SMART 200 PLC 自由口通信問題

時間：2020-01-05

作者：青島拓森自動化設備有限公司

S7-200 SMART CPU 本體集成的RS485通信口和擴展信號板（RS485/RS232）可以設置為自由口模式。選擇自由口模式后，用戶程序就可以完全控制通信端口的操作，通信協議也完全受用戶程序控制。

S7-200 SMART CPU 本體集成的通信口在電氣上是標準的RS-485半雙工串行通信口。此串行字符通信的格式可以包括：

一個起始位

7或8位字符（數據字節(jié)）

一個奇/偶校驗位，或者沒有校驗位

一個停止位

自由口通信速波特率可以設置為1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600或115200。

凡是符合這些格式的串行通信設備，理論上都可以和S7-200 SMART CPU通信。

自由口模式可以靈活應用。Micro/WIN SMART的兩個指令庫（USS和Modbus RTU）就是使用自由口模式編程實現的。

自由口通信要點

應用自由口通信首先要把通信口定義為自由口模式，同時設置相應的通信波特率和上述通信格式。用戶程序通過特殊存儲器SMB30（對端口0 即 CPU 本體集成 RS485 口）、SMB130（對端口1 即通信信號板）控制通信口的工作模式。

CPU通信口工作在自由口模式時，通信口就不支持其他通信協議（比如PPI）。
通信口的工作模式，是可以在運行過程中由用戶程序重復定義的。

自由口通信的指令是發(fā)送（XMT）和接收（RCV）指令。自由口通信常用的中斷有“接收指令結束中斷”、“發(fā)送指令結束中斷”，以及字符接收中斷。用戶程序不能直接控制通信芯片而必須通過操作系統。用戶程序使用通信數據緩沖區(qū)和特殊存儲器與操作系統交換相關的信息。

XMT和RCV指令的數據緩沖區(qū)類似，起始字節(jié)為需要發(fā)送的或接收的字符個數，隨后是數據字節(jié)本身。如果接收的消息中包括了起始或結束字符，則它們也算數據字節(jié)。

調用XMT和RCV指令時只需要*通信口和數據緩沖區(qū)的起始字節(jié)地址。

XMT和RCV指令與網絡上通信對象的“地址”無關，而僅對本地的通信端口操作。如果網絡上有多個設備，消息中必然包含地址信息；這些包含地址信息的消息才是XMT和RCV指令的處理對象。
由于S7-200 SMART的通信端口是半雙工RS-485芯片，XMT指令和RCV指令不能同時有效。

XMT和RCV指令

XMT（發(fā)送）指令的使用比較簡單。RCV（接收）指令所需要的控制稍多一些。

RCV指令的基本工作過程為：

在邏輯條件滿足時，啟動（一次）RCV指令，進入接收等待狀態(tài)

監(jiān)視通信端口，等待設置的消息起始條件滿足，然后進入消息接收狀態(tài)

如果滿足了設置的消息結束條件，則結束消息，然后退出接收狀態(tài)

所以，RCV指令啟動后并不一定就接收消息，如果沒有讓它開始消息接收的條件，就一直處于等待接收的狀態(tài)；如果消息始終沒有開始或者結束，通信口就一直處于接收狀態(tài)。這時如果嘗試執(zhí)行XMT指令，就不會發(fā)送任何消息。

所以確保不同時執(zhí)行XMT和RCV非常重要，可以使用發(fā)送完成中斷和接收完成中斷功能，在中斷程序中啟動另一個指令。

在《S7-200 SMART 系統手冊》中關于XMT和RCV指令的使用有一個例子。這個例子非常經典，強烈建議學習自由口通信時先做通這個例子。

字符接收中斷

S7-200 SMART CPU提供了通信口字符接收中斷功能，通信口接收到字符時會產生一個中斷，接收到的字符暫存在特殊存儲器SMB2中。通信口Port0和Port1共用SMB2，但兩個口的字符接收中斷號不同。

每接收到一個字符，就會產生一次中斷。對于連續(xù)發(fā)送消息，需要在中斷服務程序中將單個的字符排列到用戶規(guī)定的消息保存區(qū)域中。實現這個功能可能使用間接尋址比較好。

對于高通信速率來說，字符中斷接受方式需要中斷程序的執(zhí)行速度足夠快。
一般情況下，使用結束字符作為RCV指令的結束條件比較。如果通信對象的消息幀中以一個不定的字符（字節(jié)）結束（如校驗碼等），就應當規(guī)定消息或字符時作為結束RCV指令的條件。但是往往通信對象未必具有嚴格的協議規(guī)定、工作也未必，這就可能造成RCV指令不能正常結束。這種情況下可以使用字符接收中斷功能。

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