自由口模式允許應(yīng)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(shè)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(guò)這個(gè)例子來(lái)介紹應(yīng)用S7-200自由口編程的一般原則時(shí)及應(yīng)注意的問(wèn)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(kāi)關(guān)設(shè)置：01 0 1 1）

2.        西門(mén)子S7-200 CPU22X

3.        TC35 Terminal GSM調(diào)制解調(diào)器

4.        一個(gè)9直通針轉(zhuǎn)接頭（用來(lái)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(lái)連結(jié)計(jì)算機(jī)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(jiǎn)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(jí)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(jì)算機(jī)的串口上

2． 打開(kāi)超級(jí)終端（開(kāi)始à程序à附件à通訊à超級(jí)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(shè)置端口。19 200 bps為TC35默認(rèn)的端口波特率，如      果該波特率已被更改，請(qǐng)選擇正確的波特率

            6.在窗口中鍵入AT回車測(cè)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(yīng)用普通

    文本格式時(shí)，短消息內(nèi)容以ASCII碼格式直接輸入，操作比較簡(jiǎn)單，缺

    點(diǎn)是只能發(fā)送英文短消息；應(yīng)用PDU格式時(shí)，短消息內(nèi)容以Unicode格

    式輸入，可以發(fā)送任何文字，缺點(diǎn)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(fù)雜（編程復(fù)雜）通

    過(guò)指令 AT+CMGF=0設(shè)置TC35以PDU格式發(fā)送短消息（默      認(rèn)），AT+CMGF=1設(shè)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(jī)開(kāi)發(fā)的相關(guān)知識(shí)，我們不作詳細(xì)介紹，這里指給出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)格式供大家使用。以下就是一個(gè)PDU格式的數(shù)據(jù)包：

0001000D91683108214365F700080459296C14

其中，紅色的數(shù)字（3108214365F7）代表對(duì)方的手機(jī)號(hào)碼，在PDU格    式中，手機(jī)號(hào)碼每?jī)晌恍枰獙?duì)調(diào)。比如在上面這個(gè)例子里，對(duì)方的手機(jī)號(hào)碼為13801234567，F用來(lái)補(bǔ)充7后面的空位。藍(lán)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(lái)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(zhǎng)度，它等于其后所有

    字符個(gè)數(shù)除以2。黑色的數(shù)字每次發(fā)送短消息時(shí)都是相同的，使用時(shí)可以照抄，但

    前提是所使用的SIM卡在使用前要用手機(jī)設(shè)置好短消息服務(wù)中心號(hào)碼

    （+8613800100500）。漢字的Unicode碼可以通過(guò)編碼轉(zhuǎn)換軟件得到，我們使用

    的是Megaton Technology公司的一個(gè)編碼轉(zhuǎn)換軟件

9.在使用PDU格式發(fā)送短消息時(shí)，還必須計(jì)算整個(gè)PDU數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度，PDU數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)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(shí)，我們先向TC35發(fā)送AT+CMGS=回車（Length是計(jì)算好的PDU數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度），TC35收到指令后返回一個(gè)“〉”符號(hào)，然后我們發(fā)送整個(gè)PDU數(shù)據(jù)包并以組合鍵Ctrl+Z結(jié)束。

如果短消息被成功的發(fā)送，TC35會(huì)返回+CMGS: x，其中“x”代表該模塊以及發(fā)送的短消息個(gè)數(shù)，同時(shí)返回OK。

二、        設(shè)置TC35

在將TC35連接到S7-200之前我們先要對(duì)TC35作一些設(shè)置，使其適合與PLC通訊。

1.通過(guò)指令AT+IPR=9600設(shè)置TC35的端口波特率為9 600 bps

2.重新建立一個(gè)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(xiàng)功能會(huì)給PLC編程來(lái)來(lái)不便，當(dāng)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(dāng)前設(shè)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(dòng)。此后TC35重新上電時(shí)將按照前面所   作的設(shè)置啟動(dòng)

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(lái)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(xiě)PLC程序的關(guān)鍵是避免在通訊端口上同時(shí)發(fā)送和接收。我們下面將介紹一種標(biāo)準(zhǔn)的編程模式，按照這種模式編寫(xiě)自由口通訊程序可以有效的避免因同時(shí)發(fā)送和接收造成的通訊沖突，從而保證程序的正常運(yùn)行。

1.初始化

Network 1

LD     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(duì)PLC的端口0進(jìn)行初始化。這段程序以SM0.1為觸發(fā)條件，每當(dāng)PLC進(jìn)入RUN狀態(tài)時(shí)執(zhí)行一次。

2.       接收TC35的信息

Network 2

LD     SM0.0

RCV    VB100, 0

在初始化程序中，端口0以被允許接收來(lái)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(shí)端口0將檢測(cè)收到的字符，當(dāng)收到”>”時(shí)即開(kāi)始接收，并把收到的信息保存到VB101開(kāi)始的存儲(chǔ)器中（VB100中將保存每次收到的字符的個(gè)數(shù)，當(dāng)接收結(jié)束時(shí)，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(lái)發(fā)送一條短消息，首先是AT指令（AT+CMGS=18），當(dāng)收到”>”后，發(fā)送PDU數(shù)據(jù)包。這里，我們用M0.0的上升沿來(lái)觸發(fā)PLC發(fā)送AT指令。在主程序中添加下面指令

Network 3

LD     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(shí)如果直接發(fā)送AT指令，將會(huì)導(dǎo)致端口0發(fā)生通訊沖突，而導(dǎo)致其不能正常工作。因此，我們?cè)诎l(fā)送指令前必須先禁止接收（將SM87.7復(fù)0）然后執(zhí)行RCV指令，RCV指令執(zhí)行時(shí)將會(huì)檢測(cè)SM87.7的狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)SM87.7=0時(shí)，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(xiě)在VB0開(kāi)始的數(shù)據(jù)塊中

4.            發(fā)送PDU數(shù)據(jù)包

當(dāng)AT指令發(fā)送完成時(shí)，PLC會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷，在初始化程序中，我們已經(jīng)將這個(gè)中斷連接到INT_1（ATCH   INT_1, 9），在這個(gè)中斷中，我們重新把端口0置于接收狀態(tài)，用來(lái)接收TC35返回的“>“，同時(shí)我們將M0.0復(fù)位以便檢測(cè)下一次發(fā)送請(qǐng)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 1

LD     M0.0

S      SM87.7, 1

RCV    VB100, 0

R      M0.0, 1

Network 2

LD     SM0.0

FILL   +0, VW100, 10

TC35接收到AT+CMGS=18后，返回”>”，PLC接收到”>”后開(kāi)始將接收到的字符保存到VB101開(kāi)始的存儲(chǔ)區(qū)，并且每接收一個(gè)字符即啟動(dòng)定時(shí)器，超過(guò)5 ms仍接收不到下一個(gè)字符時(shí)，就認(rèn)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 1

LDB=   VB101, '>'

S      M0.1, 1

在中斷程序中不易執(zhí)行過(guò)多程序，因此我們?cè)谶@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(guò)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 4

LD     M0.1

EU

R      SM87.7, 1

RCV    VB100, 0

XMT    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(kāi)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(shí)復(fù)位M0.1，并將RCV指令判斷的起始字符由原來(lái)的”>”改為”+”，因?yàn)?/span>TC35接收到PDU數(shù)舉包后會(huì)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 3

LD     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(guò)判斷VB104的狀態(tài)來(lái)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 2

LDB=   VB104, 'G'

MOVB   '>', SMB88

Network 3

LDB=   VB104, 'S'

MOVB   '>', SMB88

S      M0.0, 1

如果成功則將RCV指令的起始字符恢復(fù)為”>”，如果不成功則將RCV指令的起始字符恢復(fù)為”>”同時(shí)置位M0.0重新發(fā)送短消息。

將整個(gè)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(jī)號(hào)碼發(fā)送不同內(nèi)容的短消息。整個(gè)程序如下：

MAIN

Network 1

LD     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 2

LD     SM0.0

RCV    VB100, 0

Network 3

LD     M0.0

EU

R      SM87.7, 1

RCV    VB100, 0

XMT    VB0, 0

Network 4

LD     M0.1

EU

R      SM87.7, 1

RCV    VB100, 0

XMT    VB20, 0

INT_0

Network 1

LDB=   VB101, '>'

S      M0.1, 1

Network 2

LDB=   VB104, 'G'

MOVB   '>', SMB88

Network 3

LDB=   VB104, 'S'

MOVB   '>', SMB88

S      M0.0, 1

INT_1

Network 1

LD     M0.0

S      SM87.7, 1

RCV    VB100, 0

R      M0.0, 1

Network 2

LD     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(yùn)行前先停止端口0的接收（復(fù)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(shí)間允許僅在中斷程序中置標(biāo)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(shè)置SMB87～SMB94