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自由口模式允許應用程序控制S7-200 CPU的通訊端口，使用PC/PPI電纜和自由口功能，可以將S7-200連接到帶有RS-232兼容接口的多種設備，比如調(diào)制解調(diào)器。這里我們將介紹如何用S7-200連接GSM調(diào)制解調(diào)器發(fā)送短消息，并通過這個例子來介紹應用S7-200自由口編程的一般原則時及應注意的問題。 在下面的例子中我們將用到： 1. PC/PPI電纜（10位；9 600波特；DIP開關設置：01 0 1 1） 2. 西門子S7-200 CPU22X 3. TC35 Terminal GSM調(diào)制解調(diào)器 4. 一個9直通針轉(zhuǎn)接頭（用來連結(jié)PC/PPI電纜與TC35 Terminal調(diào)制解調(diào)器） 5. 一根九針直通電纜（用來連結(jié)計算機與TC35Terminal調(diào)制解調(diào)器） 6. STEP 7-Micro/Win V3.2或更高版本軟件 一、 TC35 調(diào)制解調(diào)器AT指令簡介 要使用TC35發(fā)送短消息需要使用TC35的AT指令，我們首先介紹如何用Windows自帶的超級終端連接TC35發(fā)送短消息。 1． 用九針直通的電纜將TC35連接到計算機的串口上 2． 打開超級終端（開始à程序à附件à通訊à超級終端） 3.為連接取名Connect to TC35T 4． 選擇TC35連接的串口COM1 5.按照下圖的參數(shù)設置端口。19 200 bps為TC35默認的端口波特率，如 果該波特率已被更改，請選擇正確的波特率 6.在窗口中鍵入AT回車測試與TC35的連接，如果連接正確，TC35將返回OK 7.TC35可以發(fā)送兩種格式的短消息，普通文本格式和PDU格式。應用普通 文本格式時，短消息內(nèi)容以ASCII碼格式直接輸入，操作比較簡單，缺 點是只能發(fā)送英文短消息；應用PDU格式時，短消息內(nèi)容以Unicode格 式輸入，可以發(fā)送任何文字，缺點是短消息內(nèi)容需要轉(zhuǎn)換成Unicode 碼，并且要把短消息按PDU格式打包，操作比較復雜（編程復雜）通 過指令 AT+CMGF=0設置TC35以PDU格式發(fā)送短消息（默 認），AT+CMGF=1設置TC35以普通文本格式發(fā)送短消息。 8． 如何以普通文本格式發(fā)送短消息可以在S7-200的網(wǎng)站上找到http://www.ad./applic/s7-200/modem.asp，這里我們將介紹如何發(fā)送中文短消息。要發(fā)送中文短消息必須把短消息內(nèi)容轉(zhuǎn)換成Unicode碼，并按照PDU格式打包發(fā)送給TC35。PDU數(shù)據(jù)格式涉及手機開發(fā)的相關知識，我們不作詳細介紹，這里指給出一個標準格式供大家使用。以下就是一個PDU格式的數(shù)據(jù)包： 0001000D91683108214365F700080459296C14 其中，紅色的數(shù)字（3108214365F7）代表對方的手機號碼，在PDU格 式中，手機號碼每兩位需要對調(diào)。比如在上面這個例子里，對方的手機號碼為13801234567，F用來補充7后面的空位。藍色的數(shù)字（59296C14）是短消息內(nèi)容的Unicode碼，這里5929代表“天” 6C14代表“氣”。Unicode碼同樣可以用來表示中一般英文字母和數(shù)字，方法是在英 文或數(shù)字的ASCII碼前加00。紫色的數(shù)字（04）代表短消息的長度，它等于其后所有 字符個數(shù)除以2。黑色的數(shù)字每次發(fā)送短消息時都是相同的，使用時可以照抄，但 前提是所使用的SIM卡在使用前要用手機設置好短消息服務中心號碼 （+8613800100500）。漢字的Unicode碼可以通過編碼轉(zhuǎn)換軟件得到，我們使用 的是Megaton Technology公司的一個編碼轉(zhuǎn)換軟件 9.在使用PDU格式發(fā)送短消息時，還必須計算整個PDU數(shù)據(jù)包的長度，PDU數(shù)據(jù)包的長度等于（PDU數(shù)據(jù)包字符數(shù)-2）/2，在上面的例子里：(38-2)/2=18。發(fā)送短消息時，我們先向TC35發(fā)送AT+CMGS= 如果短消息被成功的發(fā)送，TC35會返回+CMGS: x，其中“x”代表該模塊以及發(fā)送的短消息個數(shù)，同時返回OK。 二、 設置TC35 在將TC35連接到S7-200之前我們先要對TC35作一些設置，使其適合與PLC通訊。 1.通過指令AT+IPR=9600設置TC35的端口波特率為9 600 bps 2.重新建立一個波特率為9 600 bps的連接，用指令ATE0禁止回波功能。回波功能使調(diào)制解調(diào)器將收到的指令回發(fā)給發(fā)送方，這項功能會給PLC編程來來不便，當禁止回波功能后，TC35只返回指令執(zhí)行的結(jié)果，比如OK等等 3. 鍵入AT&W0回車將當前設置存為用戶配置文件（掉電保持），再鍵 入ATZ0以用戶配置文件重新啟動。此后TC35重新上電時將按照前面所 作的設置啟動 三、 PLC編程 現(xiàn)在，我們已經(jīng)知道如何用AT指令發(fā)送短消息，剩下的工作是用PLC程序來發(fā)送這些AT指令。S7-200的通訊端口為RS-485接口，RS-485接口為半雙工接口，因此，編寫PLC程序的關鍵是避免在通訊端口上同時發(fā)送和接收。我們下面將介紹一種標準的編程模式，按照這種模式編寫自由口通訊程序可以有效的避免因同時發(fā)送和接收造成的通訊沖突，從而保證程序的正常運行。 1.初始化 Network 1LD SM0.1 MOVB 9, SMB30 MOVB 2#11000100,SMB87 MOVB '>', SMB88 MOVW +5, SMW92 MOVB 255, SMB94 ATCH INT_0, 23 ATCH INT_1, 9 ENI 將上面這段程序添加到主程序中，對PLC的端口0進行初始化。這段程序以SM0.1為觸發(fā)條件，每當PLC進入RUN狀態(tài)時執(zhí)行一次。
2. 接收TC35的信息 Network 2LD SM0.0 RCV VB100, 0 在初始化程序中，端口0以被允許接收來自TC35的信息，在主程序中添加上面的程序?qū)⒍丝?/span>0置于接收狀態(tài)。這時端口0將檢測收到的字符，當收到”>”時即開始接收，并把收到的信息保存到VB101開始的存儲器中（VB100中將保存每次收到的字符的個數(shù)，當接收結(jié)束時，該位置被清零）。 3. 發(fā)AT指令 PLC要向TC35發(fā)送兩部分內(nèi)容來發(fā)送一條短消息，首先是AT指令（AT+CMGS=18），當收到”>”后，發(fā)送PDU數(shù)據(jù)包。這里，我們用M0.0的上升沿來觸發(fā)PLC發(fā)送AT指令。在主程序中添加下面指令 Network 3LD M0.0 EU R SM87.7, 1 RCV VB100, 0 XMT VB0, 0
這里需要特別注意的是，在初始化程序中，端口0已被置為接收狀態(tài)，此時如果直接發(fā)送AT指令，將會導致端口0發(fā)生通訊沖突，而導致其不能正常工作。因此，我們在發(fā)送指令前必須先禁止接收（將SM87.7復0）然后執(zhí)行RCV指令，RCV指令執(zhí)行時將會檢測SM87.7的狀態(tài)，當發(fā)現(xiàn)SM87.7=0時，即停止端口0的接收。這里我們建議，在使用XMT指令前，首先執(zhí)行R SM87.7, 1、RCV VB100, 0兩條指令（VB100可以換成其他地址）。 XMT指令指向VB0，我們將AT指令寫在VB0開始的數(shù)據(jù)塊中 4. 發(fā)送PDU數(shù)據(jù)包 當AT指令發(fā)送完成時，PLC會產(chǎn)生一個中斷，在初始化程序中，我們已經(jīng)將這個中斷連接到INT_1（ATCH INT_1, 9），在這個中斷中，我們重新把端口0置于接收狀態(tài)，用來接收TC35返回的“>“，同時我們將M0.0復位以便檢測下一次發(fā)送請求并清空RCV指令的接收緩沖區(qū)。將下面指令添加到INT_1中： Network 1LD M0.0 S SM87.7, 1 RCV VB100, 0R M0.0, 1 Network 2LD SM0.0 FILL +0, VW100, 10 TC35接收到AT+CMGS=18后，返回”>”，PLC接收到”>”后開始將接收到的字符保存到VB101開始的存儲區(qū)，并且每接收一個字符即啟動定時器，超過5 ms仍接收不到下一個字符時，就認為本次接收已經(jīng)完成，產(chǎn)生接收完成中斷。在初始化程序中我們已經(jīng)將該中斷連接到INT_0（ATCH INT_0, 23）。將下面指令添加到INT_0中： Network 1LDB= VB101, '>' S M0.1, 1 在中斷程序中不易執(zhí)行過多程序，因此我們在這里判斷VB101是否為”>”，如果是則表示TC35等待接收PDU數(shù)據(jù)，我們通過M0.1在主程序中觸發(fā)發(fā)送PDU數(shù)據(jù)。將下面這段程序添加到主程序中： Network 4LD M0.1 EUR SM87.7, 1 RCV VB100, 0XMT VB20, 0 與發(fā)送AT指令一樣，我們首先要停止端口0的接收，然后發(fā)送PDU數(shù)據(jù)包，PDU數(shù)據(jù)包保存在VB21開始的數(shù)據(jù)塊中，VB20中保存XMT指令要發(fā)送的字節(jié)數(shù)目。
5. 判斷發(fā)送狀態(tài) 在發(fā)送完成中斷中，我們要重新置端口0為接收狀態(tài)，同時復位M0.1，并將RCV指令判斷的起始字符由原來的”>”改為”+”，因為TC35接收到PDU數(shù)舉包后會返回”+CMGS: x”表示發(fā)送成功，或者” +CMS ERROR: 500”表示發(fā)送失敗，將下面的指令添加到INT_1中 Network 3LD M0.1 S SM87.7, 1 MOVB '+', SMB88 RCV VB100, 0 R M0.1, 1
在接收完成中斷中（INT_0）我們可以通過判斷VB104的狀態(tài)來判斷發(fā)送是否成功，如果發(fā)送成功，VB104=”G”，如果不成功VB104=”S”。將下面的指令添加到INT_0中 Network 2LDB= VB104, 'G' MOVB '>', SMB88Network 3LDB= VB104, 'S' MOVB '>', SMB88 S M0.0, 1 如果成功則將RCV指令的起始字符恢復為”>”，如果不成功則將RCV指令的起始字符恢復為”>”同時置位M0.0重新發(fā)送短消息。 將整個程序下載到PLC中，每次置位M0.0即可以向13801234567發(fā)送一條短消息，短消息內(nèi)容為“天氣”。只要更改數(shù)據(jù)塊中的內(nèi)容，即可向不同的手機號碼發(fā)送不同內(nèi)容的短消息。整個程序如下： MAINNetwork 1LD SM0.1 MOVB 9, SMB30 MOVB 2#11000100, SMB87 MOVB '>', SMB88 MOVW +5, SMW92 MOVB 255, SMB94 ATCH INT_0, 23 ATCH INT_1, 9 ENI Network 2LD SM0.0 RCV VB100, 0 Network 3LD M0.0 EU R SM87.7, 1 RCV VB100, 0 XMT VB0, 0 Network 4LD M0.1 EU R SM87.7, 1 RCV VB100, 0 XMT VB20, 0
INT_0Network 1LDB= VB101, '>' S M0.1, 1 Network 2LDB= VB104, 'G' MOVB '>', SMB88 Network 3LDB= VB104, 'S' MOVB '>', SMB88 S M0.0, 1
INT_1Network 1LD M0.0 S SM87.7, 1 RCV VB100, 0 R M0.0, 1 Network 2LD SM0.0 FILL +0, VW100, 10 Network3 LD M0.1 S SM87.7, 1 MOVB '+', SMB88 RCV VB100, 0 R M0.1, 1
四、 總結(jié) 這里我們總結(jié)以下自由口編程的一般原則： 1. SM0.1觸發(fā)端口初始化，連接發(fā)送完成和接收完成中斷（中斷事件9和23） 2. SM0.0觸發(fā)RCV指令 3. XMT指令用上升沿觸發(fā)，并在指令運行前先停止端口0的接收（復位SM87.7，執(zhí)行RCV指令） 4. 在發(fā)送完成中斷中，重新置端口0為接收狀態(tài)（置位SM87.7，執(zhí)行RCV指令），清空RCV指令的接收緩沖區(qū) 5. 盡量減少在中斷程序中編程，如果時間允許僅在中斷程序中置標志位，然后在主程序中掃描該位執(zhí)行具體的程序 根據(jù)將要接收信息的不同，合理設置SMB87～SMB94
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