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S7-1200 串行通信

S7-1200支持的串行通訊方式

• 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（PtP）通信
• Modbus 主從通信
• USS 通信 
  

S7-1200 RS232 和 RS485 通信模塊的特征

圖1. 串口通信模塊

1. 由 CPU 供電，不必連接外部電源
   
   
2. 端口經(jīng)過隔離，最長距離1000 米
   
   
3. 有診斷 LED 及顯示傳送和接收活動(dòng) LED
   
   
4. 支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議
   
   
5. 通過擴(kuò)展指令和庫功能進(jìn)行組態(tài)和編程

RS485 與 RS232 通信模塊的LED

診斷 LED 燈

• 紅閃：如果 CPU 未正確識(shí)別到通信模塊，診斷 LED 會(huì)一直紅色閃爍
• 綠閃：CPU 上電后已經(jīng)識(shí)別到通信模塊，但是通信模塊還沒有配置
• 綠燈：CPU 已經(jīng)識(shí)別到通信模塊，且配置也已經(jīng)下載到了CPU

發(fā)送 LED 燈

• 代表數(shù)據(jù)正在通過通信口傳送出去

接收 LED 燈

• 代表數(shù)據(jù)正在通過通信口接收進(jìn)來

注意：安裝于CPU本體上的通信板只有發(fā)送和接收 LED 燈，而沒有診斷 LED 燈

RS485及RS232兩種模板支持的協(xié)議

• ASCII
• USS
• Modbus RTU Master protocol
• Modbus RTU Slave protocol
  
  

ASCII 協(xié)議的特點(diǎn)

• 報(bào)文可以由用戶自己定義，便于用戶以 ASCII 協(xié)議為基礎(chǔ)開發(fā)
• 使用簡單，可以很好地實(shí)現(xiàn)與第三方系統(tǒng)的通訊
• 可以進(jìn)行識(shí)別報(bào)文結(jié)束設(shè)置
• 可以進(jìn)行數(shù)據(jù)流量控制
• 缺點(diǎn)：具有簡單的校驗(yàn)功能（奇偶校驗(yàn)），低數(shù)據(jù)安全性；數(shù)據(jù)傳輸無確認(rèn)信息； 通訊需要雙方協(xié)調(diào)

S7-1200 的 PTP 校驗(yàn)

串口的校驗(yàn)： 奇偶校驗(yàn)：用于檢驗(yàn)數(shù)據(jù)傳遞的正確性，是最簡單的檢錯(cuò)方法。

圖2. 校驗(yàn)設(shè)置

• 偶校驗(yàn)：如果每字節(jié)的數(shù)據(jù)位中“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù)，則校驗(yàn)位為1，如果個(gè)數(shù)為偶數(shù)，則校驗(yàn)位為“0”，  保證數(shù)據(jù)位和校驗(yàn)位中“1”的個(gè)數(shù)是偶數(shù)
• 奇校驗(yàn)：如果每字節(jié)的數(shù)據(jù)位中“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù)，則校驗(yàn)位為0，如果個(gè)數(shù)為偶數(shù)，則校驗(yàn)位為“1”， 保證數(shù)據(jù)位和校驗(yàn)位中“1”的個(gè)數(shù)是奇數(shù)
• 傳號(hào)校驗(yàn)：奇偶校驗(yàn)位始終設(shè)置為 1
• 空號(hào)校驗(yàn)：奇偶校驗(yàn)位始終設(shè)置為 0

注意：奇偶校驗(yàn)可以簡單的判斷數(shù)據(jù)的正確性，從原理上可看出當(dāng)一位出錯(cuò)，可以準(zhǔn)確判斷，當(dāng)兩位或更多位誤碼就校驗(yàn)不出，但由于其實(shí)現(xiàn)簡單，仍得到了廣泛使用。

PTP 通信的發(fā)送信息配置

定義在信息起始發(fā)送斷點(diǎn)及空閑線

字符中斷：當(dāng)接收到的數(shù)據(jù)保持為零值的時(shí)間大于完整的字符傳輸時(shí)間時(shí)，代表字符中斷。一個(gè)完整字符傳輸時(shí)間定義為傳輸起始位、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位和停止位的時(shí)間總和。

圖3. 定義在信息起始發(fā)送斷點(diǎn)及空閑線

常問問題：為什么發(fā)送配置中只配了2位字符中斷，而通信伙伴卻可以正常接收數(shù)據(jù)？
答：發(fā)送配置中設(shè)置的字符中斷小于等于16位時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出16位的字符中斷位；設(shè)置大于16位時(shí)，則發(fā)出的中斷位與實(shí)際設(shè)置相符。下圖是設(shè)置的發(fā)送斷點(diǎn)及空閑線位及其實(shí)際發(fā)出的波形圖。

圖4. 斷點(diǎn)及空閑線波形圖

PTP 通信接收起始條件

以任意字符開始

以特殊條件開始：

• 通過斷點(diǎn)識(shí)別消息開始
• 通過空閑線識(shí)別消息開始
• 通過單個(gè)字符識(shí)別消息開始
• 通過字符序列識(shí)別消息開始

圖5. 通信接收起始條件

通過字符序列識(shí)別消息開始

對(duì)于多個(gè)起始序列的組態(tài)，只要出現(xiàn)其中一個(gè)序列，即會(huì)滿足開始條件。下圖右側(cè)即為滿足起始條件的字符串。

圖6. 通過字符序列識(shí)別消息開始

如果選擇了多個(gè)起始條件，則檢查開始條件的順序如下:

注意:檢查多個(gè)開始條件時(shí)，如果有一個(gè)條件沒有滿足，則 CM 將從第一個(gè)所需的條件開始重新啟動(dòng)檢查。

PTP 通信接收結(jié)束條件

圖7.結(jié)束條件設(shè)置

注意:與多個(gè)起始條件的判斷不同，檢查多個(gè)結(jié)束條件時(shí)，任何一個(gè)條件滿足，信息接收結(jié)束。

消息超時(shí)結(jié)束條件

消息超時(shí)時(shí)間從接到符合消息開始條件的第一個(gè)字符時(shí)開始計(jì)算，如下圖。

圖8.消息超時(shí)

響應(yīng)超時(shí)結(jié)束條件

響應(yīng)超時(shí)時(shí)間從傳送結(jié)束時(shí)開始計(jì)算，只要傳送成功完成且模塊開始接收操作，定時(shí)器就會(huì)啟動(dòng)。

圖9.響應(yīng)超時(shí)

注意:響應(yīng)超時(shí)結(jié)束條件不能作為單獨(dú)的結(jié)束條件的設(shè)置，否則會(huì)在編譯時(shí)報(bào)如下錯(cuò)誤:

圖10.響應(yīng)超時(shí)作為單獨(dú)的結(jié)束條件報(bào)錯(cuò)

從消息中讀取信息長度

圖11.從消息中讀取信息長度的設(shè)置

實(shí)際收到的數(shù)據(jù)長度=長度偏移前的字節(jié)數(shù)+長度字節(jié)大小+讀取的實(shí)際數(shù)據(jù)長度+不計(jì)入字節(jié)長度的字節(jié)數(shù)

圖12.程序中讀到的實(shí)際數(shù)據(jù)長度

PTP 通信接收緩存區(qū)

緩存區(qū)的數(shù)據(jù)保持

斷電后緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)全部丟失,不能保持。

通信模板緩存區(qū)超出20條信息

如果緩存區(qū)中的信息超過20條，后面的信息被 自動(dòng)丟棄，且不報(bào)錯(cuò)。

通信模板緩存區(qū)多包數(shù)據(jù)超出1024字節(jié)

發(fā)送多個(gè)每包50個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)超過1024字節(jié)那包就被丟棄了，前面的可以正常接收，且沒有任何報(bào)錯(cuò).在前面數(shù)據(jù)被成功接收以后，只要緩存區(qū)有空間，后面的數(shù)據(jù)還可以正常收到。

通信模板緩存區(qū)一包數(shù)據(jù)超出1024字節(jié)

如果發(fā)送數(shù)據(jù)一包就大于1024字節(jié)時(shí)，緩沖區(qū)接收到數(shù)據(jù)到1024字節(jié)時(shí)，雖然沒有收到結(jié)束字符，數(shù)據(jù)由緩存區(qū)送給CPU，但會(huì)報(bào)錯(cuò)16#80E0,如下圖。

圖13. 發(fā)送數(shù)據(jù)一包大于1024字節(jié)時(shí),緩存區(qū)報(bào)錯(cuò)

、

圖14. 使用RST指令復(fù)位緩存區(qū)錯(cuò)誤，恢復(fù)數(shù)據(jù)接收

注意:緩存區(qū)可以存儲(chǔ)多條信息，限制是20條信息或最多1024字節(jié)。

為什么不能使用 PC/PPI 電纜與S7-1200 RS485 模塊進(jìn)行串口調(diào)試？

答：因?yàn)?S7-1200 RS485 模塊接口不提供24V電源，不能給 PC/PPI 電纜供電，所以電纜無法工作。

解決辦法：可以將 S7-1200 RS485 與 S7-200 通信口網(wǎng)絡(luò)連接，將 PC/PPI 電纜插在 S7-200 通信口上總線連接器的編程口上，對(duì)S7-1200 RS485進(jìn)行串口調(diào)試。此時(shí)S7-200必須上電并打到停止?fàn)顟B(tài)。

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