串口通訊基本概念

S7-1200 串行通訊

S7-1200支持的串行通信方式

• 點對點（PtP）通訊
• Modbus 主從通訊
• USS 通訊 

名稱	CM 1241 RS232	CM 1241 RS485
定貨號	6ES7 241-1AH30-0XB0	6ES7 241-1CH30-0XB0
通信口類型	RS232	RS485
波特率(bps)	300; 600;1.2 kb; 2.4 kb; 4.8 kb; 9.6 kb;19.2 kb; 28.4 kb; 57.6 kb; 76.8 kb; 115.2 kb;
校驗方式	None(無校驗) Even(偶校驗) Odd(奇校驗) Mark(校驗位始終置爲1) Space(校驗位始終爲0)
流控	硬件流控；軟件流控	不支持
接收緩衝區	1KB
通信距離(屏蔽電纜)	10m	1000m
電源規範(5V DC)	220mA

S7-1200 RS232 和 RS485 通訊模塊的特徵

圖1. 串口通訊模塊

1. 由 CPU 供電，沒必要鏈接外部電源
   
   
2. 端口通過隔離，最長距離1000 米
   
   
3. 有診斷 LED 及顯示傳送和接收活動 LED
   
   
4. 支持點對點協議
   
   
5. 經過擴展指令和庫功能進行組態和編程

RS485 與 RS232 通訊模塊的LED

診斷 LED 燈

• 紅閃：若是 CPU 未正確識別到通訊模塊，診斷 LED 會一直紅色閃爍
• 綠閃：CPU 上電後已經識別到通訊模塊，可是通訊模塊尚未配置
• 綠燈：CPU 已經識別到通訊模塊，且配置也已經下載到了CPU

發送 LED 燈

• 表明數據正在經過通訊口傳送出去

接收 LED 燈

• 表明數據正在經過通訊口接收進來

注意：安裝於CPU本體上的通訊板只有發送和接收 LED 燈，而沒有診斷 LED 燈

RS485及RS232兩種模板支持的協議

• ASCII
• USS
• Modbus RTU Master protocol
• Modbus RTU Slave protocol
  
  

ASCII 協議的特色

• 報文能夠由用戶本身定義，便於用戶以 ASCII 協議爲基礎開發
• 使用簡單，能夠很好地實現與第三方系統的通信
• 能夠進行識別報文結束設置
• 能夠進行數據流量控制
• 缺點：具備簡單的校驗功能（奇偶校驗），低數據安全性；數據傳輸無確認信息； 通信須要雙方協調

S7-1200 的 PTP 校驗

串口的校驗： 奇偶校驗：用於檢驗數據傳遞的正確性，是最簡單的檢錯方法。

圖2. 校驗設置

• 偶校驗：若是每字節的數據位中「1」的個數爲奇數，則校驗位爲1，若是個數爲偶數，則校驗位爲「0」，  保證數據位和校驗位中「1」的個數是偶數
• 奇校驗：若是每字節的數據位中「1」的個數爲奇數，則校驗位爲0，若是個數爲偶數，則校驗位爲「1」， 保證數據位和校驗位中「1」的個數是奇數
• 傳號校驗：奇偶校驗位始終設置爲 1
• 空號校驗：奇偶校驗位始終設置爲 0

注意：奇偶校驗能夠簡單的判斷數據的正確性，從原理上可看出當一位出錯，能夠準確判斷，當兩位或更多位誤碼就校驗不出，但因爲其實現簡單，仍獲得了普遍使用。

PTP 通訊的發送信息配置

定義在信息起始發送斷點及空閒線

字符中斷：當接收到的數據保持爲零值的時間大於完整的字符傳輸時間時，表明字符中斷。一個完整字符傳輸時間定義爲傳輸起始位、數據位、校驗位和中止位的時間總和。

圖3. 定義在信息起始發送斷點及空閒線

常問問題：爲何發送配置中只配了2位字符中斷，而通訊夥伴卻能夠正常接收數據？
答：發送配置中設置的字符中斷小於等於16位時，系統自動發出16位的字符中斷位；設置大於16位時，則發出的中斷位與實際設置相符。下圖是設置的發送斷點及空閒線位及其實際發出的波形圖。

波形圖

斷點及空閒線設置

圖4. 斷點及空閒線波形圖

PTP 通訊接收起始條件

以任意字符開始

以特殊條件開始：

• 經過斷點識別消息開始
• 經過空閒線識別消息開始
• 經過單個字符識別消息開始
• 經過字符序列識別消息開始

圖5. 通訊接收起始條件

經過字符序列識別消息開始

對於多個起始序列的組態，只要出現其中一個序列，即會知足開始條件。下圖右側即爲知足起始條件的字符串。

圖6. 經過字符序列識別消息開始

若是選擇了多個起始條件，則檢查開始條件的順序以下:

注意:檢查多個開始條件時，若是有一個條件沒有知足，則 CM 將從第一個所需的條件開始從新啓動檢查。

PTP 通訊接收結束條件

 

圖7.結束條件設置

注意:與多個起始條件的判斷不一樣，檢查多個結束條件時，任何一個條件知足，信息接收結束。

消息超時結束條件

消息超時時間從接到符合消息開始條件的第一個字符時開始計算，以下圖。

圖8.消息超時

響應超時結束條件

響應超時時間從傳送結束時開始計算，只要傳送成功完成且模塊開始接收操做，定時器就會啓動。

圖9.響應超時

注意:響應超時結束條件不能做爲單獨的結束條件的設置，不然會在編譯時報以下錯誤:

圖10.響應超時做爲單獨的結束條件報錯

從消息中讀取信息長度

圖11.從消息中讀取信息長度的設置

實際收到的數據長度=長度偏移前的字節數+長度字節大小+讀取的實際數據長度+不計入字節長度的字節數

圖12.程序中讀到的實際數據長度

PTP 通訊接收緩存區

緩存區的數據保持

斷電後緩存區中的數據所有丟失,不能保持。

通訊模板緩存區超出20條信息

若是緩存區中的信息超過20條，後面的信息被 自動丟棄，且不報錯。

通訊模板緩存區多包數據超出1024字節

發送多個每包50個字節數據，當數據超過1024字節那包就被丟棄了，前面的能夠正常接收，且沒有任何報錯.在前面數據被成功接收之後，只要緩存區有空間，後面的數據還能夠正常收到。

通訊模板緩存區一包數據超出1024字節

若是發送數據一包就大於1024字節時，緩衝區接收到數據到1024字節時，雖然沒有收到結束字符，數據由緩存區送給CPU，但會報錯16#80E0,以下圖。

圖13. 發送數據一包大於1024字節時,緩存區報錯

、

圖14. 使用RST指令復位緩存區錯誤，恢復數據接收

注意:緩存區能夠存儲多條信息，限制是20條信息或最多1024字節。

爲何不能使用 PC/PPI 電纜與S7-1200 RS485 模塊進行串口調試？

答：由於 S7-1200 RS485 模塊接口不提供24V電源，不能給 PC/PPI 電纜供電，因此電纜沒法工做。

解決辦法：能夠將 S7-1200 RS485 與 S7-200 通訊口網絡鏈接，將 PC/PPI 電纜插在 S7-200 通訊口上總線鏈接器的編程口上，對S7-1200 RS485進行串口調試。此時S7-200必須上電並打到中止狀態。

 

鏈接 5 GND 邏輯地或通訊地 金屬殼 - 外殼接地