浅谈S7-300通讯模块CP341的RK512通讯协议

【摘要】 　　本文详细介绍了西门子S7-300通讯模块CP341的RK512通讯协议，在此基础上解决了西门子与不同型号PLC的通讯问题。 【关键词】 可编程控制器 通讯协议 现场应用 　　无论是计算机还是PLC，都是数字设备。它们之间交换的信息是由“0”和“1”表示的数字信号。数据通信就是将数据信息通过适当的传送线路从一台机器传送的另一台机器。任务是把地理位置不同的计算机和PLC及其他数字设备连接起来，高效率的完成数据的传送、信息交换和通信处理三项任务。 一、串行接口标准 　　RS-232C串行接口标准既是一种协议标准，又是一种电气标准，规定了终端和通信设备之间信息交换的方式和功能。PLC与上位计算机之间的通信就是通过RS-232C标准接口来实现的。RS-232C的标准插件是25针的D型连接器，也有9针的，但实际应用中未将25个引脚全部用满，最简单的通信只需3根引线，最多的也不过用到22根。RS-232C的电气特性采用负逻辑，规定“1”电平在－5～－15V范围内，逻辑“0”在＋5～＋15V范围内。这样具有更强的抗干扰性能。其最大的传送距离为15M，最高传送速率为20kbit/s。 传输介质采用带屏蔽的双绞线，抗干扰、抗恶劣环境较好，成本低、安装简单。 RS－232C 25针引脚信号定义 RS－232C 9针引脚信号定义 二、S7-300通讯模块CP341的通讯协议 　　CP341有三种不同的接口模式，分别为： CP 341-RS 232C，CP 341-20mA TTY and CP 341-RS 422/485，CP341本身支持三种不同的双向通讯协议： 　1、ASCII driver 物理层 2、3964(R) procedure 数据链路层 3、RK 512 computer connection 传输层 　　物理层在信道上传送未经处理的信息，该层协议涉及通信双方的机械、电气和连接规程。RS－232为物理层协议。数据链路层的任务是将可能有差错的物理链路，改造成对于网络层来说是无差错传送线路。它把输入的数据组成数据帧，并在接受端检验传送的正确性。若正确，则发送确认信息；若不正确，则抛弃该帧，等待发送端超时重发。传输层的基本功能是从会话层接受数据，把它传到网络层，并保证这些数据正确的到达目的地。该层控制端到端数据的完整性，确保高质量的网络服务，起到网络层和会话层之间接口作用。 　　这里我们着重浅谈一下CP341－RS232C接口模式，CP 341-RS 232C是9针SUB-D型插头，内置RK512通讯协议，程序设计中在PLC侧只需在OB0中加入FB7(每次循环都执行FB7)，PLC就会自动响应上位机的数据查询和数据修改指令了。在通讯过程中，PLC为被动，计算机为主动。（也就是如果计算机不发命令给PLC，PLC不会主动发数据）在PLC编程中只要有FB7功能块就可以了。FB8是给PLC主动发送数据用的。 RK512计算机连接技术规格表： RK512计算机连接传输时间表:单位（S） 　　以下两种对比可以看出，使用RK512协议相对占用内存上大和反应时间长，但RK512协议能够保证数据的完整性和可靠性，因此选用此协议作为两者之间的通讯协议。 占用内存在功能块／功能（字节） 运行时间在功能块／功能 (微秒) 三、S7-300的通讯编程 　　首先建立功能FC4，调用功能块FB8，作为与其他PLC数据通讯的“无存储区”的逻辑块，FC4的临时变量存储在局域数据堆栈中。当FC4执行结束后，这些数据就丢失了。由于FC4没有它自己的存储区，所以必须为它指定实际参数。不能够为一个FC4的局域数据分配初始值。使用位存储器的存储位M?.?转成数据块数据位DB?.DBX?.?，用以数据传输，当置位线圈指令M25.0只在逻辑操作结果＝1时才执行。如果逻辑操作结果＝1，则这一指令将它指定地址的状态置1。如果逻辑操作结果＝0，则该指令对指定的地址没有影响。地址的状态保持不变。也就是所调用的功能块FB8一直处于发送状态。 　　然后建立功能FC5，调用功能块FB7，作为接收其他PLC发送的数据。 　　最后建立主程序块OB1对功能FC4和FC5的调用，完成对其他PLC的发送与接收数据功能。将所要实现的系统功能编制完毕后，下载到S7－300PLC的315－2DP CPU中，最后对该程序进行测试，排除程序中的错误。 四、S7-300与其他PLC的通讯连接 　　下图为CP341-RS232C 9针与其他PLC 25针接线图表： 　　以上是9针与25针的连接方法，9针与9针的连接方法类同。 五、S7-300与其他PLC的通讯调试 　　以上步骤完成，确定所有事项正确后，我们开始对此通迅进入调试阶段，S7-300与其他PLC分别上电，这时双方接口指示开始闪烁，表示通讯正常，通过对S7-300强制发送数据，可看到其他PLC有数据接收到，对所有数据逐一进行强制发送，双方收到的数据逐一对应无误后，便可进入试运行阶段。 六、结束语 　　PLC可编程控制器的应用，给人们带来了极大的方便和巨大的经济效益，它必将更为广泛地使用，但是不同厂家、不同型号PLC之间的通讯，现场编程调试将成为一个非常重要的课题。 主要参考文献 ［1］ 郭宗仁、吴亦锋、郭永著 可编程控制器及其通信网络技术. 人民邮电出版社 .1999 ［2］ 尹宏业编著 PLC可编程控制器教程. 航空工业出版社.1997 ［3］ 耿文学著 可编程控制器应用技术手册. 科学技术文献出版社. 1996 ［4］ 西门子公司 SIMATIC S7-300可编程控制器系统手册. 2000 ［5］ 西门子公司 SIMATIC STEP 7 V5.1编程使用手册.2002 ［6］ 朱善君等著 可编程控制器系统原理、应用、维护. 清华大学出版社.1992 作者工作单位：兖矿集团济宁二号煤矿 地址：山东省济宁市任城区济宁二号煤矿 邮编：272072 电话：0537-2626696