西门子C与SR仪表通信

1、Siemens CP340模块与岛电SR93温控仪表之间的ASCII码通讯发布时间：2004-08-31作者：翁根春 点击：5708 1、引言智能控制仪表是工业控制中最常用的控制器之一，其主要是针对某一特定的参数(如压力、温度、流量等)，采用先进的控制算法(如PID、自适应PID、模糊逻辑等)来达到精确控制被控参数的目的，具有专业性强、智能化高、控制算法先进、使用方便等特点。但各个厂家的智能控制仪表存在着通讯协议不统一，通讯网络简单如仅提供RS485网络，RS232网络等缺点，因此要把智能控制仪表集成到工厂SCADA HMI( Supervisory Con trol And Data Acq

2、uisiti on Human Machi ne In terface)系统就比较难以实现。而可编程逻辑控制器(简称PLC)以其运行可靠、集成度高、可扩展性强而在工业控制中得到广泛的应用，而且各个PLC生产厂家提供了多种通讯模块，如工业以太网Ether net模块，Profibus DP现场总线模块，AS-I模块，点到点串行通讯模块等。因此可以利用 PLC的通讯模块读取智能控制仪表 中的数据，然后通过PLC中的工业以太网模块、现场总线模块连接到企业 SCADA HM系统中达到完美的结合。作者在设计某自动化生产线时，需要将日本岛电公司生产的SR93系列温控仪表的参数读取到 Siemens公司的S

3、7-300 PLC中，参与实际的连锁控制。SR93系列温控仪表提供 RS485通讯接口，但SR93系列温控仪表的通讯协议为日本岛电公司自定义的ASCII码协议。为了能够将仪表的参数读入到 Siemens PLC中，采用了 Siemens公司的点到点通讯模块 CP34Q通过集成在CP340通讯模块中ASCII码通讯协议通 过RS485网络读取仪表中的数据。2、通讯系统构成及仪表协议在本自动化生产线中，要求将 13台SR93仪表的温度实际数值、设定数值等通过CP340通讯模块读取到PLC中，其网络的结构如下所示:nrn图1SR93温控仪表与PLC之间构成的网络为 RS485网络，双方以9600bp

4、s的通讯速率进行通讯，以下为 CP340模块和SR93温控仪表及通讯协 议的简单介绍。(1)、CP340模块CP340通讯处理器是Siemens公司提供的点到点连接的串行通讯的低成本解决方案，它可以在Simatic S7-300 和ET200M中使用，该通讯模块提供了三种不同形式的传输接口：a、RS232CO b、20mA(TTY) c、Rs422/Rs485该模块可以实现ASCII码，3964( R和打印机驱动三种通讯协议，通过集成在STEP7中的参数化工具可进行简单的参数化，其设置主要包括通讯方式(波特率、数据位数、停止位数和奇偶校验)、接收帧结束方式、接口方式(485 Or 422)等，

5、对于同Sr93温控仪表通讯，本设计中可以设置为：a、接收帧结束方式：接收到固定的 36个字节的数据b、通讯方式：9600，8，n, 1c、接口方式：RS485其余的设置为默认方式。、SR93系列温控仪表通讯参数SR9孫列温控仪表是日本岛电公司生产的高性能单回路调节器，级控制精度，提供PID、自适应PID控制算法和RS485 RS232通讯接口,而且仪表为模块化设计，可以根据用户的选择安装相应的模块。为了能够与CP340模块通讯，需要设置仪表中的参数为：序号 仪表中参数符号 设置数值 说明1 Addr 1 255仪表通讯地址，范围为 1 2552 Data 8n1通讯数据格式，8位数据位，无校验

6、，1位停止位3 Schr Att 通讯控制码 起始码 文本结束码 结束码(40H) “ ：”(3AH) CR(ODH)4 Bcc 3 校验码计算方式：异或 Xor5 BPS 9600 通讯波特率：9600b/s(3)、SR93系列温控仪表通讯协议SR93系列温控仪表的通讯协议是日本岛电公司自定义的ASCII码通讯协议，其主要包括读数据命令、写数据命令、应答数据命令。A、读写数据发送命令SR93系列温控仪表的读写发送命令基本相似，其命令格式如下所示：图2发送命令中所有的位置都必须采用ASCII码方式，其通讯发送命令格式的解释如下：a、通讯的起始符，占用一字节，“( 40H);b、 通讯仪表地址，

7、占用两字节，由8位二进制转换而成，地址范围1 255，这8位二进制码被分成高4位和低4位，其中高4位被送入(2)中，低4位被送入(3),并转换成ASCII码，如仪表地址为10，则(2)中为30H,( 3)中为41H;c、 通讯仪表地址的子地址，占用一字节，固定为“1 ”( 31H);d、 通讯命令类型，占用一字节，“ R( 52H表明在上位机发送或仪表应答中的读命令，“W ( 57H)表明在上位机发送或仪表应答中 的写命令；e、通讯命令读取数据的起始地址，占用四字节，由 16位二进制代码转换而成，这16位被分成四组，并转换成相应的 ASCII码，如读取 的起始地址为0100,则(6)为30H,

8、( 7)为31H,( 8)为30H,( 9)为30H;f、 通讯中连续读取数据的数量，占用一字节，表明上位机要连续读取多少个参数，取值范围为“0”( 30H)“ 9”(39H),最多一次 读取10个数据；g、通讯数据，字节数量取决于写数据的数量，数据总以“，”( 2CH，数据项与数据项之间不需要任何分隔符，数据的长度主要取决于第(10)的数值，每一个数据项由16为二进制代码组成(1个字)，每4为被分成一个数据单元，同时每个数据单元又被转换成ASCII数据，当为“R读命令时，该项没有；h、数据发送结束符，占用一字节，“：”(3AH，所有数据和命令在此位之前都已发送完成；i、 BCC块校验，占用两

9、字节，这里采用 Xor方式，BCC校验数据被分成高4位和低4位，并被转换成ASCII码，当校验码错误，仪表将 没有响应，设有如下的发送数据，其BCC计算方式如下：例: STX 0 2 1 R 0 1 0 0 0 EXT 6 A CR(30H)?(32H)?(31H)?(52H)?(30H)?(31H)?(30H)?(30H)?(30H) =6AHBCC校验结果(13)： 6=36H (14)： A=41Hj、回车符，一字节，CR(0DH)B、仪表应答格式图3从上面的通讯帧格式可以看出，与上位机发送帧基本一致，唯一的区别在e、应答代码，两字节，由 8位二进制代码转换而来，这 8位被分成高4位和低

10、4位，并转换成相应的 ASCII码，可以通过查询应答代码表来检查错误。3、软件实现方法要通过CP340通讯模块同SR93系列温控仪表之间的通讯，PLC程序的设计也是一个比较重要的环节，其主要包括CP340发送读取数据命令程序、CP340发送写数据命令程序、CP340接收仪表数据通讯程序以及对读取到的数据进行处理的程序。(1)、CP340发送读取程序的设计考虑到系统有13块仪表，采用轮询的方式访问每块仪表，而对于发送读取数据的DB块仅是仪表地址和 BCC校验码不相同，因此，所有的仪表采用一个相同的 DB块来执行，根据不同的仪表号修改相应的BCC校验码和仪表地址。发送数据的 DB块结构如下：r怦I

11、SLltlJkl VdliWCombe nt0.CDH VARCLJamBfLtfOi询3 土矗瓦D5_VilRIDZj-mailfifDD域羲(4如 亦过AS：匸吗J0TTE打“阳啜击论韭低4注应I【闫3 町叫钉BYTT111 1S1jcitEiLOOLIas54若结果大于g .说明为1- F的數值，再减去Tb-i7-LT54L将議据左移也位后L54SLWTS4LMG.DBU砧与保存皓果酌D時进行或运算.始到高位的數据L54ovTM5 DEEI55图84、结束语通过使用点到点串行通讯模块 CP340与SR93系列温控仪表通过 RS485网络以ASCII码方式进行通讯，读取仪表中温度测量值、设定值等，同时可以通过PLC进行远程设置温控仪表中的数据，极大方便了现场的控制和操作。由此看来，利用CP340通讯模块和ASCII码通讯协议来解决Siemens PLC与第三方智能控制仪表之间的通讯是一个值得推广的方式，在实际的控制系统中，一定会取得更加成功的应用。参考文献：【1】 Simatic CP340Point to Point Communication Installation and Parameter Assignment Manual，Siemens A&DCompany 2004-04， Edition 4【2】SR90 Series