minitii轉(zhuǎn)換器通訊協(xié)議簡介
在這個方案中，minitii與下位設備的硬件連接為雙絞線，minitii及下位各設備都并入雙絞線組成的westinghouseincom網(wǎng)絡，在該網(wǎng)絡中各通訊主體使用二進制通訊方式，數(shù)據(jù)幀均由33位二進制數(shù)構(gòu)成，minitii充當主站（master）角色，對下位各設備發(fā)起通訊，進行輪詢。
pcm311模塊與minitii轉(zhuǎn)換器進行的是ascii碼通訊方式，而minitii轉(zhuǎn)換器與下位dt3000、mp3000、iq200各系列設備的通訊方式為二進制碼通訊，實際上minitii所起到的作用是將pcm模塊發(fā)出的ascii碼指令幀轉(zhuǎn)譯為二進制碼指令幀，當然，在通訊過程中，我們只需關(guān)心ascii碼通訊幀的格式，minitii會自動將其轉(zhuǎn)為二進制格式后發(fā)到incom網(wǎng)絡中去。
minitii模塊的25針rs232串行口接收的ascii碼幀由10個ascii碼字符組成，分為控制指令幀、數(shù)據(jù)指令幀兩類，大致形式如下：
控制指令：
（stx）（c/d）（inst）（comm）（scomm）（address）（sumcheck）
數(shù)據(jù)指令：
（stx）（c/d）（data）（sumcheck）
stx：第2號ascii碼，占一位
c/d：控制指令時為1，數(shù)據(jù)指令時為0，占一位
inst、comm、scomm：由這三個數(shù)字需要返回的參數(shù)，各占一位
address：指令的發(fā)送對象，是一個三位數(shù)的十六制數(shù)，占三位
sumcheck：和校驗碼，占二位
data：返回的數(shù)據(jù)信息，占六位
minitii串行通訊參數(shù)在其面板上通過開關(guān)來選定。
2.2fx2nplc通訊協(xié)議簡介
fx2n是三菱品牌plc在小系統(tǒng)控制應用中使用較多的一種經(jīng)濟型plc，外部設備通過232bd、485bd等插件或485adp等模塊可與其建立ascii碼串行通訊，讀取plc內(nèi)部寄存器的值。其協(xié)議格式如下：
（1）讀寄存器
*外設：（enq）（站號）（pc號）（命令字符）（等待時間）（頭元件）（元件數(shù)）（和校驗）
*plc：（stx）（站號）（pc號）（返回數(shù)據(jù)）（etx）（和校驗）
*外設：（ack）（站號）（pc號）
（2）寫寄存器
*外設：（enq）（站號）（pc號）（命令字符）（等待時間）（頭元件）（元件數(shù)）（寫出數(shù)據(jù)）（和校驗）
*plc：（stx）（站號）（pc號）
*enq、stx、ack、etx：為相應的ascii碼
*站號：plc的站地址，為兩位十六進制數(shù)（00-0fh），由plc的d8121寄存器
*pc號：用于a系列melsecnet網(wǎng)絡中的plc，對fx2n均為ffh
*命令字符：分為位讀（br）、位寫（bw）、字讀（wr）、字寫（ww）
*等待時間：以10ms為單位，以十六進制數(shù)表示，占一個字符（0-f）
*頭元件：為要讀、寫的開始元件號，如m0001、d0000等。
*元件數(shù)：為要讀、寫的元件個數(shù)。
*返回數(shù)據(jù)、寫出數(shù)據(jù)：為從plc返回的寄存器值或要寫到plc的數(shù)據(jù)值
由于fx2n與*控制柜距離較遠，故本系統(tǒng)中采用fx2n與485bd插件，pcm311模塊經(jīng)232/485轉(zhuǎn)換器與485bd相連，轉(zhuǎn)換器與485bd之間采用兩對雙絞線相連，全雙工方式通訊，plc串行通訊參數(shù)在d8120中設定。
2.3megabasic的語法簡介
（1）串口操作：pcm模塊共有二個串口，它們均可在megabasic程序中被打開，與外部進行通訊，以下為常用的串口操作函數(shù)。
*串口的打開：open，
如open#8，“com1”
*串口的關(guān)閉：close
如close#8
*串口通訊參數(shù)的設定：ioctl，
（2）ioctl_string格式為：
baud（波特率），parity（校驗），databits（數(shù)據(jù)位），stopbits（停止位），flowctl（流控制方式），physical（物理協(xié)議如232/485/422），duplexmode（通訊模式，半雙工/全雙工）如ioctl#8，“19200，n，8，1，n，232”
（3）從串口讀取數(shù)據(jù)：inchr$（，，，，）
如restr=inchr$（ch%，10，“”，0，timeout%）
（4）向串口發(fā)送數(shù)據(jù)：print，
如print#8，“helloworld”
（5）megabasic程序?qū)lc寄存器的訪問：
對于pcm模塊所在的plc系統(tǒng)中的寄存器如%i，%q，%r，%m等，basic程序中并不可直接引用，而需通過使用特定的功能指令來訪問它們。
a）訪問plc寄存器之前，先要使用syslink指令。
syslink，，［type］
local_name:basic程序內(nèi)部定義的變量
cpu_symbol:plc的寄存器名，外加雙引號（如“%r500”）
type：關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的類型，如bool，byte，int16，uint，dint等
b）讀、寫plc寄存器
sysread
syswrite
在syslink指令執(zhí)行后，即可使用上面兩個指令分別讀、寫basic變量所關(guān)聯(lián)的plc寄存器。
2.4系統(tǒng)編程過程簡介
根據(jù)minitii通訊協(xié)議及megabasic語言的基本語法，在文本編輯器（如記事本）中寫好大致的程序，特別是對返回數(shù)據(jù)的解析編寫專門的函數(shù)來進行處理，以得到浮點數(shù)形式的電壓、電流、功率等數(shù)據(jù)，其中重點要注意好對返回錯誤幀時的處理，還有采集不同數(shù)據(jù)時的協(xié)議上的差別，這一部分程序?qū)懞煤螅胮cm模塊的com1通過logicmaster軟件導入pcm模塊，用com1監(jiān)視運行，用com2通訊，進行聯(lián)機調(diào)試，根據(jù)調(diào)試情況加以修正完善，得到終版本。
類似上述步驟，根據(jù)fx2n的通訊協(xié)議，寫好與fx2n通訊的程序，用com1監(jiān)視運行，用com2通訊，經(jīng)調(diào)試修正，得到終版本。
將兩個版本的程序合并，并將與fx2n通訊的端口改為com1，去掉程序中用于監(jiān)視運行的輸出語句（print），再重新導入pcm模塊中，一個滿足系統(tǒng)要求的完整的通訊程序就這樣就寫成了。
3、結(jié)束語
用類似本系統(tǒng)中的pcm模塊完成通訊任務，筆者認為其相對利用plc梯形圖程序進行通訊優(yōu)點很明顯。首先由于其使用的是與微機系統(tǒng)中的basic語言語法相同的高級語言，易學易懂，處理復雜的數(shù)據(jù)運算時得心應手，在復雜的有大量通訊任務的系統(tǒng)中有很重大的推廣價值;再者在系統(tǒng)調(diào)試時也有明顯優(yōu)勢，一個端口正在通訊時，一個端口實時監(jiān)視程序的運行情況，并可以自然語言的形式輸出實時的調(diào)試信息，plc程序就不會有這么好的效果，那么結(jié)果是這種系統(tǒng)的開發(fā)周期必然大為縮短。
plc系統(tǒng)中采用basic語言的協(xié)處理器，筆者認為這是plc應用中一個新的發(fā)展，對簡化編程，減輕工控系統(tǒng)*的開發(fā)壓力可起到較大的作用，據(jù)了解，很多plc廠商都有類似功能的模塊生產(chǎn)，如三菱公司就推出了ad51h高速智能通信組件，使用ad51hbasic語言，支持四個通信口，具備384k內(nèi)存，大大提高了plc系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信與收集方面的靈活性。
1.4 S7-200 CPU及模塊參數(shù)
在樣本或手冊中都列有 CPU和各個模塊的詳細參數(shù)，這些參數(shù)對于我們使用和選型至關(guān)重要。
1.4.1 CPU參數(shù)
表 1.1列出了 CPU部分參數(shù)，其中一些關(guān)鍵參數(shù)詳述如下：
? 程序存儲器：是一個 ROM存儲區(qū)，程序下載到 CPU內(nèi)掉電不會丟失。當我們編寫好程序編譯通過后，程序的大小會在軟件輸出信息里顯示，如圖 1-16，實際程序的大小不能超過 CPU此參數(shù)。一般情況下，當我們下載程序時，CPU需要停機，但在某些場合是不允許 CPU停機
的，要實現(xiàn)這個功能需要占用一定的程序存儲器空間，所以此參數(shù)有兩個數(shù)值，當我們使能了“可在運行模式下編輯”功能，會犧牲一些程序存儲器空間。
? 數(shù)據(jù)存儲區(qū)：是一個 RAM存儲區(qū)，掉電后易丟失。指的是 CPU內(nèi)部的 V存儲區(qū)的大小。
? 掉電保持時間：對于存放在 RAM存儲區(qū)的數(shù)據(jù)，掉電后是靠 CPU內(nèi)部一個超級電容保持數(shù)據(jù)。此參數(shù)指明了該電容能保持數(shù)據(jù)的時間長度。
? 本機 I/O：CPU本體上集成的輸入/輸出點數(shù)。特別地，只有 CPU224XP有集成的模擬量輸入/輸出點，其他只有數(shù)字量輸入/輸出點。
? 擴展模塊數(shù)量：模塊的擴展不是無限制擴展的，CPU221不能擴展模塊，CPU222只能擴展 2個模塊，其他型號 CPU多能擴展 7個模塊。對于模塊的擴展數(shù)量，除了這個參數(shù)的限制以外，特別注意還要計算CPU的供電能力。表 1.5列出了各型號 CPU的供電能力。CPU每帶一
個擴展模塊，擴展模塊都要消耗一些 CPU的供電。CPU的電源有兩種，一種是 5VDC，是 CPU與擴展模塊通訊用的電源，不能外加；另一種是 24VDC，是普通的 24VDC電源，可以外加一個開關(guān)電源代替。所以，在計算時，主要考慮 CPU的 5VDC電流供應能力即可。各個模塊的電流消耗可在模塊參數(shù)表內(nèi)查到。比如，32輸入/32輸出的 EM223模塊，消耗 5VDC電流 240mA，如果 7個這樣的模塊就要消耗 240 * 7 = 1680mA電流，即使是 CPU226也不能擴展 7個這樣的模塊。表 1.6 – 表 1.9列出了各個擴展模塊的電流需求。
西門子PLC 6ES7 153-2BA02-0XB0 西門子PLC 6ES7 153-2BA02-0XB0
