III.2.1. Giới thiệu về chế độ Freeport
Chế độ Freeport được sử dụng để điều khiển cổng truyền thơng của CPU S7- 200 thơng qua chương trình của người sử dụng. Ở chế độ Freeport, chương trình CPU sử dụng các ngắt thu (receiveed interrupt), ngắt phát (transmited interrupt) và các lệnh thu (RCV -Receive instruction) , lệnh phát (XMT - Transmit instruction) để điều khiển cổng truyền thơng của CPU. Ở chế độ này, giao thức truyền thơng được kiểm sốt hồn tồn bởi chương trình của người sử dụng. Các ơ nhớ chuyên dụng SMB30 (đối với port 0) và SMB130 (đối với port 1) được sử dụng để chọn tốc độ truyền và bit chẵn / lẻ (parity).
Chế độ Freeport chỉ hoạt động khi CPU ở trạng thái RUN. Khi CPU ở trạng thái STOP, chế độ Freeport ngưng hoạt động và chế độ truyền thơng bình thường được lập lại.
III.2.2. Ứng dụng chế độ Freeport:
Chế độ Freeport cho phép CPU S7-200 giao tiếp với bất cứ thiết bị nào hỗ trợ giao thức truyền thơng 10 bit ( 7bit dữ liệu) hoặc 11 bit ( 7 hoặc 8 bit dữ liệu), vì vậy, cho phép kết nối rất nhiều thiết bị khác nhau ( của nhiều nhà sản xuất khác nhau ) vào mạng S7-200.
Trong trường hợp đơn giản nhất, cĩ thể gởi dữ liệu đến máy in hoặc màn hình chỉ sử dụng lệnh phát XMT. Các ví dụ khác bao gồm giao tiếp với thiết bị đọc bar code, cân điện tử, máy hàn, các bộ cảm biến, Trong mỗi trường hợp cần phải viết chương trình hỗ trợ giao
thức truyền thơng sử dụng bởi thiết bị cần kết nối.
Một ứng dụng quan trọng của chế độ Freeport là cĩ thể sử dụng chế độ Freeport để giao tiếp với cổng nối tiếp của máy tính cá nhân. Qua đĩ, người sử dụng cĩ thể viết chương trình máy tính ( bằng các ngơn ngữ thơng dụng như C, Visual Basic…) để giám sát và điều khiển hoạt động của CPU S7-200 hoặc mạng S7-200.
III.2.3. Yêu cầu kỹ thuật:
Cổng truyền thơng của S7-200 là cổng RS-485. Do đĩ, khi kết nối với các thiết bị sử dụng chuẩn truyền thơng khác cần cĩ thiết bị kết nối chuyên dụng để chuyển đổi tín hiệu giữa 2 chuẩn sử dụng.
Trong trường hợp thiết bị cần kết nối sử dụng cổng truyền thơng RS-232 cĩ thể sử dụng cáp PC/PPI để kết nối. Tuy nhiên, thời gian quay vịng của cáp PC/PPI phải được tính đến trong chương trình: để đảm bảo khơng bị mất dữ liệu, mỗi khi dữ liệu được truyền từ cổng RS- 232 đến cổng RS-475, việc truyền dữ liệu theo hướng ngược lại phải được trì hỗn một khoảng thời gian tối thiểu bằng thời gian quay vịng của cáp
Ngồi ra, cổng truyền thơng RS-485 của CPU S7-200 chỉ hỗ trợ các tín hiệu thu dữ liệu, phát dữ liệu và yêu cầu gởi (RTS). Các tín hiệu điều khiển CTS, DTR, các tín hiệu bắt tay (handshaking) khơng được hỗ trợ. Điều này cũng cần được tính đến khi thiết lập kết nối và lập trình sử dụng chế độ Freeport.
III.2.4. Các bước khởi tạo Freeport:
Các byte chuyên dụng SMB30 và SMB130 được dùng để đặt cấu hình cho port 0 và port 1 hoạt động ở chế độ Freeport, đồng thời cho phép chọn tốc độ truyền, bit chẵn /lẻ và số bit dữ liệu. Các byte điều khiển này được mơ tả trong bảng sau:
Bảng 3.16 Khởi tạo Freeport
Port 0 Port 1 Mơ tả
Ơ nhớ SMB30
Ơ nhớ
SMB130 MSB7 LSB0
p p d b b b m m Byte điều khiển chế độ freeport
SM30.6 và SM30.7 SM130.6 và SM130.7 pp : Chọn bit chẵn lẻ (parity) 00 = no parity
01 = even parity (parity chẵn) 10 = no parity
SM30.5 SM130.5
d : số bit dữ liệu trong 1 ký tự 0 = 8 bit cho 1 ký tự 1 = 7 bit cho 1 ký tự SM30.2 đến SM30.4 SM130.2 đến SM130 .4
bbb: tốc độ truyền của chế độ Freeport 000 = 38400 baud 001 = 19200 baud 010 = 9600 baud 011 = 4800 baud 100 = 2400 baud 101 = 1200 baud 110 = 600 baud 111 = 300 baud SM30.0 và SM30.1 SM130.0 và SM130.1 mm: chọn giao thức . 00 = PPI chế độ slave 01 = chế độ Freeport 10 = PPI chế độ master 11 = dự trữ (mặc định là PPI chế độ slave) Các lệnh hỗ trợ cho chế độ Freeport • Lệnh truyền dữ liệu:
Lệnh truyền dữ liệu cho phép truyền 1 vùng đệm của 1 hoặc nhiều ký tự, tối đa là 255
Inputs/Outputs Operands Data Types
TBL VB, IB, QB, MB, SB, SMB, *VD, *LD, *AC
BYTE
PORT Constant (0 for CPU 221/222/224; 0 or 1 for CPU 226 / 226XM)
Khi ta sử dụng chương trình ngắt đính kèm cho sự kiện truyền dữ liệu hồn tất, thì S7-200 sẽ tạo ra sự kiện ngắt (sự kiện ngắt số 9 cho PORT0 và sự kiện ngắt số 26 cho PORT1) ngay sau khi ký tự cuối cùng của bộ đệm được gửi xong
• Lệnh nhận dữ liệu:
Inputs/Outputs Operands Data Types
TBL VB, IB, QB, MB, SB, SMB, *VD, *LD, *AC
BYTE
PORT Constant (0 for CPU 221/222/224; 0 or 1 for CPU 226 / 226XM)
BYTE
Lệnh nhận dữ liệu cho phép nhận 1 vùng đệm của 1 hoặc nhiều ký tự, tối đa cho phép là 255
Khi sử dụng 1 chương trình ngắt đính kèm với sự kiện nhận dữ liệu hồn tất thì S7 – 200 tạo ra sự kiện ngắt 23 cho PORT0 và sự kiện ngắt số 24 cho PORT1 ngay sau khi ký tự cuối cùng của bộ đệm được nhận hồn tất Lệnh RCV cho phép ta lựa chọn điều kiện bắt đầu và kết thúc của 1
chuỗi dự liệu, bằng cách sử dụng các byte từ SMB86 đến SMB94 cho PORT0 và từ SMB186 đến SMB194 cho PORT1. Để lệnh RCV hoạt động ta phải khai báo điều kiện bắt đầu và điều kiện kết thúc, cùng với số ký tự tối đa nhận được như bảng sau:
Bảng 3.17 Khởi tạo nhận dữ liệu qua Freeport
Các bước khởi tạo freeport
Sử dụng chu kỳ quét đầu tiên để gọi chương trình con khởi tạo. Trong chương trình con khởi tạo ta thực hiện những việc sau:
• Nạp giá trị cho byte điều khiển SMB87 cho PORT0 hoặc SMB187 cho PORT1
• Nạp thời gian để phát hiện đường truyền dữ liệu nhàn rỗi vào word SMW90 cho PORT0 và word SMW190 cho PORT1, việc nhận dữ liệu sẽ bắt đầu khi đường truyền là nhàn rỗi, và cứ sau khoảng thời gian nạp vào 2 word SMW90 và SMW190 thì PLC thực hiện việc kiểm tra xem đường truyền cĩ trống hay khơng để thực hiện việc nhận dữ liệu
• Nạp số ký tự cho phép nhận(1 đến 255) đồng thời đây cũng là độ rộng của bộ đệm vào byte SMB94
• Gán chương trình ngắt và sự kiện ngắt số 23 cho PORT0 và sự kiện số 24 cho PORT1
• Cho phép ngắt tồn cục