如何实现S7-200SMART自由口通讯
S7-200PLC的自由口通信工程应用
S7-200PLC的自由口通信工程应用笫1章S7-200 PLC的自由口通信工程应用本章由浅到深循序渐进地例举了S7-200 PLC自由口通信的三个工程应用实例。
分别从任务描述、任务剖析、解决方案、实施步骤和常见故障及排故方法这五个方面进行了描述。
第一个实例“智能立体车库系统中IC卡的应用”讲述了S7-200 PLC的自由口通信的只读功能实现方法，第二个实例“RFID在AGV(Automated Guided Vehicle)中的应用”讲述了S7-200 PLC的自由口通信的读写功能实现方法，第三个实例“S7-200 PLC在无线通信上的应用”讲述了S7-200 PLC 的自由口通过自定义通信协议实现一对多的无线通信功能。
1.1智能立体车库系统中IC卡的应用1.1.1 任务描述智能立体车库系统要求采用刷卡方式完成车辆自动出入立体车库。
当司机刷卡并设定密码后，卡信息与车辆进行绑定，车辆将自动进入车库相应的车位，当司机想取出车辆时，司机只需刷卡并通过密码验证，系统将自动从车库中寻找该卡对应的车辆并将车取出到车库。
其中控制车辆进出的控制器采用西门子S7 - 200 系列CPU226 型可编程控制器来实现。
1.1.2 任务剖析智能立体车库要求采用刷卡方式作为车辆出入立体车库的凭证，这就要求控制系统能读出卡上的信息，利用卡的信息作为身份识别把卡和车辆绑定起来。
选用在弱电系统中作为门禁或停车场系统使用者身份识别的ID卡就能满足要求。
ID卡全称为身份识别卡（Identification Card），是一种只读的感应卡，每张ID卡有一个全球唯一的芯片编码。
它靠读卡器设备感应供电并读出存储在芯片EEPROM中的唯一卡号，该卡号在封卡前一次写入，封卡后不能更改，该ID卡完全能满足车辆身份识别的要求。
同时S7-200 PLC的自由口通信能实现通过读卡器设备读出卡上信息从而完成车辆身份识别的功能。
1.1.3 解决方案该任务实现的关键是要求S7-200 PLC能读出ID卡的信息，考虑到大多数的ID读卡器设备提供了与电脑直接通信的RS232通信方式，而S7-200 CPU的通信口电气上是标准的RS-485半双工串行通信口，因此硬件上需要通过RS-232到RS485转换器把ID读卡器设备连接到S7-200 CPU的通信口上，由于PC/PPI电缆本质上就是RS-232到RS485的转换，所以也可以通过PC/PPI电缆把ID读卡器设备连接到S7-200 CPU的通信口上。
【电气工控自动化】S7-200 SMART与V20变频器进行自由口通信
S7-200 SMART与V20变频器进行自由口通信学习S7-200 SMART时了解到，基于RS485接口可实现一下几种通信：1）modbus RTU通信2）PPI协议通信3）USS协议通信4）自由口通信何为自由口通信呢？前三种通信必须要PLC和与其通信的设备支持相同的通信协议，如果两者之间没有共同的通信协议则需要用到自由口通信。
自由口通信也称无协议通信，需要根据对方设备的通信数据格式编写一个临时协议，不仅需要编程人员学会如何编写程序，还需要了解对方的通信数据格式，所以对编程人员要求较高，随着标准协议（modbus，USS等）普及，自由口应用越来越少，但是对于一下小的设备如扫码枪等，并没有集成标准通信协议，所以只能选用自由口通信，Moubus和USS其实是自由口的一个特例。
很多人碰到自由口通信就手足无措了，其实只要掌握规律，自由口通信不一定很难。
为此我总结了自由口通信的基本步骤：1）读懂对方的数据格式。
串行通信中，数据是一位一位的进行发送，也就是0和1。
为了能够准确的将数据发送过去，往往会加上1个起始位，1个校验位，1个停止位（无校验是为2个停止位）如图1-1所示。
图1-1我们就以Modbus RTU为例详细看一下串口通信中数据是如何发送和就收的。
Modbus RTU代码系统如下：·1个起始位。
·7或8个数据位，最小的有效位先发送。
·1个奇偶校验位，设成无校验则没有。
·1个停止位（有校验时），2个Bit（无校验时）。
数据格式的描述如下表：11-bit字符帧（BITl-BIT8为数据位）：起始位Bit1Bit2Bit3Bit4Bit5Bit6Bit7Bit8校验位停止位10-bit字符帧（BITl-BIT7为数据位）：起始位Bit1Bit2Bit3Bit4Bit5Bit6Bit7校验位停止位通信中要保证通信双方要有相同的波特率，数据格式，奇偶校验位。
波特率：通信速度，每秒中发送的位的个数，单位为Bit/S或bps。
S7―200自由口通信的原理及学习建议
S7―200自由口通信的原理及学习建议摘要：本文从S7-200 PLC自由端口通信协议入手，讲述自由端口协议的基本概念、自由端口通信与USS、MODBUS RT的关系；利用自由端口通信数据发送和数据接收的梯形图实例讲述了自由端口的编程方法。
自由端口通信的ASCII码和二进制码协议区别，总结了自由端口协议的功能及用途，文章最后作者根据自身经验，提出了学习自由端口协议的几点建议。
关键词：S7-200 PLC自由端口协议ASCII二进制功能用途学习建议中图分类号：TP336 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）04-0037-01强大而灵活的自由口通信能力，是S7-200系统的一个重要特点。
S7-200 PLC的通信端口按照串行485通信总线规范设计，并具备自由通信功能。
在自由通信模式下，通信数据的发送、接受协议由编程人员自行规定，但一般都是按照受控设备的支持的通信协议编写自由通信协议。
在自由通信协议的平台上，S7-200PLC可以方便的与上位机的第三方软件（组态王、MSG等）、扫描设备、编码器、单片机进行数据交换。
USS协议库和MODBUS RTU从站协议库是S7-200的编程软件固有的通信协议库，这些协议库都使用了自由口通信功能。
正确理解S7-200的自由口通讯对于自控人员具有极其重要的意义。
1 自由口通信基本概念西门子S7-200系列PLC的通讯端口都具备自由口通信功能。
所谓自由口协议是指通过用户程序控制CPU主机的通信端口的操作模式来进行通信。
只有在PLC处于运行模式时，其通信端口才能工作在自由端口模式。
当PLC从RUN 模式切换到STOP模式时，其自由通信协议模式自动关闭，并将通信端口切换到PPI通信模式。
与自由端口通信相关的指令有数据发送指令XMT和数据接收指令RCV。
自由端口的数据发送梯形图程序如图1。
在图1中，当EN端为高电平时，PLC的通信端口PROT1就会将VB100及其后的若干字节按一定的比特率发送出去。
s7-200自由口通信
S7-200自由口通讯一、基础知识介绍（名词理解，原理，工作机制）1、S7-200CPU的通讯口可以设置为自由口模式（如何设置成自由口模式？）。
选择自由口模式后，用户程序可以完全控制通讯端口的操作（如何控制通讯端口的操作），通讯协议也完全受用户程序控制（如何控制通讯协议）。
S7-200 CPU处于自由口通信模式时，通信功能完全由用户程序控制，所有的通信任务和信息定义均需由用户编程实现。
2、S7-200CPU上的通讯口在电气上是标准的RS-485半双工串行通讯口。
此串行字符通信的格式可以包含：○一个起始位。
○7或8位字符（数据字节）。
○一个奇偶校验位，或没有校验位。
○一个停止位。
○通信波特率可以设置为1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200 bit/s。
凡是符合这些格式的串行通信设备，都可以和S7-200 CPU通信。
借助自由口通信模式，S7-200 CPU 可与许多通信协议公开的其他设备、控制器进行通信，其波特率为1200~115200bit/s。
自由口通信是一种基于RS485 硬件基础上，允许应用程序控制S7-200 CPU 的通信端口、以实现一些自定义通信协议的通信方式。
3、自由口通讯（顾名思义很自由）可以通过用户程序灵活控制，没有固定模式。
S7-200 可通过自由口通讯协议访问下列设备：– 带用户端软件的PC机，– 条形码阅读器，– 串口打印机，– 并口打印机，– S7-200，– S7-300 with CP 340– 非Siemens PLC，– 调制解调器。
S7-200 CPU 通信端口是RS485 标准，因此如果通信对象是RS232 设备，则需要使用RS232/PPI 电缆。
4、“请求-响应”工作机制：S7-200 CPU可以作为主站先向从站发送数据请求，然后等待从站的数据响应，也可以作为从站，首先等待主站发送过来的数据请求，然后根据请求的内容，按规则把相关数据返回给主站。
S7_200PLC与PC自由口通讯的多种实现方法
S7-200PLC与PC自由口通讯的多种实现方法1 引言西门子S7-200PLC是德国西门子公司生产小型PLC。
S7-200以其高可靠性、指令丰富、内置功能丰富、强劲通讯能力、较高性价比等特点，工业控制领域中被广泛应用。
S7-200PLC突出特点之一是自由口通讯功能。
如何实现S7-200PLC与个人计算机互联通信，是S7-200PLC应用技术关键。
可编程控制器与计算机之间通讯一般是RS-422口或RS-232C口进行，信息交换方式为字符串方式，运用RS-232C或RS-422通道，容易配置一个与计算机进行通信系统，将所有软元件数据和状态用可编程控制器送入计算机，由计算机采集这些数据，进行分析及运行状态监测。
用计算机改变可编程控制器设备初始值和设定值，实现计算机与可编程控制器直接控制，一旦确定了可编程控制器控制指令，就能很方便与计算机连接。
2 S7-200自由口通讯模式S7-200支持多种通讯模式，如点点接口(PPI)、多点接口(MPI)、Rrofibus DP等。
PPI等通讯协议主要用于西门子系列产品之间通讯以及对PLC编程。
自由口模式下，可由用户控制串行通讯接口，实现用户自定义通讯协议。
用户可以用梯形图程序调用接收中断、发送中断、发送指令(XMT)、接受指令(RCV)来控制通信操作。
自由口模式下，通信协议完全由梯形图程序控制。
S7-200CPU上通信口是与RS-485兼容9针D型连接器，PLC还提供了实现RS-485与PC机上RS-232C相连接PC/PPI电缆，利用它可以方便实现S7-200系列PLC与PC之间硬件连接。
S7-200编程软件为STEP7-Micro/WIN32，该软件有STL、FBD和Ladder三种编程模式，有SIMATIC指令和IEC131-3指令两种指令。
本文所给出范例是使用SIMATIC指令STL编程。
3 S7-200 PLC端通讯程序实现PLC程序分为主程序和中断程序。
S7-200 SMART PLC 串口通信说明
S7-200SMART PLC串口通信说明(图文并茂)09S7-200SMART串口通信简介S7-200SMART支持的串口通信硬件及连接资源如表1所示：表 1.S7-200 SMART串口参数通讯口类型支持的通信协议波特率连接资源CPU本体集成通讯口RS485通信信号板（SB CM01）S485RS232PPI/自由口/MODBUS/USS PPI（9600,19200,187500b/s）自由口（1200,115200b/s）每个通信口可连接4个HMI设备注意：1.PPI模式只支持S7-200SMART CPU与HMI设备之间的通信；2.通信信号板的工作模式（RS485/RS232）是由用户决定的，可以在Micro/WIN SMART中通过设置系统块来设置。
详细设置方法见：如何设置串口通信参数通信端口定义1.S7-200SMART CPU本体集成RS485端口（端口0）表 2.S7-200SMART CPU本体集成RS485端口引脚定义CPU插座(9针母头)引脚号信号Port0（端口0）引脚定义235678924V返回5V返回＋5V＋24V不用逻辑地（24V公共端）逻辑地（5V公共端）＋5V，通过100Ohm电阻＋24V 10位协议选择（输入）机壳接地RS-485信号RS-485信号BRS-485信号RS-485信号A金属壳屏蔽2.通信信号板表3.通信信号板（Port1）引脚定义通信信号板（SB CM01）引脚标记RS485机壳接地RS232机壳接地RS232-TxRTS(TTL)逻辑公共端RS232-RxTX/BRTSMRX/ARS485-BRTS(TTL)逻辑公共端RS485-A5V+5V,100Ω串联电阻通信信号板通信信号板可以扩展CPU的通信端口，其安装位置如图1所示。
安装完成后，通信信号板被视为端口1（Port1），CPU本体集成RS485端口被视为端口0（Port0）。
图 1.S7-200SMART通信信号板及其安装示意图串口通讯硬件从三个方面介绍S7-200SMART CPU串口通信硬件：1.使用S7-200SMART CPU本体集成RS485端口接入RS485网络：S7-200SMART CPU RS485网络使用双绞线电缆。
如何实现S7-200SMART自由口通讯
如何实现S7-200SMART自由口通讯自由口通讯协议的关键条件定义开始接收消息和停止接收消息的条件。
1、空闲线检测：设置il=1，sc=0，bk=0，smw90/smw190>0空闲线条件定义为传输线路上的安静或者空闲的时间。
SMW90/SMW190中是以ms为单位的空闲时间。
在该方式下，从执行接收指令开始起动空闲时间检测。
在传输线空闲的时间大于等于SMW90/SMW190中设定的时间之后接收的第一个字符作为新信息的起始字符。
接收消息功能将会忽略在空闲时间到达之前接收到的任何字符，并会在每个字符后面重新启动空闲线定时器。
空闲线时间应大于以指定波特率传送一个字符所需要的时间。
空闲线时间的典型为以指定的波特率传送3个字符所需要的时间。
传输速率为19200bit/s时候，可设置空闲时间为2ms。
对于二进制协议，没有特定起始字符的协议或指定了消息之间最小时间间隔的协议，可以将空闲线检测用作开始条件。
2、起始字符检测：设置il=0，sc=1，bk=0，忽略smw90/smw190起始字符是消息的第一个字符，以SMB88/SMB188中的起始字符作为接收到的消息开始的标志。
接收消息功能忽略起始字符之前收到的字符，起始字符和起始字符之后收到的所有字符都存储在消息缓冲区中。
起始字符检测一般用于ASCII协议。
3、空闲线和起始字符：设置il=1，sc=1，bk=0，SMW90/SMW190大于0满足空闲线条件之后，接收消息功能查找指定的起始字符。
如果接收到的字符不是smB88/smb188指定的起始字符，将开始重新检测空闲线条件。
在满足空闲线条件之前接收到的以及起始字符之前接收到的字符都将会被忽略。
这种方式尤其适合用于通讯链路上有多台设备的情况。
4 、break检测：设置il=0，sc=0，bk=1，检测smw90/smw190和smb88/smb188以接收到的break（断开）作为接收消息的开始。
当接收到的数据保持为0的时间大于完整字符（包含起始位，数据位，奇偶校验位和停止位）传输的时间，表示检测到break。
S7-200PLC与PC自由口通讯的多种实现方法,
首页我的图书馆主题阅读精彩目录精品文苑Tags会员浏览好书推荐S7-200PLC与PC自由口通讯的多种实现方法,应用案例,工控商务网（转载）金牧场收录于2007-07-30 阅读数：公众公开原文来源S7-200PLC与PC自由口通讯的多种实现方法出处：西部工控网 | 时间：2007-3-31 | 阅读：23次1 引言西门子S7-200PLC是德国西门子公司生产的小型PLC。
S7-200以其高可靠性、指令丰富、内置功能丰富、强劲的通讯能力、较高的性价比等特点，在工业控制领域中被广泛应用。
S7-200PLC的突出特点之一是自由口通讯功能。
如何实现S7-200PLC 与个人计算机的互联通信，是S7-200PLC应用的技术关键。
可编程控制器与计算机之间的通讯一般是通过RS-422口或RS-232C口进行的，信息交换的方式为字符串方式，运用RS-23 2C或RS-422通道，容易配置一个与计算机进行通信的系统，将所有软元件的数据和状态用可编程控制器送入计算机，由计算机采集这些数据，进行分析及运行状态监测。
用计算机改变可编程控制器设备的初始值和设定值，从而实现计算机与可编程控制器的直接控制，一旦确定了可编程控制器的控制指令，就能很方便地与计算机连接。
2 S7-200的自由口通讯模式S7-200支持多种通讯模式，如点点接口(PPI)、多点接口(MPI)、Rrof ibus DP等。
PPI等通讯协议主要用于西门子系列产品之间的通讯以及对PLC编程。
在自由口模式下，可由用户控制串行通讯接口，实现用户自定义的通讯协议。
用户可以用梯形图程序调用接收中断、发送中断、发送指令(XMT)、接受指令(RCV)来控制通信操作。
在自由口模式下，通信协议完全由梯形图程序控制。
S7-200CPU上的通信口是与RS-485兼容的9针D型连接器，PLC还提供了实现RS-485与PC机上RS-232C相连接的P C/PPI电缆，利用它可以方便地实现S7-200系列PLC与PC之间的硬件连接。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
如何实现S7-200SMART自由口通讯
自由口通讯协议的关键条件
定义开始接收消息和停止接收消息的条件。
1、空闲线检测：设置il=1，sc=0，bk=0，smw90/smw190>0
空闲线条件定义为传输线路上的安静或者空闲的时间。
SMW90/SMW190中是以ms为单位的空闲时间。
在该方式下，从执行接收指令开始起动空闲时间检测。
在传输线空闲的时间大于等于SMW90/SMW190中设定的时间之后接收的第一个字符作为新信息的起始字符。
接收消息功能将会忽略在空闲时间到达之前接收到的任何字符，并会在每个字符后面重新启动空闲线定时器。
空闲线时间应大于以指定波特率传送一个字符所需要的时间。
空闲线时间的典型为以指定的波特率传送3个字符所需要的时间。
传输速率为19200bit/s时候，可设置空闲时间为2ms。
对于二进制协议，没有特定起始字符的协议或指定了消息之间最小时间间隔的协议，可以将空闲线检测用作开始条件。
2、起始字符检测：设置il=0，sc=1，bk=0，忽略smw90/smw190
起始字符是消息的第一个字符，以SMB88/SMB188中的起始字符作为接收到的消息开始的标志。
接收消息功能忽略起始字符之前收到的字符，起始字符和起始字符之后收到的所有字符都存储在消息缓冲区中。
起始字符检测一般用于ASCII协议。
3、空闲线和起始字符：设置il=1，sc=1，bk=0，SMW90/SMW190大于0
满足空闲线条件之后，接收消息功能查找指定的起始字符。
如果接收到的字符不是smB88/smb188指定的起始字符，将开始重新检测空闲线条件。
在满足空闲线条件之前接收到的以及起始字符之前接收到的字符都将会被忽略。
这种方式尤其适合用于通讯链路上有多台设备的情况。
4 、break检测：设置il=0，sc=0，bk=1，检测smw90/smw190和smb88/smb188
以接收到的break（断开）作为接收消息的开始。
当接收到的数据保持为0的时间大于完整字符（包含起始位，数据位，奇偶校验位和停止位）传输的时间，表示检测到break。
断开条件之前接收到的字符将忽略，断开条件之后接收到的任意字符都会存储在消息缓冲区中。
5、break和起始字符：il=0，sc=1，bk=1，忽略smw90/smw190
断开条件满足后，接收消息功能将查找指定的起始字符。
如果接收到的字符不是起始字符，将重新搜索断开条件。
所有在断开条件满足之前在接收到起始字符之前接收的字符都会忽略。
起始字符和所有后续字符一起存入消息缓冲区
6、任何字符开始接受：设置il=1，sc=0，bk=0，smw90/smw190=0
忽略smb88/smb188中的起始字符。
应为smw90/smw190中的空闲线时间为0，接收指令已经执行，便将立即开始强制接收所有的任意字符，并将存入消息缓冲区。
7、任意字符开始，消息定时器超过则结束接收消息：令il = 1，sc = 0，bk = 0，smw90/smw190 = 0，忽略smb88/smb188中的起始字符。
以上设置用于实现从任意字符开始接收消息。
此外设置c/m = 1，tmr =1，用smw92/smw192设置以ms为单位的消息超时时间，用消息定时器监视接收是否超时。
如果未满足其他结束条件，在消息定时器超时的时候，将会终止接收消息功能。
这对自由口协议的主站是非常有用的。
1.SMB30定义
定义通讯的传输速度和模式
SMB30=16#05=2# 00 0 001 01
其中从高位到低位依次：
00：表示无校验
0：表示8个数据位
001：表示波特率19200
01：表示自由口通讯
2.SMB87定义
定义接收消息控制字节
SMB87=16#FC = 2#1111 1100
其中从高位到低位依次：
en=1：启用接受消息功能
sc=1：使用SMB88 的值监测数据的起始
ec=1：使用SMB89 的值监测数据的终止
il=1：使用SMW90 的值监测空闲条件
c/m=1：定时器为消息定时器
tmr=1：超过SMW92 中的时间段，则终止接收
bk=0：忽略中断条件
SM87.0=0 （无效）
3.定义SMB88、SMB89、SMW90、SMW92、SMB94
SMB88：定义开始字符为2A
SMB89：定义结束字符为0A
SMW90：空闲线时间段，单位：MS
SMW92：消息定时器的超时值（单位：MS），若超过该时间段，则停止接受消息
SMB94：要接受的最大字符数（1--255个字节）；即使未使用字符计数消息终止，此范围也必须设置为所需的最大数据交换区
l SMW90=1000000us/19200 *11*3
其中：1000000/19200得到传输1个位需要多长时间,一个字符11个位，检测空闲3.5个字符，约等于3个字符
l SMW92=1000000us/19200 *11*20*1.5
其中：20表示字节接收最大的字节数,与SMB94有关，1.5倍表示整个消息长度的倍数
4.执行接受指令
TBL:
5.连接接受完成中断和发送完成中断，并且开放中断
6.接收完成中断：
由于我们使用的RS485转USB的线缆是半双工，发送和接收需要间隔至少5ms的时间。
所以接收完成后先延时5ms在发送。
7.SMB34定时中断：
延时时间到，执行发送指令，把先期接收到的数据再发送给PC。
8.发送完成中断:。