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1 项目简介
滨州市污水处理厂占地100万立方米。采用德国BIOLAK污水处理工艺，日处理水规模为10万立方米。项目使用四套S7-300和两套S7-200建成分布式控制系统，完成整个污水处理的控制、数据采集功能，本文仅叙述了项目的一部分——S7-300和S7-200通信内容。
S7-200PLC作为小型PLC，以其功能强、性价比高在工控领域中被广泛应用。在S7-200与S7-300或WINCC通信时，通常需要安装EM277或CP243-1模块，成本升高，使得S7-200性价比优势大打折扣。自由口通信是S7-200的突出特点之一，本文介绍了一种经济灵活的通信方法，其可行性、可靠性在实际工程中得到验证。图1为滨州污水处理厂监控中心。
图1 滨州污水处理厂监控中心
2 工程应用中的硬件及网络结构
滨州污水处理厂自动化监控系统中，两刮泥桥上各有一台S7-200PLC，每台PLC控制8台吸泥泵及刮泥桥的正反向运动。S7-200PLC的柜子安装在刮泥桥上，处于不停地来回运动中，不适合进行有线通信，采取了无线数传电台方式。
S7-200CPU上的通信口是基于RS485的，通过一个RS485/232转换器将S7-200连接到电台；在脱水机房的S7-300上挂一串口通信模块CP340，并连接到数传电台，通过编程便可以实现S7-300与S7-200间的通信；监控室的上位机以MPI总线方式与S7－300通信，便可间接监控S7-200。系统网络结构如图2
图2 通信结构图
3 通信功能的实现
通信程序要实现S7-300向一个S7-200站发送7个字节的数据，然后接收并存储该S7-200返回的6个字节数据。S7-300发送的7个字节中，第1个字节是地址信息，第2、3、4字节是吸泥泵及刮泥桥控制数据信息，第5、6字节是1、2字节和3、4字节异或值，作为校验判断信息，第7位字节数据信息无意义，仅仅是为了触发一次S7-200的字符接收中断程序；S7-200向S7-300发送的6个字节中，第1个字节是S7-200的站地址信息，第2、3、4字节是吸泥泵及刮泥桥状态数据信息，第5、6字节为校验信息。
3.1 S7-300端通信程序
在自由口模式下，无论S7-200还是S7-300，通信协议完全由程序控制。CP340通过调用FB2 P_RCV来接收数据，调用FB3 P_SEND来发送数据。发送功能块FB3 P_SEND的参数REQ上升沿初始化发送请求，参数DB_NO指定发送数据块编号，参数DBB_NO是发送数据在参数DB_NO指定数据块中起始字节，LEN指定传输数据的字节长度；接收功能块FB2 P_RCV参数EN_R允许读数据，参数DB_NO指定接收数据块编号，参数DBB_NO是接收数据在参数DB_NO指定数据块中起始字节。
S7-300采用轮循方式与两S7-200通信，即第一秒内向1号站发送数据，然后接收1号站返回的数据（S7-200在接收到S7-300发送的数据后会立刻向S7-300发送数据）；第二秒内向2号站发送数据，然后接收2号站返回的数据，不停地循环通信。S7-300通信程序流程如图3。
图3 S7-300通信程序流程图
S7-300通信程序详细介绍
AN M 30.0
L S5T#2S
SD T 1
A M 30.0
R T 1
L T 1
T MW 40
NOP 0
A T 1
= M 30.0
//设一2秒定时器，定时时间到自动进行下一次定时，当前值存入MW40
A(
L MW 40
L 102
>I
)
A(
L MW40
L 200
<I
)
= M30.1
// 定时器第一秒钟内，即102<MW40<200,M30.1为1
A(
L MW 40
L 2
>I
)
A(
L MW 40
L 100
<I
)
= M 30.2
//定时器第二秒钟内M30.2为1
A (
A M 30.1
JNB _001
L 0
T MW 34
SET
SAVE
CLR
_001: A BR
)
JNB _002
L 0
T MW 36
_002: NOP 0
// M30.1为1时，即定时器第一秒内，使MW34＝0、MW36＝0，作为起始字节值
A (
A M 30.2
JNB _003
L 8
T MW 34
SET
SAVE
CLR
_003: A BR
)
JNB _004
L 8
T MW 36
_004: NOP 0
// M30.2为1时，即定时器第二秒内，使MW34＝8、MW36＝8，作为起始字节值
O M 30.1
O M 30.2
= M 33.0
A M 33.0
= L 20.0
BLD 103
CALL "P_SEND" , DB19
REQ :=L20.0
R :=
LADDR :=320
DB_NO :=2
DBB_NO:=MW34
LEN :=7
DONE :=M50.1
ERROR :=M50.2
STATUS:=MW52
NOP 0
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