300C-2 PTP CPU进行串口通讯

1. 概述
对于一些通讯速率和稳定性要求不高的场合，串行通讯仍有很广泛的应用。西门子标准的串行通讯的解决方案为CP340、CP341、CP440、CP441，但是如果现场CPU有集成的PTP接口，并且不需要使用一些加载协议（例如MODBUS），使用300C CPU的集成串口也可以进行ASCII，3964(R)，RK512等协议的通讯。
以下仅以ASCII协议为例、使用485接口，介绍如何使用300C CPU的集成PTP口进行通讯。

2. 软件环境

2.1. STEP7 V5.5
用于编写PLC程序，此软件需要从西门子购买，本文档中所有的程序代码均使用Step7 V5.5编写。

2.2. 串口调试器
第三方的软件，可以从网站上下载。
只要是支持ASCII协议串口调试软件即可，没有特殊要求。

3. 硬件列表

表1 在该项目中使用的硬件

4. 组态配置

4.1. 结构示意图

图1 硬件结构图

4.2. 硬件组态

4.2.1 在Step7中建立1个新的S7-300站点

图2 建立新的S7-300 station

4.2.2 组态机架及CPU

图3 选择机架，将314C-2PTP CPU插入对应槽位

4.3. 设置PTP的接口参数

4.3.1 选择协议并设置起始地址（其地址默认即可）

图4 协议选择

4.3.2 设置该PTP接口的波特率，数据位，停止位和奇偶校验位

图5 设置参数

4.3.3 选择信息结束的方式
1、 以固定的字符延迟时间作为每帧数据的结束方式；
2、 以固定的字符长度作为每帧数据的结束方式；
3、 以结束字符作为每帧数据的结束方式。

图6 报文结束条件设置

4.3.4 根据工艺要求设置接口类型
根据工艺可以选择RS422或RS485接口。

图7 设置接口类型

5. 功能块的使用及管脚定义

5.1. SFB 60 "SEND_PTP" 数据发送功能块管脚定义

表2 SFB 60 "SEND_PTP"管脚定义

5.2. SFB 61 "RCV_PTP" 数据接收功能块管脚定义

表3 SFB 61 "RCV_PTP"管脚定义

注：
a) SFB60中的SD_1和SFB61中的RD_1的数据格式必须使用ANY格式（例：P#DB1.DBX0.0 BYTE 10）,不能使用其它数据类型。
b) 数据发送功能块SFB60中LEN定义的数据长度要小于等于SD_1发送数据区的长度。
c) 上述功能块中的管脚DONE，NDR，STATUS，ERROR均为一个周期内有效，若想使用这些数据需要编程进行数据读取。

5.3. SFB 62 "RES_RCVB” 删除接收缓冲区功能块管脚定义

表4 SFB 62 "RES_RCVB"管脚定义

5.4. 编程举例

5.4.1 调用对应的通讯功能块
进入对应的程序块，在左侧指令树选择功能块，路径如下：
Libraries—>Standard Library—>System Function Blocks—>SFB60\SFB61。

图8 通讯功能块的具体位置

5.4.2 示例程序及注意事项

5.5. 实验过程及传输结果
S7侧发送使能为脉冲信号，将发送使能M0.0置位，然后通过发送完成信号将M0.0复位，以便下次继续发送，S7将数据发送到对方的串口调试软件。
S7侧的接收使能为高电平信号，将接收使能M0.4置位，通过串口调试软件将数据发送到S7侧。
传输结果见下图：

图9 数据传输结果

5.6. 硬件接线

5.6.1 PTP接口的针脚定义

表5 PTP接口的针脚定义

5.6.2 485接口接线方式

图10 485接口接线方式

5.6.3 422接口接线方式

图11 422接口接线方式

6. 总结
由于ASCII协议使用的最为普遍，所以本文仅以ASCII协议为例，介绍了如何使用S7-300集成串行接口进行通讯。使用3964（R）和RK512协议进行通讯时和ASCII类似，细节参照《用于 S7300/400系统和标准功能的系统软件》中“用于紧凑型CPU的SFB”的相关章节。

关键词
300C-2 PTP, 串口通讯，ASCII

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