西门子Simotion 串口通讯入门

Simotion 串口通讯入门

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1．串口通讯介绍
CP340/CP34模块是西门子S7-300系列PLC中的串行通讯模块，这些模块具有1个串行通讯口（RS232C或TTY或RS485/422）。可以使用这种通讯模块实现S7-300与其他串行通讯设备的数据交换。同样，将PLC功能和运动控制器结合起来的SIMOTION也可以支持CP340和CP341
对于SIMTOIN C，CP340/341可以直接通过背板总线相连。对于SIMOTION P和SIMOTION D，可以带ET200M作为其远程IO，而ET200M上可以带CP340和CP341，因而也可以通过CP340和CP341进行串行通讯。
与s7-300相比较，SIMOTION目前还不支持“MODBUS”和“DATA HIGHWAY”通讯，其它功能和PLC类似。
软件版本要求：
SIMOTION SCOUT V4.0或更高
SIMOTION Kernel V4.0或更高
SIMOTION technology packages V4.0 或更高
本文将以SIMOTION和S7-300之间利用CP341进行通讯为例，介绍SIMOTION中如何实现Point-to-Point通讯。

2．PLC侧组态和设置

2.1参数化CP341模板：
新建STEP 7项目，在硬件组态窗口中插入CPU和CP341模块，双击CP341模板，打开CP341模板的属性窗口：

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图1 CP341模块属性窗口

点击属性窗口上的Parameters按钮：

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图2 协议选择

选择ASCII协议，双击信封图标：

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图3 协议参数设置

弹出ASCII协议通讯参数设置窗口，保持默认值：9600 bit/s, 8 data bits, 1 stop bit, even parity。对硬件组态存盘编译，下载硬件组态。

2.2 编写通讯程序：
在安装完串口通讯的驱动程序后，可在PLC程序库中找到用于串口通讯的程序：

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图4 串口通讯程序块

在OB1调用FB7实现字符收发功能：

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EN_R为TRUE时始能接收
在OB35中调用FB8实现字符发送功能

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其中REQ需要正跳沿来触发通讯。

3．SIMOTION侧组态与编程

3.1 硬件组态
在SIMOTION打开所建立的STEP 7项目，插入D435，建立一个DP网络，并在网络中添加一个ET200M站，并在ET200M站中插入CP341

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图5 SIMOTION侧硬件组态

然后对CP341进行参数化，过程和PLC中完全相同。

3.2 软件编程

3.2.1程序块介绍
SIMOTION中的串行通讯程序是集成在标准库里的，无需安装相应的驱动，如下：

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图6 SIMOTION串口通讯程序块

_CP341_send用于数据的发送。
_CP341_send的参数含义如表1所示。

表1 _CP341_send功能块参数含义

参数名	输入	数据类型	含义
	输出
execute	IN	BOOL	触发发送，上升沿有效
reset	IN	BOOL	为True时表示取消当前发送
moduleAddress	IN	DINT	模块地址
dataOffset	IN	UDINT	第一字节的位置偏差
dataLength	IN	UDINT	发送的数据长度
periIn	IN	ARRAY [0..15]	用于CP卡IO输入的背景数据块
		of BYTE
periOut	IN/OUT	ARRAY [0..15]
		of BYTE	用于CP卡IO输出的背景数据块
data	IN/OUT	ARRAY [0.0.1023]	发送的数据区
		of BYTE
done	OUT	BOOL	完成标志位
error	OUT	BOOL	错误标志位
errorID	OUT	WORD	故障详细信息，如果error=TRUE,
			那么errorID 中将显示事件等级和故障号
errorIdTransfer	OUT	DINT	数据传送给CP卡时产生故障(如果errorID中显示16#1E0F时，那么errorIdTransfer中会有更详细的诊断信息
startup	OUT	BOOL	CP启动完成标志位，为False标志启动完成

_CP341_receive用于数据的接收，其参数含义表2所示

表2 _CP341_received功能块参数含义

参数名	输入	数据类型	含义
	输出
enable	IN	BOOL	接收使能
reset	IN	BOOL	取消接收
moduleAddress	IN	DINT	模块地址
dataOffset	IN	UDINT	第一字节的位置偏差
periIn	IN	ARRAY[0..15]	用于CP卡IO输入的背景数据块
		of BYTE
periOut	IN/OUT	ARRAY[0..15]
		of BYTE	用于CP卡IO输出的背景数据块
dataCl3964	IN/OUT	ARRAY[0.0.1023]	接收数据区
		of BYTE
dataCl512	IN/OUT	ARRAY[0..6] of	RK 512 的数据区
		Struct_CP341
		_Cl512Data
comFlags	IN/OUT	ARRAY [0 to 31]	RK 512通讯标志
		of BYTE
newDataReceived	OUT	BOOL	新数据接收标志位
error	OUT	BOOL	错误标志位
dataLength	OUT	UDINT	接收长度
errorID	OUT	WORD	故障详情，如果error=TRUE,
			那么errorID 中将显示 事件等级和故障
errorIdTransfer	OUT	DINT	数据传送给CP卡时产生故障(如果errorID中
			显示16#1E0F时，那么时会有更详细的诊断信息
startup	OUT	BOOL	CP启动状态标志位

_CP341_send和_CP341_receive必须在BackgroundTask或TimerInterruptTask中循环调用，如果不循环调用发送请求或接收请求无法执行。不能在SystemInterruptTask中调用，也不推荐在IPOSynchronousTask等同步任务中调用。_CP341_send和_CP341_receive必须在CP卡初始化完成以后进行。

3.2.2 SIMOTION编程

首先需要建立两个数组型的IO变量，对应CP的相应地址,为16个字输入，16个字输出：

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图7 IO变量定义

然后插入1个ST程序单元E_CP341

在Unit单元的Interface中定义如下的全局变量：

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同时定义三个程序：初始化程序，主程序和故障处理程序：

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在StartUpCP341对接收数据区清零，定义发送长度：

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主程序包括发送程序和接收程序以及故障诊断程序：

发送程序如下：

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接收程序如下：

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故障诊断程序如下：

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由于发送需要上升沿，可编写如下程序，并在时间中断中周期性调用以产生正跳沿：

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3.3 程序结构

程序结构如下，在StartupTask中调用初始化程序，在背景任务中调用主程序，在时间中断程序中调用发送标志位，在外设故障任务中调用故障处理程序：

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图7 SIMOTION程序结构

4 实际通讯数据监控

PLC中数据监控

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图7 PLC侧数据监控

在SIMOTION中建立相应的变量表来进行数据监控：

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图8 SIMOTION建立变量表

分别建立发送和接收的监控表，然后将相应的全局变量加到变量表中，如下图：

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图9 SIMOTION在变量表中添加变量

SIMOTION接收数据监控：

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图10 SIMOTION接收数据监控

SIMOTION 发送程序监控：

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图11 SIMOTION发送数据监控

对接收到数据进行Trace:

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图12 接收数据Trace记录

可以看接收数据长度的值和接收数据标志位只保持一个Cycle即被复位。