如何编写自由口协议程序,自由口通信的基本步骤
实验十 自由口通信实验
实验十自由口编程实验一、实验目的了解PLC通信功能；初步掌握PLC自由口通信编程方法。
二、实验设备1、THSMS-A型实验装置二台2、安装了STEP7-Micro/WIN4.0编程软件的计算机一台3、PC/PPI编程电缆，网络连接器。
4、锁紧导线若干三、实验内容与步骤（1）输入以下程序，通过串口调试软件（可从网上下载，下图为某一款软件主界面）或windows超级终端（使用方法附后，如果你的计算机中没有，请找老师或者从网上下载）观察现象。
Network 1 // 网络标题// 传送：“S7－200你好”到VW100开始的五个字（十个字节）LD SM0.1MOVB 16#09, SMB30 //9600，8，N，1MOVW 16#5337, VW100 //“S”和“7”的ASCII码MOVW 16#2D32, VW102 //“-”和“2”的ASCII码MOVW 16#3030, VW104 //两个“0”的ASCII码MOVW 16#C4E3, VW106 //“你”字的汉字机内码，产生办法：找到汉字区位码，将区码和位码分别变为16进制，再分别加上A0即得MOVW 16#BAC3, VW108 //“好”的机内码MOVB 10, VB99 //缓冲区有10个字节（即“S7-200你好”），缓冲区格式见教材P145图7－22Network 2LD SM0.5 //秒脉冲，占空比50%EUXMT VB99, 0 //上升沿发送VB99中写明的字节数，从端口0发送（2）输入以下程序，通过串口调试软件（可从网上下载，下图为某一款软件主界面）或windows超级终端（使用方法附后，如果你的计算机中没有，请找老师或者从网上下载）观察现象。
主程序：Network 1 // 网络标题// 网络注释LD SM0.1MOVB 9, SMB30MOVB 1, VB100MOVB 'A', VB101Network 2LD SM0.1ATCH INT0, 8ENINetwork 3LD I0.1EUXMT VB100, 0中断程序：TITLE=中断程序注释Network 1 // 网络标题//SMB2中包含自由端口通信过程中从端口0 或端口1 收到的每个字符LDB= SMB2, 'A'= Q0.1程序所用符号表：拨动PLC开关进入运行状态，此时关闭STEP7软件，启动超级终端，在终端窗口分别输入CHINA123和chinAa123，观察PLC的Q0.1端子的灯亮来灭情况。
称重仪表自由口协议
1、通讯口设置
通讯方式 异步串行通讯接口，如 RS-485，RS-232 等 波特率 300～9600bps（可设定仪表参数自由更改，设定仪表参数 BT）
2、字节数据格式
. 一位起始位 . 八位数据位 . 一位停止位 . 无校验
1********1
起始位
数据位
停止位
3、通讯数据传输格式（固定帧长度）
6、读仪表内部参数帧
发送命令帧：
@ [DE] RO 帧数据 CRC CR
帧数据格式：三字节参数编号，ASCII 码。开放的参数如下： 如：读量程上限，编号为 3310，则帧数据为 3016，3316，3316
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 15 17 18 19 20 21 30 31 32 33
40 30 30 37 52 44 30 31
仪器设备号
命令 标志 小数点
32 33 35 34 31 35 31 0D
数据
校验码
例子中测量值数据=1×10000+4×1000＋5×100＋3×10+2=1453210 实际测量值=测量值×小数点=14532×10-1=1453.210（如小数点为 2，则乘以 10-2，以此类推）
5、读仪表动态数据（实时测量值）帧
发送命令帧：
@ [DE] RD CRC CR
回送命令帧：
@ [DE] RD 帧数据 CRC CR
例：当前 1 号仪表—设备号[DE]=7 实时测量值 PV=1453.210，欲读仪表实时测量 值，方法如下：
4016xor3016 xor 3016 xor 3716 xor 5216 xor 4416 =6116（转为 ASCII 码则为 3616、3116） 发送命令
串口自定义通信协议程序
串口自定义通信协议程序摘要：一、什么是自定义串口通信协议二、自定义串口通信协议的应用实例三、如何实现自定义串口通信协议四、自定义串口通信协议的优缺点五、总结正文：一、什么是自定义串口通信协议自定义串口通信协议是指在串口通信过程中，通过约定好的规则和格式来进行数据传输的一套通信规则。
这套规则通常包括数据格式、传输速率、校验方式等，以便保证数据在传输过程中的准确性和完整性。
在电子设备、计算机外设、通信设备等领域都有广泛的应用。
二、自定义串口通信协议的应用实例以温度采集器与上位机的串行通信协议为例，可以实现温度采集数据上传和上位机控制每路温度测量通的开启功能。
具体的通信协议可以参考如下步骤来实现：首先选择层通信协议设计相应的通信协议，然后编写相关的下位机程序和上位机程序，最后实现通信协议的收发机制。
三、如何实现自定义串口通信协议实现自定义串口通信协议需要以下几个步骤：1.选择合适的硬件层通信协议。
常见的硬件层通信协议有RS-232、RS-485 等。
2.设计数据格式和传输速率。
根据实际需求，确定数据格式（如字节、字符等）和传输速率。
3.实现校验和错误检测。
为了保证数据传输的准确性，需要实现校验和错误检测机制，如奇偶校验、CRC 校验等。
4.编写上下位机程序。
根据通信协议的规则，编写下位机程序（如温度采集器）和上位机程序（如上位计算机）。
5.实现通信协议的收发机制。
通过硬件设备（如串口模块）或软件（如串口通信库）实现通信协议的收发机制。
四、自定义串口通信协议的优缺点优点：1.灵活性高：自定义串口通信协议可以根据实际需求进行设计，具有较高的灵活性。
2.适用范围广：串口通信协议可以应用于各种电子设备、计算机外设、通信设备等领域。
3.实现简单：相对于其他通信协议（如TCPIP），串口通信协议实现较为简单，成本较低。
缺点：1.传输速率有限：串口通信协议的传输速率有限，不适合高速数据传输。
2.抗干扰能力较弱：串口通信协议的抗干扰能力较弱，容易受到环境干扰。
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。
自由口通讯
本章主要讲述在 SKWorkshop（以下简称 SK）组态软件中如何用宏指令编写 自由通讯协议。SK 的自由通讯协议编写主要运用了内部自带的两个函数：
PUTCHARS（发送数据函数）和 GETCHARS（接收数据函数）。编程人员运用这两个函数 可以很方便的编写自己的设备协议。
首先新建一个工程，命名为：自由口通讯；通讯连接设置连接接口：COM1；设备服务 选择：Samkoon NULL PLC(或者建立工程后在连接中更改)，如图 3-1：
}
else
//接收正确
{
LW2=Gdata[0]&0xff;
//数据处理
LB0=0;//处理Fra bibliotek毕，下次进入时发送
PUTCHARS(0,Pdata,0);
//清除缓冲区
}
}
在变量设定表里面建立如下 4 个变量：
LB0：内部地址 LB0，BOOL,读写;
LW0：内部地址 LW0，16 位整数，写；
LW1：内部地址 LW1，16 位整数，写；
//所要发送的数据
Pdata[1]=0x02;
Pdata[2]=0x03;
Pdata[3]=0x04;
PUTCHARS(0,Pdata,4);
//发送函数，发送数据到串口
LB0=1;
//发送完毕，下次进入不发送，等待接收
return;
//退出等待接收
}
else
{
result=GETCHARS(0,Gdata); //接收函数，把接收到的数据存在 Gdata 数组中
图 3-2
图 3-3 下载工程至触摸屏，用串口线连接电脑与触摸屏。电脑端打开串口调试助手， 设置串口参数与触摸屏参数一致。连接成功以后在接收区接收到如图 3-4 所示代 码
modbus自由口协议
modbus自由口协议Modbus自由口协议协议概述Modbus自由口协议是一种通信协议，用于在不同设备之间传输数据。
该协议是基于Modbus协议的扩展，旨在提供更灵活的通信方式。
协议特点•可自定义消息格式和数据类型•支持点对点和多点通信•基于串行或以太网通信方式•简单易用的寻址和寻位功能基本消息格式Modbus自由口协议的消息格式如下：1.起始符：协议定义的起始字符，标识一个消息的起始。
2.设备地址：指定目标设备的地址，用于标识消息的接收方。
3.功能码：指定所需执行的功能。
4.数据：根据功能码的不同，包含不同类型的数据。
5.校验码：用于验证消息的完整性和准确性。
6.结束符：协议定义的结束字符，标识一个消息的结束。
功能码列表以下列出了常用的功能码：•01：读取线圈状态•02：读取输入状态•03：读取保持寄存器•04：读取输入寄存器•05：写单个线圈状态•06：写单个保持寄存器•0F：写多个线圈状态•10：写多个保持寄存器数据类型Modbus自由口协议支持多种数据类型，包括但不限于：•布尔型：表示开关状态，取值为0或1。
•整型：表示带符号的整数。
•无符号整型：表示不带符号的整数。
•浮点型：表示浮点数。
•字符串：表示文本信息。
使用示例以下是使用Modbus自由口协议的示例：1.读取保持寄存器：–设备地址：01–功能码：03–数据：起始地址为2000，连续读取10个寄存器2.写单个线圈状态：–设备地址：02–功能码：05–数据：写入地址为1000的线圈，状态为13.写多个保持寄存器：–设备地址：03–功能码：10–数据：起始地址为3000，写入3个保持寄存器，值分别为100, 200, 300注意事项•在使用Modbus自由口协议时，需根据具体设备的要求进行协议配置和参数设置。
•对于不同类型的数据，需按照协议规定进行正确的解析和处理。
•在通信过程中，应注意消息的完整性和准确性，可使用校验码进行验证。
以上是Modbus自由口协议的基本信息和使用说明。
一个自由口通信编程的实现流程
一个自由口通信编程的实现流程需求：S7-200smart 通过自由口和2台（多台仪表） 通信。
每台仪表的通信数据：一个过程量（只读），5个参数（读写）。
仪表通信协议：自定义协议，消息字符ASCII码模式，写参数时，无返回消息。
轮询要求：过程量优先读取，最快刷新；参数值定时间隔读取，或者上位机指令读取；参数值有变更需求才写入，工作情况：读写参数 均通过上位机画面操作，正常不会出现多台仪表同时出现写请求，存在操作上的时间差。
构想方案：公用变量：站地址变量，通信状态变量，重试次数（超时次数上限/超限认为掉站），掉站恢复时间（掉站后，重试间隔时间）独占变量：写请求状态字节（每个站地址建一个变量）读请求状态字节（每个站地址建一个变量）超时次数（每个站地址建一个变量）掉站标志位（每个站地址建一个变量）*以上“变量”等同于存储地址1，采用站地址轮询策略：轮询到某个站地址时，先读取过程值，再检查写请求状态字节，是否存在写参数请求，若有，写参数通信，更新读请求状态字节，若没写参数请求，再检查读请求状态字节，是否存在读参数请求，若有，读参数通信，如没有，轮询一个站地址。
即每个站的通信次序为 读过程值--- 写一个参数---读一个参数 。
2，超时处理：轮询到某个站地址，读过程值或者读参数 返回数据没有超时，该站地址超时次数清零，若超时，该站地址超时次数加1，轮询下一个站地址。
3，掉站处理及重新询站：某站地址超时次数超过重试次数，判定掉站，掉站标志置位，下次轮询到该站地址，跳过，轮询下一个站地址。
掉站后，经过重试间隔时间，掉站标志复位，依次进入轮询。
4，读/写请求状态字节 及读/写处理状态字节从低位到高位（位0-位4），不用的位均置零，每一位均表示一个参数的读/写请求标志，当状态字节不为0，即表示本站存在读/写请求。
读/写参数时，从低位向高位查检索，查询到第一个“1”位，本次轮询只对这个参数进行读/写。
5，特别的，仪表在接收写参数消息帧时，没有返回消息，因此有写参数时，必须将该参数的读请求标志也置位，同时清除读参数中的其他标志位。
自由口通讯
包头就是起始符，包尾就是结束符校验用的是CRC，校验码有很多种。
包头就是两个字节，两个##，换算成16进制就是23 23包尾是两个&&。
从站收到这样的请求，他先校验包头和包尾然后再接受CRC校验码再分析指令类型和数据段。
把指令类型和数据段叫做有效数据区。
数据段就是FF在这里就是这样定义的。
例：##（包尾0) 01（指令类型）FF(数据段）校验码（根据指令类型和数据段算出来）&&（包尾）把这串数据发出去，但这里没有地址信息，因为是两个设备在通讯，而不是一个主站和多个从站。
对方收到这串指令会判断指令类型，如果是01.就会立即回传实时数据从站格式：从站格式：不能同时发送和接收，因为半双工，也不能同时接收或发送两条。
编程要求：要自由口模式，所以要设成mm=01,要用端口0那就是SMB30，自由口波特率如果是9600波特，那bbb就是010，pp00不校验，一般每个字符都是8位，所以d是0.所以ppdbbbmm=00001001,8421码就是16进制的9，把16#09赋予SMB30.这里没有设的就是起始位跟停止位，在默认条件下，它只支持1个停止位跟1个起始位，如果有的协议要1.5或者2个起始位跟停止位就不行了缓冲区：缓冲区第一个字节是计数，后面就是信息的内容。
下图：TBL是vb500，那就是vb500里面放的我要发送的这串数据有多少个字符或者是字节如果有10个字节，就把10填到vb500，起始符如果有的话，就应该在vb501，往下总共就是10个字节。
接受RCV也一样，有多少字节，图里可以看出可以从vb500里读取，因为是半双工的，发送和接受不能同时进行，所以发送缓冲区和接收缓冲区可以是同一个，如图都是vb500，为了节省内存，当然也可以不是同一个。
接收就比较复杂，接收指令激活以后，会进入接收等待状态一直保持接收等待状态，但如果需要的话，可以给它一个时间，它就认为这次的通讯不成功，过了这个时间就不让它等待了。
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如何编写自由口协议程序,自由口通信的基本步骤
前面以S7-200SMART与英威腾变频器进行自由口通信为例详细讲解了自由口通信的方法及步骤，本文再带大家一起来学习与V20变频器进行自由口通信的程序编写方法。
V20支持标准的modbusRTU协议，真正使用时可以使用modbus通信，本文主要是教大家如何编写自由口协议程序。
总结了一下自由口通信的基本步骤如下：
1.研究弄懂对方的通信协议。
自由口也称自由协议或无协议通信，即通信双方没有共同的通信协议，只能临时根据某一方的协议进行发送和接收数据，以达到交换数据的目的。
那幺意味着每次书写的程序没有固定格式，不仅需要变成人员能掌握程序的编写，还要求编程人员能快速的读懂对方的通信协议。
查阅V20变频器手册得知，FC3 - 读保持寄存器读保持寄存器命令格式：
变频器响应反馈数据格式：
FC6 - 写单一寄存器命令格式：。