2.1 通訊口初始化

SMB30（對于端口0）和SMB130(對于端口1)被用于選擇波特率和校驗類(lèi)型。SMB30和SMB130可讀可寫(xiě)。見(jiàn)表1.

表1.特殊存儲器字節SMB30/SMB130

示例：定義端口0為自由口模式，9600波特率，8位數據位，偶校驗，程序如下圖2.：

圖2.通訊口初始化程序

2.2 發(fā)送數據：

發(fā)送指令XMT能夠發(fā)送一個(gè)字節或多個(gè)字節的緩沖區，最多為255個(gè)。使用邊沿觸發(fā)。

發(fā)送緩沖區格式：第一個(gè)字節為字符個(gè)數，其后為發(fā)送的信息字符。

示例：如果PLC連續發(fā)送2個(gè)字符16#55和16#EE,程序如下圖3.：

圖3.發(fā)送指令程序

示例說(shuō)明：PLC通過(guò)數據塊寫(xiě)入數據。XMT指令中TBL緩沖區首地址VB200寫(xiě)入發(fā)送字符的個(gè)數，VB201和VB202分別寫(xiě)入發(fā)送字符。通訊口波形圖如圖1.

判斷發(fā)送完成的方法

方法一：發(fā)送完成中斷。通過(guò)連接中斷服務(wù)程序到發(fā)送結束事件上，在發(fā)送完緩沖區中的最后一個(gè)字符時(shí)，則會(huì )產(chǎn)生一個(gè)中斷。對通訊口0為中斷事件9，對通訊口1為中斷事件26。連接中斷程序到中斷事件示例如下圖4.：

圖4.建立發(fā)送完成中斷的程序

方法二：發(fā)送空閑位。當port0發(fā)送空閑時(shí)，SM4.5=1。當port1發(fā)送空閑時(shí)，SM4.6=1.

示例：如果PLC斷續的發(fā)送2個(gè)字符16#55和16#EE.

方法一：利用發(fā)送完成中斷，在主程序中建立中斷事件，執行XMT發(fā)送16#55,發(fā)送完成后，進(jìn)入發(fā)送完成中斷程序中，執行XMT發(fā)送16#EE。波形圖如圖5.

圖5.字符波形圖

方法二：利用發(fā)送空閑位。當執行XMT發(fā)送完16#55后，利用SM4.5/4.6的上升沿（確保發(fā)送的字符幀發(fā)送完成），往XMT的TBL緩沖區寫(xiě)入新字符16#EE，并再次觸發(fā)發(fā)送。波形圖如圖6.

圖6.字符波形圖

兩種方法均斷續發(fā)送字符，即兩個(gè)字符之間有空閑狀態(tài)。注意：由于SM4.5/4.6的使用受程序掃描周期的影響，編程中推薦使用發(fā)送完成中斷。

Break斷點(diǎn)

Break狀態(tài)：持續以當前波特率傳輸16位數據，且一直維持"0"狀態(tài)。

產(chǎn)生方式：把字符數設置為0并執行XMT指令，可以產(chǎn)生一個(gè)Break狀態(tài)。

Break用途：可以作為接收的起始條件。

示例：通過(guò)XMT指令發(fā)送一個(gè)Break斷點(diǎn)。偶校驗，8個(gè)數據位，9.6K。程序如下圖7.：

圖7.發(fā)送一個(gè)斷點(diǎn)的程序

Break狀態(tài)的波形圖如下圖8.

圖8.一個(gè)斷點(diǎn)波形圖

如果通過(guò)接收方為上位機或者S7-200PLC，那么它們接收到的字符為16#00.

那么通過(guò)發(fā)送一個(gè)Break斷點(diǎn)接收到的16#00與發(fā)送一個(gè)字符幀16#00有什么不同呢？Break狀態(tài)是傳輸16位數據一直為0。而發(fā)送一個(gè)字符16#00（幀格式為1個(gè)起始位，8個(gè)數據位，偶校驗和停止位）則傳輸11位該字符幀。如下圖9.

圖9.一個(gè)斷點(diǎn)和字符0的波形圖

2.3 接收數據

接收指令RCV能夠接收一個(gè)字節或多個(gè)字節的緩沖區，最多為255個(gè)。使用邊沿觸發(fā)或第一個(gè)掃描周期觸發(fā)。

接收緩沖區格式：第一個(gè)字節表示接收的字符個(gè)數，其后為接收的信息字符。

RCV使能會(huì )將TBL緩沖區中的字符個(gè)數清零。

示例：如果發(fā)送方給PLC發(fā)送2個(gè)字符16#55和16#EE,PLC的接收程序如下圖10.：

圖10.接收指令程序

示例說(shuō)明：RCV指令TBL緩沖區的首地址VB200保存的是接收字符個(gè)數，其后是信息字符。

判斷接收完成的方法：

方法一：接收完成中斷。通過(guò)連接中斷服務(wù)程序到接收信息完成事件上，在接收完緩沖區中的最后一個(gè)字符時(shí)，則會(huì )產(chǎn)生一個(gè)中斷。對端口0為中斷事件23，對端口1為中斷事件24。連接中斷程序到中斷事件示例如下圖11.：

圖11.建立接收完成中斷的程序

方法二：接收狀態(tài)字節。SMB86(port0)，SMB186（port1）。

當接收狀態(tài)字節為0，表示接收正在進(jìn)行。

當接收狀態(tài)字節不為0，表示接收指令未被激活或者已經(jīng)被中止。見(jiàn)下表2.

表2.接收狀態(tài)字節SMB86(port0)/SMB186(port1)

接收指令起始和結束條件

接收指令使用接收信息控制字節(SMB87或SMB187)中的位來(lái)定義信息起始和結束條件。必須為接收信息功能操作定義一個(gè)起始條件和一個(gè)結束條件（最大字符數）。如下圖12.

圖12.接收控制字節SMB87(port0)/SMB187(port1)

接收指令起始條件

接收指令支持幾種起始條件：

1.空閑線(xiàn)檢測

定義：在傳輸線(xiàn)上一段安靜或空閑的時(shí)間。

當接收指令執行時(shí)，接收信息對空閑線(xiàn)時(shí)間進(jìn)行檢測。在空閑線(xiàn)時(shí)間到之前接收的字符，被忽略且按照SMW90/190給定的時(shí)間重新啟動(dòng)空閑線(xiàn)定時(shí)器。在空閑線(xiàn)時(shí)間到之后，接收的字符存入信息緩沖區。

空閑時(shí)間的典型值為在指定波特率下傳輸3個(gè)字符的時(shí)間。

示例：PLC接收的起始條件定義為空閑線(xiàn)檢測（設置SMB87中的il=1,sc=0,bk=0，空閑線(xiàn)超時(shí)時(shí)間SMW90=10ms）;接收的結束條件定義為最大字符個(gè)數SMB94=10。程序如下圖13.

圖13.空閑線(xiàn)檢測程序

示例說(shuō)明：

（紫色部分：）當啟動(dòng)接收指令后，PLC對空閑線(xiàn)時(shí)間進(jìn)行檢測，如果在SMW90中設定的空閑線(xiàn)時(shí)間到之前，已經(jīng)接收到了字符1，則字符1被忽略，并且按照SMW90中設定的時(shí)間重新啟動(dòng)空閑定時(shí)器。

（橙色部分：）同樣的，如果在SMW90中設定的空閑線(xiàn)時(shí)間到之前，已經(jīng)接收到了字符2，則字符2也被忽略且空閑線(xiàn)定時(shí)器重新啟動(dòng)。

（綠色部分：）如果在SMW90中設定的空閑線(xiàn)時(shí)間到之后，接收到字符3，則字符3作為第一個(gè)信息字符存入接收緩沖區。見(jiàn)下圖14.

圖14.用空閑時(shí)間檢測來(lái)啟動(dòng)接收指令

2.起始字符檢測

當接收到SMB88/188指定起始字符后，接收信息功能將起始字符作為信息的第一個(gè)字符存入接收緩沖區。

起始字符之前的字符被忽略，起始字符和其后的所有字符存入接收緩沖區。

示例：PLC接收的起始條件定義為起始字符檢測（設置SMB87中的il=0,sc=1,bk=0，起始字符SMB88=16#55);接收的結束條件定義為最大字符個(gè)數SMB94=4。程序如下圖15.

圖15.起始字符檢測程序

示例說(shuō)明：PLC接收總線(xiàn)上傳來(lái)的一串字符，16#01、16#02、16#03、16#55、16#AA、16#BB、16#CC，當PLC檢測到起始字符16#55后，開(kāi)始接收并將16#55作為第一個(gè)信息字符存入接收緩沖區，起始字符之前的3個(gè)字符被忽略。如下圖16.

圖16.用起始字符檢測來(lái)啟動(dòng)接收指令

3.空閑線(xiàn)和起始字符

接收指令執行時(shí)，先檢測空閑線(xiàn)條件，在空閑線(xiàn)條件滿(mǎn)足后，檢測起始字符。如果接收的字符不是起始字符，則重新檢測空閑線(xiàn)條件。

在空閑線(xiàn)條件滿(mǎn)足和接收到起始字符之前接收的字符被忽略。起始字符和字符串一起存入緩沖區。

適用于通訊連接線(xiàn)上有多個(gè)設備的情況。

示例：PLC接收的起始條件定義為空閑線(xiàn)和起始字符（設置SMB87中的il=1，sc=1，bk=0,空閑線(xiàn)檢測時(shí)間SMW90=10ms，起始字符SMB88=16#55），結束條件為最大字符個(gè)數2.

示例說(shuō)明：PLC接收總線(xiàn)上傳來(lái)的數據，分幾種情況:

當空閑線(xiàn)條件不滿(mǎn)足，即使空閑后出現起始字符，PLC也不開(kāi)始接收。如圖17.

圖17.

當PLC先檢測到起始字符，再檢測到空閑線(xiàn)條件滿(mǎn)足，PLC不啟動(dòng)接收?；蛘弋擯LC檢測到空閑線(xiàn)條件滿(mǎn)足后，接收到除起始字符之外的任意字符，PLC也不啟動(dòng)接收。如圖18.

圖18.

只有當PLC檢測空閑線(xiàn)條件滿(mǎn)足后，接收到起始字符，PLC才啟動(dòng)接收，在空閑線(xiàn)條件滿(mǎn)足和接收到起始字符之前接收的字符被忽略。起始字符和字符串一起存入緩沖區，緩沖區首地址VB200。如圖19.

圖19.用空閑線(xiàn)和起始字符來(lái)啟動(dòng)接收指令

4.斷點(diǎn)檢測

大于一個(gè)完整字符傳輸時(shí)間的一段時(shí)間內，接收數據一直為0.

在斷點(diǎn)之前接收的字符被忽略，在斷點(diǎn)之后接收的字符存入信息緩沖區。

示例：PLC接收的起始條件定義為斷點(diǎn)檢測（設置SMB87中的il=0，sc=0，bk=1），結束條件為最大字符個(gè)數8。

示例說(shuō)明：PLC接收總線(xiàn)上傳來(lái)的一串字符和斷點(diǎn)，依次為16#0016#00(連續的兩個(gè)字符間沒(méi)有空閑)、16#0016#00（斷續的兩個(gè)字符間有空閑）、第一個(gè)Break斷點(diǎn)、16#55、第二個(gè)Break斷點(diǎn)、16#EE。當PLC檢測到第一個(gè)斷點(diǎn)狀態(tài)后，啟動(dòng)接收，接收的字符存入信息緩沖區（第二個(gè)斷點(diǎn)），第一個(gè)斷點(diǎn)之前的字符被忽略。接收緩沖區起始地址為VB200。如下圖20.

圖20.用斷點(diǎn)檢測來(lái)啟動(dòng)接收指令

5.斷點(diǎn)和起始字符

在斷點(diǎn)條件滿(mǎn)足后，檢測起始字符。

在斷點(diǎn)條件滿(mǎn)足后，如果收到除起始字符外的任意字符，重新檢測新的斷點(diǎn)。

在滿(mǎn)足斷點(diǎn)和起始字符之前接收的字符將被忽略，起始字符和字符串一起存入信息緩沖區。

示例：PLC接收的起始條件定義為斷點(diǎn)和起始字符（設置il=0,sc=1,bk=1,起始字符SMB88=16#55)。結束條件為最大字符個(gè)數8.

示例說(shuō)明：PLC接收總線(xiàn)上傳來(lái)的一串字符和斷點(diǎn)，依次為16#55、break、16#AA、16#55、break、16#55、16#EE、16#FF. 分幾種情況理解：

當PLC先檢測到起始字符再檢測到斷點(diǎn)，PLC不啟動(dòng)接收。（SC+BK）

當PLC檢測到斷點(diǎn)后，接收到除起始字符外的任意字符，PLC不啟動(dòng)接收。（BK+Char+SC）

只有當PLC檢測到斷電后，緊接著(zhù)檢測到起始字符，才啟動(dòng)接收并且將起始字符和字符串一同存入信息緩沖區，斷點(diǎn)和起始字符之前接收的字符將被忽略。（BK+SC）如圖21.

圖21.用斷點(diǎn)和起始字符檢測來(lái)啟動(dòng)接收指令

6.任意字符。

任意字符接收是空閑線(xiàn)檢測的特例。

設置方式：il=1，sc=0,bk=0,空閑線(xiàn)時(shí)間SMW90/190=0。

接收指令一執行，立即接收任意字符，并把所有接收字符存入信息緩沖區。

允許使用信息定時(shí)器監控接收是否超時(shí)。當接收指令執行時(shí)，信息定時(shí)器啟動(dòng)，如果沒(méi)有其他終止條件滿(mǎn)足，信息定時(shí)器超時(shí)會(huì )接收接收功能。

接收指令結束條件

接收指令支持以下一種或幾種組合的結束條件：

1.結束字符檢測

在起始條件之后，接收指令檢查接收的所有字符，如果檢測到結束字符，則將其存入緩沖區，結束接收。

示例：PLC接收的結束條件定義為結束字符檢測（設置SMB87中的ec=1，定義結束字符SMB89=16#55），接收起始條件定義為起始字符檢測(起始字符16#AA)。

示例說(shuō)明：PLC接收總線(xiàn)上傳來(lái)的一串字符，依次為16#AA、16#BB、16#CC、16#55、16#EE、16#FF。當PLC檢測到起始字符16#AA后，啟動(dòng)接收，當檢測到結束字符16#55后，結束接收并將接收的所有字符存入信息緩沖區。如下圖22.

圖22.用結束字符檢測來(lái)結束接收指令

2.字符間隔定時(shí)器

字符間隔時(shí)間定義：從一個(gè)字符的結尾（停止位）到下一個(gè)字符的結尾（停止位）之間的時(shí)間。

接收到字符后，字符間隔定時(shí)器重新啟動(dòng)。

兩個(gè)字符之間的間隔時(shí)間超過(guò)SMW92/192則結束接收。

示例：PLC接收的結束條件定義為字符間隔定時(shí)器（設置SMB87中的c/m=0，tmr=1,信息超時(shí)時(shí)間SMW92），接收起始條件定義為起始字符檢測。

示例說(shuō)明：PLC接收總線(xiàn)上傳來(lái)的一串字符，當PLC滿(mǎn)足接收條件后啟動(dòng)接收，接收完一個(gè)字符的停止位后，重新啟動(dòng)字符間隔定時(shí)器，如果檢測到下一個(gè)字符幀停止位時(shí)SMW92時(shí)間未到，則重新啟動(dòng)字符間隔定時(shí)器，如果當SMW92時(shí)間到時(shí)還未檢測到下一個(gè)字符幀的停止位，則結束接收。如下圖23.

圖23.用字符間隔定時(shí)器來(lái)結束接收指令

3.信息定時(shí)器

當接收啟動(dòng)條件一滿(mǎn)足，信息定時(shí)器就啟動(dòng)，當時(shí)間超過(guò)SMW92/192指定的時(shí)間，信息定時(shí)器時(shí)間到結束接收。

示例：PLC接收的結束條件定義為信息定時(shí)器（設置SMB87中的c/m=1，tmr=1,信息超時(shí)時(shí)間SMW92），接收起始條件定義為起始字符檢測。

示例說(shuō)明：PLC接收總線(xiàn)上傳來(lái)的一串字符，當PLC滿(mǎn)足接收條件后啟動(dòng)接收，信息定時(shí)器啟動(dòng)，當SMW92時(shí)間到時(shí)，結束接收。如圖24.

圖24.用信息定時(shí)器來(lái)結束接收指令

4.最大字符計數

當接收字符個(gè)數達到或超過(guò)最大字符個(gè)數(SMB94/SMB194)，接收功能結束。

由于接收指令需要知道接收信息的最大長(cháng)度，以保證信息緩沖區之后的數據不被覆蓋，所以即使不被用作接收結束條件，也必須指定最大字符個(gè)數。

如果沒(méi)有指定最大字符個(gè)數，則SM86.6/186.6=1(輸入參數錯誤或丟失啟動(dòng)或結束條件)

5.校驗結束

當接收字符的同時(shí)出現硬件信號校驗錯誤時(shí)，接收指令會(huì )自動(dòng)結束。

只有在SMB30/130中使能校驗位，才有可能出現校驗錯誤。沒(méi)有辦法禁止此功能。

6.用戶(hù)結束。

通過(guò)程序結束接收功能：將SM87.7或SM187.7置為0，且需邊沿觸發(fā)RCV接收指令。

以上內容是通過(guò)發(fā)送和接收指令實(shí)現S7-200PLC的自由口通訊。另外，S7-200PLC還提供了通訊口字符接收中斷功能。見(jiàn)下文。

 如何人為結束RCV接收狀態(tài)？

接收指令控制字節（SMB87/SMB187）的en位可以用來(lái)允許/禁止接收狀態(tài)?？梢栽O置SM87.7/SM187.7為"0"，然后對此端口執行RCV指令，即可結束RCV指令。

 

字符中斷

使用字符中斷方式接收數據，接收每個(gè)字符時(shí)都會(huì )產(chǎn)生中斷。在執行與接收字符事件相連的中斷程序前，接收的字符存入SMB2寄存器中，校驗狀態(tài)存入SM3.0。 SMB2、SM3.0都是只讀的。

Port0/Port1共用SMB2/SMB3。Port0對應于中斷事件8。Port1對應于中斷事件25。

SMB2使用條件：RCV指令不使能，通訊端口為自由口模式，且建立中斷事件8/25。

字符中斷使用方法：

以端口0接收字符為例：如圖25.

圖25.字符中斷程序

當CPU通過(guò)端口0接收到一個(gè)字符后，會(huì )將該字符存入接收字符緩沖區SMB2，然后進(jìn)入相連接的中斷程序中。

注意：對于這段程序，如果在中斷程序中不作任何編程，那么當CPU接收n個(gè)字符時(shí)，中斷程序將被執行n次，SMB2寄存器存儲接收到的最后一個(gè)字符。

如上位機通過(guò)串口調試軟件給CPU發(fā)送3個(gè)字符16#AA、16#BB和16#CC，如下圖26.

圖26.通過(guò)串口調試軟件發(fā)送字符

那么與接收字符事件相連的中斷程序將被執行3次，SMB2中只能保存最后一個(gè)接收到的字符16#CC。如下圖27.

圖27.狀態(tài)表監控SMB2

 用SMB接收多個(gè)字符，如何編程？

由于SMB2只能存儲一個(gè)字符（一個(gè)字節），如果要想接受多個(gè)字符，則應當在CPU接收下一個(gè)字符之前，在中斷程序中通過(guò)指針編程將SMB2中存儲的字符移出來(lái)，以便下一次接收字符。以一個(gè)例程說(shuō)明：如圖28.

圖28.接收多個(gè)字符的程序

VD0作為地址指針指向VB100，當端口0接收到第一個(gè)字符，將第一個(gè)字符存入SMB2，進(jìn)入接收中斷，將SMB2中的字符復制到指針VD0指向的地址字節VB100中，指針地址加1，VD0指向下一個(gè)字節VB101。當接收第二

個(gè)字符，將字符存入SMB2，進(jìn)入接收中斷，將SMB2中的第二個(gè)字符復制到指針VD0指向的地址字節VB101中，指針地址加1，VD0指向下一個(gè)字節VB102。當接收第三個(gè)字符時(shí)以此類(lèi)推。

另外，如果需要接收n個(gè)字符就結束接收，或者需要接收n個(gè)字符后循環(huán)接收，可以在中斷程序中設置一個(gè)標志位，下面我們試舉例說(shuō)明：

例程1，接收到5個(gè)字符就結束接收的程序：如圖29.

圖29.程序

例程2，接收到5個(gè)字符后循環(huán)接收的程序：如圖30.

圖30.程序

注意，程序中的的指針不要選擇累加器AC，因為累加器不能在主程序和中斷程序中傳遞參數。

 字符中斷和RCV指令之間有什么關(guān)系？

簡(jiǎn)單地說(shuō)，當RCV指令使能時(shí)，接收字符不進(jìn)入SMB緩沖區。

分析實(shí)驗如下：

在主程序中我們既定義PLC執行RCV接收指令的起始結束條件（起始條件為起始字符16#AA，結束條件為結束字符16#BB），又建立字符中斷事件8，上升沿條件觸發(fā)RCV指令。

上位機通過(guò)串口調試軟件給CPU發(fā)送字符。如圖31.。

圖31.通過(guò)串口調試軟件發(fā)送字符

程序如下圖32.：

圖32.測試程序

狀態(tài)表監控結果：如下圖33.

圖33.狀態(tài)表監控結果

結論：

當RCV指令不觸發(fā)的話(huà)，接收字符只進(jìn)入SMB2緩沖區，不進(jìn)入RCV指令的接收緩沖區。

當RCV指令觸發(fā)后，滿(mǎn)足CPU接收的起始和結束條件的字符存入RCV指令對應的TBL緩沖區。起始條件之前的字符既不存入RCV緩沖區，也不存入SMB2緩沖區。結束條件之后接收到的字符，存入SMB2緩沖區。

 

2.4 自由口通信例程

為了更好的理解自由口的編程，可參考下面的例程。

該例程涉及到兩臺S7-200PLC，其中發(fā)送方向接收方發(fā)送數據，接收方接收到數據后再給發(fā)送方發(fā)送數據，如此往復。

發(fā)送方例程

自由口發(fā)送方程序：先發(fā)送3個(gè)字符'a'、'b'、'c' 到接收方，然后轉為接收狀態(tài)，接收到對方的3個(gè)字符'1'、'2'、'3' 后重新啟動(dòng)發(fā)送指令，將'd'、'e'、'f' 發(fā)送到接收方后再啟動(dòng)接收，隨后收到3個(gè)字符'4'、'5'、'6'。然后重復上述過(guò)程。

接收方例程

自由口接收方程序：先接收3個(gè)字符'a'、'b'、'c' ，然后轉為發(fā)送，給對方發(fā)出3個(gè)字符'1'、'2'、'3' 后重新啟動(dòng)接收指令，待收到'd'、'e'、'f' 后重新啟動(dòng)發(fā)送指令，發(fā)出3個(gè)字符'4'、'5'、'6'后再次轉為接收狀態(tài)。然后重復上述過(guò)程。

注意：此指令庫/程序的作者和擁有者對于該軟件的功能性和兼容性不負任何責任。使用該軟件的風(fēng)險完全由用戶(hù)自行承擔。由于它是免費的，所以不提供任何擔保，錯誤糾正和熱線(xiàn)支持，用戶(hù)不必為此聯(lián)系西門(mén)子技術(shù)支持與服務(wù)部門(mén)。

 需要定時(shí)向通信對象發(fā)送消息并等待回復的消息，如果因故消息沒(méi)有正常接收，下次無(wú)法發(fā)送消息怎么辦？

可以在開(kāi)始發(fā)送消息時(shí)加上人為中止RCV指令的程序。

 自由口通信中，主站向從站發(fā)送數據，為何收到多個(gè)從站的混亂響應？

這說(shuō)明從站沒(méi)有根據主站的要求發(fā)送消息。有多個(gè)從站的通信網(wǎng)絡(luò )中，從站必須能夠判斷主站的消息是不是給自己的，這需要從站的通信程序中有必要的判斷功能。

RS-485串行通信標準采用平衡信號傳輸方式，或者稱(chēng)為差動(dòng)模式。平衡傳輸方式可以有效地抑制傳輸過(guò)程中干擾。

平衡方式采用一對導線(xiàn)，利用兩根導線(xiàn)間的電壓差傳輸傳輸信號。這兩根導線(xiàn)被命名為A（TxD/RxD-）和B（TxD/RxD+）。當B的電壓比A高時(shí)，認為傳輸的是邏輯"高"電平；當B的電壓比A低時(shí)，認為傳輸的是邏輯"低"電平信號。能夠有效工作的差動(dòng)電壓范圍十分寬廣，可以從零點(diǎn)幾伏到接近十伏。

RS-485通信端口可以做到很高的通信速率，較長(cháng)的通信距離，以及并聯(lián)連接多個(gè)端口。

 平衡通信方式能否有效工作受到共模電壓差的影響。RS-485接口的兩根導線(xiàn)相對于通信對象信號地的電壓差就是共模電壓。非電氣隔離的RS-485接口能在一定的范圍內抵抗共模電壓對通信的干擾。

S7-200 CPU通信口的共模抑制電壓是12V。所以對于這類(lèi)非隔離型的RS-485端口，保證通信口之間的信號地等電位非常重要，最好將它們連接在一起（并不是說(shuō)一定要接地）。

S7-200系統中的RS-485端口是半雙工的，不能同時(shí)發(fā)送和接收信號。

在S7-200系統中，選擇合適的通信設備，可以做到波特率從1200到12M，單段距離1000m，單段站點(diǎn)32個(gè)的通信網(wǎng)絡(luò )。通過(guò)中繼器，RS-485電氣網(wǎng)絡(luò )還可以擴展通信距離，增加通信站點(diǎn)。詳情請參考《S7-200系統手冊》關(guān)于通信的專(zhuān)門(mén)一章。

雖然常見(jiàn)的RS-485通信器件在電氣性能上基本一致，但物理接口卻五花八門(mén)，沒(méi)有統一的規定。

3.1 通信口引腳定義

表3. S7-200 CPU通信口引腳定義：

CPU插座(9針母頭)	引腳號	PROFIBUS名稱(chēng)	Port0/Port1（端口0/端口1）引腳定義
	1	屏蔽	機殼接地（與端子PE相同）/屏蔽
	2	24V返回	邏輯地（24V公共端）
	3	RS-485信號 B	RS-485信號 B 或 TxD/RxD +
	4	發(fā)送請求	RTS（TTL）
	5	5V返回	邏輯地（5V公共端）
	6	＋5V	＋5V，通過(guò)100 Ohm電阻
	7	＋24V	＋24V
	8	RS-485信號 A	RS-485信號 A 或 TxD/RxD -
	9	不用	10位協(xié)議選擇（輸入）
	金屬殼	屏蔽	機殼接地（與端子PE相同）/與電纜屏蔽層連通

上表中，3和8為RS-485信號，它們的背景顏色與PROFIBUS電纜、PROFIBUS網(wǎng)絡(luò )插頭上的顏色標記一致。通信端口可以從2和7向外供24V直流電源。

 注意：

• CPU通信口上的2、5針在內部是連通的，并且它們和CPU上的傳感器電源（＋24V）的M也是連通的
• 通信口插座的金屬殼、1號針，與CPU接線(xiàn)端子上的電源部分的PE導通，而與上述的M不通
• 擁有兩個(gè)通信口的CPU，其Port0、Port1的2、5針相通，也與M連通

3.2 RS-485網(wǎng)絡(luò )的硬件組成

在S7-200系統中，無(wú)論是組成PPI、MPI還是RPOFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò )，用到的主要部件都是一樣的：

• 1.PROFIBUS電纜：電纜型號有多種，其中最基本的是PROFIBUS FC（Fast Connect快速連接）Standard電纜（訂貨號6XV1 830-0EH10）
• 2.PROFIBUS網(wǎng)絡(luò )連接器：網(wǎng)絡(luò )連接器也有多種形式，如出線(xiàn)角度不同等等

連接網(wǎng)絡(luò )連接器

A. 電纜和剝線(xiàn)器。使用FC技術(shù)不用剝出裸露的銅線(xiàn)。

圖34. 剝好一端的PROFIBUS電纜與快速剝線(xiàn)器（FCS，訂貨號6GK1905-6AA00）。

B. 打開(kāi)PROFIBUS網(wǎng)絡(luò )連接器。首先打開(kāi)電纜張力釋放壓塊，然后掀開(kāi)芯線(xiàn)鎖。

圖35. 打開(kāi)的PROFIBUS連接器

C. 去除PROFIBUS電纜芯線(xiàn)外的保護層，將芯線(xiàn)按照相應的顏色標記插入芯線(xiàn)鎖，再把鎖塊用力壓下，使內部導體接觸。應注意使電纜剝出的屏蔽層與屏蔽連接壓片接觸。

圖36. 插入電纜

 由于通信頻率比較高，因此通信電纜采用雙端接地。電纜兩頭都要連接屏蔽層。

D. 復位電纜壓塊，擰緊螺絲，消除外部拉力對內部連接的影響。

網(wǎng)絡(luò )連接器

網(wǎng)絡(luò )連接器主要分為兩種類(lèi)型：帶和不帶編程口的。不帶編程口的插頭用于一般聯(lián)網(wǎng)，帶編程口的插頭可以在聯(lián)網(wǎng)的同時(shí)仍然提供一個(gè)編程連接端口，用于編程或者連接HMI等。

圖37. 左側為不帶編程口的網(wǎng)絡(luò )連接器（訂貨號：6ES7 972-0BA52-0XA0）
右側的是帶編程口的網(wǎng)絡(luò )連接器（訂貨號：6ES7 972-0BB52-0XA0）

線(xiàn)型網(wǎng)絡(luò )結構

通過(guò)PROFIBUS電纜連接網(wǎng)絡(luò )插頭，構成總線(xiàn)型網(wǎng)絡(luò )結構。

圖38. 總線(xiàn)型網(wǎng)絡(luò )連接

在上圖中，網(wǎng)絡(luò )連接器A、B、C分別插到三個(gè)通信站點(diǎn)的通信口上；電纜a把插頭A和B連接起來(lái)，電纜b連接插頭B和C。線(xiàn)型結構可以照此擴展。

注意圓圈內的"終端電阻"開(kāi)關(guān)設置。網(wǎng)絡(luò )終端的插頭，其終端電阻開(kāi)關(guān)必須放在"ON"的位置；中間站點(diǎn)的插頭其終端電阻開(kāi)關(guān)應放在"OFF"位置。

終端電阻和偏置電阻

一個(gè)正規的RS-485網(wǎng)絡(luò )使用終端電阻和偏置電阻。在網(wǎng)絡(luò )連接線(xiàn)非常短、臨時(shí)或實(shí)驗室測試時(shí)也可以不使用終端和偏置電阻。

• 1.  終端電阻：在線(xiàn)型網(wǎng)絡(luò )兩端（相距最遠的兩個(gè)通信端口上），并聯(lián)在一對通信線(xiàn)上的電阻。根據傳輸線(xiàn)理論，終端電阻可以吸收網(wǎng)絡(luò )上的反射波，有效地增強信號強度。兩個(gè)終端電阻并聯(lián)后的值應當基本等于傳輸線(xiàn)在通信頻率上的特性阻抗
• 2.  偏置電阻：偏置電阻用于在電氣情況復雜時(shí)確保A、B信號的相對關(guān)系，保證"0"、"1"信號的可靠性

 西門(mén)子的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò )連接器已經(jīng)內置了終端和偏置電阻，通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)方便地接通或斷開(kāi)。終端和偏置電阻的值完全符合西門(mén)子通信端口和PROFIBUS電纜的要求。
 合上網(wǎng)絡(luò )中網(wǎng)絡(luò )插頭的終端電阻開(kāi)關(guān)，可以非常方便地切斷插頭后面的部分網(wǎng)絡(luò )的信號傳輸。

 與其他設備通信時(shí)（采用PROFIBUS電纜），對方的通信端口可能不是D-SUB9針型的，或者引腳定義完全不同。如西門(mén)子的MM4x0變頻器，RS-485通信口采用端子接線(xiàn)形式，這種情況下需要另外連接終端電阻，西門(mén)子可以提供一個(gè)比較規整的外接電阻。對于其他設備，可以參照《S7-200系統手冊》上的技術(shù)數據制作。

 西門(mén)子網(wǎng)絡(luò )插頭中的終端電阻、偏置電阻的大小與西門(mén)子PROFIBUS電纜的特性阻抗相匹配，強烈建議用戶(hù)配套使用西門(mén)子的PROFIBUS電纜和網(wǎng)絡(luò )插頭?？梢员苊庠S多麻煩。

 記住聯(lián)網(wǎng)的格言：你糊弄它，它就糊弄你！

3.3 通信有關(guān)注意事項（硬件）

硬件對能否正常通信有決定性的影響，如果硬件條件不能滿(mǎn)足，采取其他措施往往不能從根本上改善通信中的問(wèn)題。

 記住聯(lián)網(wǎng)的格言：你糊弄它，它就糊弄你！

應當注意：

• 使用符合要求的硬件（電纜、插頭），并按規范制作
  S7-200系統中用到的電纜、插頭等都有特定的要求，強烈建議使用西門(mén)子的電纜和附件。
   參看通信硬件
  
• 保持通信端口（驅動(dòng)電路）之間的共模電壓差在一定范圍內
  對于非隔離的通信口（如CPU上的通信口），保證它們之間等電位非常重要。在S7-200 CPU聯(lián)網(wǎng)時(shí)，可以將所有CPU模塊的傳感器電源輸出的L+/M中的M端子，用導線(xiàn)串接起來(lái)。在S7-200 CPU與變頻器通信時(shí)，要將所有變頻器通信端口的M（在西門(mén)子MM4x0系列是二號端子）連接起來(lái)，并與CPU上的傳感器電源M連接。
  
• 電磁干擾
  電磁環(huán)境的好壞及采取的應對措施，對于通信的可靠性非常重要。例如，通信電纜不應與動(dòng)力電纜平行放置，距離過(guò)近；變頻器輸出動(dòng)力電纜，如果沒(méi)有選用屏蔽電纜，對通信的干擾就非常大；220V供電的CPU，如果電源與變頻器輸入側電源共用，高頻干擾的影響也非常大……
   屏蔽（PE）端的連接。注意所有CPU或者EM277模塊上PE（保護接地）端子必須連接到大地、或者柜殼上。否則電纜的屏蔽層等于沒(méi)有用。
   西門(mén)子有一本《西門(mén)子自動(dòng)化與驅動(dòng)產(chǎn)品符合電磁兼容規則的安裝規范手冊》，很有價(jià)值，如果需要可致電西門(mén)子技術(shù)支持熱線(xiàn)索取其電子版本，或者直接到以下網(wǎng)址下載：
  http://www.ad.siemens.com.cn/service/e-training/micro

 新的PC/PPI電纜能否支持自由口通信？

新的RS-232/PPI電纜（6ES7 901-3CB30-0XA0）可以支持自由口通信；但需要將DIP開(kāi)關(guān)5設置為"0"，并且設置相應的通信速率。

新的USB/PPI電纜（6ES7 901-3DB30-0XA0）不能支持自由口通信。

 已經(jīng)用于自由口的通信口，是否可以連接操作面板（HMI）？

不能。

可以使用具有兩個(gè)通信口的CPU，或者使用EM277擴展HMI連接口。如果是其他廠(chǎng)商的HMI，須咨詢(xún)他們。

 通過(guò)工作在自由口模式下的通信口如何給PLC下載程序？

需要先通過(guò)CPU本體的模式開(kāi)關(guān)將CPU設置為STOP模式后，再通過(guò)該通信口進(jìn)行下載。