S7-1200 串行通信
S7-1200支持的串行通讯方式
点对点(PtP)通信
Modbus 主从通信
USS 通信
名称 | CM 1241 RS232 | CM 1241 RS422/485 | CB 1241 RS485 |
---|---|---|---|
订货号 | 6ES7241-1AH32-0XB0 | 6ES7241-1CH32-0XB0 | 6ES7241-1CH30-1XB0 |
通讯口类型 | RS232 | RS422/RS485 | RS485 |
波特率(bps) | 300 ;600 ;1.2 k; 2.4 k; 4.8 k; 9.6 k;19.2 k; 38.4 k; 57.6 k; 76.8 k; 115.2 k | ||
校验方式 |
None(无校验) Even(偶校验) Odd(奇校验) Mark(校验位始终置为1) Space(校验位始终为0) |
||
流控 | 硬件流控;软件流控 | RS422 支持软件流控 | 不支持 |
接收缓冲区 | 1kB | ||
通讯距离(屏蔽电缆) | 10m | 1000m | 1000m |
电源消耗(5V DC) | 200mA | 220mA | 50mA |
电源消耗(24V DC) | - | - | 80mA |
S7-1200 串口通信模块的特征
端口经过隔离,最长距离1000 米
有诊断 LED 及显示传送和接收活动 LED
支持点对点协议
通过扩展指令和库功能进行组态和编程
RS485 与 RS232 通信模块的LED
诊断 LED 灯
红闪:如果 CPU 未正确识别到通信模块,诊断 LED 会一直红色闪烁
绿闪:CPU 上电后已经识别到通信模块,但是通信模块还没有配置
绿灯:CPU 已经识别到通信模块,且配置也已经下载到了CPU
发送 LED 灯
代表数据正在通过通信口传送出去
接收 LED 灯
代表数据正在通过通信口接收进来
注意:通信板 CB1241 只有发送和接收 LED 灯,而没有诊断 LED 灯
串口模板支持的协议
ASCII
USS
Modbus RTU 主站
Modbus RTU 从站
3964R(RS232/RS422支持)
ASCII 协议的特点
报文可以由用户自己定义,便于用户以 ASCII 协议为基础开发
使用简单,可以很好地实现与第三方系统的通讯
可以进行识别报文结束设置
可以进行数据流量控制
缺点:具有简单的校验功能(奇偶校验),低数据安全性;数据传输无确认信息;通讯需要双方协调
S7-1200 的 PTP 校验
串口的校验:奇偶校验:用于检验数据传递的正确性,是最简单的检错方法。
图3. 校验设置
偶校验:如果每字节的数据位中“1”的个数为奇数,则校验位为1,如果个数为偶数,则校验位为“0”, 保证数据位和校验位中“1”的个数是偶数
奇校验:如果每字节的数据位中“1”的个数为奇数,则校验位为0,如果个数为偶数,则校验位为“1”, 保证数据位和校验位中“1”的个数是奇数
传号校验:奇偶校验位始终设置为 1
空号校验:奇偶校验位始终设置为 0
注意:奇偶校验可以简单的判断数据的正确性,从原理上可看出当一位出错,可以准确判断,当两位或更多位误码就校验不出,但由于其实现简单,仍得到了广泛使用。
PTP 通信的发送信息配置
定义在信息起始发送断点及空闲线
字符中断:当接收到的数据保持为零值的时间大于完整的字符传输时间时,代表字符中断。一个完整字符传输时间定义为传输起始位、数据位、校验位和停止位的时间总和。
图4. 定义在信息起始发送断点及空闲线
常问问题:为什么发送配置中只配了2位字符中断,而通信伙伴却可以正常接收数据?
答:发送配置中设置的字符中断小于等于16位时,系统自动发出16位的字符中断位;设置大于16位时,则发出的中断位与实际设置相符。下图是设置的发送断点及空闲线位及其实际发出的波形图。
波形图 | 断点及空闲线设置 |
图5. 断点及空闲线波形图
PTP 通信接收起始条件
以任意字符开始
以特殊条件开始:
通过断点识别消息开始
通过空闲线识别消息开始
通过单个字符识别消息开始
通过字符序列识别消息开始
图6. 通信接收起始条件
通过字符序列识别消息开始
对于多个起始序列的组态,只要出现其中一个序列,即会满足开始条件。下图右侧即为满足起始条件的字符串。
图7. 通过字符序列识别消息开始
如果选择了多个起始条件,则检查开始条件的顺序如下:
注意:
检查多个开始条件时,如果有一个条件没有满足,则 CM 将从第一个所需的条件开始重新启动检查。
如果同时组态了字符和字符序列作为开始条件,则字符序列的判断条件无效。
PTP 通信接收结束条件
通过消息超时识别:时间从接到符合消息开始条件的第一个字符时开始计算
通过响应超时识别:时间从传送结束时开始计算,在指定时间内接收到字符,需要和其他结束条件配合使用
通过字符间隙识别:消息中两个连续字符间的间隔超时后,视为消息结束
通过最大长度识别:在接收到组态的最大字符数后,视为消息结束
通过固定长度识别:在接收到组态的最大字符后,视为消息结束
消息本身指定消息长度,在接收到指定长度的消息后,视为消息结束
在接收到指定的字符序列后,视为消息结束
图8.结束条件设置
注意:与多个起始条件的判断不同,检查多个结束条件时,任何一个条件满足,信息接收结束。
消息超时结束条件
消息超时时间从接到符合消息开始条件的第一个字符时开始计算,如下图。
图9.消息超时
响应超时结束条件
响应超时时间从传送结束时开始计算,只要传送成功完成且模块开始接收操作,定时器就会启动。
图10.响应超时
注意:响应超时结束条件不能作为单独的结束条件的设置,否则会在编译时报如下错误:
图11.响应超时作为单独的结束条件报错
从消息中读取信息长度
图12.从消息中读取信息长度的设置
实际收到的数据长度=长度偏移前的字节数+长度字节大小+读取的实际数据长度+不计入字节长度的字节数 10=(2-1)+1+2+6
PTP 通信接收缓存区
图13.接收缓冲区设置
注意:缓存区可以存储多条信息,限制是20条信息或最多1024字节。
缓存区的数据保持
断电后缓存区中的数据全部丢失,不能保持。
勾选“在启动时清空接收缓冲区”,CPU停止再启动时,缓冲区数据清空。
通信模板缓存区超出20条信息
启用了“防止重写”,如果缓存区中的信息超过20条,后面的信息被 自动丢弃,报错16#81E6。
不启用“防止重写”,如果缓存区中的信息超过20条,后面的信息会将之前的信息覆盖,且不报错。
通信模板缓存区多包数据超出1024字节
发送多个每包50个字节数据,当数据超过1024字节那包就被丢弃了,前面的可以正常接收,且没有任何报错.在前面数据被成功接收以后,只要缓存区有空间,后面的数据还可以正常收到。
通信模板缓存区一包数据超出1024字节
如果发送数据一包就大于1024字节时,缓冲区接收到数据到1024字节时,虽然没有收到结束字符,数据由缓存区送给CPU,但会报错16#80E0,如下图。
图14. 发送数据一包大于1024字节时,缓存区报错
通信模板缓存区复位
当缓冲区溢出报错时,需要使用Reset指令进行清除缓冲区的操作。
图15. 使用Reset指令复位缓存区错误,恢复数据接收
为什么不能使用 PC/PPI 电缆与S7-1200 RS485 模块进行串口调试?
答:因为 S7-1200 RS485 模块接口不提供24V电源,不能给 PC/PPI 电缆供电,所以电缆无法工作。
解决办法:可以将 S7-1200 RS485 与 S7-200 通信口网络连接,将 PC/PPI 电缆插在 S7-200 通信口上总线连接器的编程口上,对S7-1200 RS485进行串口调试。此时S7-200必须上电并打到停止状态。
连接 5 GND 逻辑地或通信地 金属壳 - 外壳接地
审核编辑:刘清
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原文标题:S7-1200 串行通信
文章出处:【微信号:gh_a8b121171b08,微信公众号:机器人及PLC自动化应用】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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