1. 概述
串口模塊et200s 1si（訂貨號：6es7 138-4df01-0ab0）是一款用于et200s上的串口模塊，支持兩種軟件協(xié)議（ascii和3964(r)），通過接線區(qū)分可支持三種硬件接口（rs232c、rs422和rs485）。
在step 7硬件組態(tài)中選擇模塊時，硬件目錄中有以下六種版本的模塊：
• ascii （4b）
• ascii（8b）
• ascii（32b）
• 3964(r) （4b）
• 3964(r) （8b）
• 3964(r) （32b）
4/8/32字節(jié)代表數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐掏侣蚀笮?，字?jié)數(shù)越大，吞吐率越大，即數(shù)據(jù)傳輸越快，但是在et200s機架上占用的i/o存儲區(qū)也越多，如果從傳輸速率考慮，選擇32b最快，如果從占用的i/o區(qū)最小考慮，選擇4b占用最少，根據(jù)具體應用要求選擇。
模塊信息及指示燈含義，如下圖1所示。
圖1 模塊指示燈含義
rs232c、rs422和rs485三種接口通訊的終端模塊端子分配和電纜連接，如下圖2/3/4所示。
圖2-1 rs232c接口終端模塊端子分配
圖2-2 rs232c接口終端模塊電纜連接
圖3-1 rs422接口終端模塊端子分配
圖3-2 rs422接口終端模塊電纜連接
圖4-1 rs485接口終端模塊端子分配
圖4-2 rs485接口終端模塊電纜連接
注意：rs485接口內(nèi)部已經(jīng)短接，不需要外部短接處理，只要直接連接1，2，8。
2. 軟件環(huán)境
2.1 step7 v5.4 sp5
用于編寫s7-300/400程序，此軟件需要從西門子購買，本文檔中的部分代碼使用step7 v5.4 sp5的軟件編寫。
2.2 et200s 1si 串行接口模塊的功能塊
step 7 軟件中不包含et200s 1si模塊做串口通訊的功能塊，需要單獨安裝一個軟件，然后在libraries下才有et200ssi的庫，功能塊可供通訊調(diào)用，該軟件從以下的鏈接下載。25358470
2.3 串口調(diào)試器
第三方提供的串口調(diào)試工具，可以從互聯(lián)網(wǎng)上免費下載，可用于測試串口通訊。
3. 硬件列表和接線
3.1 硬件列表
cpu
cpu317-2pn/dp
6es7 317-2ek14-0ab0
et200s
接口模塊
6es7 151-1ba01-0ab0
功率模塊
6es7 138-4ca00-0aa0
1 si串口模塊
6es7 138-4df01-0ab0
功率模塊的終端模塊
tm-p15s23-a0
6es7 193-4cd20-0aa0
電子模塊的終端模塊
tm-e15c24-01
6es7 193-4ca30-0aa0
表1 硬件設備
3.2 硬件接線示意圖
以rs232c的方式接線為例說明，1 si 模塊按照rs232c的接線方式連接到電腦的232口，連接示意圖如下所示。
圖5 硬件結(jié)構和接線示意圖
4.組態(tài)設置和編程
4.1 組態(tài)和配置
1．打開step7，點擊file->new...創(chuàng)建一新項目，項目名稱為et200s ascii。
圖6新建項目對話框
2．用鼠標右鍵點擊項目名稱，選擇insert new object->simatic 300 station，更改站的名稱為 317-2pn/dp ，如下圖7所示。
圖7 插入s7-300站
3. 在硬件組態(tài)中按訂貨號和硬件安裝次序依次插入機架、cpu和et200s標準從站模塊，如下圖8所示，注意所選串行接口模塊為32字節(jié)的1si ascii （這里僅考慮數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐掏侣?，不考慮占用的i/o存儲區(qū)的大小）。
圖8組態(tài)硬件
4．雙擊1 si ascii 模塊，點擊parameter選項，配置串口通信 參數(shù)。
圖9 參數(shù)分配
本例中，“interface”設為rs232c接口，勾選斷線診斷，流量控制：無。通信波特率：9.6kb/s，數(shù)據(jù)位：8位，停止位：1位，奇偶效驗：無，字符延遲時間：4ms，其他的參數(shù)都采用默認設置。注意：設定的參數(shù)要和通訊伙伴的相 同。
部分參數(shù)說明：
1．接口的選擇
圖10 接口設置
三種接口中：rs232c和rs422接口可以選擇“斷線檢測”和“數(shù)據(jù)流量控制” 的功能， rs485/422可以設置“接收線路的初始化狀態(tài)”。
2．字符楨的格式：支持10位和11位的字符楨格式，包括數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈?，?shù)據(jù)位，停止位和奇偶校驗位。
3．接收字符楨結(jié)束判斷條件
圖11 結(jié)束判斷條件
on expiration of character delay time: 以固定的字符延遲時間為每幀數(shù)據(jù)的結(jié)束方式；
on receipt of end-of-text character: 以結(jié)束字符作為每幀數(shù)據(jù)的結(jié)束方式；
on receipt of fixed number of characters: 以固定的字符長度作為每幀數(shù)據(jù)的結(jié)束方式。
4．緩沖區(qū)處理方式
圖12 緩沖區(qū)設置
dynamic message frame buffer：如果勾上，模塊就可以緩沖多個不同長度的消息；
prevent message frame buffer overwrite：如果勾上，防止接收到的新消息覆蓋緩沖區(qū)中的消息楨，這可以防止丟失以前接收到的消息楨；
delete receive buffer during cpu startup：如果勾上，當cpu的工作模式從stop切換到run（cpu啟動）時，模塊的接收緩沖區(qū)自動清空。
更多關于串口接口模塊的組態(tài)和參數(shù)設置，請參考手冊《et 200s 串行接口模塊》第2.9章節(jié)的內(nèi)容，手冊鏈接：9260793
4.2 編程
4.2.1 plc側(cè)編程
1．程序調(diào)用：從庫libraries -> et200s si -> et200s serial interface -> et200s si中調(diào)用功能塊，調(diào)用發(fā)送 fb3（s_send）和接收 fb2（s_rcv），并為其分配背景數(shù)據(jù)塊分別為db30和db20，將塊參數(shù)laddr設為硬件組態(tài)中1 si模塊的起始邏輯地址256。
圖13 et200s串口模塊的邏輯地址
2．創(chuàng)建發(fā)送數(shù)據(jù)塊db1和接收數(shù)據(jù)塊db2
圖14發(fā)送/接收數(shù)據(jù)塊db1/db2
3．調(diào)用發(fā)送功能塊
et200s 1si 的發(fā)送功能塊fb3 s_send 的參數(shù)設置見下表2。
laddr
硬件組態(tài)中串口模塊的起始邏輯地址，本例中為256
db_no
發(fā)送數(shù)據(jù)塊號，本例中為1（db1）
dbb_no
發(fā)送數(shù)據(jù)的起始地址，本例中為0（從db1.dbb0開始）
len
發(fā)送數(shù)據(jù)的長度，本例中為10
req
發(fā)送數(shù)據(jù)觸發(fā)位，上升沿觸發(fā)，本例中為m0.0
r
取消通訊，本例中不用
com_rst
如果為1 ，重新啟動fb，本例中為m0.2
done
發(fā)送完成位，發(fā)送完成且沒有錯誤時為true，
error
錯誤位，為true說明有錯誤
status
狀態(tài)字，標識錯誤代碼，察看et200s串行接口模塊手冊獲得相應的說明
表2 fb3 s_send 的參數(shù)定義
圖15 在程序中調(diào)用fb3 s_send
4．調(diào)用接收功能塊
et200s 1si的接收功能塊fb2 s_rcv的參數(shù)設置見下表3。
laddr
硬件組態(tài)中串口模塊的起始邏輯地址，本例中為256
db_no
接收數(shù)據(jù)塊號，本例中為2（db2）
dbb_no
接收數(shù)據(jù)的起始地址，本例中為0（db2.dbb0）
len
接收數(shù)據(jù)的長度，本例中為mw4，只有在接收到數(shù)據(jù)的當前周期，此值不為0 ，需要編程讀出
en_r
使能接收位，本例中為m0.2
r
取消通訊，本例中不用
com_rst
如果為1 ，重新啟動fb，本例中為m0.2
ndr
接收完成位，接收完成并沒有錯誤時為true
error
錯誤位，為true時說明有錯誤
status
狀態(tài)字，標識錯誤代碼，查看et200s串行接口模塊手冊獲得相應的說明
表3 fb2 s_rcv的參數(shù)定義
圖16 在程序中調(diào)用fb2 s_rcv
4.2.2 pc機參數(shù)設置
參數(shù)分配：串口選擇com1（默認），傳輸波特率為9.6kb/s， 8位數(shù)據(jù)位，無校驗，1位停止位，這些參數(shù)要和et200s中1si ascii模塊設置一致，同時將串口調(diào)試軟件打開。
圖17 串口調(diào)試軟件參數(shù)設置
4.3 通訊測試
1．et200s 1si發(fā)送數(shù)據(jù)，調(diào)試軟件接收數(shù)據(jù)
首先將硬件配置和程序下載到plc，將db1中前10個字節(jié)設為十六進制的01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 ，然后將fb3的m0.0從false置成true，et200s將發(fā)送數(shù)據(jù)10個字節(jié)數(shù)據(jù)，可以從串口調(diào)試軟件的接收字符窗口中看到收到的數(shù)據(jù)（十六進制），結(jié)果如下圖18所示。
圖18 et200s 1si發(fā)送數(shù)據(jù)調(diào)試軟件接收數(shù)據(jù)測試結(jié)果
2．調(diào)試軟件發(fā)送數(shù)據(jù)，et200s 1 si接收數(shù)據(jù)
首先將硬件配置和程序下載到cpu中，將fb2的m0.1設為true，使能et200s 接收。在pc機的串口軟件打開，在發(fā)送字符輸入窗口輸入16進制數(shù)據(jù)1122334455667788 9900，然后點擊“手動發(fā)送”按鈕發(fā)送數(shù)據(jù)，則在plc側(cè)db2的前10個字節(jié)能接收到數(shù)據(jù)，接收的長度為10，測試結(jié)果如下。
圖19調(diào)試軟件發(fā)送數(shù)據(jù)et200s 1si接收數(shù)據(jù)測試結(jié)果