自由口模式下LC与计算机的通信

自由口模式下PLC与计算机的通信概述本例说明如如何以自由协协议实现计算算机与S7-2000的通信，计计算机作为主主站，可以实实现对PLC从站各寄存存器的读/写操作。计算机通过COM口发送指令令到PLC的PORT0（或PORT1）口，PLC通过RCV接收指令，然然后对指令进进行译码，译译码后调用相相应的读/写子程序实实现指令要求求的操作，并并返回指令执执行的状态信信息。通信协议在自由由口模式下，通通信协议是由由用户定义的的。用户可以以用梯形图程程序调用接收收中断、发送送中断、发送送指令（XMT）、接受指指令（RCV）来控制通通信操作。在在自由口模式式下，通信协协议完全由梯梯形图程序控控制。指令格式定义计算机每次发送送一个33字节长的指指令来实现一一次读/写操作，指指令格式见表表1说明：起始字符起始始字符标志着着指令的开始始，在本例中中被定义为ASCII码的"g"，不同的PLC从站可以定定义不同的起起始字符以接接收真对该PLC的指令。指令类型该字字节用来标志志指令的类型型，在本例中中05H代表读操作作，06H代表写操作作。目标PLC站地地址目标PLC站地址占用用指令的B2、B3两个字节，以以十六进制ASCII码的格式表表示目标PLC的站地址。目标寄存器地址址在PLC内部可以用4个字节来表表示一个寄存存器的地址（但但不能表示一一个位地址）。前前两个字节表表示寄存器类类型，后两个个字节表示寄寄存器号。0000（HH）：

I寄存器区0100（HH）：

Q寄存器区0200（HH）：

M寄存器区0800（HH）：

V寄存器区例如：IB000的地地址可表示为为

000000000（H）VB100的地地址可表示为为

080000064（H）读/写字节数MM当读命令时时，始终读回回从目标寄存存器开始的连连续8个字节的数数据（转换为为十六进制ASCII码后占用16个字节），可可以根据自己己的需要取用用，M可以任意写写入。当写命令时时，M表示的是要要写入数据的的十六进制ASCII码所占用的的字节数。例例如要写入1个字节的数数据，数据在在指令中以十十六进制ASCII码表示，它它将占用2个字节，此此时应向M中写入"02"。同理，如如果要写入5个字节的数数据，M中应写入"0A"。要写入的数据要写入的数数据在指令中中以十六进制制ASCII码的格式表表示，占用指指令的B14-BB29共16个字节。数数据区必须填填满，但只有有前M个字节的数数据会被写入入目标寄存器器。一条指令令最多可以写写入8个字节的数数据（此时M中应写入"10"，代表十进进制的16）BCC校验码在传输过程程中，指令有有可能受到任任何的干扰而而使原来的数数据信号发生生扭曲，此时时的指令当然然是错误的，为为了侦测指令令在传输过程程中发生的错错误，接收方方必须对指令令作进一步的的确认工作，以以防止错误的的指令被执行行，最简单的的方法就是使使用校验码。BCC校验码的方方法就是将要要传送的字符符串的ASCII码以字节为为单位作异或或和，并将此此异或和作为为指令的一部部分传送出去去；同样地，接接收方在接到到指令后，以以相同的方式式对接收到的的字符串作异异或和，并与与传送方所送送过来的值作作对比，若其其值相等，则则代表接收到到的指令是正正确的，反之之则是错误的的。在本例中，bcc为指令B1到B29的异或和，BCC为bcc的十六进制ASCII码。bcc==B1xoorB2xorBB3xorrB4xxor……xorB29结束字符结束束字符标志着着指令的结束束，在本例中中被定义为ASCII码的"G"，不同的PLC从站可以定定义不同的结结束字符以接接收真对该PLC的指令。PLC在接到上上位机指令后后，将发送一一个21字节长反馈馈信息，格式式见表2说明：起始字符起始始字符标志着着反馈信息的的开始，在本本例中被定义义为ASCII码的"g"，不同的PLC从站可以定定义不同的起起始字符，这这样上位机可可以根据信息息的起始字符符来判断反馈馈信息的来源源。状态信息该字字节包含指令令执行的状态态信息，在本本例中01H

代表

读取正确02H

代表

写入正确03H

代表

BCC校验码错错误04H

代表

指令不合法数据区反馈信信息的B3到B18为读指令所所要读取的数数据，以十六六进制ASCII码表示。BCC校验码与上位机指指令中的BCC校验码类似似，它是反馈馈信息B3到B18的异或和。结束字符结束束字符标志着着反馈信息的的结束，在本本例中被定义义为26H。指令中为何要使使用ASCII码一条指令除除包含数据外外，还包含必必要的控制字字（起始字符符、结束字符符、指令类型型等）。如果果指令中的数数据直接以其其原本的形式式传输，则不不可避免的会会与指令中的的控制字发生生混淆。例如本例中中，指令的起起始字符为"g"，其ASCII码值为67H，结束字符符为"G"，其ASCII码值为47H。假设要写写入的数据中中也有47H，并且数据据直接以其原原本的形式传传输，则PLC会因为接收收到了数据中中的47H而停止接收收，这样PLC接收到的指指令将是一个个不完整的非非法指令，很很可能造成PLC的误动作。为了避免这这种情况的发发生，可以用用文本来传送送二进制数据据。通过以16进制ASCII码的格式描描述数据，每每个二进制的的字节都可以以表示成一对对ASCII编码，这对对编码表示这这个字节的两两个16进制字符。这这种格式可以以表示任何的的数值，仅仅仅使用ASCII代码的30H到39H（表示0到9）和41H到46H（表示A到F）。ASCII码的其余部部分可以用作作控制字（起起始标志、结结束标志、指指令类型等）。这这样，数据中中的47H以ASCII码的形式进进行传送就变变成了34H337H两个字节，从从而避免了PLC因接收到数数据中的47H而停止接收收的错误。表1上位机指指令格式Byte0起始字符Byte1指令类型（读//写）Byte2目标PLC站地地址（十六进进制ASCII码）Byte3Byte4目标寄存器地址址（十六进制制ASCII码）Byte5Byte6Byte7Byte8Byte9Byte10Byte11Byte12读/写字节数MM（十六进制ASCII码）Byte13Byte14要写入的数据（十十六进制ASCII码）Byte15Byte16Byte17Byte18Byte19Byte20Byte21Byte22Byte23Byte24Byte25Byte26Byte27Byte28Byte29Byte30BCC校验码（十十六进制ASCII码）Byte31Byte32结束字符表2反馈信息息格式Byte0起始字符Byte1状态信息Byte2数据区（十六进进制ASCII码）Byte3Byte4Byte5Byte6Byte7Byte8Byte9Byte10Byte11Byte12Byte13Byte14Byte15Byte16Byte17Byte18BCC校验码（十十六进制ASCII码）Byte19Byte20结束字符PLC程序执行行过程PLC在第一次扫扫描时执行初初始化子程序序，对端口及及RCV指令进行初初始化。初始始化完成后，运运行RCV指令使端口口处于接受状状态。RCV会将以"g"开头"G"结尾的指令令保存到接收收缓冲区，并并同时产生接接收完成中断断。RCVccompleete中断服务程程序用来处理理接收完成中中断事件，它它会将接收缓缓冲区中的十十六进制ASCII码还原成数数据并保存，同同时置位Veriffy子程序的触触发条件（M0.1）。Veriify子程序首先先复位本身的的触发条件以以防止子程序序被重复调用用，然后求出出接收缓冲区区中指令的BCC校验码并与与指令中的BCC校验码进行行比对。如果果相等则置BCC码校验正确确的标志位（M0.0）为1；如果指令令格式正确（指指令的结束标标志在接收缓缓冲区中特定定的位置VB133）而BCC码不相等，则则发送代表BCC校验码错误误的反馈信息息；如果指令令格式不正确确（VB133中不是指令令的结束标志志），则返回回代表指令格格式错误的反反馈信息。Read子程序的触触发条件为：：指令中的站站地址与本机机站地址相符符、指令类型型为读指令、BCC检验码正确确。当条件满满足时，Read子程序被执执行。Read子程序首先先禁止RCV，然后将指指令所要读取取的数据转换换成十六进制ASCII码并写入发发送缓冲区、计计算BCC检验码、最最后发送反馈馈信息。Writte子程序的触触发条件为：：指令中的站站地址与本机机站地址相符符、指令类型型为写指令、BCC检验码正确确。当条件满满足时，Write子程序被执执行。Write子程序首先先禁止RCV，然后将指指令中的数据据写入目标寄寄存器，最后后发送代表写写入正确的反反馈信息。PLC每接到一条条指令后都会会发送一条反反馈信息，当当反馈信息发发送完成时，会会产生发送完完成中断，XMTcoomplette中断服务程程序用来处理理发送完成中中断事件。在在XMTcoomplette中断服务程程序中所要执执行的操作包包括：复位BCC校验码正确确的标志位（M0.0）；允许RCV；bcc码寄存器清清零；重新装装入用于计算算BCC校验码的地地址指针；接接收缓冲区中中存放指令结结束字符的字字节VB133清零（用来来判断下一条条指令格式是是否正确）。PLC寄存器地地址分配此程程序占用PLC寄存器的VB1000-VB1999，内部继电电器占用M0.0和M0.1。寄存器地地址分配见表表3、表4、表5、表6。表3接收缓冲冲区VB100字符数

VB101起始字符Byte0VB102指令类型（读//写）Byte1VB103目标PLC站地地址（十六进进制ASCII码）Byte2VB104Byte3VB105目标寄存器地址址（十六进制制ASCII码）Byte4VB106Byte5VB107Byte6VB108Byte7VB109Byte8VB110Byte9VB111Byte10VB112Byte11VB113读/写字节数MM（十六进制ASCII码）Byte12VB114Byte13VB115要写入的数据（十十六进制ASCII码）Byte14VB116Byte15VB117Byte16VB118Byte17VB119Byte18VB120Byte19VB121Byte20VB122Byte21VB123Byte22VB124Byte23VB125Byte24VB126Byte25VB127Byte26VB128Byte27VB129Byte28VB130Byte29VB131BCC校验码（十十六进制ASCII码）Byte30VB132Byte31VB133结束字符Byte32表4译码区VB134PLC站号（AATHfrromVBB103-VVB104）VB135合成为VD1335作为目标寄寄存器的地址址指针（ATHffromVVB105--VB1122）VB136VB137VB138VB139读/写字节数（ATHffromVVB113--VB1144）VB140bcc码（ATTHfroomVB1131-VBB132）VB141未使用VB142VB143VB144VB145VB146VB147VB148VB149和成为VD1449作为VB102的地址指针针用以计算BCC校验码VB150VB151VB152表5发送缓冲冲区VB153字符数

VB154起始字符Byte0VB155状态信息Byte1VB156数据区（十六进进制ASCII码）Byte2VB157Byte3VB158Byte4VB159Byte5VB160Byte6VB161Byte7VB162Byte8VB163Byte9VB164Byte10VB165Byte11VB166Byte12VB167Byte13VB168Byte14VB169Byte15VB170Byte16VB171Byte17VB172BCC校验码（十十六进制ASCII码）Byte18VB173Byte19VB174结束字符Byte20表6其它VB175合成为VW1775作为接收时时计算bcc码循环的INDXVB176VB177合成为VW1777作为发送时时计算bcc码循环的INDXVB178VB179接收数据的bccc码VB180发送数据的bccc码VB181合成为VD1881作为VB156的地址指针针（计算发送送反馈信息的的bcc码时使用）VB182VB183VB184VB185至VVB198未使用VB199本机站号程序清单主程序：NETWORKK1LDSM0.1//第一次扫描描调用初始化化子程序CALLinitiallize

NETWORKK2LDB=VB134,VB1999//指令中的站站地址与本机机站地址相符符AB=VB102,5//指令类型为为读指令AM0.0//BCC码校校验正确CALLRead//调用读子程程序

NETWORKK3LDB=VB134,VB1999//指令中的站站地址与本机机站地址相符符AB=VB102,6//指令类型为为写指令AM0.0//BCC码校校验正确CALLWrite//调用写子程程序

NETWORKK4LDM0.1//指令接收完完成后调用BCC码校验子程程序CALLVerify

NETWORKK5LDSM4.5//当端口空闲闲时启动RCVRCVVB100,0

Read子程序序：NETWORKK1LDSM0.0//停止端口00的接收RSM87.7,,1

RM0.0,11

RCVVB100,0

NETWORKK2LDSM0.0//将数据写入入发送缓冲区区MOVB103,VBB154

MOVB1,VB1555

HTA*VD135,,VB1556,166

MOVB26,VB1174

MOVB21,VB1153

NETWORKK3LDSM0.0//计算BCCC校验码FORVW177,+1,++16

NETWORKK4LDSM0.0

XORB*VD181,,VB1880

NETWORKK5LDSM0.0

INCDVD181

NETWORKK6NEXT

NETWORKK7LDSM0.0

HTAVB180,VB1722,2//BCC校验验码写入发送送缓冲区

NETWORKK8LDSM4.5//发送反馈信信息XMTVB153,0

Write子程程序：NETWORKK1LDSM0.0//停止端口00的接收RSM87.7,,1

RM0.0,11

RCVVB100,0

NETWORKK2LDSM0.0//装入要写如如数据源的地地址指针MOVD&VB115,,VD1445

NETWORKK3LDSM0.0//写入数据ATH*VD145,,*VD1135,VVB139

NETWORKK4LDSM0.0//指令执行的的反馈信息写写入发送缓冲冲区MOVB21,VB1153

MOVB103,VBB154

MOVB2,VB1555

MOVB26,VB1174

NETWORKK5LDSM4.5//发送指令执执行的反馈信信息XMTVB153,0

Verify子子程序：NETWORKK1LDSM0.0

RM0.1,11//复位verrify子程序的执执行条件

NETWORKK2LDSM0.0//计算BCCC码FORVW175,+1,++29

NETWORKK3LDSM0.0

XORB*VD149,,VB1779

NETWORKK4LDSM0.0

INCDVD149

NETWORKK5NEXT

NETWORKK6LDB=VB179,VB1400//当BCC码码校验正确时时，M0.0置1AB=VB133,71

SM0.0,11

NETWORKK7LDB=VB133,71//BCC码错错误时发送反反馈信息AB<>VB179,VB1400

MOVB21,VB1153

MOVB103,VBB154

MOVB3,VB1555

MOVB26,VB1174

RSM87.7,,1

RCVVB100,0

XMTVB153,0

NETWORKK8LDB<>VB133,71//指令格式错错误或RCV超时时发送送反馈信息MOVB21,VB1153

MOVB103,VBB154

MOVB4,VB1555

MOVB26,VB1174

RSM87.7,,1

RCVVB100,0

XMTVB153,0

Initiallize子程序：NETWORKK1LDSM0.0

MOVB9,SMB330//0口"96600,N,,8,1"

NETWORKK2LDSM0.0//RCV指令令初始化MOVB16#EC,SMB877

MOVB103,SMMB88

MOVB71,SMBB89

MOVB+1000,