西门子PLC 6ES7 153-2BA02-0XB0-可编程控制器

minitii转换器通讯协议简介

在这个方案中，minitii与下位设备的硬件连接为双绞线，minitii及下位各设备都并入双绞线组成的westinghouseincom网络，在该网络中各通讯主体使用二进制通讯方式，数据帧均由33位二进制数构成，minitii充当主站（master）角色，对下位各设备发起通讯，进行轮询。

pcm311模块与minitii转换器进行的是ascii码通讯方式，而minitii转换器与下位dt3000、mp3000、iq200各系列设备的通讯方式为二进制码通讯，实际上minitii所起到的作用是将pcm模块发出的ascii码指令帧转译为二进制码指令帧，当然，在通讯过程中，我们只需关心ascii码通讯帧的格式，minitii会自动将其转为二进制格式后发到incom网络中去。

minitii模块的25针rs232串行口接收的ascii码帧由10个ascii码字符组成，分为控制指令帧、数据指令帧两类，大致形式如下：

控制指令：

（stx）（c/d）（inst）（comm）（scomm）（address）（sumcheck）

数据指令：

（stx）（c/d）（data）（sumcheck）

stx：第2号ascii码，占一位

c/d：控制指令时为1，数据指令时为0，占一位

inst、comm、scomm：由这三个数字需要返回的参数，各占一位

address：指令的发送对象，是一个三位数的十六制数，占三位

sumcheck：和校验码，占二位

data：返回的数据信息，占六位

minitii串行通讯参数在其面板上通过开关来选定。

2.2fx2nplc通讯协议简介

fx2n是三菱品牌plc在小系统控制应用中使用较多的一种经济型plc，外部设备通过232bd、485bd等插件或485adp等模块可与其建立ascii码串行通讯，读取plc内部寄存器的值。其协议格式如下：

（1）读寄存器

*外设：（enq）（站号）（pc号）（命令字符）（等待时间）（头元件）（元件数）（和校验）

*plc：（stx）（站号）（pc号）（返回数据）（etx）（和校验）

*外设：（ack）（站号）（pc号）

（2）写寄存器

*外设：（enq）（站号）（pc号）（命令字符）（等待时间）（头元件）（元件数）（写出数据）（和校验）

*plc：（stx）（站号）（pc号）

*enq、stx、ack、etx：为相应的ascii码

*站号：plc的站地址，为两位十六进制数（00-0fh），由plc的d8121寄存器

*pc号：用于a系列melsecnet网络中的plc，对fx2n均为ffh

*命令字符：分为位读（br）、位写（bw）、字读（wr）、字写（ww）

*等待时间：以10ms为单位，以十六进制数表示，占一个字符（0-f）

*头元件：为要读、写的开始元件号，如m0001、d0000等。

*元件数：为要读、写的元件个数。

*返回数据、写出数据：为从plc返回的寄存器值或要写到plc的数据值

由于fx2n与*控制柜距离较远，故本系统中采用fx2n与485bd插件，pcm311模块经232/485转换器与485bd相连，转换器与485bd之间采用两对双绞线相连，全双工方式通讯，plc串行通讯参数在d8120中设定。

2.3megabasic的语法简介

（1）串口操作：pcm模块共有二个串口，它们均可在megabasic程序中被打开，与外部进行通讯，以下为常用的串口操作函数。

*串口的打开：open，

如open#8，“com1”

*串口的关闭：close

如close#8

*串口通讯参数的设定：ioctl，

（2）ioctl_string格式为：

baud（波特率），parity（校验），databits（数据位），stopbits（停止位），flowctl（流控制方式），physical（物理协议如232/485/422），duplexmode（通讯模式，半双工/全双工）如ioctl#8，“19200，n，8，1，n，232”

（3）从串口读取数据：inchr$（，，，，）

如restr=inchr$（ch%，10，“”，0，timeout%）

（4）向串口发送数据：print，

如print#8，“helloworld”

（5）megabasic程序对plc寄存器的访问：

对于pcm模块所在的plc系统中的寄存器如%i，%q，%r，%m等，basic程序中并不可直接引用，而需通过使用特定的功能指令来访问它们。

a）访问plc寄存器之前，先要使用syslink指令。

syslink，，［type］

local_name:basic程序内部定义的变量

cpu_symbol:plc的寄存器名，外加双引号（如“%r500”）

type：关联数据的类型，如bool，byte，int16，uint，dint等

b）读、写plc寄存器

sysread

syswrite

在syslink指令执行后，即可使用上面两个指令分别读、写basic变量所关联的plc寄存器。

2.4系统编程过程简介

根据minitii通讯协议及megabasic语言的基本语法，在文本编辑器（如记事本）中写好大致的程序，特别是对返回数据的解析编写专门的函数来进行处理，以得到浮点数形式的电压、电流、功率等数据，其中重点要注意好对返回错误帧时的处理，还有采集不同数据时的协议上的差别，这一部分程序写好后，利用pcm模块的com1通过logicmaster软件导入pcm模块，用com1监视运行，用com2通讯，进行联机调试，根据调试情况加以修正完善，得到终版本。

类似上述步骤，根据fx2n的通讯协议，写好与fx2n通讯的程序，用com1监视运行，用com2通讯，经调试修正，得到终版本。

将两个版本的程序合并，并将与fx2n通讯的端口改为com1，去掉程序中用于监视运行的输出语句（print），再重新导入pcm模块中，一个满足系统要求的完整的通讯程序就这样就写成了。

3、结束语

用类似本系统中的pcm模块完成通讯任务，笔者认为其相对利用plc梯形图程序进行通讯优点很明显。首先由于其使用的是与微机系统中的basic语言语法相同的高级语言，易学易懂，处理复杂的数据运算时得心应手，在复杂的有大量通讯任务的系统中有很重大的推广价值;再者在系统调试时也有明显优势，一个端口正在通讯时，一个端口实时监视程序的运行情况，并可以自然语言的形式输出实时的调试信息，plc程序就不会有这么好的效果，那么结果是这种系统的开发周期必然大为缩短。

plc系统中采用basic语言的协处理器，笔者认为这是plc应用中一个新的发展，对简化编程，减轻工控系统*的开发压力可起到较大的作用，据了解，很多plc厂商都有类似功能的模块生产，如三菱公司就推出了ad51h高速智能通信组件，使用ad51hbasic语言，支持四个通信口，具备384k内存，大大提高了plc系统数据通信与收集方面的灵活性。

1.4 S7-200 CPU及模块参数
在样本或手册中都列有 CPU和各个模块的详细参数，这些参数对于我们使用和选型至关重要。 
1.4.1 CPU参数 
表 1.1列出了 CPU部分参数，其中一些关键参数详述如下： 
?  程序存储器：是一个 ROM存储区，程序下载到 CPU内掉电不会丢失。当我们编写好程序编译通过后，程序的大小会在软件输出信息里显示，如图 1-16，实际程序的大小不能超过 CPU此参数。一般情况下，当我们下载程序时，CPU需要停机，但在某些场合是不允许 CPU停机
的，要实现这个功能需要占用一定的程序存储器空间，所以此参数有两个数值，当我们使能了“可在运行模式下编辑”功能，会牺牲一些程序存储器空间。 
 

? 数据存储区：是一个 RAM存储区，掉电后易丢失。指的是 CPU内部的 V存储区的大小。
? 掉电保持时间：对于存放在 RAM存储区的数据，掉电后是靠 CPU内部一个超级电容保持数据。此参数指明了该电容能保持数据的时间长度。
? 本机 I/O：CPU本体上集成的输入/输出点数。特别地，只有 CPU224XP有集成的模拟量输入/输出点，其他只有数字量输入/输出点。 
? 扩展模块数量：模块的扩展不是无限制扩展的，CPU221不能扩展模块，CPU222只能扩展 2个模块，其他型号 CPU多能扩展 7个模块。对于模块的扩展数量，除了这个参数的限制以外，特别注意还要计算CPU的供电能力。表 1.5列出了各型号 CPU的供电能力。CPU每带一
个扩展模块，扩展模块都要消耗一些 CPU的供电。CPU的电源有两种，一种是 5VDC，是 CPU与扩展模块通讯用的电源，不能外加；另一种是 24VDC，是普通的 24VDC电源，可以外加一个开关电源代替。所以，在计算时，主要考虑 CPU的 5VDC电流供应能力即可。各个模块的电流消耗可在模块参数表内查到。比如，32输入/32输出的 EM223模块，消耗 5VDC电流 240mA，如果 7个这样的模块就要消耗 240 * 7 = 1680mA电流，即使是 CPU226也不能扩展 7个这样的模块。表 1.6 – 表 1.9列出了各个扩展模块的电流需求。

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