西门子S7-200PLC自由口串行通信应用

戚博硕 孙佳阳

【摘要】 S7- 200PLC是西门子公司开发的具有高性价比的微型可编程控制器，该控制系统具有配置灵活、可靠性高、结构开放、控制能力强、体积小、抗干扰能力强等优点，被广泛应用于工业控制领域。本文以西门子S7- 200PLC为例，对西门子S7- 200PLC自由口串行通信模式进行了详细的阐述，并分析了自由口串行通信实现的方式。

【关键词】 西门子S7- 200PLC 自由口串行通信 通信模式

德国西门子公司生产的S7系列的可编程控制器就是为了满足人们对工业控制的要求生产出来的。该系列包括用于小型化控制系统的S7-200PLC、用于控制中型系统的S7—300PLC及用于控制大型系统的S7-400PLC。其中，S7-200PLC是集电源、CPU及I/O于一体的集成型小型单元式PLC。其具有非常丰富的功能配置以及优秀的通信能力，用户操作起来非常容易上手，系统工作的稳定性和可靠性非常强，目前已经在相关领域中取得了巨大的成功。因此，本文以西门子S7-200PLC为例，对西门子S7-200PLC自由口串行通信模式进行了详细的阐述，并分析了自由口串行通信实现的方式，对人们了解西门子S7-200PLC自由口串行通信具有一定作用。

一、自由口通信模式概述

西门子S7-200PLC的通信端口有PPI模式和自由口模式这两种常用的通信模式。其中PPI模式通信协议是西门子公司根据S7-200PLC的特点专门开发的，一般情况下只对西门子内部生产的产品使用。与PPI模式完全不同的是自由口模式，它完全对外开放，在这种模式下，用户可以根据自己的需要对通信协议进行定义。

目前，许多公司使用的第三方设备都支持自由口通信模式。西门子S7-200PLC可以通过选择自由口通信模式的方式达到控制串口通信的目的。而且，利用自由口通信模式可以使计算机与S7-200PLC之间的通信变得更加稳定和高效。

西门子S7-200PLC为了实现自由口模式的通信功能，使用的寄存器主要有SM130、SMB30以及具有特殊功能的寄存器。用户可以利用这些寄存器来设置系统的通讯方式，并利用它们对系统进行有效管理。S7-200PLC与计算机在通信过程中，为了防止通信道的拥挤，一般会将计算机和PLC分成主机和从机两部分，从机不能越过主机发送信息。自由口通信模式除了在计算机和PLC之间使用之外，还可以在PLC与PLC之间使用。

二、西门子S7-200PLC自由口串行通信的实现

在自由口串行通信模式中，用户可以自行对系统的奇偶校验等参数进行设置，并通过发送/接收终端、发送/接收指令等操作来实现对通信端口的控制。用户通过发送指令可以使发送数据区的数据得到激活，数据缓冲区的首数据表明了发送指令的长度，数据缓冲区的容量可以达到255个字符，当指令发送完成后程序自动中断。接收指令可以使数据实现初始化或使接收信息过程中断，存储在缓冲区信息的最大容量为255个字符。在接收指令的过程中，如果有一个程序接受完成，则在接收的最后一个字符后面生成中断程序。由于自由口串行通信协议可以支持多种形式的数据通信，因此，用户可以利用控制字符的中断与否来控制数据的接收。

计算机与S7- 200 PLC自由口串行通信的实现是利用计算机来发出操作指令， S7-200PLC在接到计算机发送的命令后根据命令做出响应。在计算机与S7- 200PLC自由口串行通信实现的过程中，由于PLC采用的485端口的串行通信标准是半双工模式的，在这种模式下S7- 200PLC发送命令和接收命令的操作不能同步实行，否则会出现通信错误从而造成严重的后果。因此，自由口串行通信模式在制定的过程中，要将发送命令和接收命令的操作分割开来，避免两个命令同时执行。S7- 200 PLC作为响应命令的下位机，在通信过程中接收到命令之后首先要判别命令的地址码是否与本机地址码相符。只有在地址码相符的情况下，上位机和下位机才能实现通信。如果地址码与本机不符，则继续执行扫描通信数据的操作。S7- 200 PLC在接收到结束符之前，必须对接收到的每个字符进行甄别，以判断其是否为结束符。自由口串行通信的软件设计中，主要的设计部分为PC软件和PLC梯形图。

三、结语

西门子S7- 200 PLC利用自由口串行通信实现数据信息的交换，其不仅具有功能完备、价格低廉等优点，而且支持多种形式的通信模式。S7- 200 PLC在工业自动化领域的广泛应用，很好地解决了工业控制系统中数据采集和数据分析的难题，大大降低了企业控制系统研发的费用，使工业自动化的程度大大提高。

参考文献

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