程序控制（如何控制通讯协议）。S7-200 CPU 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。2、S7-200CPU上的通讯口在电气上是标准的RS-485半双工串行通讯口。此串行字符通信的格式可以包含：一个起始位。7或8位字符（数据字节）。一个奇偶校验位，或没有校验位。一个停止位。通信波特率可以设置为1
2、200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200 bit/s。凡是符合这些格式的串行通信设备，都可以和S7-200 CPU通信。借助自由口通信模式，S7-200 CPU 可与许多通信协议公开的其他设备、控制器进行通信，其波特率为1200115200bit/s。自由口通信是一种基于RS485 硬件基础上，允许应用程序控制S7-200 CPU 的通信端口、以实现一些自定义通信协议的通信方式。3、自由口通讯（顾名思义很自由）可以通过用户程序灵活控制，没有固定模式。S7-200 可通过自由口通讯协议访问下列设备： 带用户端软件的PC机， 条形码阅读器， 串口打印机
3、， 并口打印机， S7-200， S7-300 with CP 340 非Siemens PLC， 调制解调器。S7-200 CPU 通信端口是RS485 标准，因此如果通信对象是RS232 设备，则需要使用RS232/PPI 电缆。4、“请求-响应”工作机制：S7-200 CPU可以作为主站先向从站发送数据请求，然后等待从站的数据响应，也可以作为从站，首先等待主站发送过来的数据请求，然后根据请求的内容，按规则把相关数据返回给主站。上述过程，反复进行，实现数据交换。如果CPU作为主站，有多个从站设备，那么一般在请求信息里面会包含地址信息，各个从站接收到数据请求后，首先会判断请求信息里面的地址信
4、息和本机地址是否一致，如果不一致，会忽略，如果一致，会根据请求的内容，按协议规则把相关数据返回给主站。5、由于S7-200 CPU 通信端口是半双工通信口，所以发送和接受不能同时进行。S7-200 CPU 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（不支持其他通讯协议如PPI）。如不能端口1在进行自由口通信时，又使用端口1进行PPI 编程。自由口通信只有在S7-200 CPU 处于RUN 模式下才能被激活，如果将S7-200 CPU 设置为STOP 模式，则通信端口将根据S7-200CPU 系统块中的配置转换到PPI 协议。CPU停止时，自由口不能工作，编程软件才可以与CP
5、U通信。6、自由口通讯的核心指令时发送XMT和接受RCV指令，要注意多条指令不能同时有效，数据的发送和接受需经过数据缓冲区，发送指令是把缓冲区的数据通过通讯口发送出去，接受指令是从通讯口把数据接收到缓冲区里，调用发送XMT和接受RCV指令时只需要指定通讯口和数据缓冲区的起始字节地址。发送XMT和接受RCV指令与网络上通讯对象的地址无关，而仅对本地的通讯端口操作，如果网络上有多个设备，消息中必然包含地址信息，这些地址信息的消息才是发送XMT和接受RCV指令的处理对象。7、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 CPU 的自由口通信的数据字节格式必须含
6、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 CPU 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下所示：MSB 7 LSB 0ppdbbbmmPP：校验选择，00=不校验，01偶校验，10不校验，11奇校验d：每个字符的数据位，0=每个字符8位，1=，每个字符7位bbb：自由口波特率，000=38400波特，001=19200波特，010=9600波特，011=4800波特，100=2400波特，101=1200波特，110=115.2K波特，11
7、1=57.6K波特mm：协议选择，00=PPI/从站模式，01=自由口模式，10= PPI/主站模式，11=保留（缺省设置为PPI/从站模式）例如：MOVB 5，SMB30 5表示无校验位，8位数据位，19200bit/s，自由口模式SMB30表示端口0。8、自由口通信模式主要使用XMT （发送）和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，通讯口中断：产生使程序可以控制通讯口的事件
8、）。 XMT 指令的缓冲区格式如下表所示：发送字节个数，数据字节。最多发送255个字节。信息报文模式：起始符地址指令类型数据。数据校验校验结束符主站发出XMT 指令，发送指令激活了，把缓冲区数据通过通讯口发出，RCV接收指令激活了，等待响应，会进入接收等待状态，如果数据没有过来，会一直保持接收等待状态（监视通讯口）。如果有数据过来了，且满足设置的消息起始条件，会进入消息接收状态；满足设置的消息结束条件，则结束消息，然后退出接收状态。从站RCV接收指令，接收到主站的信息报文，处理后，按照主站要求，通过XMT 指令，传给主站。“请求-响应”工作机制9、RCV 指令可以从S7-200 CPU 的通信
9、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下表所示：接收字节个数，起始字符，数据字节。，结束字符，最多255个字节。10、XMT 指令和RCV 指令是非常简单，重要的工作是处理缓冲区的数据。S7-200 CPU自由口编程有两种方式：一种是使用XMT 指令和RCV 指令，另一种方式是使用接收字符中断（ Port 0为中断事件8，Port1 为中断事件
10、26）。发送/接收指令作为主站： 根据协议内容定义好发送缓冲区。 在首次扫描中设置相关通讯参数。 在首次扫描中连接“接收完成中断”，“发送信息中断”。 启用发送XMT 指令，把缓冲区数据发送出去。 在发送完成中断程序中，调用接收RCV指令。 在接收完成中断程序中，判断接收是否正确，如果正确，调用发送XMT 指令重新请求数据；如果不正确，可考虑再次重新发一次请求。发送/接收指令作为从站： 在首次扫描中设置相关通讯参数，如SMB87，SMB30。 在首次扫描中连接“接收完成中断”，“发送信息中断”。 启用发送RCV 指令，把缓冲区数据发送出去。 在接收完成中断程序中，判断接收是否正确（SMB86是
11、否等于16#20），如果正确判断请求指令，组织相应的数据到缓冲区里，调用发送XMT 指令重新请求数据；如果不正确，重新调用接收RCV 指令，可考虑再次重新发一次请求。在发送完成中断程序中，调用接收RCV指令。接收字符中断（ Port 0为中断事件8，Port1 为中断事件26）。对于信息字符开始和结束为2个字符的话，只能用这种： 在首次扫描中设置相关通讯参数。 在首次扫描中连接“接收字符中断” CPU通讯口每接收一个字符，会产生一个接收字符中断，并把接收到的字符放到SMB2里面，我们需要在接收字符中断程序里，根据SMB2的内容编程。11、接收指令复杂，选择信息的起始和结束条件，使用SMB86至
12、SMB94对端口0设置，使用SMB186至SMB194对端口1设置，只针对接收指令。SMB86为接收信息状态字节，SMB87为接收信息控制字节，SMB88信息字符的开始，SMB89信息字符的结束，SMB90字符间空闲时间，毫秒，2个字节，SMB92信息定时器，超过这个时间段，终止接收信息，毫秒，2个字节，SMB94接收最大字符数。二、实例1、自由口发送实例（只使用发送指令XMT，使用了定时中断10，使用简单）1 ）功能要求 记录定时中断次数，将计数值转化为ASCII字符串，再通过CPU224XP 的Port0 发送到计算机串口，计算机接受并利用超级终端显示与S7-200 CPU 通信的内容。2
13、） 硬件需求 带串口的PC 机、S7-200 CPU 224XP、RS 232 电缆（推荐采用西门子S7-200 串口编程电缆）3） 简要实现步骤 （1）编写S7-200 PLC 程序。 （2）下载程序到S7-200 PLC 中。 （3）配置计算机的超级终端。 （4）使用计算机上超级终端接收并显示与S7-200 CPU 通信的通信内容。4）编程说明1、规定缓冲区为VB100 到VB114 ，使用数据块进行缓冲区定义。地址存储数据说明VB10014发送字节数VB101-112数据字节数据字节VB11316#0D消息结束字符VB11416#0A回车符在Step7- Micro/Win 中组态数据块
14、VB100 14 ；发送字节数VD200 0 ；累加器清0VB113 16#0D ；消息结束字符VB114 16#0A ；回车符16#0D和16#0A用于计算机的超级终端显示需要。2 、程序结构及用途 主程序：根据I 0.3 状态初始化端口1为自由口通信 SBR_0：定义端口0为自由口，初始化定时中断 SBR_1: 定义端口0为普通PPI 从站通信口 INT_0: 对定时中断计数并从端口0发送计数值3、程序编写主程序：初始化自由口通讯LD I0.3EU上升沿CALL SBR_0:SBR0调用子程序恢复正常的PPI通讯LD I0.3ED下降沿CALL SBR_1:SBR1SBR_0：定义端口的通
15、讯参数LD SM0.0MOVB 16#09, SMB30 定义通讯口为自由口模式，9600 bit/s，无校验，每个字符8个数据位MOVB 250, SMB34 写入定时中断周期250msATCH INT_0:INT0, 10 连接定时中断时间10到中断服务程序INT_0ENISBR_1:设置端口0为PPI 从站通信口LD SM0.0MOVB 16#08, SMB30 INT_0:（每250ms，计数一次，发送一次）LD SM0.0+D 1, VD200 双整数自加1DTA VD200, VB101, 0 双整数转化ASCII码，放在VB101开始12个字节中，格式参数FMT指定小数部分的位数和小数点的表示方法。XMT VB100, 0 自由口发送指令补充说明：中断事件10是由中断0产生的时间中
