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西门子S7-1200与第三方设备自由口通信详解

发布时间2022-01-04人气:28

西门子S7-1200 紧凑型PLC在当前的市场中有着广泛的应用,由于其性价比高,所以常被用作小型自动化控制设备的控制器,这也使得它经常与第三方的设备(扫描枪、打印机等设备进行通讯。因为没有第三方的设备,这里就以超级终端为例介绍自由口通讯。


1.控制系统原理


西门子S7131.png

图1:控制系统原理


2.硬件需求
S7-1200 PLC目前有3种类型的CPU:
1)S7-1211C CPU。
2)S7-1212C CPU。
3)S7-1214C CPU。
这三种类型的CPU都可以连接三个串口通信模版。
本例中使用的PLC硬件为:
1)PM1207电源 ( 6EP1 332-1SH71 )
2) S7-1214C ( 6ES7 214 -1BE30 -0XB0 )
3) CM1241 RS232 ( 6ES7 241 -1AH30 -0XB0 )

3.软件需求

1) 编程软件 Step7 Basic V10.5 ( 6ES7 822-0AA0-0YA0)

4.组态

我们通过下述的实际操作来介绍如何在Step7 Basic V10.5 中组态S7-1214C 和超级终端通信。

点击桌面上的“Totally Integrated Automation Portal V10”图标,打开如下图:


西门子S7546.png

图2: 新建S7 -1200项目


首先需要选择“Create new project”选项,然后在“Project name:”里输入PTP;在“Path:”修改项目的存储路径为“C:\”;点击“Create”,这样就创建了一个文件PTP的新项目。创建后的窗口如下图所示:


西门子S7687.png

图3: 新建项目后


点击门户视图左下角的“Project View”切换到项目视图下,如下图:


西门子S7739.png

图4: 切换到项目视图


打开后,在“Devices”标签下,点击“Add new device”,在弹出的菜单中输入设备名“PLC_1”并在设备列表里选择CPU的类型。选择后如下图:


西门子S7835.png

图5:PLC硬件组态


插入CPU后,点击CPU左边的空槽,在右边的“Catalog ”里找到“Communication”下的RS232模块,拖拽或双击此模块,这样就把串口模块插入到硬件配置里,接下来就需要配置此RS232模块硬件接口参数,选择RS232模块,在其下方会出现该模块的硬件属性配置窗口, 在属性窗口里有两个选项,一个是“general”;一个是“RS232 interface”。在“General”里包括了此模块的“项目信息”和“订货信息”;而在“RS232 interface”里包括“项目信息”、“端口的配置”、“发送信息的配置”、“接收信息的配置”和“硬件识别号”。在这里我们选择“RS232 interface”,在“端口”配置的选项里,进行端口的参数配置,
波特率为:9600 ;
校验方式:无 ;
数据位为:8 ;
停止位:1;
硬件流控制:无;
等待时间:1ms
设置参数如下图:


西门子S71245.png

图6:RS232接口配置


此时确认一下“硬件识别号”为11。

此时,完成了硬件的组态,接下来需要编写串口通讯程序,在这里我们实现两个功能:
A、 S7-1200 发送数据给超级终端;
B、 超级终端发送数据给S7-1200

对于第一个功能:S7-1200发送数据给超级终端,实际上是S7-1200是数据的发送方,超级终端是数据的接收方,对于S7-1200需要编写发送程序;而对于超级终端来说,只要打开超级终端程序,配置硬件接口参数与前面S7-1200的端口参数一只即可。

下面的步骤将具体介绍此功能实现的步骤:

①、在PLC中编写发送程序。在项目管理视图下双击“Device”下的程序块下的Main(OB1),打开OB1,在主程序中调用SEND_PTP功能块如下图所示:(注:SEND_PTP在指令库下的扩展指令中通讯指令下)


西门子S71613.png

图7: 调用发送功能块


要对SEND_PTP赋值参数,首先需要创建SEND_PTP的背景数据块和发送缓冲数据块 ,双击“Devices”——> “PLC_1”——>“Program Block ”——“Add new block”,在弹出的串口命名DB_Send_PTP,选择DB块,在Type后选择“SEND_PTP(SFB113)”


西门子S71786.png

图8: 创建发送功能块的背景数据块


插入背景DB后,再插入发送缓冲DB块,重复上面的步骤,只是在选择DB类型为“Global DB”,并去掉“Symbolic access only”选项勾(这样可以对该DB块进行直接地址访问),并取名该DB块为DB_SEND_BUFF。建好这两个DB块后,双击打开DB_SEND_BUFF预先定义好要发送的数据,如下图所示:


西门子S71971.png

图9:在接收缓冲区中接收到的数据


定义完发送缓冲区后,接下来就可以对SEND_PTP赋值参数,赋值参数后如下图:


西门子S72032.png

图10:发送编程


在上面的编程块里需要注意的是,在指定发送缓冲区时。字符的开始地址是从第二个字节,而不是零字节开始,即是P#DB2.DBX2.0 Byte10 而不是P#DB2.DBX0.0 Byte10,原因是由于S7-1200对字符串的存放的格式造成的,S7-1200对字符串的前两个字节的定义第一字节是最大的字符长度,第二个字节是实际的字符长度。接下来才是存放实际字符。如下图:


西门子S72229.png

图11:String存储格式


上面就完成了程序的编写,对项目进行编译;右击PLC_1项目在弹出的菜单里选择“Complies ALL”选项,这样就对硬件与软件进行编译,如下图:


西门子S72322.png

图12:编译项目


编译且没有错误后就可以下载程序到PLC中,同样右击PLC_1项目,在弹出的菜单选择“Download to Device”。
②、用串口交叉线连接S7-1200的串口与计算机的串口,打开计算机的超级终端程序,并设置硬件端口参数如下图:


西门子S72453.png

图13:超级终端的端口设置


③、打开OB1功能块在线监控程序,在变量监控表里强制M0.0为1,触发数据的发送,此时在超级终端就会接收到发送的数据,如下图:


西门子S72535.png

图14:在超级终端监控发送来的数据


对于第二个功能:超级终端发送数据给S7-1200,实际上是S7-1200是数据的接收方,超级终端是数据的发送方,对于S7-1200需要编写接收程序;而对于超级终端来说,只要打开超级终端程序,配置硬件接口参数与前面S7-1200的端口参数一致,在界面上输入发送内容即可。

下面的步骤将具体介绍此功能实现的步骤:

①、在PLC中编写发送程序。在项目管理视图下双击“Device”下的程序块下的Main(OB1),打开OB1,在主程序中调用RCV_PTP功能块如下图所示:(注:RCV_PTP在指令库下的扩展指令中通讯指令下)


西门子S72818.png

图15: 调用发送功能块


要对RCV_PTP赋值参数,首先需要创建RCV_PTP的背景数据块和发送缓冲数据块 ,双击“Devices”——> “PLC_1”——>“Program Block ”——“Add new block”,在弹出的串口命名DB_RCV_PTP,选择DB块,在Type后选择“RCV_PTP(SFB114)”


西门子S72988.png

图16: 创建接收功能块的背景数据块


插入背景DB后,再插入接收缓冲DB块,重复上面的步骤,只是在选择DB类型为“Global DB”,并去掉“Symbolic access only”选项勾(这样可以对该DB块进行直接地址访问),并取名该DB块为DB_RCV_BUFF。建好这两个DB块后,双击打开DB_RCV_BUFF定义接收缓冲区数据的类型,如下图所示:


西门子S73173.png

图17:定义接收缓冲区


定义完接收缓冲区后,接下来就可以对RCV_PTP赋值参数,赋值参数后如下图:


西门子S73228.png

图18:接收编程


在上面的编程块里需要注意的是,在指定接收缓冲区时。字符的开始地址是从第二个字节,而不是零字节开始,即是P#DB2.DBX2.0 Byte10 而不是P#DB2.DBX0.0 Byte10,原因是由于S7-1200对字符串的存放的格式造成的,S7-1200对字符串的前两个字节的定义第一字节是最大的字符长度,第二个字节是实际的字符长度。接下来才是存放实际字符。如下图:


西门子S73425.png

图19:String存储格式


上面就完成了程序的编写,对项目进行编译;右击PLC_1项目在弹出的菜单里选择“Complies ALL”选项,这样就对硬件与软件进行编译,如下图:


西门子S73518.png

图20:编译项目


编译且没有错误后就可以下载程序到PLC中,同样右击PLC_1项目,在弹出的菜单选择“Download to Device”。
②、用串口交叉线连接S7-1200的串口与计算机的串口,打开计算机的超级终端程序,并设置硬件端口参数如下图:


西门子S73649.png

图21:超级终端的端口设置


在桌面上新建文本文件,打开此文本文件在里面输入“gfdcba”,如下图:


西门子S73704.png

图22:在文本文件下输入要发送的字符串


③、打开变量监控表,强制M0.0,使能接收。然后, 在超级终端里,选择菜单“Transfer”下的“Send Text file”,在打开的窗口里找到桌面 上的文本文件。


西门子S73814.png

图23:通过超级终端发送数据


打开DB_RCV_BUFF数据块,在线查看接收到的数据,如下图:


西门子S73866.png

图23:接收缓冲区中接收到的数据


通过上面的例子实现了简单的应用,在实际的应用过程中,需要按第三方设备的协议进行编写S7-1200的程序。




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