西门子S7-1200与第三方设备自由口通信详解
西门子s7-1200 紧凑型plc在当前的市场中有着广泛的应用，由于其性价比高，所以常被用作小型自动化控制设备的控制器，这也使得它经常与第三方的设备扫描枪、打印机等设备进行通讯。因为没有第三方的设备，这里就以超级终端为例介绍自由口通讯。
1．控制系统原理
图1:控制系统原理
2．硬件需求
s7-1200 plc目前有3种类型的cpu：
1）s7-1211c cpu。
2）s7-1212c cpu。
3）s7-1214c cpu。
这三种类型的cpu都可以连接三个串口通信模版。
本例中使用的plc硬件为：
1）pm1207电源 ( 6ep1 332-1sh71 )
2） s7-1214c ( 6es7 214 -1be30 -0xb0 )
3) cm1241 rs232 ( 6es7 241 -1ah30 -0xb0 )
3．软件需求
1) 编程软件 step7 basic v10.5 ( 6es7 822-0aa0-0ya0)
4．组态
我们通过下述的实际操作来介绍如何在step7 basic v10.5 中组态s7-1214c 和超级终端通信。
点击桌面上的“totally integrated automation portal v10”图标，打开如下图：
图2： 新建s7 -1200项目
首先需要选择“create new project”选项，然后在“project name:”里输入ptp；在“path：”修改项目的存储路径为“c:”；点击“create”，这样就创建了一个文件ptp的新项目。创建后的窗口如下图所示：
图3： 新建项目后
点击门户视图左下角的“project view”切换到项目视图下，如下图：
图4： 切换到项目视图
打开后，在“devices”标签下，点击“add new device”，在弹出的菜单中输入设备名“plc_1”并在设备列表里选择cpu的类型。选择后如下图：
图5：plc硬件组态
插入cpu后，点击cpu左边的空槽，在右边的“catalog ”里找到“communication”下的rs232模块，拖拽或双击此模块，这样就把串口模块插入到硬件配置里，接下来就需要配置此rs232模块硬件接口参数，选择rs232模块，在其下方会出现该模块的硬件属性配置窗口， 在属性窗口里有两个选项，一个是“general”；一个是“rs232 interface”。在“general”里包括了此模块的“项目信息”和“订货信息”；而在“rs232 interface”里包括“项目信息”、“端口的配置”、“发送信息的配置”、“接收信息的配置”和“硬件识别号”。在这里我们选择“rs232 interface”，在“端口”配置的选项里，进行端口的参数配置，
波特率为：9600 ；
校验方式：无 ；
数据位为：8 ；
停止位：1；
硬件流控制：无；
等待时间：1ms
设置参数如下图：
图6：rs232接口配置
此时确认一下“硬件识别号”为11。
此时，完成了硬件的组态，接下来需要编写串口通讯程序，在这里我们实现两个功能：
a、 s7-1200 发送数据给超级终端；
b、 超级终端发送数据给s7-1200
对于第一个功能：s7-1200发送数据给超级终端，实际上是s7-1200是数据的发送方，超级终端是数据的接收方，对于s7-1200需要编写发送程序；而对于超级终端来说，只要打开超级终端程序，配置硬件接口参数与前面s7-1200的端口参数一只即可。
下面的步骤将具体介绍此功能实现的步骤：
①、在plc中编写发送程序。在项目管理视图下双击“device”下的程序块下的main（ob1），打开ob1，在主程序中调用send_ptp功能块如下图所示：（注：send_ptp在指令库下的扩展指令中通讯指令下）
图7： 调用发送功能块
要对send_ptp赋值参数，首先需要创建send_ptp的背景数据块和发送缓冲数据块 ，双击“devices”——> “plc_1”——>“program block ”——“add new block”，在弹出的串口命名db_send_ptp，选择db块，在type后选择“send_ptp(sfb113)”
图8： 创建发送功能块的背景数据块
插入背景db后，再插入发送缓冲db块，重复上面的步骤，只是在选择db类型为“global db”，并去掉“symbolic access only”选项勾（这样可以对该db块进行直接地址访问），并取名该db块为db_send_buff。建好这两个db块后，双击打开db_send_buff预先定义好要发送的数据，如下图所示：
图9：在接收缓冲区中接收到的数据
定义完发送缓冲区后，接下来就可以对send_ptp赋值参数，赋值参数后如下图：
图10：发送编程
在上面的编程块里需要注意的是，在指定发送缓冲区时。字符的开始地址是从第二个字节，而不是零字节开始，即是p#db2.dbx2.0 byte10 而不是p#db2.dbx0.0 byte10，原因是由于s7-1200对字符串的存放的格式造成的，s7-1200对字符串的前两个字节的定义第一字节是最大的字符长度，第二个字节是实际的字符长度。接下来才是存放实际字符。如下图：
图11：string存储格式
上面就完成了程序的编写，对项目进行编译；右击plc_1项目在弹出的菜单里选择“complies all”选项，这样就对硬件与软件进行编译，如下图：
图12：编译项目
编译且没有错误后就可以下载程序到plc中，同样右击plc_1项目，在弹出的菜单选择“download to device”。
②、用串口交叉线连接s7-1200的串口与计算机的串口，打开计算机的超级终端程序，并设置硬件端口参数如下图：
图13：超级终端的端口设置
③、打开ob1功能块在线监控程序，在变量监控表里强制m0.0为1，触发数据的发送，此时在超级终端就会接收到发送的数据，如下图：
图14：在超级终端监控发送来的数据
对于第二个功能：超级终端发送数据给s7-1200，实际上是s7-1200是数据的接收方，超级终端是数据的发送方，对于s7-1200需要编写接收程序；而对于超级终端来说，只要打开超级终端程序，配置硬件接口参数与前面s7-1200的端口参数一致，在界面上输入发送内容即可。
下面的步骤将具体介绍此功能实现的步骤：
①、在plc中编写发送程序。在项目管理视图下双击“device”下的程序块下的main（ob1），打开ob1，在主程序中调用rcv_ptp功能块如下图所示：（注：rcv_ptp在指令库下的扩展指令中通讯指令下）
图15： 调用发送功能块
要对rcv_ptp赋值参数，首先需要创建rcv_ptp的背景数据块和发送缓冲数据块 ，双击“devices”——> “plc_1”——>“program block ”——“add new block”，在弹出的串口命名db_rcv_ptp，选择db块，在type后选择“rcv_ptp(sfb114)”
图16： 创建接收功能块的背景数据块
插入背景db后，再插入接收缓冲db块，重复上面的步骤，只是在选择db类型为“global db”，并去掉“symbolic access only”选项勾（这样可以对该db块进行直接地址访问），并取名该db块为db_rcv_buff。建好这两个db块后，双击打开db_rcv_buff定义接收缓冲区数据的类型，如下图所示：
图17：定义接收缓冲区
定义完接收缓冲区后，接下来就可以对rcv_ptp赋值参数，赋值参数后如下图：
图18：接收编程
在上面的编程块里需要注意的是，在指定接收缓冲区时。字符的开始地址是从第二个字节，而不是零字节开始，即是p#db2.dbx2.0 byte10 而不是p#db2.dbx0.0 byte10，原因是由于s7-1200对字符串的存放的格式造成的，s7-1200对字符串的前两个字节的定义第一字节是最大的字符长度，第二个字节是实际的字符长度。接下来才是存放实际字符。如下图：
图19：string存储格式
上面就完成了程序的编写，对项目进行编译；右击plc_1项目在弹出的菜单里选择“complies all”选项，这样就对硬件与软件进行编译，如下图：
图20：编译项目
编译且没有错误后就可以下载程序到plc中，同样右击plc_1项目，在弹出的菜单选择“download to device”。
②、用串口交叉线连接s7-1200的串口与计算机的串口，打开计算机的超级终端程序，并设置硬件端口参数如下图：
图21：超级终端的端口设置
在桌面上新建文本文件，打开此文本文件在里面输入“gfdcba”，如下图：
图22：在文本文件下输入要发送的字符串
③、打开变量监控表，强制m0.0，使能接收。然后， 在超级终端里，选择菜单“transfer”下的“send text file”，在打开的窗口里找到桌面 上的文本文件。
图23：通过超级终端发送数据
打开db_rcv_buff数据块，在线查看接收到的数据，如下图：
图23：接收缓冲区中接收到的数据
通过上面的例子实现了简单的应用，在实际的应用过程中，需要按第三方设备的协议进行编写s7-1200的程序。
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1）s7-1211c cpu。
2）s7-1212c cpu。
3）s7-1214c cpu。
这三种类型的cpu都可以连接三个串口通信模版。
本例中使用的plc硬件为：
1）pm1207电源 ( 6ep1 332-1sh71 )
2） s7-1214c ( 6es7 214 -1be30 -0xb0 )
3) cm1241 rs232 ( 6es7 241 -1ah30 -0xb0 )
3．软件需求
1) 编程软件 step7 basic v10.5 ( 6es7 822-0aa0-0ya0)
4．组态
我们通过下述的实际操作来介绍如何在step7 basic v10.5 中组态s7-1214c 和超级终端通信。
点击桌面上的“totally integrated automation portal v10”图标，打开如下图：
图2： 新建s7 -1200项目
首先需要选择“create new project”选项，然后在“project name:”里输入ptp；在“path：”修改项目的存储路径为“c:”；点击“create”，这样就创建了一个文件ptp的新项目。创建后的窗口如下图所示：
图3： 新建项目后
点击门户视图左下角的“project view”切换到项目视图下，如下图：
图4： 切换到项目视图
打开后，在“devices”标签下，点击“add new device”，在弹出的菜单中输入设备名“plc_1”并在设备列表里选择cpu的类型。选择后如下图：
图5：plc硬件组态
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波特率为：9600 ；
校验方式：无 ；
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硬件流控制：无；
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图6：rs232接口配置
此时确认一下“硬件识别号”为11。
此时，完成了硬件的组态，接下来需要编写串口通讯程序，在这里我们实现两个功能：
a、 s7-1200 发送数据给超级终端；
b、 超级终端发送数据给s7-1200
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图7： 调用发送功能块
要对send_ptp赋值参数，首先需要创建send_ptp的背景数据块和发送缓冲数据块 ，双击“devices”——> “plc_1”——>“program block ”——“add new block”，在弹出的串口命名db_send_ptp，选择db块，在type后选择“send_ptp(sfb113)”
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图11：string存储格式
上面就完成了程序的编写，对项目进行编译；右击plc_1项目在弹出的菜单里选择“complies all”选项，这样就对硬件与软件进行编译，如下图：
图12：编译项目
编译且没有错误后就可以下载程序到plc中，同样右击plc_1项目，在弹出的菜单选择“download to device”。
②、用串口交叉线连接s7-1200的串口与计算机的串口，打开计算机的超级终端程序，并设置硬件端口参数如下图：
图13：超级终端的端口设置
③、打开ob1功能块在线监控程序，在变量监控表里强制m0.0为1，触发数据的发送，此时在超级终端就会接收到发送的数据，如下图：
图14：在超级终端监控发送来的数据
对于第二个功能：超级终端发送数据给s7-1200，实际上是s7-1200是数据的接收方，超级终端是数据的发送方，对于s7-1200需要编写接收程序；而对于超级终端来说，只要打开超级终端程序，配置硬件接口参数与前面s7-1200的端口参数一致，在界面上输入发送内容即可。
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①、在plc中编写发送程序。在项目管理视图下双击“device”下的程序块下的main（ob1），打开ob1，在主程序中调用rcv_ptp功能块如下图所示：（注：rcv_ptp在指令库下的扩展指令中通讯指令下）
图15： 调用发送功能块
要对rcv_ptp赋值参数，首先需要创建rcv_ptp的背景数据块和发送缓冲数据块 ，双击“devices”——> “plc_1”——>“program block ”——“add new block”，在弹出的串口命名db_rcv_ptp，选择db块，在type后选择“rcv_ptp(sfb114)”
图16： 创建接收功能块的背景数据块
插入背景db后，再插入接收缓冲db块，重复上面的步骤，只是在选择db类型为“global db”，并去掉“symbolic access only”选项勾（这样可以对该db块进行直接地址访问），并取名该db块为db_rcv_buff。建好这两个db块后，双击打开db_rcv_buff定义接收缓冲区数据的类型，如下图所示：
图17：定义接收缓冲区
定义完接收缓冲区后，接下来就可以对rcv_ptp赋值参数，赋值参数后如下图：
图18：接收编程
在上面的编程块里需要注意的是，在指定接收缓冲区时。字符的开始地址是从第二个字节，而不是零字节开始，即是p#db2.dbx2.0 byte10 而不是p#db2.dbx0.0 byte10，原因是由于s7-1200对字符串的存放的格式造成的，s7-1200对字符串的前两个字节的定义第一字节是最大的字符长度，第二个字节是实际的字符长度。接下来才是存放实际字符。如下图：
图19：string存储格式
上面就完成了程序的编写，对项目进行编译；右击plc_1项目在弹出的菜单里选择“complies all”选项，这样就对硬件与软件进行编译，如下图：
图20：编译项目
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②、用串口交叉线连接s7-1200的串口与计算机的串口，打开计算机的超级终端程序，并设置硬件端口参数如下图：
图21：超级终端的端口设置
在桌面上新建文本文件，打开此文本文件在里面输入“gfdcba”，如下图：
图22：在文本文件下输入要发送的字符串
③、打开变量监控表，强制m0.0，使能接收。然后， 在超级终端里，选择菜单“transfer”下的“send text file”，在打开的窗口里找到桌面 上的文本文件。
图23：通过超级终端发送数据
打开db_rcv_buff数据块，在线查看接收到的数据，如下图：
图23：接收缓冲区中接收到的数据
通过上面的例子实现了简单的应用，在实际的应用过程中，需要按第三方设备的协议进行编写s7-1200的程序。
OpenCV编程：OpenCV3.X训练自己的分类器
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