S7-1200 串行通信
S7-1200支持的串行通讯方式
- 点对点（PtP）通信
- Modbus 主从通信
- USS 通信
| 名称 | CM 1241 RS232 | CM 1241 RS485 |
|---|---|---|
| 订货号 | 6ES7 241-1AH30-0XB0 | 6ES7 241-1CH30-0XB0 |
| 通讯口类型 | 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; | |
| 校验方式 |
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| 流控 | 硬件流控；软件流控 | 不支持 |
| 接收缓冲区 | 1KB | |
| 通讯距离(屏蔽电缆) | 10m | 1000m |
| 电源规范(5V DC) | 220mA | |
S7-1200 RS232 和 RS485 通信模块的特征
图1. 串口通信模块
- 由 CPU 供电，不必连接外部电源
- 端口经过隔离，最长距离1000 米
- 有诊断 LED 及显示传送和接收活动 LED
- 支持点对点协议
- 通过扩展指令和库功能进行组态和编程
RS485 与 RS232 通信模块的LED
诊断 LED 灯
- 红闪：如果 CPU 未正确识别到通信模块，诊断 LED 会一直红色闪烁
- 绿闪：CPU 上电后已经识别到通信模块，但是通信模块还没有配置
- 绿灯：CPU 已经识别到通信模块，且配置也已经下载到了CPU
发送 LED 灯
- 代表数据正在通过通信口传送出去
接收 LED 灯
- 代表数据正在通过通信口接收进来
注意：安装于CPU本体上的通信板只有发送和接收 LED 灯，而没有诊断 LED 灯
RS485及RS232两种模板支持的协议
- ASCII
- USS
- Modbus RTU Master protocol
- Modbus RTU Slave protocol
ASCII 协议的特点
- 报文可以由用户自己定义，便于用户以 ASCII 协议为基础开发
- 使用简单，可以很好地实现与第三方系统的通讯
- 可以进行识别报文结束设置
- 可以进行数据流量控制
- 缺点：具有简单的校验功能（奇偶校验），低数据安全性；数据传输无确认信息； 通讯需要双方协调
S7-1200 的 PTP 校验
串口的校验： 奇偶校验：用于检验数据传递的正确性，是最简单的检错方法。
图2. 校验设置
- 偶校验：如果每字节的数据位中“1”的个数为奇数，则校验位为1，如果个数为偶数，则校验位为“0”， 保证数据位和校验位中“1”的个数是偶数
- 奇校验：如果每字节的数据位中“1”的个数为奇数，则校验位为0，如果个数为偶数，则校验位为“1”， 保证数据位和校验位中“1”的个数是奇数
- 传号校验：奇偶校验位始终设置为 1
- 空号校验：奇偶校验位始终设置为 0
注意：奇偶校验可以简单的判断数据的正确性，从原理上可看出当一位出错，可以准确判断，当两位或更多位误码就校验不出，但由于其实现简单，仍得到了广泛使用。
PTP 通信的发送信息配置
定义在信息起始发送断点及空闲线
字符中断：当接收到的数据保持为零值的时间大于完整的字符传输时间时，代表字符中断。一个完整字符传输时间定义为传输起始位、数据位、校验位和停止位的时间总和。
图3. 定义在信息起始发送断点及空闲线
常问问题：为什么发送配置中只配了2位字符中断，而通信伙伴却可以正常接收数据？
答：发送配置中设置的字符中断小于等于16位时，系统自动发出16位的字符中断位；设置大于16位时，则发出的中断位与实际设置相符。下图是设置的发送断点及空闲线位及其实际发出的波形图。
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波形图
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断点及空闲线设置
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图4. 断点及空闲线波形图
PTP 通信接收起始条件
以任意字符开始
以特殊条件开始：
- 通过断点识别消息开始
- 通过空闲线识别消息开始
- 通过单个字符识别消息开始
- 通过字符序列识别消息开始
图5. 通信接收起始条件
通过字符序列识别消息开始
对于多个起始序列的组态，只要出现其中一个序列，即会满足开始条件。下图右侧即为满足起始条件的字符串。
图6. 通过字符序列识别消息开始
如果选择了多个起始条件，则检查开始条件的顺序如下:
注意:检查多个开始条件时，如果有一个条件没有满足，则 CM 将从第一个所需的条件开始重新启动检查。
PTP 通信接收结束条件
图7.结束条件设置
注意:与多个起始条件的判断不同，检查多个结束条件时，任何一个条件满足，信息接收结束。
消息超时结束条件
消息超时时间从接到符合消息开始条件的第一个字符时开始计算，如下图。
图8.消息超时
响应超时结束条件
响应超时时间从传送结束时开始计算，只要传送成功完成且模块开始接收操作，定时器就会启动。
图9.响应超时
注意:响应超时结束条件不能作为单独的结束条件的设置，否则会在编译时报如下错误:
图10.响应超时作为单独的结束条件报错
从消息中读取信息长度
图11.从消息中读取信息长度的设置
实际收到的数据长度= 长度偏移前的字节数+长度字节大小+读取的实际数据长度+不计入字节长度的字节数
图12.程序中读到的实际数据长度
PTP 通信接收缓存区
缓存区的数据保持
断电后缓存区中的数据全部丢失,不能保持。
通信模板缓存区超出20条信息
如果缓存区中的信息超过20条，后面的信息被 自动丢弃，且不报错。
通信模板缓存区多包数据超出1024字节
发送多个每包50个字节数据，当数据超过1024字节那包就被丢弃了，前面的可以正常接收，且没有任何报错.在前面数据被成功接收以后，只要缓存区有空间，后面的数据还可以正常收到。
通信模板缓存区一包数据超出1024字节
如果发送数据一包就大于1024字节时，缓冲区接收到数据到1024字节时，虽然没有收到结束字符，数据由缓存区送给CPU，但会报错16#80E0,如下图。
图13. 发送数据一包大于1024字节时,缓存区报错
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图14. 使用RST指令复位缓存区错误，恢复数据接收
注意:缓存区可以存储多条信息，限制是20条信息或最多1024字节。
为什么不能使用 PC/PPI 电缆与S7-1200 RS485 模块进行串口调试？
答：因为 S7-1200 RS485 模块接口不提供24V电源，不能给 PC/PPI 电缆供电，所以电缆无法工作。
解决办法：可以将 S7-1200 RS485 与 S7-200 通信口网络连接，将 PC/PPI 电缆插在 S7-200 通信口上总线连接器的编程口上，对S7-1200 RS485进行串口调试。此时S7-200必须上电并打到停止状态。
连接 5 GND 逻辑地或通信地 金属壳 - 外壳接地