西门子S7-200自由通讯口的应用
1 引言
S7-200系列PLC是西门子公司生产的具有高性价比的小型可编程控制器，由于它结构小巧、多功能、多用途，价格低廉，在许多行业得到了广泛的应用。S7-200系列可编的CPU单元是集成CPU、I/O点、电源一体的控制单元，有CPU212、CPU214、CPU215和CPU216。并且还提供了方便、简洁、开放的通信功能，能使用户很容易地进行组网，其通信和实时性方面的优点，使它成为解决复杂自动化方案的理想之选。
2 系统功能
根据条码录用数据判断出产品的型号，从而执行该型号产品的相应程序段。条码信息可在人机界面OP77上直接显示出，使操作者一目了然，并且通过OP77翻阅前面产品相关信息。
3 系统配置
人机界面为OP77，控制单元采用CPU226。CPU226中的一个端口port1作为连接OP77和CPU的接口，用一根PPI电缆线简单连接即可，另一端口port2用于连接条码扫描枪。由于条码扫描枪为232接口，而自由通讯口为485口，所以还需一个232-485转换模块，本例中选用了一根西门子编程电缆线。可是一般串口扫描仪大多用于与计算机相连，所以线的插头为孔状，而可编的断口也为孔状，因此必需再做一根两头为针状的交叉式连接的短接线（头2，3对接，5直连）连在扫描仪和port0之间。
4 自由通讯口
S7-216有两个端口port1口、port2口，它们可以是PPI口，也可以是自由通讯口。可以通过程序来自由设定它们的通讯形式。
4.1与自由口模式有关的特殊寄存器及相关的位置
（1）控制字寄存器SM30。S7-200PLC的通讯模式由SMB30设置，SMB30各位的含义如上图所示，当mm=01时PLC工作于自由口模式。
（2）通信接受字符缓冲器SMB2。SMB2是一个暂态寄存器，用于存放在自由通信方式下接受到的当前字符，用户在下一步应从这里取走其中内容，通过编程控制将接受到的字符一个一个由SMB2移入接收缓存区。
（3）通讯校验结果标志位SM3.0。PLC按SM30规定的奇偶校验方式对所接受到的数据作校验。如果校验有错，PLC自动将SM3.0置1，SM3.0表示奇偶校验正确。根据这个标志，用户可决定对当前信息的取舍，还可以在出错的情况下，将次错误位发给对方，以便要求它重发。
（4）工作方式标志位SM0.7。S7-200系列PLC只有处于运行（RUN）方式时才能进行自由口模式通信，而在停止（STOP）方式时只能以PPI模式通信。当PLC处于RUN方式是SM0.7=1，否则SM30.7=0，因此可通过判断SM30.7的状态来打开或关闭自由口通讯。
（5）发送器空标志SM4.5及收发指令。S7-200PLC有专门的发送指令：XMT TABLE，PORT；TABLE为发送数据的字节数即数据长度，最大为225；PORT指定通讯口，自由口模式下必须为0。当正发送数据信息时，特殊存储器位SM4.5=0，当发送完成后，SM4.5=1，因此可通过判断SM4.5的状态来进行发送后处理，也可直接用发送中断来处理。
4.2S7-200PLC的通讯中断
S7-200PLC的通信端口0具有三个中断事件：接受字符8号中断，发送结束9号中断，接受信息23号中断。在用户程序中可用ENI指令开放全局中断，用DISI指令禁止所有中断；在全局中断开放的前提下，单个中断可用ATCH、DTCH指令独立的开放和禁止。另外CPU216的通信口1具有24，25，26号三个中断事件。
5 软件设计
（1）SM0.1第一扫描周期接通，给port1口初始化。SMB30：00001001即波特率为9600，自由口协议。
（2）SMB187port1口接受信息状态字节。
en: 0=禁止接受信息功能。
1=允许接受信息功能。
Sc: 0=忽略SMB88和SM188。
1=使用SMB189的值检测结束信息。
Ec: 0=忽略SMB89和SM189。
1=使用SMB188的值检测起始信息。
Il: 0=忽略SMB90和SM190。
1=使用SMB190的值检测空闲状态。
c/m: 0=定时器是内部字符定时器。
1=定时器是信息定时器。
Tmr:0=忽略 SMW92和SMW192。
1=当执行SMW92和SMW192时终止接收。
SMB187=11110000。
（3）SMB188=’b’检测条码扫描枪的开始码为’b’后开始记录数据。
（4）SMB189=’e’检测条码扫描枪结束符为’e’为信息字符的结束。
（5）SMB190为检测空闲时间5ms。在空闲时间结束后接受的新的字符为新信息的开始。
（6）SMB194为接受字符的最大数。
（7）接受完成事件连接到中断。
（8）允许用户中断。
（9）端口1的接受信箱缓冲区指向VB200。
在中断程序中调用（9）语句，执行中断时，即将条码输送到VB200开始的寄存器中。
在OP77上定义一个字符形式输出域，域变量为VB200，20个字符显示。那么每当扫描一次条码后OP77上就可显示本次条码的值，方便、清晰。
本例中还可查询上一次录用的值。
当Q0.1的下降延到达时把本次的条码由VB200寄存器区存储到VB300开始的寄存器区，在此之前把VB300寄存器区的内容已传给VB400寄存器区存储。VB300为本次数据，而VB400为上一次数据。简单地做了一个数据存储。
那么在OP77上定义两个字符形式输出域，域变量分别为VB300和VB400，即可查阅到本次条码和上次条码。同理还做多一些数据的存储。
6 结束语
本文阐述了利用SIEMENS S7-226 PLC集成的串口与条码扫描枪通信的编程实例。介绍了自由口通讯的相关知识。本例中PLC与条码扫描枪间通讯安全可靠，成本低廉，体现了小型可编的优越性。