项目九S7-1200PLC在工业通信中的应用——任务准备

项目描述通过S7-1200PLC实现常见的工业通讯，包括RS485自由口通讯、USS通讯、MODBUS通讯、以太网通讯等，实现网络通讯控制等。

一、控制要求能实现以下通讯：（1）S7-1200PLC的自由口通讯；（2）S7-1200PLC的USS通讯；（3）S7-1200PLC的MODBUS通讯；（4）S7-1200PLC的以太网通讯。

二、硬件电路设计1.硬件选择名称型号变频器西门子MM420智能仪表东崎TE6-SC18WPLCCPU1214CDC/DC/DC通信模块CM1241RS422/485按钮一佳LA38-11BN

2.I/O地址分配根据控制要求列出所用的输入/输出点，并为其分配了相应的地址，其中I/O分配表如下表所示。I/O分配表图表输入输出输入继电器IB0输出继电器QB0

3.电气原理图根据I/O分配表和控制要求，设计电气原理图，如下图所示。电气原理图

知识点1串口通讯基础一、串口通讯概念串口通讯：是指外设和计算机间，通过数据信号线、地线等，按位进行传输数据的一种通讯方式。常见串口：RS232、RS485、USB等

知识点1串口通讯基础二、串口通讯模式串口通讯模式数据传输是单向的。通信双方中，一方固定为发送端，一方则固定为接收端。信息只能沿一个方向传输，使用一根传输线。使用同一根传输线，既可以发送数据又可以接收数据，但不能同时进行发送和接收。数据传输允许数据在两个方向上传输，但是，在任何时刻只能由其中的一方发送数据，另一方接收数据。数据同时在两个方向上传输。因此，全双工通信是两个单工通信方式的结合，它要求发送设备和接收设备都有独立的接收和发送能力。全双工模式中，每一端都有发送器和接收器，有两条传输线，信息传输效率高。单工模式半双工模式全双工模式

知识点1串口通讯基础三、串口通讯的数据格式串口通讯涉及到在一根数据线上传递信息的问题，必须要遵循数据传递的约定。数据在网络上是以最小称为帧（Frame）的单位传输的，它包括三部分：帧头，数据部分，帧尾。其中，帧头和帧尾包含一些必要的控制信息，比如同步信息、地址信息、差错控制信息等；数据部分则包含彼此要交换的数据。

知识点1串口通讯基础三、串口通讯的数据格式最常用的“数据帧”格式是：（n,8,1）。其中，n的意思是无“奇偶校验位”，8是指数据是8位的，1的意思是1个“停止位”。于是，在这种情况下一个数据帧总共包括10位：1个起始位（低电平，用于通讯同步），8个数据位（这是要传递的信息），以及1个停止位（高电平，用于表示数据帧结束）。串口数据帧格式

知识点1串口通讯基础四、串口通讯的校验位在数据通讯传送过程中用来检验是否出现通讯传递错误的一种方法，一般分奇校验和偶校验两种。奇校验：数据一个字节中1的个数必须是奇数，若非奇数，则在最高位b7补充1，凑满奇数个1；偶校验：数据一个字节中1的个数必须是偶数，若非偶数，则在最高位b7补充1，凑满偶数个1。无校验：有时，为了简化通讯过程，也可以没有奇偶校验位，这时就称为无校验。

知识点1串口通讯基础五、串口通讯的起始位、停止位起始位：用来告诉通讯的另一方（接收端），现在彼此间已经开始通讯了。起始位一般用作通信同步，起始位一般固定为1位。停止位：用来告诉通讯的另一方（接收端），现在彼此间通讯结束了。串行通信从计时开始，以单位时间为间隔（一个单位时间就是波特率的倒数），依次接受所规定的数据位和奇偶校验位，并拼装组合成一个字符的信息，最后应接收到规定长度的停止位“1”。停止位都是逻辑“1”。停止位的长度，即停止位的逻辑电平保持若干个单位时间长度。停止位一般有1、1.5、2个单位时间的三种长度的区别，没有强制规定选哪种。

知识点1串口通讯基础六、串口通讯的波特率波特率：每秒钟传输的数据位数。波特率的单位是每秒比特数(bps)，常用的单位还有：每秒千比特数Kbps，每秒兆比特数Mbps。波特率规格：600bps，1200bps，2400bps，4800bps，9600bps，19200bps，38400bps等等。常用波特率：9600bps，19200bps。

知识点1串口通讯基础七、RS232串口RS232：计算机与外设通信应用中最广泛一种串行接口。它以全双工方式工作，需要信号地线、发送线和接收线三条线。RS232只能实现点对点的通信方式，彼此间通讯对象就只有2个。逻辑电平规格：+3～+15V表示逻辑0电平-3～-15V表示逻辑1电平。