SIMATIC S7-1200自由口通信

曹新辉

SIMATIC S7-1200 控制器具有模块化、结构紧凑、功能全面等特点，适用于多种应用，能够保障现有投资的长期安全。由于该控制器具有可扩展的灵活设计，符合工业通信最高标准的通信接口，以及全面的集成工艺功能，因此它可以作为一个组件集成在完整的综合自动化解决方案中，成为制造行业中的创新系统解决方案。在串口通信方面，从硬件上与S7-200有什么不同？从软件编程方面与S7-200有什么不同？与S7-300从硬件上及软件编程上又有什么区别？

曹新辉

S7-1200是西门子的新一代的控制器，在串口通信方面在硬件与软件方面都与S7-200不同：
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  首先，从硬件方面
% U  d' J, o# f: E% N  F3 J
( K  h4 B! m. U+ J9 }  v" zS7-1200现有的几款PLC都可以扩展3个串口通信模板（即可以全部是RS232接口，也可以全部是RS485接口，也可以是两种接口的组合），而S7-200这不可以进行扩展，只能用本体上的RS485口，在这一点上功能强了。
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  其次，从软件方面
' P& s' s' z! f* @: J; h* \0 k
. O+ I: |$ o* sS7-1200，在编程上与S7-300的编程方法类似，组态完硬件接口，直接调用功能块就可以，非常简单，不像S7-200需要对SM进行操作。
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6 F( h9 J+ ]8 |
+ j9 o6 ?2 i8 Q" s- P! t5 w. Z
1 {4 U  r; L6 F- v8 `S7-1200与S7-300在串口通信比较起来基本上一样，但在作Modbus的通信时不需要额外的Dongle来支持。

曹新辉

S7-1200与MM440的USS通信
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! S, r0 ^: S, z% P- Z! G7 y已实现了用S7-1200监控两台MM440，和读写MM440的参数，感觉非常好用。

在接线时必须注意下面两点，否则可能毁坏通信接口：

7 n: R! d1 w* _- s1）S7-1200侧的RS-485连接器的5脚（参考电压0V）必须与MM440的模拟量输入电压的0V端子（2号端子）相连。
6 p) Z4 E; v! Q4 |
+ W' u5 `/ I( a5 G* r7 x2）0V线不能与设备的电磁兼容性地(EMC地)相连。
0 Z& }! g2 \  i
. u9 x* y; a3 K2 e, v; y

在OB1中调用USS_DRV功能块（FB1071）来监控变频器，在循环中断组织块中调用USS_PORT（FC1070），它是S7-1200和变频器USS通信的接口，用它来设置波特率和通信接口。系统手册给出了波特率与调用循环中断组织块的时间间隔的关系。

/ f( [- f6 O6 E. V1 S- z8 j, ?所有的USS指令（包括读写变频器参数的FC）共用一个USS_DRV的背景数据块。
$ u9 {4 R) p% }8 I
一个背景数据块只能保存一台变频器的参数，它为什么可以供多台变频器使用呢？
  k* Y) l$ [  t) E- e# a
实验时发现USS通信与RS-485接口组态的参数没什么关系，可以采用默认的参数。

曹新辉

S7-1200自由口通信的特点：

+ }% u4 X) N2 |% e4 ~# L1、S7-1200通过S7协议与S7-200通讯时，S7通讯只支持绝对地址DB寻址通讯，且S7-200可同时最多8个S7通讯伙伴进行通讯；
8 E+ l% A2 b# J/ Q4 J7 q1 ~
) l: B  ?% s' T" \* y2、S7-1200与第三方设备通讯时，每个S7-1200 CPU 最多可带3个通讯模块（CM1241 RS485/CM1241 RS232）而每个CM1241 RS485通讯模块理论上最多支持247个Modbus子站；

3、S7-1200通过USS协议与变频器等设备通讯时，由于每个S7-1200 CPU 最多可带3个通讯模块，因此一个S7-1200 CPU中最多可建立3个USS网络，每个CM1241 RS485通讯模块最多支持16个变频器。

曹新辉

1、S7-1200 的USS通信和MODBUS的通信的波特率和传输距离成反比，波特率越高传输距离越短，理论上串口通讯最大传输距离为1.2KM,实际在S7-1200与其它设备进行通讯距离远远小于1.2KM，大约只有50M。串行通信中，数据位信号流在信号线上传输时，会引起畸变，畸变的大小与以下因素有关：
8 s, Z$ N8 O( e+ N# D6 M- D
+ u* e% t5 O3 B0 A波特率——信号线的特征（频带范围）
+ ]0 ], ^4 s9 T% D
, E# B$ i$ K, ~9 a# C' \2 R传输距离——信号的性质及大小（电平高低、电流大小）

当畸变较大时，接收方出现误码。在规定的误码率下，当波特率、信号线、信号的性质及大小一定时，串行通信的传输距离就一定。

* t! e8 r& A' V6 B6 w  F2、S7-1200与第三方设备通讯时，每个S7-1200 CPU 最多可带3个通讯模块（CM1241 RS485/CM1241 RS232）而每个CM1241 RS485通讯模块理论上最多支持247个Modbus子站，所以理论上一个S7-1200 CPU最多可带741个Modbus子站。