串口通信編程

指令概述

S7-1200有兩套點(diǎn)對(duì)點(diǎn)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?yàn)橹噶詈蚐7-1500兼容，并且指令版本一直在更新，點(diǎn)到點(diǎn)指令集不再更新，建議只用于老項(xiàng)目升級(jí)。

指令說明

對(duì)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(cè)。

圖2 組態(tài)指令

對(duì)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(hào)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(cè)。

圖3 流控指令

對(duì)于如圖4中的指令，這些是用于實(shí)現(xiàn)一些擴(kuò)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(yàn)，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(cè)。

圖4 擴(kuò)展功能

對(duì)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(duì)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(gè)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(shí)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(cuò)誤位、發(fā)送錯(cuò)誤代碼

下面分為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)指令與PtP Communication 指令分別介紹

圖10 點(diǎn)到點(diǎn)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(gè)全局變量自加一，每完成一次該變量加一個(gè)數(shù)，可以通過這種方法檢測(cè)是否發(fā)送完成

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

接收指令、接收完成位、接收錯(cuò)誤位、接收錯(cuò)誤代碼、接收長(zhǎng)度

下面分為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)指令與PtP Communication 指令分別介紹

圖12 點(diǎn)到點(diǎn)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(gè)全局變量自加一，每完成一次該變量加一個(gè)數(shù)，可以通過這種方法檢測(cè)是否接收完成，同時(shí)將長(zhǎng)度變量通過一個(gè)MOVE指令移動(dòng)到一個(gè)UInt類型全局變量，接收長(zhǎng)度將保存到該變量中

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

輪詢編程

通信任務(wù)：

1號(hào)站S7-1200使用CB1241，利用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)指令發(fā)送接收。

2號(hào)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(hào)站發(fā)送字符串'西門子'，2號(hào)站發(fā)送字符串'博大精深'。

注：例子中1號(hào)站先發(fā)送，2號(hào)站先接收，實(shí)際取決于需要，對(duì)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(chǔ)器FirstScan，激活方式如圖14所示。

圖14 設(shè)置系統(tǒng)存儲(chǔ)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(shí)鐘存儲(chǔ)器

③激活啟用系統(tǒng)存儲(chǔ)器字節(jié)，默認(rèn)MB1

④即為FirstScan變量，默認(rèn)M1.0

圖15為1號(hào)站輪詢：

圖15 1號(hào)站輪詢

①使用系統(tǒng)存儲(chǔ)器“FirstScan”激活第一次的發(fā)送

②發(fā)送DONE位置位接收請(qǐng)求，復(fù)位發(fā)送請(qǐng)求

③觸發(fā)接收

④接收NDR位置位發(fā)送請(qǐng)求，復(fù)位接收請(qǐng)求

⑤觸發(fā)下一次的發(fā)送

圖16為2號(hào)站輪詢：

圖16 2號(hào)站輪詢

①使用系統(tǒng)存儲(chǔ)器“FirstScan”激活第一次的接收

②接收NDR位的上升沿置位接收請(qǐng)求，復(fù)位發(fā)送請(qǐng)求

③觸發(fā)發(fā)送

④發(fā)送DONE位置位接收請(qǐng)求，復(fù)位發(fā)送請(qǐng)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(duì)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(zhǎng)度與實(shí)際長(zhǎng)度的，而第三方的字符串對(duì)于西門子來說是Char數(shù)組或者WChar數(shù)組。

基于此點(diǎn)對(duì)點(diǎn)及PtP Communication 指令集均對(duì)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(dòng)將字符串的最大長(zhǎng)度和實(shí)際長(zhǎng)度補(bǔ)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(dòng)將字符串的最大長(zhǎng)度和實(shí)際長(zhǎng)度去掉。

簡(jiǎn)單的說PLC會(huì)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(huì)進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換。以上面輪詢?yōu)槔瑓⒁妶D18圖19。

圖18 修改2號(hào)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(hào)站發(fā)送字符串‘123’，2號(hào)站接收到字符數(shù)組，每個(gè)字符分別是'1'、'2'、'3'。2號(hào)站發(fā)送字符數(shù)組，每個(gè)字符分別是'a'、'b'、'c'，1號(hào)站接收到字符串為'abc'。