西門子S7-200PLC自由口串行通信應(yīng)用分析

韓建龍,郭　凱（.遼寧中維高新技術(shù)有限公司,遼寧　葫蘆島　508　??；.燕山大學(xué),河北　秦皇島　066004）

西門子S7-200PLC自由口串行通信應(yīng)用分析

韓建龍1,郭凱2
（1.遼寧中維高新技術(shù)有限公司,遼寧葫蘆島125208；2.燕山大學(xué),河北秦皇島066004）

摘要：同傳統(tǒng)的可編程控制器相比，西門子公司生產(chǎn)研制的S7-200PLC具有明顯的優(yōu)勢(shì)，不僅具有微型的特征，滿足了現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求，性能更加優(yōu)越，應(yīng)用范圍極廣，具有非常廣闊的發(fā)展前景。本文主要闡述了PLC自由口模式下的串行通信，對(duì)西門子S7-200PLC自由口串行通信應(yīng)用進(jìn)行了分析，以期加深人們對(duì)西門子S7-200PLC的了解和認(rèn)識(shí)，深入研究實(shí)現(xiàn)自由口串行通信的方法及途徑，充分發(fā)揮西門子S7-200PLC在工業(yè)控制方面的作用。

關(guān)鍵詞：西門子S7-200PLC;串行通信;自由口通信

0　引言

西門子S7-200ΡLC將I/O、中央處理器和電源高效的整合為統(tǒng)一的整體，通信能力良好，功能完善，為用戶的使用提供了極大的便利，操作過程和步驟極為簡(jiǎn)便，技術(shù)要求不高，得到了廣泛的推廣應(yīng)用。因此研究西門子S7-200ΡLC自由口串行通信應(yīng)用具有非常重要的意義，能夠?yàn)樽杂煽谀Ｊ较麓型ㄐ诺膶?shí)現(xiàn)提供理論依據(jù)，為相關(guān)研究提供參考意見。

1　PLC自由口模式下的串行通信

開放性的結(jié)構(gòu)、較強(qiáng)的控制功能、占用空間體積小、靈活可靠性能高是西門子S7-200ΡLC最顯著的特征，屬于一種集成化程度極高的微型單元可編程控制器，擁有開放型和最有模塊化的通訊，操作控制流程更加快捷、簡(jiǎn)便[1]。就可編程控制器的基本通信模塊來說，自由口模式、ΡΡI模式是西門子S7-200ΡLC通信端口的兩大主要類型，兩種模式存在本質(zhì)性的區(qū)別、前一種模式具有較強(qiáng)的開放性，擴(kuò)展性能良好，便于用戶根據(jù)需求和應(yīng)用狀況，針對(duì)性的定義通信協(xié)議；而后一種模式則具有較大的局限性，是西門子公司內(nèi)部專門設(shè)定和研制的，只適用于公司制造的產(chǎn)品。

隨著工業(yè)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)可編程控制器通訊模式的研究也越來越重視，當(dāng)前生產(chǎn)和應(yīng)用的第三方設(shè)備均滿足自由口模式的串行通信。西門子S7-200ΡLC之所以滿足控制串口通信的要求，主要借助的就是自由通信模式，在這種模式的作用下，其能夠同計(jì)算機(jī)有機(jī)的整合起來，使得二者之間的通信性能更加安全可靠，還完善了數(shù)據(jù)信息傳遞效率。自由口模式下的串行通信在可編程控制器間、可編程控制器與計(jì)算機(jī)間的通信均適用[2]。西門子S7-200ΡLC自由口串行通信應(yīng)用過程中，涉及到不同類型的寄存器，例如：SMB30、SM130和轉(zhuǎn)向作用的寄存器等，借助這些作用、性能不同的寄存器，用戶能夠?qū)ο到y(tǒng)通訊途徑進(jìn)行調(diào)整和控制，優(yōu)化系統(tǒng)管理效率。計(jì)算機(jī)、西門子S7-200ΡLC在進(jìn)行通信時(shí)，通常會(huì)對(duì)S7-200ΡLC及計(jì)算機(jī)進(jìn)行劃分，分為主、從機(jī)，在執(zhí)行信息發(fā)送作用的過程中，從機(jī)處于相對(duì)被動(dòng)的狀態(tài)，需要經(jīng)過主機(jī)才能完成發(fā)送任務(wù)。

2　西門子S7-200PLC自由口串行通信應(yīng)用分析

西門子S7-200ΡLC自由口串行通信模式下，使用者具有自主設(shè)置和調(diào)控系奇偶校驗(yàn)的權(quán)利，并通過接發(fā)、指令、終端設(shè)備來對(duì)通信端口進(jìn)行調(diào)控。在激活數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)時(shí)，需要用戶發(fā)送特定的指令，發(fā)送指令的具體長(zhǎng)度能夠通過該區(qū)域的首數(shù)據(jù)體現(xiàn)出來，程序在發(fā)送完指令后會(huì)自動(dòng)停止。完成指令的接收操作后，當(dāng)出現(xiàn)程序沒有全部接受完畢的狀況，在最后接受字符之后能夠形成中斷程序[3]。西門子S7-200ΡLC在自由口串行通信協(xié)議的作用下，能夠允許各種數(shù)據(jù)通信類型接入其中，用戶在對(duì)數(shù)據(jù)接收進(jìn)行控制時(shí)，就可以采取中斷字符的方式進(jìn)行控制。

計(jì)算機(jī)通過發(fā)送操作指令的方式，來實(shí)現(xiàn)西門子S7-200ΡLC自由口串行通信，并使ΡLC與計(jì)算機(jī)間進(jìn)行互聯(lián)，ΡLC在收到由計(jì)算機(jī)發(fā)出的指令后，能夠進(jìn)行反應(yīng)和執(zhí)行操作。在西門子S7-200ΡLC自由口模式下的串行通信中，選取的主要是RS485端口通訊協(xié)議，為半雙工模式，這就使得ΡLC無法在同一時(shí)間實(shí)現(xiàn)接收、發(fā)送操作，這種通信模式的可靠性明顯增強(qiáng)，有效避免了通信接受和發(fā)送操作干擾的狀況。制定的自由口模式下的串行通信，能夠使接受、發(fā)送指令兩項(xiàng)工作分離開來，成為兩個(gè)獨(dú)立的主體，不會(huì)出現(xiàn)同時(shí)進(jìn)行操作的情況，數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性增強(qiáng)。從通信系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)層面來看，西門子S7-200ΡLC主要發(fā)揮著執(zhí)行和反應(yīng)命令的下位機(jī)，在接收到由計(jì)算機(jī)發(fā)出的指令后，ΡLC會(huì)先對(duì)通信指令的正確性進(jìn)行檢測(cè)，查看其與主機(jī)地址碼完全符合的情況下，才會(huì)進(jìn)行下一步的操作，這就完成了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中上下位機(jī)的通信；當(dāng)本機(jī)同地址碼不統(tǒng)一的情況下，西門子S7-200ΡLC會(huì)對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷的掃描[4]。主機(jī)尚未發(fā)出結(jié)束指令時(shí)，S7-200ΡLC會(huì)對(duì)字符一一進(jìn)行甄選，查看是否為結(jié)束字符。ΡLC梯形圖、ΡC軟件是西門子S7-200ΡLC自由口模式下串行通信軟件設(shè)計(jì)的兩大核心內(nèi)容，要保障這兩部分通信軟件設(shè)計(jì)的質(zhì)量，才能在自由口串行通信中發(fā)揮西門子S7-200ΡLC的作用及優(yōu)勢(shì)。

3　結(jié)語

作為工業(yè)自動(dòng)化控制和采集網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基礎(chǔ)構(gòu)件，西門子S7-200系列ΡLC主要包括三大類，分別用于對(duì)大型系統(tǒng)、中型系統(tǒng)及小型系統(tǒng)進(jìn)行控制和分析，其優(yōu)點(diǎn)逐漸被人們意識(shí)到，應(yīng)用規(guī)模和領(lǐng)域呈現(xiàn)不斷擴(kuò)大的趨勢(shì)，不僅在繼電器、接觸器發(fā)揮著重要作用，還是網(wǎng)絡(luò)、單機(jī)和自動(dòng)化分布配置應(yīng)用領(lǐng)域中不可或缺的一部分。西門子S7-200ΡLC性價(jià)比極高，流程控制效率明顯提升，內(nèi)部含有的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器容量極大，適用于各種通信模式，簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)采集過程，將實(shí)時(shí)性監(jiān)控變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，系統(tǒng)研發(fā)成本投入少，更好的滿足了工業(yè)自動(dòng)化控制生產(chǎn)的要求。

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