S7_200PLC與PC自由口通訊的多種實(shí)現(xiàn)方法

1、 S7-200PLC與PC自由口通訊的多種實(shí)現(xiàn)方法1  引言西門子S7-200PLC是德國西門子公司生產(chǎn)小型PLC。S7-200以其高可靠性、指令豐富、置功能豐富、強(qiáng)勁通訊能力、較高性價(jià)比等特點(diǎn)，工業(yè)控制領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。S7-200PLC突出特點(diǎn)之一是自由口通訊功能。如何實(shí)現(xiàn)S7-200PLC與個(gè)人計(jì)算機(jī)互聯(lián)通信，是S7-200PLC應(yīng)用技術(shù)關(guān)鍵。可編程控制器與計(jì)算機(jī)之間通訊一般是RS-422口或RS-232C口進(jìn)行，信息交換方式為 字符串方式，運(yùn)用RS-232C或RS-422通道，容易配置一個(gè)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信系統(tǒng)，將所有軟元件數(shù)據(jù)和狀態(tài)用可編程控制器送入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)采集 這些

2、數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析與運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。用計(jì)算機(jī)改變可編程控制器設(shè)備初始值和設(shè)定值，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與可編程控制器直接控制，一旦確定了可編程控制器控制指令， 就能很方便與計(jì)算機(jī)連接。2  S7-200自由口通訊模式S7-200支持多種通訊模式，如點(diǎn)點(diǎn)接口(PPI)、多點(diǎn)接口(MPI)、Rrofibus DP等。PPI等通訊協(xié)議主要用于西門子系列產(chǎn)品之間通訊以與對(duì)PLC編程。自由口模式下，可由用戶控制串行通訊接口，實(shí)現(xiàn)用戶自定義通訊協(xié)議。用戶可以用梯形圖程序調(diào)用接收中斷、發(fā)送中斷、發(fā)送指令(XMT)、接受指令(RCV)來控制通信操作。自由口模式下，通信協(xié)議完全由梯形圖程序控制。S7-200CPU上通信

3、口是與RS-485兼容9針D型連接器，PLC還提供了實(shí)現(xiàn) RS-485與 PC機(jī)上RS-232C相連接PC/PPI電纜，利用它可以方便實(shí)現(xiàn)S7-200系列PLC與PC之間硬件連接。S7-200編程軟件為STEP7-Micro/WIN32，該軟件有STL、FBD和Ladder三種編程模式，有SIMATIC指令和IEC131-3指令兩種指令。本文所給出例是使用SIMATIC指令STL編程。3  S7-200 PLC端通訊程序?qū)崿F(xiàn)PLC程序分為主程序和中斷程序。主程序完成初始化通信口、開中斷、判斷、發(fā)送數(shù)據(jù)等功能,中斷程序完成接收和發(fā)送數(shù)據(jù)功能。接收指令(RCV)啟動(dòng)或終止接收信息功能，必

4、須為接收操作指定開始和結(jié)束條件。發(fā)送指令(XMT)自由口模式下依靠通訊口發(fā)送數(shù)據(jù)。3.1  控制字選取反映CPU工作方式模式開關(guān)當(dāng)前位置特殊存儲(chǔ)器位為SM0.7，它控制自由端口模式進(jìn)入。當(dāng) SM0.7為0時(shí)，模式開關(guān)處于TREM位置;當(dāng)SM0.7為1時(shí)模式開關(guān)處于RUN位置。而當(dāng)模式開關(guān)位于RUN位置時(shí)，才允許進(jìn)行自由口通訊。 SMB30是自由口模式控制字節(jié)，用來設(shè)定校驗(yàn)方式、通訊協(xié)議、波特率等通訊參數(shù)(其它控制字設(shè)定參閱有關(guān)書籍)。3.2  程序一些簡單介紹NETWORK1LD  SM0.1   / 第一次掃描MOVB 

5、16#09，SMB30  /自由口通訊模式:9600波特率,無奇偶校驗(yàn),8個(gè)數(shù)據(jù)位MOVB  16#7C，SMB87 /接收信息狀態(tài)字節(jié)MOVB  16#53，SMB88  /設(shè)置信息開始字符“S”MOVB  16#45，SMB89  /設(shè)置信息結(jié)束字符“E”MOVW  +5，SMW90    /設(shè)定空閑行時(shí)間間隔(ms)MOVW  +179，SMW92  /字符間/信息間定時(shí)器超時(shí)值(ms)MOVB  60，SMB94  /

6、接收字符個(gè)數(shù)NETWORK2LD  SM0.1 MOVB 16#53，VB2499  /設(shè)置接收和發(fā)送緩沖區(qū)首址ATCH  發(fā)送完中斷，9     /把發(fā)送完成中斷和發(fā)送完成中斷子程序連接起來ATCH  接收完中斷，23   /把接收完成中斷和接收完成中斷子程序連接起來ENI    /允許中斷PLC程序主要流程框圖如圖1所示:  圖1     PLC程序流程4  自由口通訊PC 端程序?qū)?/p>

7、現(xiàn)充分利用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理強(qiáng)大功能，可以上位機(jī)編寫程序來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與PLC通訊?？梢杂肰C或VB實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和PLC通訊。4.1  利用VC6.0 或VC6.0 MSComm控件實(shí)現(xiàn)MSComm控件Microsoft公司提供簡化Windows下串行通訊編程ActiveX控件，它為應(yīng)用程序提供了串口收發(fā)數(shù)據(jù)簡便方法。PC機(jī)RS-232口與PLC進(jìn)行通信，該通信控件提供了使用RS-232開發(fā)串行通信軟件細(xì)則，使用事件驅(qū)動(dòng)或查詢方式來解決開發(fā)通信軟件中遇到問題。事件驅(qū)動(dòng)是一種強(qiáng)大處理問題方法，對(duì)事件發(fā)生跟蹤和處理通信軟件中用Oncomm來實(shí)現(xiàn)，它包括檢測(cè)和處理通信錯(cuò)誤等;查詢方式則要求設(shè)計(jì)者自

8、行讀CommEven值，并判斷發(fā)生何種事件，再對(duì)之進(jìn)行處理。該控件有許多重要屬性，主要屬性如附表所示。  附表     MSComm屬性 開發(fā)通信軟件只需上述幾個(gè)重要屬性設(shè)置好通信口，然后用SetOutput指令發(fā)送命令。通信協(xié)議，待PC機(jī)與PLC握手成功后，可按特定數(shù)據(jù)格式GetInput或SetOutput來接收或發(fā)送數(shù)據(jù)。 4.2  利用VC6.0 CSerialPorts類實(shí)現(xiàn)程序中使用多個(gè)串口，還要做很復(fù)雜處理工作，那么最好不用MSComm控件。這時(shí)候不愿意自己編寫底層函數(shù)，就可以使用CSerial Ports類。

9、這個(gè)類是由Remon編寫。其中詳細(xì)功能可以其上查詢。將SerialPort.h 和 SerialPort.cpp兩個(gè)類文件復(fù)制到工程文件夾中，用 Project -> Add to project -> Files命令將上述兩個(gè)文件加入工程。串口初始化:這種方式下，串口初始化通常放一個(gè)自定義函數(shù)中，這樣可以使用多不同端口，下面以初始化COM為例給出部分代碼。void CtestView:OpenCom2()   DCB dc;dc.DCBlength = sizeof(DCB);dc.BaudRate = CBR_9600;  /數(shù)據(jù)傳輸速率為9600

10、dc.ByteSize = 8;   /8位數(shù)據(jù)位dc.StopBits = ONESTOPBIT;    /1位停止位dc.Parity = NOPARITY;  /無校驗(yàn)      其中DCB(設(shè)備控制塊)是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)串口屬性設(shè)置。數(shù)據(jù)接收和發(fā)送:數(shù)據(jù)接收是調(diào)用了ReadByte函數(shù)，每次讀取一個(gè)BYTE型變量，多個(gè)數(shù)據(jù)讀取可以循環(huán)實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)發(fā)送是調(diào)用WriteByte函數(shù)，每次只能發(fā)送一個(gè)無符號(hào)char型與之等價(jià)數(shù)據(jù)，多個(gè)數(shù)據(jù)可以循環(huán)實(shí)現(xiàn)。4.3  利

11、用PCommPro應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)與PLC通訊時(shí)，PC機(jī)還可采用PCommPro應(yīng)用軟件，該軟件是Win32初級(jí)API函數(shù)調(diào)用來控制和使用通訊端口。與VB/VC中MComm控件相比較，使用較復(fù)雜些，但通訊效率高輸出控制較好。程序中PC機(jī)接收數(shù)據(jù)采用回調(diào)函數(shù)處理方式，即欲建立事件，需給定一個(gè)函數(shù)址，當(dāng)事件發(fā)生 時(shí)，Pcomm便到該回調(diào)函數(shù)所址去執(zhí)行該程序代碼。所謂回調(diào)函數(shù)是指當(dāng)調(diào)用一個(gè)函數(shù)時(shí)(尤其是API)，該函數(shù)會(huì)要求調(diào)用者提供一個(gè)函數(shù)址，當(dāng)被調(diào)用函 數(shù)執(zhí)行后，會(huì)再去調(diào)用此函數(shù)，目是將結(jié)果傳送回來讓用戶知道，或是該被調(diào)用函數(shù)需要另一個(gè)參考函數(shù)運(yùn)算等,這種做法就稱為回調(diào)。Pcomm中回調(diào)函數(shù)主要 介

12、紹以下幾種。Sio_term_irq:當(dāng)收到終止字符時(shí)引發(fā)事件程序;Sio_cnt_irq:接收到固定字符時(shí)引發(fā)事件;Sio_modem_irq:當(dāng)硬件線路電壓發(fā)生變化時(shí)，引發(fā)事件，硬件線路包括DCD，DSR，CTS，RI4支管腳;Sio_break_irq:當(dāng)接到中斷信號(hào)時(shí)引發(fā)事件。程序設(shè)計(jì)中要具體情況來選擇不同回調(diào)函數(shù)。例:數(shù)據(jù)以ASCII值形式傳遞時(shí)，可以使用 Sio_term_irq函數(shù)，即當(dāng)收到終止字符時(shí)引發(fā)事件程序，也可以使用其它回調(diào)函數(shù)。但當(dāng)傳遞數(shù)據(jù)以字節(jié)形式表示時(shí)，使用Sio_term_irq 函數(shù)可能會(huì)引發(fā)一些問題，是傳遞數(shù)據(jù)值可能與函數(shù)所設(shè)置終止字符一樣，可能造成接收數(shù)據(jù)不完整。    圖2     PC主要程序流程框圖應(yīng)用到其它函數(shù)還有如下:sio_open():打開通信端口;sio_ioctl():設(shè)置傳輸端口參數(shù)，給定參數(shù)有三個(gè)，有端口、波特率和參數(shù)模式(由數(shù)據(jù)位、停止位和奇偶檢驗(yàn)位3部分組成);sio_read():從接收緩沖區(qū)中讀取字符串;sio_write():把發(fā)送緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)發(fā)送出去;sio_close():關(guān)閉通訊端口,此操作會(huì)導(dǎo)致所有接收和傳送操作都停止。PC程序