串口通讯之ET200S 1SI模块进行ASCII通讯
1. 概述
串口模块ET200S 1SI（订货号：6ES7 138-4DF01-0AB0）是一款用于ET200S上的串口模块，支持两种软件协议（ASCII和3964(R)），通过接线区分可支持三种硬件接口（RS232C、RS422和RS485）。
在Step 7硬件组态中选择模块时，硬件目录中有以下六种版本的模块：
• ASCII （4B）
• ASCII（8B）
• ASCII（32B）
• 3964(R) （4B）
• 3964(R) （8B）
• 3964(R) （32B）
4/8/32字节代表数据传输的吞吐率大小，字节数越大，吞吐率越大，即数据传输越快，但是在ET200S机架上占用的I/O存储区也越多，如果从传输速率考虑，选择32B最快，如果从占用的I/O区最小考虑，选择4B占用最少，根据具体应用要求选择。
模块信息及指示灯含义，如下图1所示。
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图1 模块指示灯含义 RS232C、RS422和RS485三种接口通讯的终端模块端子分配和电缆连接，如下图2/3/4所示。
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图2-1 RS232C接口终端模块端子分配
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图2-2 RS232C接口终端模块电缆连接
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图3-1 RS422接口终端模块端子分配
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图3-2 RS422接口终端模块电缆连接
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图4-1 RS485接口终端模块端子分配
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图4-2 RS485接口终端模块电缆连接 注意：RS485接口内部已经短接，不需要外部短接处理，只要直接连接1，2，8。
2. 软件环境
2.1 STEP7 V5.4 SP5
用于编写S7-300/400程序，此软件需要从西门子购买，本文档中的部分代码使用Step7 V5.4 SP5的软件编写。 2.2 ET200S 1SI 串行接口模块的功能块
STEP 7 软件中不包含ET200s 1SI模块做串口通讯的功能块，需要单独安装一个软件，然后在Libraries下才有ET200sSI的库，功能块可供通讯调用，该软件从以下的链接下载。25358470 2.3 串口调试器
第三方提供的串口调试工具，可以从互联网上免费下载，可用于测试串口通讯。
3. 硬件列表和接线
3.1 硬件列表 CPU | CPU317-2PN/DP | 6ES7 317-2EK14-0AB0 | ET200S | 接口模块 | 6ES7 151-1BA01-0AB0 | | 功率模块 | 6ES7 138-4CA00-0AA0 | | 1 SI串口模块 | 6ES7 138-4DF01-0AB0 | 功率模块的终端模块 | TM-P15S23-A0 | 6ES7 193-4CD20-0AA0 | 电子模块的终端模块 | TM-E15C24-01 | 6ES7 193-4CA30-0AA0 |
表1 硬件设备 3.2 硬件接线示意图
以RS232C的方式接线为例说明，1 Si 模块按照RS232C的接线方式连接到电脑的232口，连接示意图如下所示。
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图5 硬件结构和接线示意图
4.组态设置和编程
4.1 组态和配置 1．打开STEP7，点击File->New...创建一新项目，项目名称为et200s ASCII。
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图6新建项目对话框 2．用鼠标右键点击项目名称，选择Insert New Object->SIMATIC 300 Station，更改站的名称为 317-2PN/DP ，如下图7所示。
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图7 插入S7-300站 3. 在硬件组态中按订货号和硬件安装次序依次插入机架、CPU和ET200S标准从站模块，如下图8所示，注意所选串行接口模块为32字节的1SI ASCII （这里仅考虑数据传输的吞吐率，不考虑占用的I/O存储区的大小）。
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图8组态硬件 4．双击1 SI ASCII 模块，点击Parameter选项，配置串口通信 参数。
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图9 参数分配 本例中，“Interface”设为RS232C接口，勾选断线诊断，流量控制：无。通信波特率：9.6kb/s，数据位：8位，停止位：1位，奇偶效验：无，字符延迟时间：4ms，其他的参数都采用默认设置。注意：设定的参数要和通讯伙伴的相 同。 部分参数说明： 1．接口的选择
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图10 接口设置 三种接口中：RS232C和RS422接口可以选择“断线检测”和“数据流量控制” 的功能， RS485/422可以设置“接收线路的初始化状态”。
2．字符桢的格式：支持10位和11位的字符桢格式，包括数据传输的波特率，数据位，停止位和奇偶校验位。
3．接收字符桢结束判断条件
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图11 结束判断条件 On expiration of character delay time: 以固定的字符延迟时间为每帧数据的结束方式；
On receipt of end-of-text character: 以结束字符作为每帧数据的结束方式；
On receipt of fixed number of characters: 以固定的字符长度作为每帧数据的结束方式。
4．缓冲区处理方式
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图12 缓冲区设置 Dynamic Message frame buffer：如果勾上，模块就可以缓冲多个不同长度的消息；
Prevent message frame buffer overwrite：如果勾上，防止接收到的新消息覆盖缓冲区中的消息桢，这可以防止丢失以前接收到的消息桢；
Delete receive buffer during CPU startup：如果勾上，当CPU的工作模式从STOP切换到RUN（CPU启动）时，模块的接收缓冲区自动清空。
更多关于串口接口模块的组态和参数设置，请参考手册《ET 200S 串行接口模块》第2.9章节的内容，手册链接：9260793 4.2 编程 4.2.1 PLC侧编程 1．程序调用：从库Libraries -> ET200s SI -> ET200S Serial Interface -> ET200s SI中调用功能块，调用发送 FB3（S_SEND）和接收 FB2（S_RCV），并为其分配背景数据块分别为DB30和DB20，将块参数LADDR设为硬件组态中1 SI模块的起始逻辑地址256。
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图13 ET200S串口模块的逻辑地址
2．创建发送数据块DB1和接收数据块DB2
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图14发送/接收数据块DB1/DB2 3．调用发送功能块
ET200S 1SI 的发送功能块FB3 S_SEND 的参数设置见下表2。 LADDR | 硬件组态中串口模块的起始逻辑地址，本例中为256 | DB_NO | 发送数据块号，本例中为1（DB1） | DBB_NO | 发送数据的起始地址，本例中为0（从DB1.DBB0开始） | LEN | 发送数据的长度，本例中为10 | REQ | 发送数据触发位，上升沿触发，本例中为M0.0 | R | 取消通讯，本例中不用 | COM_RST | 如果为1 ，重新启动FB，本例中为M0.2 | DONE | 发送完成位，发送完成且没有错误时为TRUE， | ERROR | 错误位，为TRUE说明有错误 | STATUS | 状态字，标识错误代码，察看ET200S串行接口模块手册获得相应的说明 |
表2 FB3 S_SEND 的参数定义
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图15 在程序中调用FB3 S_SEND 4．调用接收功能块
ET200S 1SI的接收功能块FB2 S_RCV的参数设置见下表3。 LADDR | 硬件组态中串口模块的起始逻辑地址，本例中为256 | DB_NO | 接收数据块号，本例中为2（DB2） | DBB_NO | 接收数据的起始地址，本例中为0（DB2.DBB0） | LEN | 接收数据的长度，本例中为MW4，只有在接收到数据的当前周期，此值不为0 ，需要编程读出 | EN_R | 使能接收位，本例中为M0.2 | R | 取消通讯，本例中不用 | COM_RST | 如果为1 ，重新启动FB，本例中为M0.2 | NDR | 接收完成位，接收完成并没有错误时为TRUE | ERROR | 错误位，为TRUE时说明有错误 | STATUS | 状态字，标识错误代码，查看ET200S串行接口模块手册获得相应的说明 |
表3 FB2 S_RCV的参数定义
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图16 在程序中调用FB2 S_RCV 4.2.2 PC机参数设置
参数分配：串口选择COM1（默认），传输波特率为9.6Kb/s， 8位数据位，无校验，1位停止位，这些参数要和ET200s中1SI ASCII模块设置一致，同时将串口调试软件打开。
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图17 串口调试软件参数设置 4.3 通讯测试 1．ET200S 1SI发送数据，调试软件接收数据
首先将硬件配置和程序下载到PLC，将DB1中前10个字节设为十六进制的01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 ，然后将FB3的M0.0从FALSE置成TRUE，ET200S将发送数据10个字节数据，可以从串口调试软件的接收字符窗口中看到收到的数据（十六进制），结果如下图18所示。
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图18 ET200S 1SI发送数据调试软件接收数据测试结果 2．调试软件发送数据，ET200S 1 SI接收数据
首先将硬件配置和程序下载到CPU中，将FB2的M0.1设为TRUE，使能ET200S 接收。在PC机的串口软件打开，在发送字符输入窗口输入16进制数据1122334455667788 9900，然后点击“手动发送”按钮发送数据，则在PLC侧DB2的前10个字节能接收到数据，接收的长度为10，测试结果如下。
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图19调试软件发送数据ET200S 1SI接收数据测试结果
5.总结
本文档以串口模块ET200S 1SI和PC机之间的通讯简单介绍了ASCII协议的组态设置和编程
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