西門子原裝profibus-DP總線電纜

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S7-200自由口通信簡介

S7-200 CPU的通信口可以設置為自由口模式。選擇自由口模式后，用戶程序就可以*控制通信端口的操作，通信協議也*受用戶程序控制。一般用于和第三方串行通信設備進行通信。

自由口模式可以靈活應用。Micro/WIN的兩個指令庫（USS和Modbus RTU）就是使用自由口模式編程實現的。

在進行自由口通信程序調試時，可以使用PC/PPI電纜（設置到自由口通信模式）連接PC和CPU，在PC上運行串口調試軟件（或者Windows的Hyper Terminal－超級終端）調試自由口程序。 
USB/PPI電纜和CP卡不支持自由口調試。

1自由口通信基本概念

S7-200PLC的通訊口支持RS485接口標準。采用正負兩根信號線作為傳輸線路。

工作模式采用串行半雙工形式，在任意時刻只允許由一方發送數據，另一方接收數據。

數據傳輸采用異步方式，傳輸的單位是字符，收發雙方以預先約定的傳輸速率，在時鐘的作用下，傳送這個字符中的每一位。

傳輸速率可以設置為1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200。

字符幀格式為一個起始位、7或8個數據位、一個奇/偶校驗位或者無校驗位、一個停止位。

字符傳輸從低位開始，空閑線高電平、起始位低電平、停止位高電平。字符傳輸時間取決于波特率。

數據發送可以是連續的也可以是斷續的。所謂連續的數據發送，是指在一個字符格式的停止位之后，立即發送下一個字符的起始位，之間沒有空閑線時間。而斷續的數據發送，是指當一個字符幀發送后，總線維持空閑的狀態，新字符起始位可以在任意時刻開始發送，即上一個字符的停止位和下一個字符的起始位之間有空閑線狀態。

示例：用PLC連續的發送兩個字符（16#55和16#EE）(程序如圖3和圖4),通過示波器測量CPU通訊端口管腳3/8之間的電壓，波形如下圖1.：

圖1.兩個字符（16#55和16#EE）的波形圖

示例說明：

16進制的16#55換算成2進制等于2#01010101，16進制的16#EE換算成2進制等于2#11101110。如圖所示，當數據線上沒有字符發送時總線處于空閑狀態（高電平），當PLC發送*個字符16#55時，先發送該字符幀的起始位（低電平），再發送它的8個數據位，依次從數據位的低位開始發送（分別為1、0、1、0、1、0、1、0），接著發送校驗位（高電平或低電平或無）和停止位（高電平）。因為本例中PLC連續的發送兩個字符，所以*個字符幀的停止位結束后便立即發送下一個字符幀的起始位，之間數據線沒有空閑狀態。假如PLC斷續的發送這兩個字符，那么當PLC發送完*個字符幀的停止位后，數據線將維持一段時間空閑狀態，再發送下一個字符幀。

字符傳輸的時間取決于波特率，如果設置波特率為9.6k，那么傳輸一個字符幀中的一位用時等于1/9600*1000000=104us，如果這個字符幀有11位，那么這個字符幀的傳輸時間等于11/9600*1000=1.145ms.

自由口通信協議是什么？

顧名思義，沒有什么標準的自由口協議。用戶可以自己規定協議。

已知一個通信對象需要字符（字節）傳送格式有兩個停止位，S7-200是否支持？

字符格式是由基礎的硬件（芯片）決定的；S7-200使用的芯片不支持上述格式。

S7-200是否支持《S7-200系統手冊》上列明的通信波特率以外的其他特殊通信速率？

通信速率是由基礎的硬件（芯片）決定的；S7-200使用的芯片不支持沒有列明在手冊上的通信速率。

應用自由口通信首先要把通信口定義為自由口模式，同時設置相應的通信波特率和上述通信格式。用戶程序通過特殊存儲器SMB30（對端口0）、SMB130（對端口1）控制通信口的工作模式。

 CPU通信口工作在自由口模式時，通信口就不支持其他通信協議（比如PPI），此通信口不能再與編程軟件Micro/WIN通信。CPU停止時，自由口不能工作，Micro/WIN就可以與CPU通信。

通信口的工作模式，是可以在運行過程中由用戶程序重復定義的。

如果調試時需要在自由口模式與PPI模式之間切換，可以使用SM0.7的狀態決定通信口的模式；而SM0.7的狀態反映的是CPU運行狀態開關的位置（在RUN時SM0.7="1"，在STOP時SM0.7="0"） 自由口通信的核心指令是發送（XMT）和接收（RCV）指令。在自由口通信常用的中斷有"接收指令結束中斷"、"發送指令結束中斷"，以及通信端口緩沖區接收中斷。 與網絡讀寫指令（NetR/NetW）類似，用戶程序不能直接控制通信芯片而必須通過操作系統。用戶程序使用通信數據緩沖區和特殊存儲器與操作系統交換相關的信息。 XMT和RCV指令的數據緩沖區類似，起始字節為需要發送的或接收的字符個數，隨后是數據字節本身。如果接收的消息中包括了起始或結束字符，則它們也算數據字節。 調用XMT和RCV指令時只需要通信口和數據緩沖區的起始字節地址。

XMT和RCV指令與NetW/NetR指令不同的是，它們與網絡上通信對象的"地址"無關，而僅對本地的通信端口操作。如果網絡上有多個設備，消息中必然包含地址信息；這些包含地址信息的消息才是XMT和RCV指令的處理對象。

由于S7-200的通信端口是半雙工RS-485芯片，XMT指令和RCV指令不能同時有效

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