江西西门子S7-1200系列PLC代理商价格

西门子S7-1200系列PLC的自由通信协议（用户定义协议）

    自由通信口方式( Freeport Mode)是S7-200 PLC的一个很有特色的功能。S7-200 PLC的自由通信，即用户自定义通信协议（例如ASCⅡ协议），数据传输速率高为38.4kbit/s。

    用户定义协议的应用，可以使可通信的范围大大增大，使控制系统配置更加灵活、方便。应用此种方式，使S7-200 CPU可以与任何通信协议公开，并使串口的外设智能设备和控制器进行通信。例如：打印机、条形码阅读器、调制一解调器、变频器和上位PC机等。当然，这种协议也可以用于两个CPU之间简单的数据交换。当外设具有RS-485接口时，可以通过双绞线进行连接，具有RS-232接口的外设也可以通过PC/PPI电缆连接起来进行自由通信。

    与外设连接后，用户程序可以通过使用接收中断、发送中断、发送指令( XMT)和接收指令( RCV)对通信口操作。在自由通信口模式下，通信协议*由用户程序控制。S7 -200 PLC中的SMB30（口0）或SMB130(口1)允许自由口模式。

    注意：只有在CPU处于RUN模式时才能允许自由口模式。当CPU处于STOP模式时，自由通信口停止，通信口转换成正常的PPI协操作。
PROFIBUS网络使用RS-485标准双绞线。它允许在一个网络段上多连接32台设备。协议定义了两类网络设备：主站和从站。主站可以对网络上另一个设备进行初始化申请，从站只响应来自主站的申请，它不初始化本身的申请。

    PROFIBLTS-DP协议用于分布式I/O设备间的高速通信，网络通常有一个主站和几个I/O从站组成。主站初始化网络，并核对网络上的从站设备和配置是否匹配。主站连续地把输出数据写到从站，并从它们那里读取输入数据。当DP主站成功地组态一个从站时，它就拥有该从站。如果网络中有第二个主站，它只能很有限地访问个主站的从站。

    S7-200 CPU可以通过EM277 PROFIBUS-DP扩展模块的方法支持DP网络协议。

    注意：该协议支持一个网络上的127个地址(0-126)，网络上多有32个主站。为了通信，网络上的所有设备必须具有不同的地址。
  SIMATIC S7系列PLC的网络层次结构由4级组成，如图6-3所示。由下到上依次是：过程测量与控制级、过程监控级、丁厂与过程管理级和公司管理级。

    这个4级结构构成了SIMATIC网络金字塔，它由3级总线复合而成。

    底一级采用AS-i级总线：负责与现场传感器和执行器的通信，也可以是远程I/O总线，负责PLC与分布式I/O模块之间的通信。

    中间一级采用PROFIBUS级总线：它采用令牌方式与主从轮询相结合的存取控制方式，可实现现场、控制和监控3级的通信。中间级也可采用主从轮询存取方式的主从式多点链路。

    高一级采用工业以太网( Ethernet)：使用通用协议，负责传送生产管理信息。

    S7系列PLC中的S7-200 CPU支持多种通信协议。根据所使用的S7-200 CPU，网络可以支持一个或多个协议，包括通用协议和公司协议。协议包括：点到点( Point-toPoint)接口协议(PPI)、多点(Multi-Point)接口协议(MPI)、自由通信接口协议、PROFIBUSDP协议和USS协议。

    这两种协议都是通过令牌环网实现，令牌环网遵守欧洲标准EN50170中的过程现场总线标准，是异步、基于字符的协议，带有起始位、8位数据、偶校验和一个停止位。通信帧由特殊的起始和结束字符、源地址和目的地址、帧长度和数据完整性检查等部分组成。只要数据传输速率相同，两个协议可以在一个网络中同时运行，而不相互影响。

    PPI通信协议是西门子专门为S7 -200系列PLC开发的一个通信协议。可以通过两芯屏蔽双绞线进行联网。数据传输速率为9.6kbit/s、19.2kbit/s和187.5 kbit/s。S7 -200的编程口即为网络通信接口。

    PPI是一个主／从协议。在这个协议中，主站（其他CPU、西门子编程器或TD200）给从站发送申请，从站响应。从站不初始化信息，只是当主站发出申请或查询时，从站才响应。网络上的所有S7-200 CPU都作为从站，如图6-4所示。

    S7 -200可以通过内置接口连接到MPI网上。内置接口可以是CPU的通信口，也可以是EM227扩展通信模块。应用MPI组成的网络通信的波特率为19.2 kbit/s或187.5kbit/s。S7-200可以通过MPI网与S7-300/400 CPU进行通信。S7-200 CPU在MPI网中作为从站，S7-200之间不能通信。

    注意：MPI协议可以是主／主协议或主／从协议，协议如何操作有赖于设备类型。如果设备是S7-300 CPU，那就建立主／主连接，因为所有的S7-300 CPU都是网站主站。如果设备是S7-200 CPU，那么就建立主／从连接，因为S7-200 CPU都是从站。

    MPI总是在两个已经建立连接的设备之间相互通信，这种连接可能是两个设备之间的非固定连接，另一个主站不能干涉两个设备之间已经建立的连接，如为了应用，可以建立一个短时间暂时连接，也可以建立一个无限保持的连接或断开。
子程序在结构化程序设计中是一种方便有效的工具。与子程序相关的操作有：建立子程序、子程序的调用和返回等。

    1．建立子程序

    可用编程软件Edit菜单的Insert选项，选择Subroutine，以建立或插入一个新的子程序，同时在指令树窗口可以看到新建的子程序图标，默认的程序名是SBR_N，编号N从0开始按递增顺序生成，可以在图标上直接更改子程序的程序名。在指令树窗口双击子程序的图标就可对它进行编辑。

    2．子程序调用

    主程序可以用子程序调用指令来调用一个子程序。子程序执行结束必须返回主程序。

    (1)子程序调用和返回指令

    1)子程序调用指令( CALL)：使能输入有效时，将程序控制权交给子程序SBR_N。调用子程序时可以带参数也可以不带参数。在LAD中用功能框的形式编程，如图5-47a所示，功能框名为子程序名SBR_N。

    指令格式：CALL SBR_ N

    例：CALL SBR_0

    影响允许输出ENO正常工作的出错条件为SM4.3（运行时间），0008（子程序嵌套超界）。

    2)子程序条件返回指令(CRET)：使能输入有效时，结束子程序的执行，返回主程序中此子程序调用指令的下一条指令。LAD中以线圈的形式编程，如图5-47b所示，指令不带参数。

    在STL中指令格式：CRET （条件返回）

    例：LD I0.1

    CRET （条件返回）

    图5-47    子程序调用和返回指令

    a)子程序调用b）子程序条件返回

    (2)注意事项

    1)在主程序中可以嵌套调用子程序（在子程序中还可调用子程序），多嵌套8层。在中断服务程序中，不能嵌套调用子程序。

    2)当有一个子程序被调用时，系统会保存当前的逻辑堆栈，置栈顶值为1，堆栈的其他值为0，把控制交给被调用的子程序。当子程序完成之后，恢复逻辑堆栈，把控制权交还给调用程序。

    3)因为累加器可在主程序和子程序之间传递，所以在子程序调用时，累加器的值既不保存也不恢复。

    3．带参数调用子程序

    子程序的调用过程如果存在数据的传递，则调用指令中应包含相应的参数。

    (1)子程序参数子程序多可以传递16个参数。参数在子程序的局部变量表中加以定义。参数包含下列信息：变量名、变量类型和数据类型。

    1)变量类型。变量类型是按变量对应数据的传递方向来划分的，可以是传人子程序(IN)类型、传人和传出子程序(IN/OUT)类型、传出子程序(OUT)类型、暂时(TEMP)类型4种类型。4种变量类型的参数在变量表中的位置必须按以下先后顺序。

    IN类型：传人子程序参数。所接的参数可以是：直接寻址数据（如VB100）、间接寻址数据（如* AC1）、立即数（如16 #2344）、数据的地址值（如&VB106）。

    IN/OUT类型：传人／传出子程序参数。调用时将参数位置的值传到子程序，返回时从子程序得到的结果被返回到同一地址。参数可采用直接和间接寻址，但立即数和地址编号不能作为参数。

    OUT类型：传出子程序参数。将从子程序返回的结果送到的参数位置。输出参数可以采用直接和间接寻址，但不能是立即数或地址编号。

    TEMP类型：暂时变量类型。在子程序内部暂时存储，不能用来与主程序传递参数的数据。

    2)数据类型。局部变量表中还要对数据类型进行声明。数据类型可以是：“能流”、布尔型、字节型、字型双字型、整数型、双整型和实型。

    “能流”：仅允许对位输入操作，是位逻辑运算的结果。在局部变量表中布尔能流输入处于所有类型的前面。

    布尔型：布尔类型用于单独的位输入和输出。

    字节、字和双字型：这3种类型分别声明一个1B、2B和4B的无符号输入或输出参数。

    整数、双整数型：这2种类型分别声明一个2B或4B的有符号输入或输出参数。

    实型：该类型声明一个IEEE标准的32位浮点参数。

    (2)参数子程序调用的规则 常数参数必须声明数据类型。例如，把值为223344的元符号双字作为参数传递时，必须用DW#223344来指明。如果缺少常数参数的这一描述，常数可能会被当作别的类型使用。

    输入或输出参数没有自动数据类型转换功能。例如，局部变量表中声明一个参数为实型，而在调用时使用一个双字，则子程序中的值就是双字。

    参数在调用时必须按照一定的顺序排列，先是输人参数，然后是输入／输出参数，后是输出参数。

    (3)变量表使用 在局部变量表中要加入一个参数，右击要加入的变量类型区可得到一个选择菜单，选择“插入”，然后选择“下一行”即可。局部变量表使用局部变量存储器。当在局部变量表中要加入一个参数时，系统自动给各参数分配局部变量存储空间。

    使能流输出ENO为0的出错条件：SM4.3（运行时间），0008（子程序嵌套超界）。

    STL程序中，参数子程序调用指令格式：CALL N，Var1，Var2，...，Varm（其中N为子程序号，Var1~Varm为参数）

    例：CALL   SBR0, I0.2,VB20, VD30

    4．子程序和子程序返回指令程序举例

    含调用指令的主程序如图5-48所示。

    图5-48    主程序段

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