1. 概述
串口模块ET200S 1SI（订货号：6ES7 138-4DF01-0AB0）是一款用于ET200S上的串口模块，支持两种软件协议（ASCII和3964(R)），通过接线区分可支持三种硬件接口（RS232C、RS422和RS485）。
在Step 7硬件组态中选择模块时，硬件目录中有以下六种版本的模块：
• ASCII （4B）
• ASCII（8B）
• ASCII（32B）
• 3964(R) （4B）
• 3964(R) （8B）
• 3964(R) （32B）
4/8/32字节代表数据传输的吞吐率大小，字节数越大，吞吐率越大，即数据传输越快，但是在ET200S机架上占用的I/O存储区也越多，如果从传输速率考虑，选择32B最快，如果从占用的I/O区最小考虑，选择4B占用最少，根据具体应用要求选择。
模块信息及指示灯含义，如下图1所示。

图1 模块指示灯含义

RS232C、RS422和RS485三种接口通讯的终端模块端子分配和电缆连接，如下图2/3/4所示。

图2-1 RS232C接口终端模块端子分配

 

图2-2 RS232C接口终端模块电缆连接

 

图3-1 RS422接口终端模块端子分配

 

图3-2 RS422接口终端模块电缆连接

 

图4-1 RS485接口终端模块端子分配

 

图4-2 RS485接口终端模块电缆连接

注意：RS485接口内部已经短接，不需要外部短接处理，只要直接连接1，2，8。

2. 软件环境

2.1 STEP7 V5.4 SP5
用于编写S7-300/400程序，此软件需要从西门子购买，本文档中的部分代码使用Step7 V5.4 SP5的软件编写。

2.2 ET200S 1SI 串行接口模块的功能块
STEP 7 软件中不包含ET200s 1SI模块做串口通讯的功能块，需要单独安装一个软件，然后在Libraries下才有ET200sSI的库，功能块可供通讯调用，该软件从以下的链接下载。25358470

2.3 串口调试器
第三方提供的串口调试工具，可以从互联网上免费下载，可用于测试串口通讯。

3. 硬件列表和接线

3.1 硬件列表

CPU	CPU317-2PN/DP	6ES7 317-2EK14-0AB0
ET200S	接口模块	6ES7 151-1BA01-0AB0
	功率模块	6ES7 138-4CA00-0AA0
	1 SI串口模块	6ES7 138-4DF01-0AB0
功率模块的终端模块	TM-P15S23-A0	6ES7 193-4CD20-0AA0
电子模块的终端模块	TM-E15C24-01	6ES7 193-4CA30-0AA0

表1 硬件设备

3.2 硬件接线示意图
以RS232C的方式接线为例说明，1 Si 模块按照RS232C的接线方式连接到电脑的232口，连接示意图如下所示。

图5 硬件结构和接线示意图

4.组态设置和编程

4.1 组态和配置

1．打开STEP7，点击File->New...创建一新项目，项目名称为et200s ASCII。

图6新建项目对话框

2．用鼠标右键点击项目名称，选择Insert New Object->SIMATIC 300 Station，更改站的名称为 317-2PN/DP ，如下图7所示。

图7 插入S7-300站

3. 在硬件组态中按订货号和硬件安装次序依次插入机架、CPU和ET200S标准从站模块，如下图8所示，注意所选串行接口模块为32字节的1SI ASCII （这里仅考虑数据传输的吞吐率，不考虑占用的I/O存储区的大小）。

图8组态硬件

4．双击1 SI ASCII 模块，点击Parameter选项，配置串口通信 参数。

图9 参数分配

本例中，“Interface”设为RS232C接口，勾选断线诊断，流量控制：无。通信波特率：9.6kb/s，数据位：8位，停止位：1位，奇偶效验：无，字符延迟时间：4ms，其他的参数都采用默认设置。注意：设定的参数要和通讯伙伴的相 同。

部分参数说明：

1．接口的选择

图10 接口设置

三种接口中：RS232C和RS422接口可以选择“断线检测”和“数据流量控制” 的功能， RS485/422可以设置“接收线路的初始化状态”。
2．字符桢的格式：支持10位和11位的字符桢格式，包括数据传输的波特率，数据位，停止位和奇偶校验位。
3．接收字符桢结束判断条件

图11 结束判断条件

On expiration of character delay time: 以固定的字符延迟时间为每帧数据的结束方式；
On receipt of end-of-text character: 以结束字符作为每帧数据的结束方式；
On receipt of fixed number of characters: 以固定的字符长度作为每帧数据的结束方式。

4．缓冲区处理方式

图12 缓冲区设置

Dynamic Message frame buffer：如果勾上，模块就可以缓冲多个不同长度的消息；
Prevent message frame buffer overwrite：如果勾上，防止接收到的新消息覆盖缓冲区中的消息桢，这可以防止丢失以前接收到的消息桢；
Delete receive buffer during CPU startup：如果勾上，当CPU的工作模式从STOP切换到RUN（CPU启动）时，模块的接收缓冲区自动清空。
更多关于串口接口模块的组态和参数设置，请参考手册《ET 200S 串行接口模块》第2.9章节的内容，手册链接：9260793

4.2 编程

4.2.1 PLC侧编程

1．程序调用：从库Libraries -> ET200s SI -> ET200S Serial Interface -> ET200s SI中调用功能块，调用发送 FB3（S_SEND）和接收 FB2（S_RCV），并为其分配背景数据块分别为DB30和DB20，将块参数LADDR设为硬件组态中1 SI模块的起始逻辑地址256。

图13 ET200S串口模块的逻辑地址

2．创建发送数据块DB1和接收数据块DB2

图14发送/接收数据块DB1/DB2

3．调用发送功能块
ET200S 1SI 的发送功能块FB3 S_SEND 的参数设置见下表2。

LADDR	硬件组态中串口模块的起始逻辑地址，本例中为256
DB_NO	发送数据块号，本例中为1（DB1）
DBB_NO	发送数据的起始地址，本例中为0（从DB1.DBB0开始）
LEN	发送数据的长度，本例中为10
REQ	发送数据触发位，上升沿触发，本例中为M0.0
R	取消通讯，本例中不用
COM_RST	如果为1 ，重新启动FB，本例中为M0.2
DONE	发送完成位，发送完成且没有错误时为TRUE，
ERROR	错误位，为TRUE说明有错误
STATUS	状态字，标识错误代码，察看ET200S串行接口模块手册获得相应的说明

表2 FB3 S_SEND 的参数定义

 

图15 在程序中调用FB3 S_SEND

4．调用接收功能块
ET200S 1SI的接收功能块FB2 S_RCV的参数设置见下表3。

LADDR	硬件组态中串口模块的起始逻辑地址，本例中为256
DB_NO	接收数据块号，本例中为2（DB2）
DBB_NO	接收数据的起始地址，本例中为0（DB2.DBB0）
LEN	接收数据的长度，本例中为MW4，只有在接收到数据的当前周期，此值不为0 ，需要编程读出
EN_R	使能接收位，本例中为M0.2
R	取消通讯，本例中不用
COM_RST	如果为1 ，重新启动FB，本例中为M0.2
NDR	接收完成位，接收完成并没有错误时为TRUE
ERROR	错误位，为TRUE时说明有错误
STATUS	状态字，标识错误代码，查看ET200S串行接口模块手册获得相应的说明

表3 FB2 S_RCV的参数定义

 

 

图16 在程序中调用FB2 S_RCV

4.2.2 PC机参数设置
参数分配：串口选择COM1（默认），传输波特率为9.6Kb/s， 8位数据位，无校验，1位停止位，这些参数要和ET200s中1SI ASCII模块设置一致，同时将串口调试软件打开。

图17 串口调试软件参数设置

4.3 通讯测试

1．ET200S 1SI发送数据，调试软件接收数据
首先将硬件配置和程序下载到PLC，将DB1中前10个字节设为十六进制的01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 ，然后将FB3的M0.0从FALSE置成TRUE，ET200S将发送数据10个字节数据，可以从串口调试软件的接收字符窗口中看到收到的数据（十六进制），结果如下图18所示。

图18 ET200S 1SI发送数据调试软件接收数据测试结果

2．调试软件发送数据，ET200S 1 SI接收数据
首先将硬件配置和程序下载到CPU中，将FB2的M0.1设为TRUE，使能ET200S 接收。在PC机的串口软件打开，在发送字符输入窗口输入16进制数据1122334455667788 9900，然后点击“手动发送”按钮发送数据，则在PLC侧DB2的前10个字节能接收到数据，接收的长度为10，测试结果如下。

描述  
本条目说明了当每个CPU是在不同的STEP 7项目下组态时，如何将一个CPU 作为从站添加在另一个CPU的 DP 主站系统下。

本例中可看到一个CPU 414-3 DP 被组态为 DP 主站（STEP 7项目1）。一个CPU 315-2 DP 被组态为智能从站（STEP 7项目2），并被添加在CPU 414-3 DP的DP 主站系统下。使用一致性和非一致性数据进行数据交换。

项目 1 包含以下硬件组态。 

 图. 01

项目 2 包含以下硬件组态。 

  
图. 02

将 CPU 315-2 组态为DP 从站

1. 将 CPU 315-2 DP 组态为DP 从站。为此打开 项目2 的硬件组态。
2. 在硬件组态中打开DP 接口的对象属性。在“常规”标签下点击“属性”按钮。打开“属性-PROFIBUS DP接口”对话框。
   
    图. 03
   

 3.  将 CPU 315-2 DP 连入PROFIBUS 子网络，并设置 PROFIBUS 地址。
 图. 04

 4.  在 DP 接口的对象属性中打开“操作模式”标签。选择“DP 从站”作为操作模式。

 图. 05

 5.  在 DP 接口的对象属性中打开“组态”标签。在这里定义输入输出区域。点击“新建”按钮创建一个新的组态行，在其中指定地址类型、IO地址，以及IO数据的长度、单位和一致性。

 图. 06

注意

 为了实现一致性数据传输，需要设置总长度的一致性。为了清楚地区分一致性和非一致性数据，本例中组态了不同的数据区域（参见表 1）。

6. 保存并编译project2。

将CPU 315-2 DP（DP从站）添加到CPU 414-3 DP的DP主站系统中。 

  1. 在project1中通过GSD文件插入CPU 315-2DP并将其作为DP从站。CPU 315-2DP(订货号：6ES7 315-2AG10-0AB0)的GSD文件位于条目号：113652。

   注意事项：

   安装GSD文件的说明在条目号：2383630。

2. 安装GSD文件后，可以在“PROFIBUS-DP > Other field devices > PLC > SIMATIC”下的硬件目录中找到CPU 315-2DP。

3. 将在项目1中的CPU添加到CPU 414-3 DP，并设置关联的PROFIBUS地址。

 图. 07

4. 当手动合并DP从站时，您应该确保DP从站的总线参数和PROFIBUS地址在项目1和项目2是相同的。

5. 使用PROFIBUS-DP > More field devices > PLC > SIMATIC > CPU 315-2 DP硬件目录下的模块，定义CPU 315-2DP的I/O组态。

 图. 08

6. 两个项目中的I/O数据都必须组态为严格相对。这意味着主站的输出数据变成从站的输入数据，反之亦然(参看表 1)。传送一致性数据需要系统功能SFC 14 / SFC 15 或一个过程映像区(PIP)。

注意事项：
更多关于处理一致数据的信息，可从以下条目获得： 11646774, 245111 和 5116353

7. 保存并编译项目1以及将两个项目加载到相应的CPU上。

类型	长度	一致性	类型	长度	一致性
输出	10 个字节	单元	输入	10 个字节	单元
输出	2 个字节	单元	输入	2 个字节	单元
输出	4 个字节	所有	输入	4 个字节	所有
输入	15个字节	所有	输出	15个字	所有
输入	1 个字	单元	输出	1 个字	单元

表 1 

用于组态不同 STEP 7项目中两个 CPU 的主站/从站 连接的步骤可应用于其他 CPU 类型。