（轮机工程专业论文）plc在船舶主机遥控系统中的应用设计与研究.pdf

摘要 当今，主机遥控已成为船舶机舱自动化的一个重要组成部分，所采取的控制手 段也多种多样，本文采用p l c ( 可编程序控制器) 工业控制网络来实现主机遥控系 统的功能，该系统的特点是经济性能好、硬件电路结构简单、工作安全可靠。 本文采用p l c 工业控制网络来完成主机遥控系统的各种控制及监测功能，首 先设计了遥控系统网络的总体结构和通讯方案，在此基础上，完成主机的起停自 动控制以及安保系统设计，同时对主机转速模拟量信号进行处理，通过点对点的通 讯方式发送给电子调速器从而实现转速控制，另外通过自由口通讯方式使监测平 台能实时监视。 通讯部分涉及的两个p l c ，一个作为起停控制和转速信号处理的主站，另一个 作为电子调速器的从站，作为终端的计算机可以实时监视主机遥控系统的各种状 态。通讯方式主要有两种：p p i 主从通讯、自由e l 模式通讯。由于硬件有艰，给通 讯设计带来很多的不便，许多通讯细节在参考资料中没有涉及，是在不断调试的 过程中摸索出来的。整个设计的系统最后经过软件和硬件的调试，达到了本次设 计的要求。 本文共分六部分。第一部分介绍船舶主机遥控系统的基本技术要求：第二部 分介绍了s 7 2 0 0 p l c 及其网络通讯，第三部分介绍了p l c 网络控制总体结构设计 及通讯方式，第四部分介绍了起停控制程序设计，第五部分是转速控制程亭设计， 第六部分是结束语。 文中有论述不妥之处，敬请批评指正。 关键词：主机遥控起停控制转速控制可编程序控制器通讯网络 a b s t r a c t n o w a d a y s ，t h em a i ne n g i n er e m o t ec o n t r o ls y s t e mi sav e r yi m p o r t a n tp a r to f t h e e n g i n er o o ma u t o m a t i o n t h e r ea r em u l t i f a r i o u s m e a n sa d o p t e di n 也em a i ne n g i n e r e m o t ec o n t r o ls y s t e m t h i sp a p e ri n t r o d u c e st h es y s t e mt oi m p l e m e n tt h el n c t i o no f t h em a i ne n g i n er e m o t ec o n t r o lb a s e do nt h ep l ci n d u s t r i a lc o n t r o l l i n gn e t w o r k t h i s s y s t e mh a st h ec h a r a c t e r i s t i c so fg o o de c o n o m i cp e r f o r m a n c e ，s i m p l eh a r d w a r ec i r c u i t s ， s a f e t ya n dc r e d i b i l i t yi nw o r k o nb a s i so ft h em a i ne n g i n er e m o t ec o n t r o ls y s t e mi m p l e m e n t e db yt h em u l t i - p l c i n d u s t r i a lc o n t r o l l i n gn e t w o r k ，f i r s t ，d e s i g n st h ei n t e g e rf r a m eo f t h ep l cn e t w o r ka n d t h ec o m m u n i c a t i o np r o j e c t ，t h e n ，i m p l e m e n t st h ed e s i g no ft h es t a r t - s t o p ；m ds a f e t y a u t o c o n t r o ls y s t e mb yt h ec o m m u n i c a t i o nn e t w o r k i nt h em e a n t i m ed e a l , ；w i t ht h e a n a l o gs i g n a lo fs e a i n gr e v o l u t i o n ，t h e ns e n d st h es i g n a lt ot h ee l e c t r o n i cg o v e r n o r b a s e do np p ip r o t o c o l ，a n ds e n d st h es i g n a lt ot h ec o m p u t e rb a s e do nf r e ep o n p r o t o c o l ， s ot h a tt h ec o m p u t e rr e a l - t i m em o n i t o rt h ec o n d i t i o no f m a i ne n g i n ec o n t r o ls y s t e m t h ec o m m u n i c a t i o np a r tc o n t a i n st w op l c o n ew o r k sa sm a s t e rd e a l i n gw i t h r e v o l u t i o ns i g n a l sa n ds t a r t s t o pc o n t r o l l i n g ，t h eo t h e ro n ew o r k sa ss l a v er e p r e s e n t i n g t h ee l e c t r o n i cg o v e r n o r , t h et e r m i n a lc o m p u t e rc a l lr e a l t i m em o n i t o rt h ec o n d i t i o no f m a i ne n g i n ec o n t r o ls y s t e m t w om o d e so fc o m m u n i c a t i o n ，o n ei sp p im a s t e r - s l a v e p r o t o c 0 1 o n ei sf r e ep o r tp r o t o c 0 1 h a r d w a r eb e i n g1 i m i t e d t a k e si n c o n v e n i e n c et ot h e d e s i g n m a n yc o m m u n i c a t i o nd e t a i l sc a n tb ef o u n di nr e f e r e n c eb o o k ，o n l yc a nb e g a i n e db yd e b u g g i n gc o n s t a n t l y a c c o r d i n gt or e q u i r e so ft h em a i ne n g i n er e m o t e c o n t r o l ，c o n t r o l st h es t a r t - s t o pb yp r o g r a m m i n gs o f t w a r eo fs i e m e n c es 7 2 0 0 a tt h e s a m et i m e ，d e s i g n sn e c e s s a r ys a f e t ys y s t e m b yd e b u g g i n gt h es o f t w a r ea n dh a r d w a r e c i r c u i t s ，a t t a i n st h er e q u e s t t h i sp a p e rc o n t a i n ss i xp a r t s t h ef i r s tp a r ti n t r o d u c e st h eb a s i cr e q u i r e m e n to ft h e m a i ne n g i n er e m o t ec o n t r o ls y s t e m t h es e c o n di n t r o d u c e ss i e m e n ss 7 2 0 0a n di t s n e t w o r kc o m m u n i c a t i o n ，t h et h i r di n t r o d u c e st h ei n t e g e rf r a m eo fp l cn e t w o r ka n d c o m m u n i c a t i o nm o d e s t h ef o r t hi n t r o d u c e st h ep r o g r a md e s i g no fs t a r t s t o p 7 【 h ef i f t h i n t r o d u c e st h ep r o g r a md e s i g no f r e v o l u t i o nc o n t r 0 1 t h es i x t hi st h ec o n c l u s i o n t h e r em a yb es o m es h o r t a g e s ，p l e a s eg i v es o m ec o m m e n t sa n d p i c ko u tt h e s h o r t a g e ss ot h a tb ec o r r e c t e d k e y w o r d s ：m a i ne n g i n er e m o t ec o n t r o l ，s t a r t s t o pc o n t r o l ，c o n t r o lo f r e v o l u t i o n ， s i e m e n ss 7 2 0 0p l cc o n t r o l l e r c o m m u n i c a t i o n n e t w o r k l i 第1 章绪论 一、课题来源和选题依据 可编程控制器( p r o g r a m m a b l el o g i cc o n t r o l l e r ) 简称p l c 或p c ，是从早期的 继电器逻辑控制系统发展而来，它不断吸收微计算机技术使之功能不断增强，逐 渐适合复杂的控制任务。 p l c 之所以有生命力，在于它更加适合工业现场和市场的要求：高可靠性、 强抗各种干扰的能力、编程安装使用简便、低价格长寿命。比之单片机，它的输 入输出端更接近现场设备，不需添加太多的中间部件或需要更多的接口，这样节 省了用户时间和成本。p l c 的下端( 输入端) 为继电器、晶体管和晶闸管等控制部件， 而上端一般是面向用户的微型计算机。人们在应用它时，可以不必进行计算机方 面的专门培训，就能对可编程控制器进行操作及编程。用来完成各种各样的复杂 程度不同的工业控制任务。 自1 8 3 6 年继电器问世，人们就开始用导线将它同开关器件巧妙地连接，构成 用途各异的逻辑控制或顺序控制。至今，在p l c 的编程语言梯形图中还可以 看到这些布线的影子。直到6 0 年代末、7 0 年代初可编程控制器问世，随着微电子 技术、计算机技术和数据通信技术的飞速发展，以及微处理器的出现，p l c 产品 朝小型和超小型化方面进行了一次飞跃，最终使早期的p l c 从最初的逻辑控制、 顺序控制，发展成为具有逻辑判断、定时、计数、记忆和算术运算、数据处理、 联网通信及p i d 回路调节等功能的现代p l c 。 近年来随着微电子技术、大规模集成电路技术、计算机技术和通信技术等的 发展，p l c 在技术和功能上发生了飞跃。在初期逻辑运算的基础上，增加了数值 运算、闭环调节等功能，增d n t 模拟量和p i d 调节等功能模块：运算速度提高， c p u 的能力赶上了工业控制计算机；通信能力的提高发展了多种局部总线和网络 ( l a n ) ，因而也可构成为一个集散系统。特别是个人计算机也被吸收到p l c 系统 中。 正是由于p l c 技术的不断发展，使之更多的应用于船舶的各种控制当中，发 挥其适应恶劣环境，线路简单，程序易修改的优点，实现自动化控制，当然也包 括它在主机遥控系统中的应用。 二、本文的主要目的和主要工作 本文着重研究p l c 在船舶主机遥控系统中的应用设计，从实际意义的角度出 发，p l c 专门为工业控制设计的，采取了各层次抗干扰措施，使系统能在恶劣的 工业环境下和强电设备一起工作，运行稳定可靠，为计算机控制系统开发提供强 大有力的开发工具。利用该系统不仅便于实现对船舶主机的控制，而且通过对集 散型船舶主机遥控系统的研究，有利于主机各部分的通讯，良好的人机界面使得 操作更简单可靠。 本文的主要工作： 1 ) p l c 网络控制总体结构设计 2 ) 通讯方式的选择及通讯协议的实现 3 ) 主机遥控的起停控制设计及安保系统的设计 4 ) 主机转速控制系统的程序设计 第2 章船舶主机遥控系统的基本技术要求 2 1概述 主机遥控是指对主机进行远距离遥控，也就是把主机的操纵地点从机旁延伸 到集控室和驾驶台。主机遥控是实现无人机舱的必要条件之一。 首先根据操纵场所的不同来划分，可分为机旁、集控室和驾驶台三种操纵方 式。驾驶人员可用车钟通过电子逻辑系统和气动系统直接操纵主机，也可以利用 转换开关转到集控室遥控。一般在正常情况下，使用驾驶台自动遥控方式。当驾 驶台自动遥控系统发生故障时，就转到集控室遥控。若是集控室遥控系统也发生 故障，还可以转到机旁应急操纵。 船舶主机遥控电气控制系统的发展经历了三个阶段，早期的主机遥控系统是 由继电器来完成控制功能，第二代产品则主要通过逻辑电路和线性电路元件来完 成，第三代产品则由计算机来完成控制功能。 本文研究利用p l c 来完成主机遥控系统的功能，主要基于以下考虑：p l c 在 工业控制现场的高可靠性、程序易于修改的性能、p l c 控制网络的便捷通讯性能、 系统外围电路简单等特点。 2 2 主机遥控系统中的起停控制 2 2 1 起动控制 柴油机起动对控制电路的要求如下： ( 1 ) 发出起动指令 ( 2 ) 换向结束，即凸轮轴位置与车令一致。 ( 3 ) 盘车机必须脱开。 ( 4 ) 开始起动时，油门必须关闭。 ( 5 ) 柴油主机的转速必须低于正常起动转速。 ( 6 ) 无三次起动失败，或者说在允许的起动时间内。 ( 7 ) 柴油机转向正确，即柴油机运转方向与车令一致。 ( 8 ) 起动空气压力足够。 2 2 2 重复起动 车钟手柄扳到起动位置后，由于某种原因，可能使主机第一次起动不成功 3 这时系统应能自动地进行多次起动。有的遥控系统允许连续起动三次，有的允许 连续起动四次。在三次或四次起动失败以后，系统就不允许自动再起动，而且发 出报警信号。待查明原因或排除故障后，方可重新起动。 2 2 3 慢转控制 如果主机停车时间较长，一般达3 0 m i n 左右，则在下次第一次起动主机时， 应首先以低速使主机旋转一圈，然后转入正常起动；或电源断电后恢复供电，也 应该先以低速慢转一圈，目的是对机器进行预润滑和故障检测。这种使主机以低 速旋转一圈的运动，叫做慢转。在应急操纵情况下，可取消慢转控制。 2 3 柴油机转速控制 图2 1 为电子调速系统组成框图。电子调速器主要由p i 调节器组成，因其 输入、输出都是电压信号，所以电子调速器输入部分的设定值发送器、发定值限 制器以及加速度限制器等均用电路来实现，而其输出则必须通过执行器去控制柴 油机的供油量。 2 4 遥控系统中的限制环节 2 4 1 临界转速限制 图2 1 在主机遥控系统中，当车令转速落在临界转速区时，应避开临界转速区。方 法有三种，本系统只介绍运用最广泛的一种： 4 当车令转速落在临界转速范围内靠近下限时，将主机转速限制在临界转速下 限以下；当车令转速落在临界转速范围内靠近上限时，以最快上升速率将转速通 过临界转速区限制在上限以上不变。如图2 2 ： 2 4 2最大、最小转速限制 医亟圆 圆 正车最大限制转速是额定转速，它设置在车钟电位器的发送线上。当车钟指 令大于正车最大转速时，就受到难车最大转速电位器的限制。紧急操纵指令通过 逻辑电路解除最大转速限制，直接由电位器控制。 2 4 3故障减速和故障停车 为了保护主机安全运转，免遭损坏，根据主机发生的故障情况，分别采取减 速或者停车措施进行处理。 当发生滑油温度高，气缸和活塞冷却水温度高，废气透平温度高，曲柄箱油 雾浓度大，废气锅炉有故障等不正常情况时，应发出故障减速信号。当故障排除 后，利用集控室操纵台上的复位按钮复位，即可解除故障减速限制。 当发生滑油压力低或气缸、活塞冷却水压力低于允许值( 或整定值) 时，不 允许主机继续运转，应由故障停车电路经短时间延时，使转速给定值降到零，主 机便断油停车。 2 4 4负荷程序限制 负荷程序限制的限制值从8 0 g h 增加到1 0 0 7 。图2 - 3 为热限制 器程序曲线图： 1 0 0 8 0 4 0 n 2 4 5加速度限制器 图2 3 加速度限制器应满足以下要求： ( 1 ) 把车钟指令信号变换成斜坡信号。 ( 2 ) 根据主机不同工况不同热负荷要求用不同速率发送。 图1 4 为加速度限制曲线： 1 0 0 5 d 负荷限制区 非负荷限制区 图l 一4 第3 章$ 7 - 2 0 0 系列p l c 的介绍 3 1p l c 的简单介绍 3 1 1p l c 的主要功能 p l c 是八十年代发展起来的新一代工业控制装置，在实践中通过不断完善，己 具备比较理想的功能，可以满足各种不同控制领域的需要。目前典型的p l c 的功 能有以下十种： 1 开关量控制；6 步进控制； 2 模拟量控制；7 数据处理； 3 定时控制；8 自诊断功能； 4 计数控制；9 定位控制； 5 通讯联网功能；1 0 显示、打印功能。 3 1 2 p l c 的特点： p l c 作为工业生产过程控制的专用计算机，与通常在实验室环境下使用的微机 不同。由于控制对象的复杂性，使用环境的特殊性和运行的长期连续性，使p l c 在设计上有许多明显的特点。可靠性高、编程直观简单、通用性强、适应性好、 接口能力强、模块化结构、体积小、结构紧凑、安装维修方便等。 3 1 3p l c 的应用领域与发展趋势 p l c 已广泛应用于国内外的机械、冶金、化工、汽车、轻工等行业中。若按应 用类型来划分，p l c 的应用领域大致可分为如下几个领域。 1 开关逻辑控制 2 闭环构成控制 3 位置控制 4 监控系统 5 分布式系统。 p l c 的发展趋势： 1 向高速度、大存储容量方向发展； 2 向多品种方向发展； 3 编程语言多样化； 4 发展智能模块； 5 加强联网和通信功能。 3 2 s 7 2 0 0 系列p l c 的简介 3 2 1 概述 s 7 。2 0 0 是s i e m e n s 公司生产的小型可编程逻辑控制器，该产品可以满足多种 多样的自动化控制需要。由于具有紧凑的设计、良好的可扩展性、低廉的价格以 及丰富的指令，使得s 7 2 0 0 可以近乎完美地满足小规模的控制要求。此外，多个 类型和电压等级使其在解决用户的工业自动化问题时，具有很强的适应性。 3 2 2s 7 2 0 0p l c 的内部结构 一台s 7 2 0 0m i c r op l c 包括一个单独的c p u ，或者带有各种各样的可选扩展 模块 ( 1 ) s 7 2 0 0c p u s 7 2 0 0c p u 模块包括一个中央处理单元、电源以及数字量i o 点，这些都被 集成在一个紧凑、独立的设备中。 c p u 负责执行程序和存储数据以便对工业自动控制任务或过程进行控制。 - 输入和输出是系统的控制点：输入信号来自现场的各种传感器及检测：f f 关( 模 拟量及开关量) ，输出部分则控制泵、电机、以及工业过程中的其他设备。 电源向c p u 及其所连接的任何模块提供电力。 通讯端口允许将s 7 2 0 0c p u 同编程器或其他一些设备连接起来。 状态信号灯显示了c p u 的工作模式，本机i o 的当前状态，以及检查出的 系统错误。 通过扩展模块可增加c p u 的i o 点数。通过扩展模块可提供其通讯性能。 一些c p u 具有内置的实时时钟，其他c p u 则需要实时时钟卡e e p r o m 卡 可以存储c p u 程序，也可以将一个c p u 中的程序传送到另一个c p u 中。 通过可选的插入式电池盒可延长r a m 中的数据存储时问。 ( 2 ) 扩展模块 s 7 2 0 0c p u 模块提供了一定数量的本机i o ，扩展模块提供了附加的输入输 出点。 3 3s 7 2 0 0 通讯方式的介绍 3 3 1s 7 2 0 0 p l c 网络通讯基本概念 ( 1 ) 在网络中使用主站和从站。 s 7 2 0 0 支持主一从通讯方式并且可以被配置为主站或从站。 主站：网络中主站可以向网络中其它器件发出要求，也可以对网络上其他主 站的要求作出响应。典型主站器件包括：s t e p 7 m i c r o w i n 、t d 2 0 0 等和s 卜2 0 0 p l c 。 当s 7 2 0 0 需要从另外一个s 7 2 0 0 读取信息时被定义为主站( 点对点) 。 从站：配置为从站的器件只能对其他主站的要求作出响应，自己不能发出要 求。 ( 2 ) 设置波特率和站地址 数据通过网络传输的速度是波特率。其单位通常为k b a u d 或m b a u d 。下表3 l 列出$ 7 - 2 0 0 支持的波特率。 表3 一l i 网络波特率 标准网络9 6 1 到1 8 7 5 t ( i 使用e m 2 7 79 6 k 到1 2 m i 自由口模式 1 2 0 0 到1 1 5 2 k 在网络中要给每个设备指定唯一的站地址。唯一的站地址可以保证数据发送 到正确的设备或者来自正确的设备。s 7 2 0 0 支持的网络地址从0 到1 2 6 。对于有 两个通讯口的s 7 2 0 0 ，每一个通讯口可以有自己的站地址。下表3 2 列出s 7 2 0 0 设备的缺省地址。 表3 2 s 7 2 0 0 缺省地址 s t e p 7 一mic r o w i n0 h m i 1 s 7 - 2 0 0 c p u2 ( 3 ) 为网络选择通讯协议 s 7 2 0 0 c p u 支持以下通讯协议中的一种或多种，它允许你配置网络实 现应用要求。 点对点接口( p p i ) 多点接口( m p i ) p r o f i b u 自由口模式协议 9 3 3 2s 7 2 0 0 p l c 网络通讯协议的介绍 在开放系统互联七层模式通讯结构基础上，这些通讯协议在一个令牌环网络 上实现。令牌环网络符合欧洲标准e n5 0 1 7 0 中定义的p r o f i b u s 标准。这些协议 是非同步的字符协议。如果使用相同波特率，这些协议可以在同一个网络中同时 运行而不互相干扰。 点对点接口协议( p p i 协议) p p i 是一种主一从协议：主站设备发送要求到从站设备，从站设备响应。从站 不发信息，只是等待主站要求和对要求作出响应。一些s 7 2 0 0 c p u 在r u n 模式下 可以作为主站它们可以用网络读( n e t r ) 和网络写( n e t w ) 指令读写其他c p u 中的 数据。 多点接口协议( m p i ) m p i 可以是主主、主从协议。m p i 在相互两个通信的设备之间建立连接，一 个连接可能是两个设备之间的非公用连接，另一个主站不能干涉两个设备之间已 经建立的连接。 p r o f i b u s 协议 p r o f i b u s 协议用于分布式t o 的高速通信。s 7 2 0 0 c p u 需通过 e m 2 7 7 p r o f i b u s d p 模块接入p r o f i b u s 网络，网络通常有一个主站和几个i o 从站。 自由口协议 通过使用接收中断、发送中断、字符中断、发送指令( x m t ) 和接收指令( r c v ) ， 自由端口通信可以控制s 7 2 0 0 c p u 通信口的操作模式。利用自由口端口模式，可 以实现用户定义的通信协议，连接多种智能设备。通过s t a b 3 0 ，允许c p t j 处于r u n 模式时通信口0 使用自由口端口模式。c p u 处于s t o p 模式时，停止自由端口通信， 通信口强制转换为p p i 协议模式，从而保证编程软件对可编程控制器的编程和控 制功能。 3 3 3 网络通讯组态 下表3 - 3 给出了支持的可能硬件组态和波特率。 表3 - 3 支持的硬件型号支持的波特率说明 p c p p i 电缆到通讯口的电9 6 k 波特支持p p i 协议 缆连接器1 9 2 k 波特 c p 5 5 1 1p c m c i a - 卡 9 6 k 波特支持用于笔记本p c 的 1 9 2 k 波特p p i 和p r o f i b u s 协议 c p 5 6 1 l p c i - 卡 1 8 7 5 k 波特 m p ip g 中集成的 支持用于p c 的p p i 、m p i p c i s a 一 和p r o f i b u s 协议 卡 s 7 2 0 0 的通讯口0 只支持9 6 k 波特率，支持的协议有p p i 、m p i 和p r o f i b u s 。 西门子提供几种可以插入个人计算机或s i m a t i c 编程器的网络接口卡( c p 卡或m p i 卡) ，这些卡使得计算机或者编程器作为主站，而且可以在几个波特率上：莛持不同 协议。在s t e p ? 一m i c r o w i n 3 2 中利用p g p c 接口可以设定特定的卡和协议。每个卡 提供一个连到p r o f i b u s 网络的r s4 8 5 接口，另一端连到网络编程器的接口。 图3 一l 为计算机与p l c 之间通过p c p p i 电缆连接，上位机为主站。 3 3 4 网络部件 图3 1 通讯口 s 7 2 0 0 c p u 上的通讯口是符合欧洲标准的e n s 0 1 7 0 中的p r o f i b u s 的r s 一4 8 5 兼 容9 针d 型连接器。图3 2 是通讯接口的物理连接口，表3 4 给出了通信口的插 针分配。 钟。制电 图3 - 2s 7 2 0 0 c p u 通讯口引脚分配 表3 4s 7 2 0 0 通讯口引脚分配 针p r o f i b u s 名称 端口0 端口1 1 屏蔽 机壳接地 22 4 v 返回逻辑地 3r s 4 8 5 信号br s 一4 8 5 信号b 4发送申请 r t s ( t t l ) 5 5 v 返回 逻辑地 6 + 5 v + 5 v ，1 0 0 q 串联电阻 7+ 2 4 v + 2 4 v 8r s 4 8 5 信号a r s 一4 8 5 信号a 9不用1 0 位协议选择( 输入) 连接器外壳屏蔽机壳接地 网络连接器 利用西门子提供的两种网络连接器可以很容易的把多个设备连接到网络中。 两种连接器都有两种螺丝端子，可以连接网络的输入和输出。两种连接器还有网 络偏置和终端匹配的选择开关，一个连接器仅连接到c p u 的接口，另一个连接器 增加了一个编程接口。见图3 3 。罴熏一| | i 鼍蝈黠：毒瓤j 3 3 5 通讯协议的相关指令 图3 - 3 ( 1 ) p p i 协议的相关指令 p p i 通讯时是通过网络读( n e t r ) 和网络写( n e t w ) 指令初始化通讯操作。 它们最多可以从远程点上读写1 6 个字节的信息。通过指定端口( p o r t ) 从远程设 备上接收数据并形成表( t a b l e ) ；指令通过指定端口( p o r t ) 向远程设备写表 ( t a b l e ) 中的数据。图3 4 为n e t w 和n e t r 指令用到的! 皇! 坚塑窒墨! 字节 7 0 d错误码 远程站 ( i ，q ，m ，或v ) 数据长度 数据0 数据字节 数据字节1 5 d 操作已完成0 未完成1 完成 a 有效( 操作己排队) 0 无1 有 e 错误0 无错误1 有错误 远程站地址：被访问的p l c 的地址 远程站点的数据区指针：被访问数据的间接指针 数据长度：远程站上被访问的数据字节数 接收和发送数据区：如下描述的保存数据的1 到1 6 个字节 图3 - 4 ( 2 ) 自由口通讯协议的相关指令 当使用自由口通讯指令，c p u 串行通讯口可由用户程序控制，梯形图程序可以 使用接收中断、发送中断、发送指令( x m t ) 和接收指令( r c v ) 来控制通讯操作。 在此模式下，通讯协议完全由梯形图程序控制。s m b 3 0 ( f i j 于端口0 ) 和s m b l 3 0 ( 用 于端口1 ) 用于选择波特率和奇偶校验。只有处于r u n 模式时，才能进行自由端口 通讯。通过向s m b 3 0 或s m b l 3 0 的协议选择区置1 ，可以允许自由端口模式。 ( 1 ) 自由端口的初始化 s m b 3 0 和s m b l 3 0 分别配置通讯端口0 和1 ，为自由端口通讯选择波特率，奇 偶校验和数据位数。自由端口的控制字节描述如表3 - 5 所示。 表3 - 5 特殊存储器位s m b 3 0 和s m b l3 0 端口0端口l描述 s m b 3 0 格式 s m b l3 0 格式m s bl s b f p p d b b bmm 自由口模式控制字节 s m 3 0 6 和s m 3 0 7s m l 3 0 6 和s m l 3 0 7 p p奇偶选择 0 0 ：- 无奇偶校验 叭= 偶校验 1 0 - - 无奇偶校验 1 l = 奇校验 s m 3 0 5s m l 3 0 5 d 每个字符的数据位 、ll， s m 3 0 5 s m l 3 0 5 d 每个字符的数据位 o = 每个字符8 位 l = 每个字符7 位 s m 3 0 2 到s m 3 0 4s m l 3 0 2 到s m l 3 0 4b b b 自由口波特率 0 0 0 = 3 8 4 0 0 波特 0 0 1 = 1 9 2 0 0 波特 9 1 0 = 9 6 0 0 波特 o l l = 4 8 0 0 波特 1 0 0 = 2 4 0 0 波特 1 0 l = 1 2