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 概述
----本例說(shuō)明如何以自由協(xié)議實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與S7-200的通信，計(jì)算機(jī)作為主站，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC從站各寄存器的讀/寫操作。
----計(jì)算機(jī)通過(guò)COM口發(fā)送指令到PLC的PORT0（或PORT1）口，PLC通過(guò)RCV接收指令，然后對(duì)指令進(jìn)行譯碼，譯碼后調(diào)用相應(yīng)的讀/寫子程序?qū)崿F(xiàn)指令要求的操作，并返回指令執(zhí)行的狀態(tài)信息。

 通信協(xié)議
----在自由口模式下，通信協(xié)議是由用戶定義的。用戶可以用梯形圖程序調(diào)用接收中斷、發(fā)送中斷、發(fā)送指令（XMT）、接受指令（RCV）來(lái)控制通信操作。在自由口模式下，通信協(xié)議完全由梯形圖程序控制。

 指令格式定義

• 計(jì)算機(jī)每次發(fā)送一個(gè)33字節(jié)長(zhǎng)的指令來(lái)實(shí)現(xiàn)一次讀/寫操作，指令格式見(jiàn)表1 說(shuō)明：
  1. 起始字符
     ----起始字符標(biāo)志著指令的開(kāi)始，在本例中被定義為ASCII碼的"g"，不同的PLC從站可以定義不同的起始字符以接收真對(duì)該P(yáng)LC的指令。
  2. 指令類型
     ----該字節(jié)用來(lái)標(biāo)志指令的類型，在本例中05H代表讀操作，06H代表寫操作。
  3. 目標(biāo)PLC站地址
     ----目標(biāo)PLC站地址占用指令的B2、B3兩個(gè)字節(jié)，以十六進(jìn)制ASCII碼的格式表示目標(biāo)PLC的站地址。
  4. 目標(biāo)寄存器地址
     ----在PLC內(nèi)部可以用4個(gè)字節(jié)來(lái)表示一個(gè)寄存器的地址（但不能表示一個(gè)位地址）。前兩個(gè)字節(jié)表示寄存器類型，后兩個(gè)字節(jié)表示寄存器號(hào)。
     

     00 00（H）：		I寄存器區(qū)
     01 00（H）：		Q寄存器區(qū)
     02 00（H）：		M寄存器區(qū)
     08 00（H）：		V寄存器區(qū)

     
     例如：
     

     IB000的地址可表示為		00 00 00 00（H）
     VB100的地址可表示為		08 00 00 64（H）

  5. 讀/寫字節(jié)數(shù)M
     ----當(dāng)讀命令時(shí)，始終讀回從目標(biāo)寄存器開(kāi)始的連續(xù)8個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)（轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制ASCII碼后占用16個(gè)字節(jié)），可以根據(jù)自己的需要取用，M可以任意寫入。
     ----當(dāng)寫命令時(shí)，M表示的是要寫入數(shù)據(jù)的十六進(jìn)制ASCII碼所占用的字節(jié)數(shù)。例如要寫入1個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)在指令中以十六進(jìn)制ASCII碼表示，它將占用2個(gè)字節(jié)，此時(shí)應(yīng)向M中寫入"02"。同理，如果要寫入5個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，M中應(yīng)寫入"0A"。
  6. 要寫入的數(shù)據(jù)
     ----要寫入的數(shù)據(jù)在指令中以十六進(jìn)制ASCII碼的格式表示，占用指令的B14-B29共16個(gè)字節(jié)。數(shù)據(jù)區(qū)必須填滿，但只有前M個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)會(huì)被寫入目標(biāo)寄存器。一條指令最多可以寫入8個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)（此時(shí)M中應(yīng)寫入"10"，代表十進(jìn)制的16）
  7. BCC校驗(yàn)碼
     ----在傳輸過(guò)程中，指令有可能受到任何的干擾而使原來(lái)的數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)生扭曲，此時(shí)的指令當(dāng)然是錯(cuò)誤的，為了偵測(cè)指令在傳輸過(guò)程中發(fā)生的錯(cuò)誤，接收方必須對(duì)指令作進(jìn)一步的確認(rèn)工作，以防止錯(cuò)誤的指令被執(zhí)行，最簡(jiǎn)單的方法就是使用校驗(yàn)碼。BCC校驗(yàn)碼的方法就是將要傳送的字符串的ASCII碼以字節(jié)為單位作異或和，并將此異或和作為指令的一部分傳送出去；同樣地，接收方在接到指令后，以相同的方式對(duì)接收到的字符串作異或和，并與傳送方所送過(guò)來(lái)的值作對(duì)比，若其值相等，則代表接收到的指令是正確的，反之則是錯(cuò)誤的。
     ----在本例中，bcc為指令B1到B29的異或和，BCC為bcc的十六進(jìn)制ASCII碼。
     ----bcc=B1 xor B2 xor B3 xor B4 xor …… xor B29
  8. 結(jié)束字符
     ----結(jié)束字符標(biāo)志著指令的結(jié)束，在本例中被定義為ASCII碼的"G"，不同的PLC從站可以定義不同的結(jié)束字符以接收真對(duì)該P(yáng)LC的指令。
• PLC在接到上位機(jī)指令后，將發(fā)送一個(gè)21字節(jié)長(zhǎng)反饋信息，格式見(jiàn)表2
  說(shuō)明：
  1. 起始字符
     ----起始字符標(biāo)志著反饋信息的開(kāi)始，在本例中被定義為ASCII碼的"g"，不同的PLC從站可以定義不同的起始字符，這樣上位機(jī)可以根據(jù)信息的起始字符來(lái)判斷反饋信息的來(lái)源。
  2. 狀態(tài)信息
     ----該字節(jié)包含指令執(zhí)行的狀態(tài)信息，在本例中
     

     01H		代表		讀取正確
     02H		代表		寫入正確
     03H		代表		BCC校驗(yàn)碼錯(cuò)誤
     04H		代表		指令不合法

  3. 數(shù)據(jù)區(qū)
     ----反饋信息的B3到B18為讀指令所要讀取的數(shù)據(jù)，以十六進(jìn)制ASCII碼表示。
  4. BCC校驗(yàn)碼
     ----與上位機(jī)指令中的BCC校驗(yàn)碼類似，它是反饋信息B3到B18的異或和。
  5. 結(jié)束字符
     ----結(jié)束字符標(biāo)志著反饋信息的結(jié)束，在本例中被定義為26H。

 指令中為何要使用ASCII碼
----一條指令除包含數(shù)據(jù)外，還包含必要的控制字（起始字符、結(jié)束字符、指令類型等）。如果指令中的數(shù)據(jù)直接以其原本的形式傳輸，則不可避免的會(huì)與指令中的控制字發(fā)生混淆。
----例如本例中，指令的起始字符為"g"，其ASCII碼值為67H，結(jié)束字符為"G"，其ASCII碼值為47H。假設(shè)要寫入的數(shù)據(jù)中也有47H，并且數(shù)據(jù)直接以其原本的形式傳輸，則PLC會(huì)因?yàn)榻邮盏搅藬?shù)據(jù)中的47H而停止接收，這樣PLC接收到的指令將是一個(gè)不完整的非法指令，很可能造成PLC的誤動(dòng)作。
----為了避免這種情況的發(fā)生，可以用文本來(lái)傳送二進(jìn)制數(shù)據(jù)。通過(guò)以16進(jìn)制ASCII碼的格式描述數(shù)據(jù)，每個(gè)二進(jìn)制的字節(jié)都可以表示成一對(duì)ASCII編碼，這對(duì)編碼表示這個(gè)字節(jié)的兩個(gè)16進(jìn)制字符。這種格式可以表示任何的數(shù)值，僅僅使用ASCII代碼的30H到39H（表示0到9）和41H到46H（表示A到F）。ASCII碼的其余部分可以用作控制字（起始標(biāo)志、結(jié)束標(biāo)志、指令類型等）。這樣，數(shù)據(jù)中的47H以ASCII碼的形式進(jìn)行傳送就變成了34H 37H 兩個(gè)字節(jié)，從而避免了PLC因接收到數(shù)據(jù)中的47H而停止接收的錯(cuò)誤。

表1 上位機(jī)指令格式

表2 反饋信息格式

說(shuō)明：此應(yīng)用為西門子公司提供的Beta版，僅供參考，望大家多提寶貴意見(jiàn)！