王学智，杨国松
（湖北水利水电职业技术学院，湖北武汉430070）
[摘要]简单介绍了S7-200PLC的通信功能，重点阐述了S7-200PLC与多台智能仪表通信系统的设计与实现，给出了通信程序的软件流程图。
在以水稻为原料的饴糖生产过程中，需要把水稻的用量、出糖量、糖化罐的液位及温度等数据信息测量出来送给中央控制室的上位机，以便准确分析产出比，及时掌握生产过程中工艺的动态过程。这就需要现场的下位机和控制室的上位机之间必须有可靠的通信。我们设计的控制系统，上位机采用工业控制机，下位机有四台PLC，其中一台是S7-300CPU315-2DP，安装在中央控制室的配电柜内，主要任务是通过PROFIBUS总线控制输入/输出单元EM221/EM222从而控制整个生产车间的电动机、水泵、电磁阀等执行机构。另外三台PLC为安装在现场的S7-200CPU224，主要负责采集智能仪表的数据。S7-200与智能仪表的通信是本文的重点，其组成如图1所示：
1S7-200PLC及其通讯功能
S7-200小型PLC硬件功能完善，指令系统丰富。它的子程序调用和中断程序调用简单方便，特别是其通讯功能非常强大，和其它小型PLC相比具有不可比拟的优点。
S7-200PLC内部集成有PPI接口，其物理特性为RS485。可以为用户提供以下通讯方式：（1）PPI方式：是S7-200zui基本的通讯方式，通过自身的端口就可实现通讯，为默认方式。（2）MPI方式：一种多点接口通讯协议，S7-200可以通过内置端口连接到MPI网络上与S7-300/S7-400进行通讯。（3）自由通讯方式：是建立在半双工RS-485硬件基础上的一种通讯方式，它允许用户自己定义通讯格式，如数据长度和奇偶校验等，因此可方便地与任何通讯协议公开的智能设备进行通讯。（4）PROFIBUS-DP网络。
2PLC与智能仪表的通讯程序设计
2.1PLC与智能仪表之间的通讯格式
图1中1#PLC负责采集现场的18块兰申电磁流量计的数据，兰申电磁流量计通讯协议为主从扫描式通讯协议，每次通讯过程均由主机发起，然后从机进行响应，回传规定的信息，完成一次通讯过程。根据要求只需读出流量计的瞬时流量、正向总量值，因此可定义主机（PLC）命令格式和从机（流量计）响应格式如下：
考虑到流量计串行通讯协议的特点，选择PLC的自由口作为PLC与流量计之间的通讯方式。设定好18块流量计的地址及通讯速率后就可以通过V4.0STEP7MicroWINSP3编程软件进行自由口通讯程序设计，按照自由口通讯的工作方式，实现PLC与流量计的数据传输。
2.2软件设计及框图
整个程序由主程序、中断程序和3个子程序组成。主程序主要完成定时更新流量计地址，调用子程序以及其它逻辑控制。中断程序0用于接收流量计回送的数据。子程序0用于初始化PLC的通讯端口。子程序1用于按流量计地址更新校验码后向流量计发送命令。子程序2用于将流量计回送的相关数据存入数据缓冲区，该缓冲区已同过对S7-300组态和S7-300的存储区相关联，方便上位机读取下位机的数据。通讯软件流程图如图2所示。
2.3上位机通讯程序设计
上位机应用力控组态软件进行监控界面、报警回顾、历史曲线、控制命令、报表统计等程序设计，上位机通过以太网模块CP343-1与S7-300通讯，本文不再详述。
3结束语
本文所设计系统已应用在在江西金佳谷物股份有限公司的淀粉糖生产车间，自2010年9月份以来一直可靠运行。
参考文献：
[1]西门子有限公司自动化与驱动集团，SMATICS7-200可编程控制器系统手册[Z].北京:机械工业出版社，2007.
[2]王永华、郑平安，基于PLC和智能仪表的下位机群与上位机通讯的实现[J].制造业自动化，2002（9）:9-13.
[3]李如甲、程武山、董林，PLC与智能仪表的通讯设计与实现[J].上海工程技术大学学报，2010（12）:347-350.
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