利用西门子S7-200自由通讯接口实现与条码扫描枪的通讯

利用西门子S7-200自由通讯接口实现与条码扫描枪的通讯许静;朱晓民;程金;李文娟;张希
【摘要】本文介绍了一种成本低廉,稳定可靠的串口通讯方式,利用小型可编集成的自由通讯接口实现与串口设备的通讯.详细描述了自由通讯口的通讯模式,给出了与
条码扫描枪实现通讯的编程实例,为低成本实现通讯提供了一种解决方法.
【期刊名称】《制造业自动化》
【年(卷),期】2011(033)020
【总页数】3页(P82-84)
【关键词】可编程控制器;通讯;自由通讯接口;条码扫描枪
【作者】许静;朱晓民;程金;李文娟;张希
【作者单位】北京机械工业自动化研究所,北京100120;北京机械工业自动化研究所,北京100120;北京机械工业自动化研究所,北京100120;北京机械工业自动化研
究所,北京100120;北京机械工业自动化研究所,北京100120
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
0 引言
小型可编程控制器，一般结构小巧、多功能、价格低廉，本身集成CPU、I/O点、电源并且还提供了简洁、开放的通讯功能。

性价比、通讯和实时性等方面的优点，使它成为制定较复杂自动化系统解决方案的理想之选。

本文介绍的系统应用在奇瑞
汽车厂缸盖装配线线上扫描条码识别机型。

1 系统功能
系统要求根据条码录用数据判断出产品装配工件的型号，从而执行该型号工件装配的相应程序段。

条码信息可在人机界面上直接显示，使操作者一目了然。

并且可以翻阅查看历史工件的相关信息。

2 系统配置
控制单元采用西门子的CPU226。

CPU226集成两个串口，port0端口作为连接人机界面和CPU的接口，另一端口port1用于连接条码扫描枪，集成的I/O点用于控制装配的执行机构。

由于条码扫描枪为232接口，而自由通讯口为485口，所以还需一个232-485转换模块，系统中选用了一根西门子编程电缆线。

但是一般
串口扫描仪大多用于与计算机相连，线的插头通常为孔状，而可编的接口也为孔状，因此需用一根两头针状的交叉式连接转接线（2，3交叉，5直通）否者通讯出现
错误。

3 自由通讯接口介绍
S7-226有两个接口port0口，port1口，它们可以是PPI接口，也可以是自由通讯接口。

可以通过程序来自由设定它们的通讯形式。

3.1 可利用的用于通讯的殊寄存器
1）控制字寄存器SM130： port1口的通讯模式协议通过SMB130设置，
SMB130各位的含义如下图所示。

本系统中设置SMB130为00001001即自由口协议，波特率为9600，数据长度8位，无校验。

图1 寄存器SM130
2）通讯接收字符缓冲器SMB2：SMB2是一个暂态寄存器，用于存放在自由通讯方式下接收到的当前字符，在下一步应从这里取走其中内容，通过编程控制将接收到的字符一个一个由SMB2移入接收缓存区。

3）通讯校验结果标志位SM3.0：PLC按SM130规定的奇偶校验方式对所接收到的数据作校验。

如果校验有错，PLC自动将SM3.0置1，SM3.0表示奇偶校验正确。

根据这个标志，决定对当前信息的取舍，在出错的情况下，将此错误位发给条码，请求重发。

4）工作方式标志位SM0.7：S7-200系列PLC只有处于运行（RUN）方式时才能进行自由口模式通讯，而在停止（STOP）方式时只能已PPI模式通讯。

当PLC处于RUN方式是SM0.7=1，否则SM0.7=0,通过SM0.7的状态来确认自由口通讯的状态。

3.2 通讯中断方式实现接收数据
S7-200PLC的通讯port0口具有三个中断事件：接收字符8号中断，发送结束9号中断，接收信息23号中断。

在用户程序中可用ENI指令开放全局中断，用DISI指令禁止所有中断；在全局中断开放的前提下，单个中断可用ATCH、DTCH 指令独立的开放和禁止。

通讯port1口具有24，25，26号三个中断事件。

本系统中调用24号中断接收字符，程序如图2所示。

4 软件设计
1）SM0.1第一扫描周期接通，给port1口初始化。

SMB130：00001001即波特率为9600，自由口协议。

系统中SMB187=11110000。

3）SMB188=‘b’检测条码扫描枪的开始码为‘b’后开始记录数据。

条码枪设置开始识别符为“b”。

4）SMB189=‘e’检测条码扫描枪结束符为‘e’为信息字符的结束。

条码枪设置结束识别符为“e”。

5）SMB190为检测空闲时间5ms。

在空闲时间结束后接收的新的字符为新信息的开始。

图3 接口定义
6）SMB194为接收字符的最大数。

7）接收完成事件连接到中断。

8）允许用户中断。

9）端口1的接收信箱缓冲区指向VB200。

在中断程序中调用9）语句，执行中断时，即将条码输送到VB200开始的寄存器中。

在人机界面上定义一个字符形式输出域，域变量为VB200，20个字符显示。

那么每当扫描一次条码后人机界面上就可显示本次条码的值，方便、清晰。

本例中还可查询上一次录用的值。

指令如图4所示。

图4 指令
当Q0.1的下降延到达时把本次的条码由VB200寄存器区存储到VB300开始的寄存器区，在此之前把VB300寄存器区的内容已传给VB400寄存器区存储。

VB300为本次数据，而VB400为上一次数据。

简单的做了一个数据存储。

那么在人机界面上定义两个字符形式输出域，域变量分别为VB300和VB400，即可查阅到本次条码和上次条码。

同理还做多一些数据的存储。

5 结论
本文介绍了利用SIEMENS S7-226 PLC集成的自由通讯接口与条码扫描枪通讯的实例，阐述了自由接口通讯的相关知识。

系统在奇瑞汽车厂缸盖装配线上运行多年，PLC与条码扫描枪间通讯安全可靠。

整个系统成本低廉，体现了小型可编的优越性，为低成本实现通讯提供了一种解决方法。