S7－200 PLC与iFIX组态软件通讯 点击：2805 | 回复：3
发表于：2012-02-25 21:52:02
楼主
iFIX3.0是Intellution Dynamics自动化软件产品家族中的HMI/SCADA最重要的组件，它是基于WindowsNT/2000平台上的功能强大的自动化监视与控制的软件解决方案。该系列软件以SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)为核心，实现包括监视、控制、报警、保存和归档数据、生成和打印报告、绘图和视点创建数据的显示形式等多种功能。它们包括数据采集、数据管理和集成3个基本功能。
1 西门子S7-200 PLC及其网络通信功能
SIMATIC S7-200系列PLC具有结构小巧、运行速度高、价格低廉、多功能、多用途等特点，具有极高的性能价格比；适合控制点分散控制系统和中小型控制系统。
S7-200的网络通信功能：S7-200系列PLC通信接口是9针RS-485标准串行接口，可通过PC/PPI电缆与计算机联接，也可通过通信扩展模块与其它PLC及设备连成网络。
(1) SIMATIC S7-200网络（PPI协议）
采用PPI（Point to point interface）协议，S7-200 PLC能以19.2Kbit/s的数据传输率与PC机（通过PC/PPI电缆）及SIMATIC的编程设备、TD200文本显示器、HMI（操作员控制和监视）设备以及其它的S7-200 PLC相连。
(2) 自由口模式（用户可编程接口协议）
采用可编程自由口通信模式（free port mode），在用户程序中进行编程与配置，可以使S7-200 PLC与任何需要的设备如变频器、调制解调器、打印机、条码阅读器、电机驱动器、终端或其它S7-200 PLC进行灵活地通信。
(3) PROFIBUS-DP网络
利用EM277通信扩展模块，S7-200 PLC只能作从机使用。它提供了与过程现场总线系统PROFIBUS-DP之间良好的接口能力，能与所有的SIMATIC系统组件直接通信，进入到快速（12Mbit/s波特率）的现场总线领域。
2 西门子S7-200 PLC与iFIX3.0通讯
西门子S7－200 PLC可以通过PC/PPI电缆直接与上位PC机连接，建立通讯，但是由于PPI协议是西门子公司未公开的协议，iFIX3.0的公共驱动程序不包括针对PPI协议的S7－200 PLC的驱动，因此西门子S7－200 PLC与iFIX3.0通讯必须开发特定的驱动程序，增加了开发周期和开发费用。利用可编程自由口通信模式（free port mode）在PLC上通过编程转换为公开类似Modbus的协议，通过固定对应方法建立S7－200 PLC与iFIX3.0的通讯。
3 西门子S7-200 PLC自由口通讯程序
本程序包括一组子程序和中断程序，通过S7-200自由端口功能来产生从Modbus RTU，使PLC作为从站，上位PC机作为主站。子程序和中断程序用来初始化和处理Modbus的请求。有两个程序必须加到用户主程序中，一个程序用来在第一次扫描时初始化Modbus，另一个程序检查一个M位，和处理已有的Modbus请求。第二个程序放在靠近用户主程序结束的地方（就在MEND之前），以便数据只在扫描结束时发生改变。
***程序结构***
主程序：
NETWORK 1
LD SM0.1
CALL COMM_INIT
NETWORK 2
LD M31.7
CALL RW_CALL
R M31.7, 1
子程序和中断程序是：
SBR100 初始化 Modbus RTU 驱动器.
SBR101 处理 Modbus 请求和传送响应
SBR102 处理 Modbus 功能1和2
SBR103 处理 Modbus 功能3和4
SBR104 处理 Modbus 功能5
SBR105 处理 Modbus 功能 6
SBR106 处理 Modbus 功能 15
SBR107 处理 Modbus 功能 16
SBR101 产生错误响应2
SBR102 初始化 CRC 表
SBR103 计算 CRC
INT150 静止线定时器到时处理
INT151 在等待静止线定时器到时期间收到字符的处理
INT152 接收请求的首字符.
INT153 接收请求的其余字符
INT154 静止线定时器到时后结束请求
INT155 发送完后复位静止线寻找
本程序允许一个或多个S7-200连接到主Modbus。它利用S7-200的自由通信口功能来执行Modbus RTU协议。Modbus RTU协议是一个二进制协议。Modbus RTU协议传送8位二进制字符，每个字符也包括一个起始位，一个或两个停止位(S7-200提供一个停止位)，一个可选择的奇偶校验位。Modbus RTU协议是一个主从协议。这就意味着一个网络配置包括一个主设备（一台主机）和一个或多个从设备。每个从设备有不同的地址。主机给一个从机发送请求，然后等待从机的响应。从机将回答此请求已收到或出现错误。如果请求没有正确接收到，则有象奇偶错或CRC(校验和)错这一类的传送错误。此时从机将不响应，主机必须在等待一个适当的时间后重新发送请求。以下讲述的程序设定S7-200为9600波特，偶校验它可以通过在SBR 50里修改通信口设置而改变Modbus RTU协议使用CRC(循环冗余检验)来进行出错校验。
在此程序中S7－200 PLC存储器区域对应Modbus地址：（程序无Q区域，控制输出用M区）
I0.0->10001,I0.1->10002,……I0.7->10008,I1.0->10009……
VW0->40001,VW2->40002,VW4->40003,VW6->40004……
M0.0->00001,M0.1->00002,……M0.7->00008,M1.0->00009……
4 在上位PC机设置iFIX3.0与西门子S7-200PLC通讯
在上位机安装iFIX的I/O驱动库中的MB1驱动（针对Modbus协议），进入iFIX3.0系统配置（SCU）环境，启动MB1驱动，建立iFIX3.0与西门子S7－200 PLC连接。
首先，添加通道（Channel0，Channel1……）在此项中设置通讯方式、通讯接口、通讯速率、通讯数据格式等；在此方案中选波特率9600，8位数据，1位停止位，偶校验（9600 8E1）。
然后，在通道下添加设备（Device0，Device 1……），在此项中与设备连接，设置设备地址，数据重发次数，延迟时间等；注意设备地址必须与通讯程序中地址一致。
最后，再在设备中添加数据块（DataBlock0，DataBlock1……），通过与上述通讯程序设定的对应关系：
I0.0->10001,I0.1->10002,……I0.7->10008,I1.0->10009……
VW0->40001,VW2->40002,VW4->40003,VW6->40004……
M0.0->00001,M0.1->00002,……M0.7->00008,M1.0->00009……
添加各数据块。
注意，以上各步骤中把Enable框选上，iFIX3.0与西门子S7-200 PLC通讯完成。
5 结语
iFIX3.0与西门子S7－200 PLC通讯问题主要是协议方面的问题，而S7－200 PLC提供的可编程自由口通信模式（free port mode）给用户提供了解决问题的途径。同时S7－200 PLC自由口通信协议可解决很多通讯方面的问题。
1 西门子S7-200 PLC及其网络通信功能
SIMATIC S7-200系列PLC具有结构小巧、运行速度高、价格低廉、多功能、多用途等特点，具有极高的性能价格比；适合控制点分散控制系统和中小型控制系统。
S7-200的网络通信功能：S7-200系列PLC通信接口是9针RS-485标准串行接口，可通过PC/PPI电缆与计算机联接，也可通过通信扩展模块与其它PLC及设备连成网络。
(1) SIMATIC S7-200网络（PPI协议）
采用PPI（Point to point interface）协议，S7-200 PLC能以19.2Kbit/s的数据传输率与PC机（通过PC/PPI电缆）及SIMATIC的编程设备、TD200文本显示器、HMI（操作员控制和监视）设备以及其它的S7-200 PLC相连。
(2) 自由口模式（用户可编程接口协议）
采用可编程自由口通信模式（free port mode），在用户程序中进行编程与配置，可以使S7-200 PLC与任何需要的设备如变频器、调制解调器、打印机、条码阅读器、电机驱动器、终端或其它S7-200 PLC进行灵活地通信。
(3) PROFIBUS-DP网络
利用EM277通信扩展模块，S7-200 PLC只能作从机使用。它提供了与过程现场总线系统PROFIBUS-DP之间良好的接口能力，能与所有的SIMATIC系统组件直接通信，进入到快速（12Mbit/s波特率）的现场总线领域。
2 西门子S7-200 PLC与iFIX3.0通讯
西门子S7－200 PLC可以通过PC/PPI电缆直接与上位PC机连接，建立通讯，但是由于PPI协议是西门子公司未公开的协议，iFIX3.0的公共驱动程序不包括针对PPI协议的S7－200 PLC的驱动，因此西门子S7－200 PLC与iFIX3.0通讯必须开发特定的驱动程序，增加了开发周期和开发费用。利用可编程自由口通信模式（free port mode）在PLC上通过编程转换为公开类似Modbus的协议，通过固定对应方法建立S7－200 PLC与iFIX3.0的通讯。
3 西门子S7-200 PLC自由口通讯程序
本程序包括一组子程序和中断程序，通过S7-200自由端口功能来产生从Modbus RTU，使PLC作为从站，上位PC机作为主站。子程序和中断程序用来初始化和处理Modbus的请求。有两个程序必须加到用户主程序中，一个程序用来在第一次扫描时初始化Modbus，另一个程序检查一个M位，和处理已有的Modbus请求。第二个程序放在靠近用户主程序结束的地方（就在MEND之前），以便数据只在扫描结束时发生改变。
***程序结构***
主程序：
NETWORK 1
LD SM0.1
CALL COMM_INIT
NETWORK 2
LD M31.7
CALL RW_CALL
R M31.7, 1
子程序和中断程序是：
SBR100 初始化 Modbus RTU 驱动器.
SBR101 处理 Modbus 请求和传送响应
SBR102 处理 Modbus 功能1和2
SBR103 处理 Modbus 功能3和4
SBR104 处理 Modbus 功能5
SBR105 处理 Modbus 功能 6
SBR106 处理 Modbus 功能 15
SBR107 处理 Modbus 功能 16
SBR101 产生错误响应2
SBR102 初始化 CRC 表
SBR103 计算 CRC
INT150 静止线定时器到时处理
INT151 在等待静止线定时器到时期间收到字符的处理
INT152 接收请求的首字符.
INT153 接收请求的其余字符
INT154 静止线定时器到时后结束请求
INT155 发送完后复位静止线寻找
本程序允许一个或多个S7-200连接到主Modbus。它利用S7-200的自由通信口功能来执行Modbus RTU协议。Modbus RTU协议是一个二进制协议。Modbus RTU协议传送8位二进制字符，每个字符也包括一个起始位，一个或两个停止位(S7-200提供一个停止位)，一个可选择的奇偶校验位。Modbus RTU协议是一个主从协议。这就意味着一个网络配置包括一个主设备（一台主机）和一个或多个从设备。每个从设备有不同的地址。主机给一个从机发送请求，然后等待从机的响应。从机将回答此请求已收到或出现错误。如果请求没有正确接收到，则有象奇偶错或CRC(校验和)错这一类的传送错误。此时从机将不响应，主机必须在等待一个适当的时间后重新发送请求。以下讲述的程序设定S7-200为9600波特，偶校验它可以通过在SBR 50里修改通信口设置而改变Modbus RTU协议使用CRC(循环冗余检验)来进行出错校验。
在此程序中S7－200 PLC存储器区域对应Modbus地址：（程序无Q区域，控制输出用M区）
I0.0->10001,I0.1->10002,……I0.7->10008,I1.0->10009……
VW0->40001,VW2->40002,VW4->40003,VW6->40004……
M0.0->00001,M0.1->00002,……M0.7->00008,M1.0->00009……
4 在上位PC机设置iFIX3.0与西门子S7-200PLC通讯
在上位机安装iFIX的I/O驱动库中的MB1驱动（针对Modbus协议），进入iFIX3.0系统配置（SCU）环境，启动MB1驱动，建立iFIX3.0与西门子S7－200 PLC连接。
首先，添加通道（Channel0，Channel1……）在此项中设置通讯方式、通讯接口、通讯速率、通讯数据格式等；在此方案中选波特率9600，8位数据，1位停止位，偶校验（9600 8E1）。
然后，在通道下添加设备（Device0，Device 1……），在此项中与设备连接，设置设备地址，数据重发次数，延迟时间等；注意设备地址必须与通讯程序中地址一致。
最后，再在设备中添加数据块（DataBlock0，DataBlock1……），通过与上述通讯程序设定的对应关系：
I0.0->10001,I0.1->10002,……I0.7->10008,I1.0->10009……
VW0->40001,VW2->40002,VW4->40003,VW6->40004……
M0.0->00001,M0.1->00002,……M0.7->00008,M1.0->00009……
添加各数据块。
注意，以上各步骤中把Enable框选上，iFIX3.0与西门子S7-200 PLC通讯完成。
5 结语
iFIX3.0与西门子S7－200 PLC通讯问题主要是协议方面的问题，而S7－200 PLC提供的可编程自由口通信模式（free port mode）给用户提供了解决问题的途径。同时S7－200 PLC自由口通信协议可解决很多通讯方面的问题。
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