西门子模块6SL3210-5FE11-5UF0

西门子模块6SL3210-5FE11-5UF0

S7-200 自由口通讯
自由口模式允许应用程序控制S7-200 CPU 的通讯端口，使用PC/PPI 电缆和自由口功能，
可以将S7-200 连接到带有RS-232 兼容接口的多种设备，比如调制解调器。这里我们将介绍如
何用S7-200 连接GSM 调制解调器发送短消息，并通过这个例子来介绍应用S7-200 自由口编程
的一般原则时及应注意的问题。
在下面的例子中我们将用到：
1. PC/PPI 电缆（10 位；9 600 波特；DIP 开关设置：0 1 0 1 1）
2. 西门子 S7-200 CPU22X
3. TC35 Terminal GSM 调制解调器
4. 一个9 直通针转接头（用来连结PC/PPI 电缆与TC35 Terminal 调制解调器）
5. 一根九针直通电缆（用来连结计算机与TC35 Terminal 调制解调器）
6. STEP 7-Micro/Win V3.2 或更高版本软件
一、 TC35 调制解调器AT 指令简介
要使用TC35 发送短消息需要使用TC35 的AT 指令，我们首先介绍如何用bbbbbbs 自带的
**级终端连接TC35 发送短消息。
1． 用九针直通的电缆将TC35 连接到计算机的串口上
2． 打开**级终端（开始
程序
附件
通讯
**级终端）
3． 为连接Connect to TC35T
4． 选择TC35 连接的串口COM1
5． 按照下图的参数设置端口。19 200 bps 为TC35 默认的端口波特率，如果该波特率已被
更改，请选择正确的波特率。
6． 在窗口中键入AT 回车测试与TC35 的连接，如果连接正确，TC35 将返回OK。
7． TC35 可以发送两种格式的短消息，普通文本格式和PDU 格式。应用普通文本格式时，
短消息内容以ASCII 码格式直接输入，操作比较简单，缺点是只能发送英文短消息；应
用PDU 格式时，短消息内容以Unicode 格式输入，可以发送任何文字，缺点是短消息
内容需要转换成Unicode 码，并且要把短消息按PDU 格式打包，操作比较复杂（编程
复杂）。通过指令AT+CMGF=0 设置TC35 以PDU 格式发送短消息（默认），AT+CMGF=1
设置TC35 以普通文本格式发送短消息。
8． 如何以普通文本格式发送短消息可以在S7-200 的网站上找到短消息。要发送中文短消息必须把短消息内容转换成Unicode 码，并按照PDU 格式打
包发送给TC35。PDU 数据格式涉及手机开发的相关知识，我们不作详细介绍，这里指
给出一个标准格式供大家使用。以下就是一个PDU 格式的数据包：
0001000D91683108214365F700080459296C14
其中，红色的数字（3108214365F7）代表对方的手机号码，在PDU 格式中，手机号
码每两位需要对调。比如在上面这个例子里，对方的手机号码为，F 用来补充
7 后面的空位。蓝色的数字（59296C14）是短消息内容的Unicode 码，这里5929 代表“天”
6C14 代表“气”。Unicode 码同样可以用来表示中一般英文字母和数字，方法是在英文或数
字的ASCII 码前加00。紫色的数字（04）代表短消息的长度，它等于其后所有字符个数除
以2。黑色的数字每次发送短消息时都是相同的，使用时可以照抄，但前提是所使用的SIM
卡在使用前要用手机设置好短消息服务中心号码（+86）。汉字的Unicode 码可
以通过编码转换软件得到，我们使用的是Megaton Technology 公司的一个编码转换软件
9． 在使用PDU 格式发送短消息时，还必须计算整个PDU 数据包的长度，PDU 数据包的
长度等于（PDU 数据包字符数-2）/2，在上面的例子里：(38-2)/2=18。发送短消息时，
我们先向TC35 发送AT+CMGS=<Length>回车（Length 是计算好的PDU数据包的长度），
TC35 收到指令后返回一个“〉”符号，然后我们发送整个PDU 数据包并以组合键Ctrl+Z
结束。
如果短消息被成功的发送，TC35 会返回+CMGS: x，其中“x”代表该模块以及发送
的短消息个数，同时返回OK。
二、 设置TC35
在将TC35 连接到S7-200 之前我们先要对TC35 作一些设置，使其适合与PLC 通讯。
1. 通过指令AT+IPR=9600 设置TC35 的端口波特率为9 600 bps
2. 重新建立一个波特率为9 600 bps 的连接，用指令ATE0 禁止回波功能。回波功能使调
制解调器将收到的指令回发给发送方，这项功能会给PLC 编程来来不便，当禁止回波功
能后，TC35 只返回指令执行的结果，比如OK 等等
3. 键入AT&W0 回车将当前设置存为用户配置文件（掉电保持），再键入ATZ0 以用户配
置文件重新启动。此后TC35 重新上电时将按照所作的设置启动。
三、 PLC 编程
现在，我们已经知道如何用AT 指令发送短消息，剩下的工作是用PLC 程序来发送这些AT
指令。S7-200 的通讯端口为RS-485 接口，RS-485 接口为半双工接口，因此，编写PLC 程序的
关键是避免在通讯端口上同时发送和接收。我们下面将介绍一种标准的编程模式，按照这种模
式编写自由口通讯程序可以有效的避免因同时发送和接收造成的通讯冲突，从而保证程序的正
常运行。
四、 总结
这里我们总结以下自由口编程的一般原则：
1. SM0.1 触发端口初始化，连接发送完成和接收完成中断（中断事件9 和23）
2. SM0.0 触发RCV 指令
3. XMT 指令用上升沿触发，并在指令运行前先停止端口0 的接收（复位SM87.7，
执行RCV 指令）
4. 在发送完成中断中，重新置端口0 为接收状态（置位SM87.7，执行RCV 指令），
清空RCV 指令的接收缓冲区
5. 尽量减少在中断程序中编程，如果时间允许仅在中断程序中置标志位，然后在主
程序中扫描该位执行具体的程序
6. 根据将要接收信息的不同，合理设置SMB87～SMB94

系统介绍

根据板坯连铸机生产工艺的特点，该自动化信息系统分为二级，即1级基础自动化系统和2级过程控制计算机系统，带有部分管理功能。L1是一套完整的电/仪一体化控制系统，其主要作用包括：一、完成各工艺装置的逻辑/顺序控制和操作，工艺参数的设置；二、工艺参数、设备状态的显示和报警及工艺流程画面的监控；三、过程控制及计算机的通信等。L2的功能包括铸机的模型计算、参数设定、质量跟踪等。

在网络配置上，上位机（winccc操作站）与PLC之间通过光纤收发器转换为100Mbps的工业以太网（Industry Ethernet）相连，通过TCP/IP协议实现数据交换。各PLC的CPU之间的数据共享通过MPI接口连接实现。PLC与远程I/O、变频器之间的通讯通过Profibus-DP网实现。Profibus-DP主要用于工业自动化系统的高速数据传送，实现调节和控制功能，是一种高速通讯，用于设备级控制系统与分散式I/O的通讯，是计算机网络通讯向现场级的延伸。

1、 人机接口HMI

自动化控制系统软件采用SIEMENS 公司的PCS7 V5.2软件包，PLC控制系统软件采用STEP 7 V5.2版本编程，上位机HMI监控系统采用WinCC V5.1版本编程。该系统通过软件组态编程实现过程控制所必要的全部监控功能，包括浇注过程中各种设备状态和相关参数的动态显示、电气设备的CRT操作及显示、操作模式的选择以及故障报警、操作记录、实时趋势和历史趋势曲线等。从而满足工艺模型自动控制、工况监测、安全生产、介质消耗计量等要求，实现自动化系统的人机接口功能。


2、 基础自动化系统

由于西门子PLC具有可靠性高，抗干扰能力强；编程方便，功能完善，易于使用；控制系统设计、安装、调试方便；维修方便，维修工作量小；适应性强，应用灵活等特点，所以该控制系统以 西门子PLC 控制装置为核心。该系统由公用PLC、铸流PLC、仪表PLC、切割PLC和各远程站组成，各PLC采用德国西门子公司较新型的PLC S7-400、300系列产品，远程站I/O采用德国图尔克的产品，各部分PLC的主要功能如下：

公用PLC：主要完成对大包回转台及包盖的旋转、升降的控制，中间罐车行走、升降、横移对中控制，液压系统控制，切割前、切割下、切割后和出坯辊道、推钢机的控制，脱引锭装置，引锭杆存放及对中装置以及切头切尾输出装置的控制。

铸流PLC：主要完成扇形段2~13段的驱动辊升降和传动控制，夹紧辊的压力转换控制、引锭杆及铸坯位置的跟踪控制、结晶器调宽和振动控制。

仪表PLC：主要完成结晶器冷却水流量和压力的控制、二次设备冷却水、二次喷淋水的流量调节和压力的控制，以及其他过程参数的设定、采集、监视及回路调节等。

切割PLC：主要完成对火焰切割机大车行走、切割的行走、定位控制，切割下辊道的升降，切割后辊道的控制。

各远程站： 主要是根据控制功能区域的不同，把整个系统划分为分散式的控制单元，利用Profibus总线将PLC所要采集和控制的点分散到现场操作台、箱中。在现场操作台、箱内（如大包操作台、切割操作台、出坯操作台等）设置I/O站，实现分散远程控制，这样由操作台、箱通过端子外引的控制电缆可大大减少，不但系统简单可靠,还节省投资，方便维护