西門子S7—1500 PLC 與斑馬桌面條碼打印機間的TCP通信

陳文杰

摘 要：介紹西門子S7-1500 PLC 與斑馬打印機之間如何建立開放式用戶通信的技巧，如何使用ZPL-II-語言編程對斑馬打印機的標簽模板進行定義，并打印出來。

關鍵詞：S7-1500 斑馬打印機 開放式用戶通信 TCP

1 開放式用戶通信及通信任務概述

TCP支持面向TCP/IP的Socket。TCP支持給予TCP/IP的發送和接收，使得設備在工業以太網上的通信非常容易。這就允許 CPU 與任何通信設備進行開放式數據交換，通信伙伴可以是兩個 SIMATIC PLC，也可以是 SIMATIC PLC 和相應的第三方設備，前提是這些設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行控制，因此可以在程序中建立和終止事件驅動型連接。 在運行期間，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

硬件：

（1）S7-1500 CPU

（2）斑馬打印機G430T（帶以太網口）

（3）PC（帶以太網卡）

（4）以太網電纜（交叉或直連）

（5）交換機EKI-2528（方便監控）

軟件：

（1）STEP7 V13 SP1

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

通信任務

（1）S7-1500發送DB1中的254個字節到斑馬打印機G430T

（2）斑馬打印機G430T接收到S71500的DB1數據區中的254個字節，并將其按規定的格式打印出來。

（3）實現根據產品文字號碼追溯產品的生產過程信息的目的。

2 S7-1500側的編程組態

使用STEP7 V13 SP1 軟件新建一個項目并完成硬件配置和網絡組態。本例中在S7-1500側采用集成的簡單指令“TSEND_C”來實現連接關系的建立中止以及數據的發送。

2.1 在STEP7 V13 SP1中組態S7-1500CPU，并且打開 “設備視圖”→“PROFINET 接口_1” →“屬性”→“常規”→“以太網地址”→“IP協議” → “在項目中設置IP”，為集成PN口分配IP地址192.168.0.100，子網掩碼255.255.255.0。

2.2在主循環程序中調用功能塊“TSEND_C”編寫集成發送程序，為其分配背景數據塊。其接口參數可以通過組態進行配置，在2.4中介紹。該塊在REQ上升沿時觸發數據發送。本例中調用打印機標簽模板的ZPL-II-語言程序就存儲在DB1數據區以DBB0開頭的這254個字節中。

2.3“TSEND_C”指令可以用“TCP”協議或者“ISO_on_TCP”，使本地機與遠程機進行通信，本地機向遠程機發送數據。該指令能被CPU自動監控和維護。具體參數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，在屬性組態菜單中，按如下順序為“TSEND-C”塊組態連接參數。在本例中，S7-1500與第三方通信設備進行開放式數據交換，所以首先通信伙伴選擇為未指定。然后新建連接數據，系統自動分配連接數據存儲在PLC_1_Send_DB中。選擇連接類型TCP，選擇組態模式為使用程序塊。指定通信伙伴的IP地址192.168.0.2，指定連接ID為1，選擇一方主動要建立連接，本例中選擇S7-1500主動建立連接。接下來定義本地的端口號和通信伙伴端口號。本例中PLC選擇端口號2000，第三方通信設備選擇端口號2100。此處定義的端口號和IP地址必須與斑馬打印機G430T側一致。配置完成后，可以點擊打開：程序塊→系統塊→系統資源→PLC_1_Send_DB查看，可以看到其中包含TCP連接所需的參數，并且該PLC_1_Send_DB作為變量已經自動填到“TSEND_C”相應的輸入管腳CONNECT上。

2.5 在本例中，CPU以接收 “PrintSwich”按鈕信號來發送數據，在REQ上升沿時激活。連接關系在CONT為1時建立并保持，為0時斷開。發送的地址區為DB1.DBX0.0開始的254個字節。 完成編程組態并下載后，可以在S7-1500中，通過點擊“TSEND_C”程序塊右上角的診斷圖標 ，進入連接在線信息頁面可以查看連接狀態。

3 斑馬打印機側的配置與編程

在對斑馬打印機進行設置與編程前，需先將電腦與斑馬打印機通過USB打印線連起來，并接上電源，再安裝驅動。

3.1 安裝 zebra setup utility 軟件，并打開軟件。

3.2 用USB 或者并口或者網絡接口連接好打印機與PC 機，點擊“InstallNewPrinter”。本例中是通過USB打印線與打印機進行通信設置。

3.3安裝驅動后，將會可以看到你需要配置的打印機，并選中該打印機。

3.4 然后點擊 “configure printer connectivity”，對打印機的參數進行配置。

3.5 選擇打印機的連接類型。選中“Wireless”點擊下一步。

3.6設置打印機的IP地址，選擇“Static”，為打印機分配IP地址192.168.0.2，子網掩碼255.255.255.0。點擊“Nest”繼續打印機設置向導，其它設置一般采用默認設置即可，直至所有打印機的設置向導結束。

3.7完成打印機的設置向導后，在打印機綠燈常亮狀態下，按住打印機上面的鍵，綠燈第一次閃一下后松開，打印機將打印出其修改后的參數數據，看是否與設置向導中設置的參數一致。

3.8 打印機的默認端口號是9100，也可以根據需要自行修改，如本例中打印機的端口號為2100。端口號的修改：將電腦與打印機通過網線連接，在網頁中輸入當前打印機的IP地址如192.168.0.2回車即可打開打印機的參數網頁，默認修改密碼為1234。

3.9 接下來我們就要根據事先設計好的標簽模板，按斑馬打印機-ZPL-II-語言編程，并將編好的程序發送給打印機。打開zebra setup utility 軟件，選中剛才設置的打印機，點擊“Open Communication With Printer”按鈕，彈出“Direct Communication” 設置畫面，把編譯好的ZPL-II-語言程序黏貼到“untitled1”發送框，點擊“Send To Printer”按鈕，將程序程序下載到打印機中。該程序對標簽模板的布局進行定義。詳細定義程序如下：

^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調用模板，對打印機打印標簽紙進行打印及微調。這樣打印機的設置工作也就完成了。詳細調用模板程序如下：

^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打印出來的產品信息

最后，只需將調用打印機標簽模板ZPL-II-語言程序與S7-1500程序整合起來，即可將調用標簽模板的程序及PLC中的生產信息如：操作機臺、操作人員、經過的工序、生產時間日期和工藝參數等以字符串的形式串連起來，存儲在以DB1.DBX0.0開始的254個字節中，點擊打印按鈕PLC通過TCP通信發送給打印機，并將其打印出來。達到根據產品文字號碼追溯產品的生產過程信息的目的（見圖1）。

參考文獻

[1]《西門子PLC工業通信完全精通教程》向曉漢主編 北京化學工業出版社2013.2.

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

logies 980612-061 修訂版 C.

[3]《ZPL II 語言編程基礎》.Zebra Teachnolo'

gies.