西门子S7-200PLC自由口串行通信应用分析

韩建龙,郭　凯（.辽宁中维高新技术有限公司,辽宁　葫芦岛　508　　；.燕山大学,河北　秦皇岛　066004）

西门子S7-200PLC自由口串行通信应用分析

韩建龙1,郭凯2
（1.辽宁中维高新技术有限公司,辽宁葫芦岛125208；2.燕山大学,河北秦皇岛066004）

摘要：同传统的可编程控制器相比，西门子公司生产研制的S7-200PLC具有明显的优势，不仅具有微型的特征，满足了现代化生产的需求，性能更加优越，应用范围极广，具有非常广阔的发展前景。本文主要阐述了PLC自由口模式下的串行通信，对西门子S7-200PLC自由口串行通信应用进行了分析，以期加深人们对西门子S7-200PLC的了解和认识，深入研究实现自由口串行通信的方法及途径，充分发挥西门子S7-200PLC在工业控制方面的作用。

关键词：西门子S7-200PLC;串行通信;自由口通信

0　引言

西门子S7-200ΡLC将I/O、中央处理器和电源高效的整合为统一的整体，通信能力良好，功能完善，为用户的使用提供了极大的便利，操作过程和步骤极为简便，技术要求不高，得到了广泛的推广应用。因此研究西门子S7-200ΡLC自由口串行通信应用具有非常重要的意义，能够为自由口模式下串行通信的实现提供理论依据，为相关研究提供参考意见。

1　PLC自由口模式下的串行通信

开放性的结构、较强的控制功能、占用空间体积小、灵活可靠性能高是西门子S7-200ΡLC最显著的特征，属于一种集成化程度极高的微型单元可编程控制器，拥有开放型和最有模块化的通讯，操作控制流程更加快捷、简便[1]。就可编程控制器的基本通信模块来说，自由口模式、ΡΡI模式是西门子S7-200ΡLC通信端口的两大主要类型，两种模式存在本质性的区别、前一种模式具有较强的开放性，扩展性能良好，便于用户根据需求和应用状况，针对性的定义通信协议；而后一种模式则具有较大的局限性，是西门子公司内部专门设定和研制的，只适用于公司制造的产品。

随着工业通信技术的不断发展，人们对可编程控制器通讯模式的研究也越来越重视，当前生产和应用的第三方设备均满足自由口模式的串行通信。西门子S7-200ΡLC之所以满足控制串口通信的要求，主要借助的就是自由通信模式，在这种模式的作用下，其能够同计算机有机的整合起来，使得二者之间的通信性能更加安全可靠，还完善了数据信息传递效率。自由口模式下的串行通信在可编程控制器间、可编程控制器与计算机间的通信均适用[2]。西门子S7-200ΡLC自由口串行通信应用过程中，涉及到不同类型的寄存器，例如：SMB30、SM130和转向作用的寄存器等，借助这些作用、性能不同的寄存器，用户能够对系统通讯途径进行调整和控制，优化系统管理效率。计算机、西门子S7-200ΡLC在进行通信时，通常会对S7-200ΡLC及计算机进行划分，分为主、从机，在执行信息发送作用的过程中，从机处于相对被动的状态，需要经过主机才能完成发送任务。

2　西门子S7-200PLC自由口串行通信应用分析

西门子S7-200ΡLC自由口串行通信模式下，使用者具有自主设置和调控系奇偶校验的权利，并通过接发、指令、终端设备来对通信端口进行调控。在激活数据区数据时，需要用户发送特定的指令，发送指令的具体长度能够通过该区域的首数据体现出来，程序在发送完指令后会自动停止。完成指令的接收操作后，当出现程序没有全部接受完毕的状况，在最后接受字符之后能够形成中断程序[3]。西门子S7-200ΡLC在自由口串行通信协议的作用下，能够允许各种数据通信类型接入其中，用户在对数据接收进行控制时，就可以采取中断字符的方式进行控制。

计算机通过发送操作指令的方式，来实现西门子S7-200ΡLC自由口串行通信，并使ΡLC与计算机间进行互联，ΡLC在收到由计算机发出的指令后，能够进行反应和执行操作。在西门子S7-200ΡLC自由口模式下的串行通信中，选取的主要是RS485端口通讯协议，为半双工模式，这就使得ΡLC无法在同一时间实现接收、发送操作，这种通信模式的可靠性明显增强，有效避免了通信接受和发送操作干扰的状况。制定的自由口模式下的串行通信，能够使接受、发送指令两项工作分离开来，成为两个独立的主体，不会出现同时进行操作的情况，数据信息的准确性增强。从通信系统的整体结构层面来看，西门子S7-200ΡLC主要发挥着执行和反应命令的下位机，在接收到由计算机发出的指令后，ΡLC会先对通信指令的正确性进行检测，查看其与主机地址码完全符合的情况下，才会进行下一步的操作，这就完成了网络系统中上下位机的通信；当本机同地址码不统一的情况下，西门子S7-200ΡLC会对通信数据进行不断的扫描[4]。主机尚未发出结束指令时，S7-200ΡLC会对字符一一进行甄选，查看是否为结束字符。ΡLC梯形图、ΡC软件是西门子S7-200ΡLC自由口模式下串行通信软件设计的两大核心内容，要保障这两部分通信软件设计的质量，才能在自由口串行通信中发挥西门子S7-200ΡLC的作用及优势。

3　结语

作为工业自动化控制和采集网络系统的基础构件，西门子S7-200系列ΡLC主要包括三大类，分别用于对大型系统、中型系统及小型系统进行控制和分析，其优点逐渐被人们意识到，应用规模和领域呈现不断扩大的趋势，不仅在继电器、接触器发挥着重要作用，还是网络、单机和自动化分布配置应用领域中不可或缺的一部分。西门子S7-200ΡLC性价比极高，流程控制效率明显提升，内部含有的数据存储器容量极大，适用于各种通信模式，简化了数据采集过程，将实时性监控变为现实，系统研发成本投入少，更好的满足了工业自动化控制生产的要求。

参考文献：

[1]颜海龙,李安业,薛鹏.S7-200PLC与S7-300PLC间以太网构建的应用[J].科技风,2012(02).

[2]李臣友.论S7-200系列PLC自由口通信的实现[J].计算机工程应用技术,2010(07).

[3]许毅,熊文龙,雷静.基于PC与572200实现自由通信协议的研究[J].武汉理工大学学报:交通科学与工程版,2002(04).

[4]章程,程文明,肖建军.基于Modbus协议的PC机与S7-200PLC的串行通信[J].机械工程与自动化,2008(03).