西門子S7—1500 PLC 與斑馬桌面條碼打印機(jī)間的TCP通信

陳文杰

摘 要：介紹西門子S7-1500 PLC 與斑馬打印機(jī)之間如何建立開放式用戶通信的技巧，如何使用ZPL-II-語(yǔ)言編程對(duì)斑馬打印機(jī)的標(biāo)簽?zāi)０暹M(jìn)行定義，并打印出來。

關(guān)鍵詞：S7-1500 斑馬打印機(jī) 開放式用戶通信 TCP

1 開放式用戶通信及通信任務(wù)概述

TCP支持面向TCP/IP的Socket。TCP支持給予TCP/IP的發(fā)送和接收，使得設(shè)備在工業(yè)以太網(wǎng)上的通信非常容易。這就允許 CPU 與任何通信設(shè)備進(jìn)行開放式數(shù)據(jù)交換，通信伙伴可以是兩個(gè) SIMATIC PLC，也可以是 SIMATIC PLC 和相應(yīng)的第三方設(shè)備，前提是這些設(shè)備支持該集成接口可用的連接類型。由于此通信僅由用戶程序中的指令進(jìn)行控制，因此可以在程序中建立和終止事件驅(qū)動(dòng)型連接。 在運(yùn)行期間，也可以通過用戶程序修改連接。

1.1 硬件和軟件需求及所完成通信任務(wù)

硬件：

（1）S7-1500 CPU

（2）斑馬打印機(jī)G430T（帶以太網(wǎng)口）

（3）PC（帶以太網(wǎng)卡）

（4）以太網(wǎng)電纜（交叉或直連）

（5）交換機(jī)EKI-2528（方便監(jiān)控）

軟件：

（1）STEP7 V13 SP1

（2）Zebra Setup Utilities（可在斑馬打印機(jī)的隨機(jī)光盤獲取）

通信任務(wù)

（1）S7-1500發(fā)送DB1中的254個(gè)字節(jié)到斑馬打印機(jī)G430T

（2）斑馬打印機(jī)G430T接收到S71500的DB1數(shù)據(jù)區(qū)中的254個(gè)字節(jié)，并將其按規(guī)定的格式打印出來。

（3）實(shí)現(xiàn)根據(jù)產(chǎn)品文字號(hào)碼追溯產(chǎn)品的生產(chǎn)過程信息的目的。

2 S7-1500側(cè)的編程組態(tài)

使用STEP7 V13 SP1 軟件新建一個(gè)項(xiàng)目并完成硬件配置和網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。本例中在S7-1500側(cè)采用集成的簡(jiǎn)單指令“TSEND_C”來實(shí)現(xiàn)連接關(guān)系的建立中止以及數(shù)據(jù)的發(fā)送。

2.1 在STEP7 V13 SP1中組態(tài)S7-1500CPU，并且打開 “設(shè)備視圖”→“PROFINET 接口_1” →“屬性”→“常規(guī)”→“以太網(wǎng)地址”→“IP協(xié)議” → “在項(xiàng)目中設(shè)置IP”，為集成PN口分配IP地址192.168.0.100，子網(wǎng)掩碼255.255.255.0。

2.2在主循環(huán)程序中調(diào)用功能塊“TSEND_C”編寫集成發(fā)送程序，為其分配背景數(shù)據(jù)塊。其接口參數(shù)可以通過組態(tài)進(jìn)行配置，在2.4中介紹。該塊在REQ上升沿時(shí)觸發(fā)數(shù)據(jù)發(fā)送。本例中調(diào)用打印機(jī)標(biāo)簽?zāi)０宓腪PL-II-語(yǔ)言程序就存儲(chǔ)在DB1數(shù)據(jù)區(qū)以DBB0開頭的這254個(gè)字節(jié)中。

2.3“TSEND_C”指令可以用“TCP”協(xié)議或者“ISO_on_TCP”，使本地機(jī)與遠(yuǎn)程機(jī)進(jìn)行通信，本地機(jī)向遠(yuǎn)程機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。該指令能被CPU自動(dòng)監(jiān)控和維護(hù)。具體參數(shù)含義可以選中該塊并按F1鍵，參考在線幫助。

2.4 選中“TSEND_C”塊，在屬性組態(tài)菜單中，按如下順序?yàn)椤癟SEND-C”塊組態(tài)連接參數(shù)。在本例中，S7-1500與第三方通信設(shè)備進(jìn)行開放式數(shù)據(jù)交換，所以首先通信伙伴選擇為未指定。然后新建連接數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動(dòng)分配連接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在PLC_1_Send_DB中。選擇連接類型TCP，選擇組態(tài)模式為使用程序塊。指定通信伙伴的IP地址192.168.0.2，指定連接ID為1，選擇一方主動(dòng)要建立連接，本例中選擇S7-1500主動(dòng)建立連接。接下來定義本地的端口號(hào)和通信伙伴端口號(hào)。本例中PLC選擇端口號(hào)2000，第三方通信設(shè)備選擇端口號(hào)2100。此處定義的端口號(hào)和IP地址必須與斑馬打印機(jī)G430T側(cè)一致。配置完成后，可以點(diǎn)擊打開：程序塊→系統(tǒng)塊→系統(tǒng)資源→PLC_1_Send_DB查看，可以看到其中包含TCP連接所需的參數(shù)，并且該P(yáng)LC_1_Send_DB作為變量已經(jīng)自動(dòng)填到“TSEND_C”相應(yīng)的輸入管腳CONNECT上。

2.5 在本例中，CPU以接收 “PrintSwich”按鈕信號(hào)來發(fā)送數(shù)據(jù)，在REQ上升沿時(shí)激活。連接關(guān)系在CONT為1時(shí)建立并保持，為0時(shí)斷開。發(fā)送的地址區(qū)為DB1.DBX0.0開始的254個(gè)字節(jié)。 完成編程組態(tài)并下載后，可以在S7-1500中，通過點(diǎn)擊“TSEND_C”程序塊右上角的診斷圖標(biāo) ，進(jìn)入連接在線信息頁(yè)面可以查看連接狀態(tài)。

3 斑馬打印機(jī)側(cè)的配置與編程

在對(duì)斑馬打印機(jī)進(jìn)行設(shè)置與編程前，需先將電腦與斑馬打印機(jī)通過USB打印線連起來，并接上電源，再安裝驅(qū)動(dòng)。

3.1 安裝 zebra setup utility 軟件，并打開軟件。

3.2 用USB 或者并口或者網(wǎng)絡(luò)接口連接好打印機(jī)與PC 機(jī)，點(diǎn)擊“InstallNewPrinter”。本例中是通過USB打印線與打印機(jī)進(jìn)行通信設(shè)置。

3.3安裝驅(qū)動(dòng)后，將會(huì)可以看到你需要配置的打印機(jī)，并選中該打印機(jī)。

3.4 然后點(diǎn)擊 “configure printer connectivity”，對(duì)打印機(jī)的參數(shù)進(jìn)行配置。

3.5 選擇打印機(jī)的連接類型。選中“Wireless”點(diǎn)擊下一步。

3.6設(shè)置打印機(jī)的IP地址，選擇“Static”，為打印機(jī)分配IP地址192.168.0.2，子網(wǎng)掩碼255.255.255.0。點(diǎn)擊“Nest”繼續(xù)打印機(jī)設(shè)置向?qū)В渌O(shè)置一般采用默認(rèn)設(shè)置即可，直至所有打印機(jī)的設(shè)置向?qū)ЫY(jié)束。

3.7完成打印機(jī)的設(shè)置向?qū)Ш螅诖蛴C(jī)綠燈常亮狀態(tài)下，按住打印機(jī)上面的鍵，綠燈第一次閃一下后松開，打印機(jī)將打印出其修改后的參數(shù)數(shù)據(jù)，看是否與設(shè)置向?qū)е性O(shè)置的參數(shù)一致。

3.8 打印機(jī)的默認(rèn)端口號(hào)是9100，也可以根據(jù)需要自行修改，如本例中打印機(jī)的端口號(hào)為2100。端口號(hào)的修改：將電腦與打印機(jī)通過網(wǎng)線連接，在網(wǎng)頁(yè)中輸入當(dāng)前打印機(jī)的IP地址如192.168.0.2回車即可打開打印機(jī)的參數(shù)網(wǎng)頁(yè)，默認(rèn)修改密碼為1234。

3.9 接下來我們就要根據(jù)事先設(shè)計(jì)好的標(biāo)簽?zāi)０澹窗唏R打印機(jī)-ZPL-II-語(yǔ)言編程，并將編好的程序發(fā)送給打印機(jī)。打開zebra setup utility 軟件，選中剛才設(shè)置的打印機(jī)，點(diǎn)擊“Open Communication With Printer”按鈕，彈出“Direct Communication” 設(shè)置畫面，把編譯好的ZPL-II-語(yǔ)言程序黏貼到“untitled1”發(fā)送框，點(diǎn)擊“Send To Printer”按鈕，將程序程序下載到打印機(jī)中。該程序?qū)?biāo)簽?zāi)０宓牟季诌M(jìn)行定義。詳細(xì)定義程序如下：

^XA

^DFE：TCS0950.ZPL^FS

^MMT

^PW673

^LL0325

^LS0

^LT10

^FT512，351^BQN，2，5^FN1^FS

^FT143，239^A0N，42，40^FH＼^FN2^FS

^FT143，295^A0N，42，40^FH＼^FN3^FS

^FT145，48^A0N，42，36^FH＼^FN4^FS

^FT156，109^A0N，42，36^FH＼^FN5^FS

^FT193，171^A0N，42，40^FH＼^FN6^FS

^FT510，109^A0N，42，40^FH＼^FN7^FS

^FT520，170^A0N，42，40^FH＼^FN8^FS

^FT474，49^A0N，42，40^FH＼^FN9^FS

^FT574，48^A0N，42，40^FH＼^FN10^FS

^FO3，123^GB668，0，4^FS

^FO2，185^GB668，0，2^FS

^FO2，61^GB669，0，5^FS

^FO461，3^GB0，181，3^FS

^FO332，3^GB0，181，4^FS

^FO131，3^GB0，322，4^FS

^FT604，170^A0N，42，40^FH＼^FDm^FS

^FT372，171^A0N，42，40^FH＼^FDQty^FS

^FT371，109^A0N，42，40^FH＼^FDPIC^FS

^FT360，48^A0N，42，40^FH＼^FDTime^FS

^FT38，268^A0N，42，40^FH＼^FDNo.^FS

^FT15，170^A0N，42，40^FH＼^FDModel^FS

^FT5，109^A0N，42，40^FH＼^FDSection^FS

^FT21，49^A0N，42，40^FH＼^FDName^FS

^FO669，3^GB0，321，3^FS

^FO2，4^GB0，321，3^FS

^FO1，321^GB668，0，4^FS

^FO3，3^GB668，0，3^FS

^PQ1，0，1，Y

^XZ

3.10調(diào)用模板，對(duì)打印機(jī)打印標(biāo)簽紙進(jìn)行打印及微調(diào)。這樣打印機(jī)的設(shè)置工作也就完成了。詳細(xì)調(diào)用模板程序如下：

^XA

^XFE：TCS0950.ZPL^FS

^FN1^FDMM，AL15ZGY000000101L13516093000003^FS

^FN2^FDL15ZGY0000001^FS

^FN3^FD01L13516093000003^FS

^FN4^FDPOSITIVE^FS

^FN5^FDL15SPL.^FS

^FN6^FDL135^FS

^FN7^FD002644^FS

^FN8^FD1312^FS

^FN9^FD1110^FS

^FN10^FD11：54^FS

^XZ

圖1打印出來的產(chǎn)品信息

最后，只需將調(diào)用打印機(jī)標(biāo)簽?zāi)０錤PL-II-語(yǔ)言程序與S7-1500程序整合起來，即可將調(diào)用標(biāo)簽?zāi)０宓某绦蚣癙LC中的生產(chǎn)信息如：操作機(jī)臺(tái)、操作人員、經(jīng)過的工序、生產(chǎn)時(shí)間日期和工藝參數(shù)等以字符串的形式串連起來，存儲(chǔ)在以DB1.DBX0.0開始的254個(gè)字節(jié)中，點(diǎn)擊打印按鈕PLC通過TCP通信發(fā)送給打印機(jī)，并將其打印出來。達(dá)到根據(jù)產(chǎn)品文字號(hào)碼追溯產(chǎn)品的生產(chǎn)過程信息的目的（見圖1）。

參考文獻(xiàn)

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[2]《GX420t / GX430t 用戶指南》Zebra Teachno

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[3]《ZPL II 語(yǔ)言編程基礎(chǔ)》.Zebra Teachnolo'

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