S7200可编程控制器的通信与网络.pptx

第第7章章 S7-200可编程控制器的通信与网络可编程控制器的通信与网络 u了解了解通信及网络基础的相关知识通信及网络基础的相关知识 u掌握掌握S7S7系列系列PLCPLC的网络类型及配置的网络类型及配置 u熟练掌握熟练掌握S7-200网络及应用网络及应用u熟悉自由口模式下熟悉自由口模式下PLCPLC与计算机通信与计算机通信u会使用会使用USS指令与变频器的通信指令与变频器的通信 学习目标：学习目标：第第1页页/共共57页页 教学内容：教学内容：7.1 通信及网络基础通信及网络基础 7.2 S7系列系列PLC的网络类型及配置的网络类型及配置 7.3 S7-200网络及应用网络及应用 7.4 自由口模式下自由口模式下PLC与计算机通信与计算机通信 第第7章章 S7-200可编程控制器的通信与网络可编程控制器的通信与网络 第第2页页/共共57页页7.1 通信及网络基础通信及网络基础 u在在实实际际工工作作中中，无无论论是是计计算算机机之之间间还还是是计计算算机机的的CPUCPU与与外外部部设设备备之之间间常常常常要要进进行行数数据据交交换换。不不同同的的独独立立系系统统由由传传输输线线路路互互相相交交换换数数据据便便是是通通信信，构构成成整整个个通通信信的的线线路路称称之之为为网网络络。通通信信的的独独立立系系统统可可以以是是计计算算机机、PLCPLC或或其其他他有有数数据据通通信信功功能能的的数数字字设设备备，称称为为DTEDTE（Data Data Terminal Terminal EquipmentEquipment）。传传输输线线路路的的介介质质可可以以是是双双绞绞线线、同同轴轴电电缆缆、光光纤纤或无线电波等。或无线电波等。返回返回第第3页页/共共57页页7.1.1 数据通信方式数据通信方式 u1.1.数据传输方式数据传输方式:(1)(1)按按照照传传输输数数据据的的时时空空顺顺序序，数数据据的的通通信信可可分为并行通信和串行通信两种：分为并行通信和串行通信两种：v并行通信：所传送数据的各位同时发送或接收。并行通信：所传送数据的各位同时发送或接收。v串串行行通通信信：所所传传送送的的数数据据按按顺顺序序一一位位一一位位地地发发送或接收。送或接收。第第4页页/共共57页页7.1.1 数据通信方式数据通信方式 u1.1.数据传输方式数据传输方式:(2)(2)串串行行通通信信按按信信息息传传输输格格式式分分为为同同步步通通信信和和异步通信异步通信:v异异步步通通信信：异异步步传传送送也也称称起起止止式式传传送送，它它是是利利用起止法来达到收发同步的。用起止法来达到收发同步的。v同同步步传传送送：同同步步传传送送在在数数据据开开始始处处就就用用同同步步字字符符（通常为通常为1 12 2个个）来指示。来指示。第第5页页/共共57页页7.1.1 数据通信方式数据通信方式 u2.2.数据传送方向数据传送方向:按按串串行行通通信信的的数数据据在在通通信信线线路路进进行行传传送送的的方方向向可分为单工、半双工和全双工通信方式三种可分为单工、半双工和全双工通信方式三种:v单单工工通通信信方方式式：单单工工通通信信就就是是指指数数据据的的传传送送始始终保持同一个方向，而不能进行反向传送。终保持同一个方向，而不能进行反向传送。v半半双双工工通通信信方方式式：半半双双工工通通信信就就是是指指信信息息流流可可以以在在两两个个方方向向上上传传送送，但但同同一一时时刻刻只只限限于于一一个个方向传送。方向传送。v全全双双工工通通信信方方式式：全全双双工工通通信信能能在在两两个个方方向向上上同时发送和接收。同时发送和接收。第第6页页/共共57页页7.1.1 数据通信方式数据通信方式u单工、半双工、单工、半双工、全双工示意图全双工示意图广播广播对讲机对讲机电话电话第第7页页/共共57页页7.1.1 数据通信方式数据通信方式 u3.比特率比特率:比比特特率率：即即数数据据传传送送速速率率，表表示示每每秒秒钟钟传传送送二二进进制制代代码码的位数，它的单位是的位数，它的单位是bit/sbit/s（bpsbps）。）。假假如如数数据据传传送送速速率率是是120120字字符符/s/s，而而每每个个字字符符包包含含1010个个代代码码位位（一一个个起起始始位位、一一个个终终止止位位、8 8个个数数据据位位）。这这时时传传送的波特率为：送的波特率为：10b/10b/字符字符120120字符字符/s=1200b/s/s=1200b/s波波特特率率：即即调调制制速速率率，指指数数据据信信号号对对载载波波的的调调制制速速率率，它它用用单单位位时时间间内内载载波波调调制制状状态态改改变变次次数数来来表表示示，其其单单位位为波特为波特(Baud)(Baud)。波特率与比特率的关系为：。波特率与比特率的关系为：比特率比特率=波特率波特率X X单个调制状态对应的二进制位数。单个调制状态对应的二进制位数。第第8页页/共共57页页7.1.1 数据通信方式数据通信方式 u4.4.传送介质传送介质:目目前前普普遍遍使使用用的的传传送送介介质质有有：同同轴轴电电缆缆、双双绞绞线线、光光缆缆，其其它它介介质质如如无无线线电电、红红外外微微波波等等在在PLCPLC网网络络中中应应用用很很少少。其其中中双双绞绞线线（带带屏屏蔽蔽）成成本本低低、安安装装简简单单；光光缆缆尺尺寸寸小小、质质量量轻轻、传传输输距距离离远远，但成本高、安装维修需专用仪器。但成本高、安装维修需专用仪器。第第9页页/共共57页页7.1.1 数据通信方式数据通信方式 u串行通信接口串行通信接口:RSRS-232C232C接接 口口：19671967年年 由由 美美 国国 电电 子子 工工 业业 协协 会会EIAEIA（E1ectronic E1ectronic Industries Industries AssociationAssociation）所所公公布布的的串串行行通通信信接接口口标标准准。它它采采用用按按位位串串行行的的方方式式 ，单单端端发发送送、单端接收。单端接收。RS-422RS-422接接口口：传传输输线线采采用用差差动动接接收收和和差差动动发发送送的的方方式式传传送送数数据据，也也有有较较高高的的通通信信速速率率（波波特特率率可可达达10MB10MB以以上上）和和较较强的抗干扰能力。强的抗干扰能力。RS-485RS-485接接口口：是是RS-422RS-422的的变变型型。区区别别在在于于RS-485RS-485采采用用的的是是半半双双工工传传送送方方式式，RS-422RS-422采采用用的的是是全全双双工工传传送送方方式式；RS-RS-422422用两对差分信号线，用两对差分信号线，RS-485RS-485只用一对差分信号线。只用一对差分信号线。第第10页页/共共57页页7.1.2 网络概述网络概述 u将具有独立功能而又分散在不同地理位置的多台将具有独立功能而又分散在不同地理位置的多台计算机，通过通信设备和通信线路连接起来构成计算机，通过通信设备和通信线路连接起来构成的计算机系统称为计算机网络。的计算机系统称为计算机网络。uPLCPLC与计算机之间或多台与计算机之间或多台PLCPLC之间也可直接或通过之间也可直接或通过通信处理器构成网络，以实现信息交换；各通信处理器构成网络，以实现信息交换；各PLCPLC或或远程远程I/OI/O模块按功能各自放置在生产现场进行分散模块按功能各自放置在生产现场进行分散控制，再用网络连接起来，组成集中管理的分布控制，再用网络连接起来，组成集中管理的分布式网络。式网络。u互连和通信是网络的核心，网络的拓扑结构、传互连和通信是网络的核心，网络的拓扑结构、传输控制、传输介质和通道利用方式是构成网络的输控制、传输介质和通道利用方式是构成网络的四大要素。四大要素。返回返回第第11页页/共共57页页u1.1.数据通信的网络拓扑结构数据通信的网络拓扑结构:树树形形结结构构：结结构构中中处处于于较较高高位位置置的的站站点点控控制制位位于于它下面的那些站点的数据通信。它下面的那些站点的数据通信。总总线线形形结结构构：利利用用总总线线把把所所有有节节点点连连接接起起来来，其其特点是所有站点共享一个公共通信总线。特点是所有站点共享一个公共通信总线。星星形形结结构构：以以中中央央节节点点为为中中心心与与各各个个节节点点连连接接组组成成，网网络络中中任任何何两两个个节节点点要要进进行行通通讯讯都都由由中中央央控控制站点控制并转换。制站点控制并转换。环路结构：以环行网中各节点首尾顺序连接形成。环路结构：以环行网中各节点首尾顺序连接形成。7.1.2 网络概述网络概述 第第12页页/共共57页页7.1.2 网络概述网络概述u网络拓扑结构示意图：网络拓扑结构示意图：树形树形 总线形总线形 星形星形 环形环形图图7-3 7-3 网络拓扑结构网络拓扑结构 第第13页页/共共57页页7.2 S7系列系列PLC的网络类型及配置的网络类型及配置 u简单网络：指以个人计算机为主站，一台或多台简单网络：指以个人计算机为主站，一台或多台同型号的同型号的PLC为从站，组成简易集散控制系统。为从站，组成简易集散控制系统。在这种系统中，个人计算机充当操作站，实现通在这种系统中，个人计算机充当操作站，实现通信管理、显示、报警、监控、编程及操作等功能，信管理、显示、报警、监控、编程及操作等功能，而多台而多台PLC负责控制任务；负责控制任务；PLC也可以作为主站，也可以作为主站，其他多台同型号其他多台同型号PLC作为从站，构成主从式网络。作为从站，构成主从式网络。u多级复杂网络：现代大型工业企业多级复杂网络：现代大型工业企业PLC控制系统控制系统中，一般采用多级网络的形式。不同中，一般采用多级网络的形式。不同PLC厂家的厂家的自动化系统网络结构的层数及各层的功能分布有自动化系统网络结构的层数及各层的功能分布有所差异。所差异。7.2.1 PLC网络类型网络类型 返回返回第第14页页/共共57页页7.2.2 通信协议通信协议 u在在PLC网络中使用的通信协议有网络中使用的通信协议有通用协议通用协议和和公司公司专用协议专用协议两大类两大类：通通用用协协议议：在在PLC网网络络的的各各个个层层次次中中，高高层层子子网网中中一一般般采采用用通通用用协协议议，如如PLC网网之之间间的的互互连连及及PLC网网与与其其他他局局域域网网的的互互连连，这这表表明明工工业业网网络向标准化和通用化发展的趋势。络向标准化和通用化发展的趋势。公公司司专专用用协协议议：子子网网内内一一般般采采用用公公司司专专用用协协议议，尤尤其其是是最最底底层层子子网网，由由于于传传送送的的是是过过程程数数据据及及控制命令，这种信息较短，但实时性要求高。控制命令，这种信息较短，但实时性要求高。返回返回第第15页页/共共57页页7.2.2 通信协议通信协议 uPLC网络常用通信协议：网络常用通信协议：PPI协协议议：PPI通通信信协协议议是是西西门门子子专专门门为为S7-200系列系列PLC开发的一个通信协议。开发的一个通信协议。MPI协协议议：MPI允允许许主主主主通通信信和和主主从从通通信信，S7-200可可以以通通过过通通信信接接口口连连接接到到MPI网网上上，主主要要应用于应用于S7-300/400 CPU与与S7-200通信的网络中。通信的网络中。Profibus协协议议：Profibus协协议议通通常常用用于于实实现现分分布布式式I/O设备（远程式设备（远程式I/O）的高速通信。）的高速通信。第第16页页/共共57页页7.2.2 通信协议通信协议 uPLC网络常用通信协议：网络常用通信协议：用用户户自自定定义义协协议议（自自由由口口通通信信模模式式）：自自由由口口通通信信(Freeport Mode)模模式式是是指指CPU串串行行通通信信口口可可由由用用户户程程序控制，自定义通信协议。序控制，自定义通信协议。Profibus协协议议：S7-200 CPU可可以以通通过过EM 277 Profibus-DP扩扩展展模模块块的的方方法法连连接接到到Profibus-DP协协议议支支持持的的网网络络中中。PLC在在Profibus 总总线线中中通通常常担担任任一一类类或或二二类类主主站站，与与I/O从站组成主从模式从站组成主从模式。TCP/IP协协议议：通通过过以以太太网网扩扩展展模模块块CP243-1CP243-1和和互互联联网网扩扩展模块展模块CP243-1ITCP243-1IT，S7-200S7-200将能支持将能支持TCP/IPTCP/IP以太网通信。以太网通信。第第17页页/共共57页页7.2.3 通信设备通信设备 u与与S7-200相关的主要有以下网络设备及自由口通信设备：相关的主要有以下网络设备及自由口通信设备：通通 信信 口口；S7-200主主 机机 带带 有有 一一 或或 两两 个个 串串 行行 通通 信信 口口（RS485）。）。网络连接器；网络连接器；RS485或书中或书中P266图图7-6。通信电缆；主要有通信电缆；主要有Profibus和和PC/PPI电缆（电缆（485232）。）。网络中继器；是网络的一个节点，但无地址。网络中继器；是网络的一个节点，但无地址。调制解调器；模调制解调器；模数转换，实现远距离通信。数转换，实现远距离通信。Profibus-DP通信模块；通信模块；EM277工业以太网工业以太网CP243-l通信处理器；用于连接以太网。通信处理器；用于连接以太网。工业以太网工业以太网CP243-2通信处理器；用于连接通信处理器；用于连接AS-I从站。从站。EM241 MODEM模块；远程智能模块。模块；远程智能模块。返回返回第第18页页/共共57页页7.2.4 S7系列系列PLC产品组建的几种典型网络产品组建的几种典型网络 uS7S7系列系列PLCPLC常见的通信网络主要有把计算机或编常见的通信网络主要有把计算机或编程器作为主站、把操作面板作为主站和把程器作为主站、把操作面板作为主站和把PLCPLC作作为主站等类型，这几种类型中又可分为：为主站等类型，这几种类型中又可分为：单单主主站站PPI；编编程程站站可可以以通通过过PC/PPI电电缆缆或或者者通通信信卡卡（CP）与与S7-200可可以以组组成成单单主主站站PPI网网络络进进行行通通信（书中图信（书中图7-7）。）。多多主主站站PPI；编编程程站站通通过过PC/PPI电电缆缆或或者者通通信信卡卡（CP）与与S7-200可可以以组组成成多多主主站站单单从从站站PPI网网络络。（书中图（书中图7-10）复复杂杂的的PPI网网络络；支支持持点点对对点点通通信信（书书中中图图7-11）。返回返回第第19页页/共共57页页7.2.4 S7系列系列PLC产品组建的几种典型网络产品组建的几种典型网络 单单主主站站PPI；编编程程站站可可以以通通过过PC/PPI电电缆缆或或者者通通信信卡卡（CP）与与S7-200可可以以组组成成单单主主站站PPI网网络络进进行通信。行通信。单主站单主站PPI网络网络 第第20页页/共共57页页7.2.4 S7系列系列PLC产品组建的几种典型网络产品组建的几种典型网络 多多主主站站PPI；编编程程站站通通过过PC/PPI电电缆缆或或者者通通信信卡卡（CP）与）与S7-200可以组成多主站单从站可以组成多主站单从站PPI网络。网络。只带一个从站的多主站只带一个从站的多主站 第第21页页/共共57页页7.2.4 S7系列系列PLC产品组建的几种典型网络产品组建的几种典型网络 多多主主站站PPI；编编程程站站通通过过PC/PPI电电缆缆或或者者通通信信卡卡（CP）与）与S7-200可以组成多主站单从站可以组成多主站单从站PPI网络。网络。多个从站和多个主站多个从站和多个主站 第第22页页/共共57页页7.2.4 S7系列系列PLC产品组建的几种典型网络产品组建的几种典型网络 复复杂杂的的PPI网网络络。图图7-12和和图图7-13给给出出了了一一个个点点对对点通信的有多个从站的多主站网络实例。点通信的有多个从站的多主站网络实例。点对点通信点对点通信 第第23页页/共共57页页7.2.4 S7系列系列PLC产品组建的几种典型网络产品组建的几种典型网络 复复杂杂的的PPI网网络络。图图7-12和和图图7-13给给出出了了一一个个点点对对点通信的有多个从站的多主站网络实例。点通信的有多个从站的多主站网络实例。HMI设备及点对点通信设备及点对点通信 第第24页页/共共57页页7.2.5 通信参数的设置通信参数的设置 u不同的网络配置其通信参数的设置是不同的，不同的网络配置其通信参数的设置是不同的，要进行通信参数设置，应先运行要进行通信参数设置，应先运行STEP7-Micro/WIN32软件进入软件进入“通讯设定通讯设定”对话框。对话框。可通过单击可通过单击“引导条引导条”中的中的“通讯通讯”图标进入图标进入该对话框。该对话框。u进入进入“设置设置PG/PC接口（接口（Set PG/PC Interface）”对话框后即可按以下步骤进行安装或删除对话框后即可按以下步骤进行安装或删除通信接口操作通信接口操作。返回返回第第25页页/共共57页页7.2.5 通信参数的设置通信参数的设置在计算机桌面：单击在计算机桌面：单击STEP7-Micro/WIN 32STEP7-Micro/WIN 32图标图标在在STEP7-Micro/WIN 32 STEP7-Micro/WIN 32 运行时单击运行时单击“通讯通讯”图标，图标，出现出现“通讯通讯”对话框，见下图（图对话框，见下图（图7-177-17）。）。双击双击“通讯设定通讯设定”对话框中右上角的对话框中右上角的PC/PPIPC/PPI电缆图标，出现电缆图标，出现“设设置置PG/PCPG/PC接口（接口（Set PG/PC InterfaceSet PG/PC Interface）对话框。（如图）对话框。（如图7-207-20所示）所示）单击单击“设置设置PG/PCPG/PC接口接口”对话框中的对话框中的“PropertiesProperties”按钮，出现按钮，出现“PC/PPIPC/PPI电缆属性（电缆属性（Properties-PC/PPI Cable Properties-PC/PPI Cable（PPIPPI）”对话对话框框.“PC/PPIPC/PPI电电缆缆属属性性”对对话话框框的的“PPIPPI”选选项项中中对对本本站站（STEP7-Micro/WINSTEP7-Micro/WIN）地地址址（默默认认设设置置为为0 0，一一般般不不需需改改动动）、通通信信超超时时进进行行设设定定；可可选选择择使使用用PPIPPI高高级级和和多多主主站站网网络络；可可对对网网络络传传输输速速率率、网网络络最最高高站站址址进进行行选选择择。点点击击“本本地地连连接接（Local Local ConnectingConnecting）”选选项项，可可选选择择计计算算机机的的通通信信口口以以及及选选择择是是否否使用调制解调器进行通信。使用调制解调器进行通信。第第26页页/共共57页页7.2.6 S7-200的参数设置的参数设置 u设置好通信参数后，也应根据需要为设置好通信参数后，也应根据需要为S7-200进行进行参数设置，主要包括：站地址、波特率、间隔参数设置，主要包括：站地址、波特率、间隔更新系数等参数的设置更新系数等参数的设置(主站或从站主站或从站?)。u下载系统块到下载系统块到S7-200之前，需确认之前，需确认STEP7-Micro/WIN32的通信口的参数与当前的通信口的参数与当前S7-200的参的参数是否匹配，主要看站地址、波特率等参数是数是否匹配，主要看站地址、波特率等参数是否一致，下载成功后，可打开否一致，下载成功后，可打开“通讯设定通讯设定”对对话框并双击该对话框右上角的刷新图标搜寻并话框并双击该对话框右上角的刷新图标搜寻并连接网络上的连接网络上的S7-200。返回返回第第27页页/共共57页页7.3 S7-200网络及应用网络及应用 uS7-200之间经常采用之间经常采用PPI协议进行通信。协议进行通信。S7-200默认运行模式为从站模式，但在用户应用程序默认运行模式为从站模式，但在用户应用程序中可将其设置为主站运行模式与其他从站进行中可将其设置为主站运行模式与其他从站进行通信，在通信，在S7-200PLC作为主站时作为主站时,可用相关网络可用相关网络指令指令(NETR、NETW)对其他从站中的数据进行对其他从站中的数据进行读写。读写。7.3.1 网络指令及应用网络指令及应用 返回返回第第28页页/共共57页页7.3 S7-200网络及应用网络及应用1.网络指令网络指令 NETR：网网络络读读指指令令，使使能能输输入入有有效效时时，指指令令初初始始化化通通信信操操作作，通通过过通通信信口口PORT从从远远程程设设备备上上接接收收数数据据并并形形成成接接收缓冲区数据表收缓冲区数据表TBL。指令格式：指令格式：NETR TBL，PORT NETW：网网络络写写指指令令，使使能能输输入入有有效效时时，指指令令初初始始化化通通信信操操作作，通通过过通通信信口口PORT将将发发送送缓缓冲冲区区数数据据表表TBL中中的的数数据发送到远程设备。据发送到远程设备。指令格式：指令格式：NETW TBL，PORT图图7-18 7-18 网络指令网络指令第第29页页/共共57页页7.3 S7-200网络及应用网络及应用2.控制寄存器和传输数据表控制寄存器和传输数据表 与与网网络络指指令令有有关关的的特特殊殊标标志志寄寄存存器器为为SMB30和和SMB130,具具体体见见附附录录A。将将特特殊殊标标志志寄寄存存器器SMB30和和SMBl30的的低低2位位设设置置为为2#10，其其他他位位为为0，即即SMB30和和SMBl30的的值值为为16#02，则则可可将将S7-200设设置置为为PPI主主站模式。站模式。S7-200S7-200执执行行网网络络读读写写指指令令时时，PPIPPI主主站站与与从从站站之之间间的的数数据据以以传传送送数数据据表表的的格格式式传传送送，数数据据表表的的格格式式如如表表7-57-5所示。所示。传传送送数数据据表表中中的的第第一一个个字字节节为为状状态态字字节节，各各位位含含义见编程手册。义见编程手册。第第30页页/共共57页页7.3 S7-200网络及应用网络及应用3.NETR/NEIW指令应用举例指令应用举例 u图图7-19给出一简单网络，一条生产线正在灌装黄油桶给出一简单网络，一条生产线正在灌装黄油桶并将其送到四台包装机中的一台上，打包机把并将其送到四台包装机中的一台上，打包机把8个黄个黄油桶包装到一个纸箱中。一个分流机控制着黄油桶流油桶包装到一个纸箱中。一个分流机控制着黄油桶流向各个打包机。向各个打包机。4个个CPU221模块用于控制打包机，一模块用于控制打包机，一个个CPU222模块安装模块安装TD200操作器接口，被用来控制操作器接口，被用来控制分流机。分流机。u表表7-7给出了给出了2号站中接收缓冲区（号站中接收缓冲区（VB200）和发送缓）和发送缓冲区（冲区（VB300）中的数据。）中的数据。S7-200使用网络读指令不使用网络读指令不断读取每个打包机的控制和状态信息。每次某个打包断读取每个打包机的控制和状态信息。每次某个打包机包装完机包装完100箱，分流机会注意到，并用网络写指令箱，分流机会注意到，并用网络写指令发送一条信息清除状态字。发送一条信息清除状态字。第第31页页/共共57页页第第32页页/共共57页页第第33页页/共共57页页第第34页页/共共57页页7.3.2 自由口指令及应用自由口指令及应用 u自由口模式允许应用程序控制自由口模式允许应用程序控制S7-200的串行通信的串行通信口，口，S7-200处于处于RUN方式时，当选择了自由通信方式时，当选择了自由通信口模式，用户程序通过接收中断、发送中断来发口模式，用户程序通过接收中断、发送中断来发送指令，用户程序通过使用发送指令、接收指令、送指令，用户程序通过使用发送指令、接收指令、发送接收中断指令来控制通信口的操作。发送接收中断指令来控制通信口的操作。u当当S7-200由由RUN方式转为方式转为STOP方式时，自由口方式时，自由口模式被禁止，通信口自动切换到正常的模式被禁止，通信口自动切换到正常的PPI协议协议操作，只有当操作，只有当S7-200处于处于RUN方式时，才能使用方式时，才能使用自由口模式。自由口模式。返回返回第第35页页/共共57页页7.3.2 自由口指令及应用自由口指令及应用u1.自由口指令自由口指令 XMTXMT：发发送送指指令令，可可以以将将发发送送数数据据缓缓冲冲区区（TBLTBL）中中的的数数据据通通过过指指令令指指定定的的通通信信端端（PORTPORT）发发送送出出去去，发发送送完完成成时时将将产产生生一一个个中中断断事事件件，数数据据缓缓冲冲区区的的第第一一个个数数据据指指明明了了要要发发送的字节数。送的字节数。RCVRCV：接收指令，可以通过指令指定的通信端口（接收指令，可以通过指令指定的通信端口（PORTPORT）接收信息并存储于接收数据缓冲区（接收信息并存储于接收数据缓冲区（TBLTBL）中，接收完成）中，接收完成也将产生一个中断事件，数据缓冲区的第一个数据指明了也将产生一个中断事件，数据缓冲区的第一个数据指明了接收的字节数。接收的字节数。图图7-21 7-21 自由口指令自由口指令 第第36页页/共共57页页7.3.2 自由口指令及应用自由口指令及应用u2.相关寄存器及标志相关寄存器及标志（1）PP位：奇偶选择位：奇偶选择（2）D位：有效位数位：有效位数（3）BBB位：自由口波特率位：自由口波特率（4）MM位：协议选择位：协议选择 （1）控制寄存器）控制寄存器 SMB30控控制制和和设设置置通通信信端端口口0，如如果果PLC主主机机上上有有通通信信端端口口1，则则用用SMB130来来进进行行控控制制和和设设置置。SMB30和和SMB130的各位及其的含义如下：的各位及其的含义如下：第第37页页/共共57页页7.3.2 自由口指令及应用自由口指令及应用（2）特殊标志位及中断特殊标志位及中断 中断：中断：接收中断：中断事件号为接收中断：中断事件号为8（口（口0）和）和25（口（口1）。）。发送完成中断：中断事件号为发送完成中断：中断事件号为7（口（口0）和）和26（口（口1）。）。接收完成中断：中断事件号为接收完成中断：中断事件号为23（口（口0）和）和24（口（口1）。）。特殊标志位：特殊标志位：SM4.5和和SM4.6：分别用来表示口：分别用来表示口0和口和口1发送空闲状发送空闲状态态 第第38页页/共共57页页7.3.2 自由口指令及应用自由口指令及应用（3）特殊功能寄存器特殊功能寄存器 接接收收信信息息时时用用到到一一系系列列特特殊殊功功能能存存储储器器。对对端端口口0用用 SMB86到到 SMB74；对对 端端 口口 1用用 SMB186到到SMB174。各字节及内容描述如下表。各字节及内容描述如下表7-7所示。所示。表表7-9 7-9 特殊功能寄存器（特殊功能寄存器（SMB86SMB86SMB74,SMB186SMB74,SMB186SMB174SMB174）第第39页页/共共57页页7.3.2 自由口指令及应用自由口指令及应用u3.用用XMT指令发送数据指令发送数据 用用XMTXMT指指令令可可以以方方便便地地发发送送1 1255255个个字字节节，如如果果有有一一个个中中断断服服务务程程序序连连接接到到发发送送结结束束事事件件上上，在在发发送送完完缓缓冲冲区区内内最最后后一一个个字字符符时时，会会产产生生一一个个发发送送中中断断（对对端端口口0 0为为中中断断事事件件7 7，对对端端口口1 1为为中中断断事事件件2626）。也也可可以以不不通通过过中中断断执执行行发发送送指指令令，可可查查询询发发送送完完成成状状态态位位SM4.5SM4.5或或SM4.6SM4.6的的变变化化，判判断发送是否完成。断发送是否完成。如果将字符数设置为如果将字符数设置为0 0并执行并执行XMTXMT指令，可以产生一个指令，可以产生一个breakbreak状态，这个状态，这个breakbreak状态可以在线上持续一段特定的时状态可以在线上持续一段特定的时间，这段特定时间是以当前波特率传输间，这段特定时间是以当前波特率传输1616位数据所需要的位数据所需要的时间。发送时间。发送breakbreak的操作与发送其他信息一样，发送的操作与发送其他信息一样，发送breakbreak的操作完成时也会产生一个发送中断，的操作完成时也会产生一个发送中断，SM4.5SM4.5或或SM4.6SM4.6反映反映发送操作的当前状态。发送操作的当前状态。第第40页页/共共57页页7.3.2 自由口指令及应用自由口指令及应用u4.用用RCV指令接收数据指令接收数据 用用RCV指指令令可可方方便便地地接接收收一一个个或或多多个个字字节节，最最多多可可达达255个个字字符符、如如果果有有一一个个中中断断服服务务程程序序连连接接到到接接收收信信息息完完成成事事件件上上，在在接接收收完完最最后后一一个个字字符符时时，会会产产生生一一个个接接收收中中断断（对对端端口口0为为中中断断事事件件23，对对端端口口1为为中中断断事事件件24）。和和发发送送指指令令一一样样也也可可以以不不使使用用中中断断，通通过过查查询询接接收收信信息息状状态态寄寄存存器器SMB86（端端口口0）或或SMB186（端端口口1）来来接接收收信信息息。当当RCV指指令令未未被被激激活活或或已已被被终终止止时时，它它们们不不为为0；当当接接收收正正在在进进行行时时，它它们们为为0。RCV指指令令允允许许用用户户选选择择信信息息的的起起始始和和结结束束条条件件，使使用用SMB86至至SMB74对对端端口口0进进行行设设置置，使使用用SMB186至至SMB174对对端端口口1进进行行设设置置。当当超超限限或或有有校校验验错错误误时时，接接收收信信息息会会自自动动终终止止。因因此此必必须须为为接接收收信信息息功功能操作定义一个起始条件和结束条件（最大字符数）。能操作定义一个起始条件和结束条件（最大字符数）。第第41页页/共共57页页7.3.2 自由口指令及应用自由口指令及应用u5.接收指令起始条件和结束条件接收指令起始条件和结束条件 第第42页页/共共57页页7.3.2 自由口指令及应用自由口指令及应用u6.用接收字符中断接收数据用接收字符中断接收数据 为为了了完完全全适适应应对对各各种种通通信信协协议议的的支支持持，可可以以使使用用字字符符中中断断控控制制的的方方式式来来接接收收数数据据。每每接接收收一一个个字字符符时时都都会会产产生生中中断断。在在执执行行连连接接到到接接收收字字符符中中断断事事件件上上的的中中断断程程序序前前，接接收收到到的的字字符符存存储储在在SMB2中，校验状态（如果允许的话）存储在中，校验状态（如果允许的话）存储在SM3.0中。中。SMB2是是自自由由端端口口接接收收字字符符缓缓冲冲区区。在在自自由由端端口口模模式式下下，每每一一个个接接收收到到的的字字符符都都会会被被存存储储在在这这个个单单元元中中，以以方方便便用用户户程程序序访访问问。SMB3用用于于自自由由端端口口模模式式，并并包包含含一一个个校校验验错错误误标标志志位位。当当接接收收字字符符的的同同时时检检测测到到校校验验错错误误时时，该该位位被被置置位位，该该字节的所有其他位保留。字节的所有其他位保留。第第43页页/共共57页页7.3.2 自由口指令及应用自由口指令及应用u7.自由口协议通信指令应用举例自由口协议通信指令应用举例 本本程程序序功功能能为为上上位位PC机机和和PLC之之间间的的通通信信，PLC接接收收上上位位PC发发送送的的一一串串字字符符，直直到到收收到到回回车车符为止，符为止，PLC又将信息发送回又将信息发送回PC机。机。自自由由口口协协议议通通信信指指令令应应用用举举例例的的主主程程序序如如图图7-23所所示示，本本程程序序实实现现的的功功能能是是接接收收一一个个字字符符串串，直直到到接接收收到到换换行行字字符符。接接收收完完成成后后，信信息息会会发发送送回回发发送送方方。中中断断0为为接接收收完完成成中中断断例例行行程程序序，如如图图7-24所所示示。中中断断0实实现现的的功功能能是是如如果果接接收收状状态态显显示示接接收收结结束束字字符符，则则附附加加一一个个10毫毫秒秒计计时时器器，触触发发传传输输并并返返回回。中中断断1为为10ms定定时时触触发发发发送送，如如图图7-25所示。中断所示。中断2为发送字符中断事件，如图为发送字符中断事件，如图7-26所示。所示。第第44页页/共共57页页7.3.2 自由口指令及应用自由口指令及应用LD SM0.1 MOVB 16#07,SMB30/在第一个扫描周期，初始化自由口/选择7600波特率，8位数据位，无校验MOVB 16#B0,SMB87/初始化RCV信息控制字，RCV被启用，/检测信息结束字符及空闲线信息条件MOVB 16#0A,SMB87/设定信息结束字符16#0A（换行符）MOVW +5,SMW70/设置空闲线超时为5msMOVB 100,SMB74/设置最大字符为100 1第第45页页/共共57页页7.3.2 自由口指令及应用自由口指令及应用ATCH INT_0,23/连接中断0到接收事件ATCH INT_2,7/连接中断2到发收事件ENI /允许中断RCV VB100,0/执行接收指令，接收缓冲区指向VB100 图图7-23 自由口协议通信主程序自由口协议通信主程序 第第46页页/共共57页页7.3.2 自由口指令及应用自由口指令及应用图图7-7-24 24 自自由由口口协协议议通通信信中中断断0 0图图7-7-25 25 自自由由口口协协议议通通信信中中断断1 1 LDB=SMB85,16#20MOVB 10,SMB34ATCH INT_1,10/连接一个10ms定时触发发送CRETINOTRCV VB100,0/如果由于任何其它原因接收完成，启动一/个新的接收LD SM0.0DTCH 10 /分离计时器中断XMT VB100,0/在端口0向用户回送信息 第第47页页/共共57页页7.3.2 自由口指令及应用自由口指令及应用LD SM0.0RCV VB100,0 /允许另一个接收图图7-26 7-26 自由口协议通信中断自由口协议通信中断2 2 第第48页页/共共57页页7.4 自由口模式下自由口模式下PLC与计算机的通信与计算机的通信 1.PLC通信程序的创建通信程序的创建 自由口模式允许自由口模式允许PLC应用程序控制应用程序控制S7-200 CPU的通信口，您可以在自由口模式下使用用的通信口，您可以在自由口模式下使用用户定义的通信协议来实现与多种类型的智能设户定义的通信协议来实现与多种类型的智能设备的通信，自由口模式支持备的通信，自由口模式支持ASCII和二进制协和二进制协议。要使能自由口模式，需要使用特殊存储器议。要使能自由口模式，需要使用特殊存储器字节字节SMB30（端口（端口0）和）和SMB130（端口（端口1）。）。7.4.1 7.4.1 自由口模式下自由口模式下自由口模式下自由口模式下PLCPLCPLCPLC串行通信编程要点串行通信编程要点串行通信编程要点串行通信编程要点 返回返回第第49页页/共共57页页应用程序中使用以下步骤控制通信口的操作：应用程序中使用以下步骤控制通信口的操作：u发送指令（发送指令（XMT）和发送完成中断：发送指令）和发送完成中断：发送指令允许允许S7-200的通信口上发送最多的通信口上发送最多255个字节。发个字节。发送中断通知程序发送完成；送中断通知程序发送完成；u接收字符中断：接收字符中