串口通信編程

指令概述

S7-1200有兩套點對點通信指令，如圖1所示。

圖1 指令列表

上述兩套指令集區(qū)別如下表：

建議使用PtP Communication指令集的指令，因為指令和S7-1500兼容，并且指令版本一直在更新，點到點指令集不再更新，建議只用于老項目升級。

指令說明

對于如圖2中的指令，這些是用于在線修改串口模塊硬件組態(tài)的指令，例如在線修改波特率，在線修改接收條件。一般不需要使用，具體使用可以參見TIA PORTAL幫助或者S7-1200系統(tǒng)手冊。

圖2 組態(tài)指令

對于如圖3中的指令，這些是用于硬流控操作的指令，通過信號設(shè)置激活相關(guān)的接收發(fā)送。除非使用硬流控，否則不需要使用，具體使用可以參見TIA PORTAL幫助或者S7-1200系統(tǒng)手冊。

圖3 流控指令

對于如圖4中的指令，這些是用于實現(xiàn)一些擴展功能的指令，例如與第三方設(shè)備非標(biāo)準(zhǔn)MODBUS通信，伙伴不需要CRC校驗，可以使用該指令禁用MODBUS CRC。一般不需要使用，具體使用可以參見TIA PORTAL幫助或者S7-1200系統(tǒng)手冊。

圖4 擴展功能

對于如圖5中的指令，這些是用于清除通信模塊接收緩沖區(qū)的指令。

圖5 清除緩沖區(qū)

對于一般情況下的自由口通信，都是只使用如圖6中的發(fā)送接收指令。

圖6 發(fā)送接收

圖7 發(fā)送指令

圖8 接收指令

如果通信模塊接收緩沖區(qū)包含有n次接收到的數(shù)據(jù)，則需要Receive_P2P EN/RCV_PTP EN_R n個掃描周期為True才能接收至BUFFER完成。

一般建議Receive_P2P EN/RCV_PTP EN_R常通或者接通一段時間而不是使用沿觸發(fā)，這樣通信模塊接收緩沖區(qū)一旦接收到新數(shù)據(jù)，就可以立即接收至BUFFER。如果可能，可以把接收指令放在循環(huán)OB內(nèi)盡可能快的調(diào)用。

圖9 系統(tǒng)常量

①在CPU中選擇PLC變量表>默認(rèn)變量表

②選擇系統(tǒng)常量

③找到相關(guān)串口模塊，建議直接將模塊名稱復(fù)制到PORT處

發(fā)送指令、發(fā)送完成位、發(fā)送錯誤位、發(fā)送錯誤代碼

下面分為點對點指令與PtP Communication 指令分別介紹

圖10 點到點發(fā)送相關(guān)指令

圖10 PtP Communication 發(fā)送相關(guān)指令

程序段1：觸發(fā)發(fā)送

程序段2：發(fā)送完成位觸發(fā)一個全局變量自加一，每完成一次該變量加一個數(shù)，可以通過這種方法檢測是否發(fā)送完成

程序段3：發(fā)送錯誤位觸發(fā)一個MOVE指令，當(dāng)發(fā)送錯誤到來時，通過這種方法將STATUS的變量移動到一個全Word類型全局變量，發(fā)送錯誤代碼將保存到該變量中

接收指令、接收完成位、接收錯誤位、接收錯誤代碼、接收長度

下面分為點對點指令與PtP Communication 指令分別介紹

圖12 點到點接收相關(guān)指令

圖13 PtP Communication 接收相關(guān)指令

程序段4：觸發(fā)接收

程序段5：接收完成位觸發(fā)一個全局變量自加一，每完成一次該變量加一個數(shù)，可以通過這種方法檢測是否接收完成，同時將長度變量通過一個MOVE指令移動到一個UInt類型全局變量，接收長度將保存到該變量中

程序段6：接收錯誤位觸發(fā)一個MOVE指令，接收送錯誤到來時，通過這種方法將STATUS的變量移動到一個Word類型全局變量，接收錯誤代碼將保存到該變量中

輪詢編程

通信任務(wù)：

1號站S7-1200使用CB1241，利用點對點指令發(fā)送接收。

2號站S7-1200使用ET200SP分布式IO的CMPTP模塊，利用PtP Communication 指令發(fā)送接收。

1號站發(fā)送字符串'西門子'，2號站發(fā)送字符串'博大精深'。

注：例子中1號站先發(fā)送，2號站先接收，實際取決于需要，對于PLC來說，先發(fā)送還是先接收都是可以的。

例子中使用系統(tǒng)存儲器FirstScan，激活方式如圖14所示。

圖14 設(shè)置系統(tǒng)存儲器

①進(jìn)入CPU的設(shè)備視圖

②在屬性>常規(guī)下選中系統(tǒng)和時鐘存儲器

③激活啟用系統(tǒng)存儲器字節(jié)，默認(rèn)MB1

④即為FirstScan變量，默認(rèn)M1.0

圖15為1號站輪詢：

圖15 1號站輪詢

①使用系統(tǒng)存儲器“FirstScan”激活第一次的發(fā)送

②發(fā)送DONE位置位接收請求，復(fù)位發(fā)送請求

③觸發(fā)接收

④接收NDR位置位發(fā)送請求，復(fù)位接收請求

⑤觸發(fā)下一次的發(fā)送

圖16為2號站輪詢：

圖16 2號站輪詢

①使用系統(tǒng)存儲器“FirstScan”激活第一次的接收

②接收NDR位的上升沿置位接收請求，復(fù)位發(fā)送請求

③觸發(fā)發(fā)送

④發(fā)送DONE位置位接收請求，復(fù)位發(fā)送請求

⑤觸發(fā)下一次的接收

通信結(jié)果：

圖17 通信結(jié)果

常見問題

如何處理對于字符串、字符數(shù)組等的發(fā)送接收？

考慮到PLC通常與第三方進(jìn)行自由口通信，而通信內(nèi)容通常是字符串，但是西門子的SIMATIC String或者WString是包含最大長度與實際長度的，而第三方的字符串對于西門子來說是Char數(shù)組或者WChar數(shù)組。

基于此點對點及PtP Communication 指令集均對字符串、字符數(shù)組的發(fā)送接收進(jìn)行了優(yōu)化，即：

第三方伙伴發(fā)送字符數(shù)組，PLC的接收指令BUFFER類型為字符數(shù)組，則接收成字符數(shù)組，BUFFER類型為字符串，則接收成字符串，接收指令自動將字符串的最大長度和實際長度補齊。

第三方伙伴接收字符數(shù)組，PLC的發(fā)送指令BUFFER類型為字符數(shù)組，則發(fā)送字符數(shù)組，BUFFER類型為字符串，同樣發(fā)送字符數(shù)組，發(fā)送指令自動將字符串的最大長度和實際長度去掉。

簡單的說PLC會按照字符數(shù)組的形式收發(fā)，發(fā)送或者接收BUFFER如果是字符串，則會進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換。以上面輪詢?yōu)槔?，參見圖18圖19。

圖18 修改2號站的發(fā)送接收區(qū)的String類型改為Char數(shù)組

圖19 收發(fā)結(jié)果

可以得知，1號站發(fā)送字符串‘123’，2號站接收到字符數(shù)組，每個字符分別是'1'、'2'、'3'。2號站發(fā)送字符數(shù)組，每個字符分別是'a'、'b'、'c'，1號站接收到字符串為'abc'。