摘要:物聯(lián)網(wǎng)目前已經(jīng)成為現(xiàn)代設(shè)備發(fā)展的一種趨勢(shì)，ZigBee是其中的一種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。本文介紹了一種基于順舟ZigBee產(chǎn)品的西門子S7-200 PLC應(yīng)用案例。

**本項(xiàng)目為2015年浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目立項(xiàng)。

1 前言

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是“信息化”時(shí)代的重要發(fā)展階段。其英文名稱是：“Internetofthings（IoT）”。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算等通信感知技術(shù)，廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中，也因此被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。

在物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?，ZigBee技術(shù)是一種便宜、低功耗、高可靠性的近距離無線組網(wǎng)通信技術(shù)，是一個(gè)由可多達(dá)65000個(gè)無線數(shù)傳模塊組成的無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)，每個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不僅本身可以作為監(jiān)控對(duì)象，例如網(wǎng)絡(luò)中所連接的傳感器可直接進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制，還可以自動(dòng)中轉(zhuǎn)別的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳過來的數(shù)據(jù)資料。除此之外，每一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)還可在自己的信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)，和多個(gè)不承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)信息中轉(zhuǎn)任務(wù)的孤立的子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無線連接。

本文主要介紹了一種基于順舟ZigBee產(chǎn)品的西門子S7-200PLC應(yīng)用案例。

2 ZigBee無線組網(wǎng)策略分析

ZigBee無線組網(wǎng)到底應(yīng)采用ZigBee芯片，還是用采用現(xiàn)成的ZigBee模塊，是每個(gè)開發(fā)者首先需要決定的問題。采用ZigBee芯片，價(jià)格比較便宜，但需要較高的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)能力。還要掌握ZigBee網(wǎng)絡(luò)原理、協(xié)議棧調(diào)用、IAR軟件集成開發(fā)環(huán)境應(yīng)用等一系列技術(shù)，開發(fā)周期很長，一般需要一個(gè)團(tuán)隊(duì)來做。

圖1順舟ZigBee網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用

若采用ZigBee模塊組網(wǎng)（圖1），問題就簡(jiǎn)單多了，只要學(xué)習(xí)一下模塊的使用方法，掌握模塊參數(shù)的設(shè)置方法，就像配置PC機(jī)網(wǎng)卡那樣簡(jiǎn)單就把無線網(wǎng)絡(luò)組建完成了。這樣就能把主要精力放在應(yīng)用開發(fā)上，把組網(wǎng)工作交給專業(yè)公司去做，縮短的開發(fā)周期，提高了工作效率，也提高了作品或工程的可靠性。

綜上所述，大多數(shù)工程技術(shù)人員應(yīng)采用ZigBee模塊解決ZigBee無線組網(wǎng)問題，就像PC機(jī)聯(lián)網(wǎng)買一塊網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)一樣，很少有人自己去做一塊網(wǎng)卡，這樣既費(fèi)時(shí)，又不可靠。網(wǎng)卡應(yīng)由專業(yè)公司來生產(chǎn)提供，大批量生產(chǎn)，價(jià)廉物美，這也是社會(huì)分工的必然趨勢(shì)。

3 西門子S7-200與順舟ZigBee物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的聯(lián)機(jī)案例

因?yàn)橐B接工業(yè)設(shè)備（這里為西門子S7-200PLC），采用上海順舟科技的SZ05系列嵌入式模塊，規(guī)格是SZ05-ADV-1，最大可視傳輸距離2000米。接口板采用ZIGBEE評(píng)估板-RS485（接PLC端）和ZIGBEE評(píng)估板-USB（接PC端）。如圖2所示，評(píng)估板RS485的A、B連接PLC接口A、B2根線即可。

圖2無線通信模塊與PLC接線

將PLC485接口插入PORT0口（圖3所示）。

圖3485接口插入PLC的PORT0口

PC端插入U(xiǎn)SB接口評(píng)估板接線（圖4）。

圖4PC端USB接口評(píng)估板連線

硬件連線問題解決了，還需要確定無線傳輸模塊的參數(shù)。為了使用方便，以下將無線模塊參數(shù)的發(fā)送方式設(shè)置為固定目標(biāo)發(fā)送模式，即節(jié)點(diǎn)1固定地發(fā)送到節(jié)點(diǎn)2，反之，節(jié)點(diǎn)2固定地發(fā)送到節(jié)點(diǎn)1，數(shù)據(jù)源地址不輸出。

看一下節(jié)點(diǎn)1的配置參數(shù)：

節(jié)點(diǎn)地址:00000001

節(jié)點(diǎn)類型:中繼路由

網(wǎng)絡(luò)類型:星型網(wǎng)

網(wǎng)絡(luò)ID:FFFF

無線頻點(diǎn):09

數(shù)據(jù)編碼:ASCII

發(fā)送模式:固定目標(biāo)00000002

波特率:9600

校驗(yàn):None

數(shù)據(jù)位:8+0+1

數(shù)據(jù)源址:不輸出

發(fā)射功率:最大

休眠控制:IO控制

休眠時(shí)間:2

工作時(shí)間:0

主動(dòng)上報(bào):無

IO功能:無定義

量程模式:真實(shí)值

這樣，準(zhǔn)備工作就做完了。打開PLC電源，打開串口調(diào)試軟件，串口參數(shù)與有線連接相同，但COM口可能會(huì)不同，需要用設(shè)備管理器查看確認(rèn)。

4 西門子PLC自由口接收實(shí)例

打開西門子的PLCSTEP7MicroWIN編程軟件，新建一個(gè)項(xiàng)目“自由口接收”，程序代碼如下（STL格式）：

網(wǎng)絡(luò)1初始化：SMB30設(shè)置為自由口，SMB87存放控制字，SMW90空閑檢測(cè)時(shí)間，SMW92超時(shí)檢測(cè)時(shí)間，SMW94最大接收字符數(shù)

LDSM0.1

MOVB9,SMB30

MOVB156,SMB87

MOVW0,SMW90

MOVW200,SMW92

MOVB200,SMB94

網(wǎng)絡(luò)2接收信息狀態(tài)字（SMB86)）不等于0執(zhí)行接收，VB0為接受緩沖區(qū)，接收端口0，接收的第1個(gè)字節(jié)送QB0顯示

LDB<>SMB86,0

RCVVB0,0

MOVBVB1,QB0

接下去是連接編程電纜，下載程序至PLC，運(yùn)行程序。將無線通信模塊接在PORT0口，另一個(gè)無線通信模塊插入電腦USB端口，打開串口調(diào)試軟件。

在串口調(diào)試軟件的發(fā)送區(qū)輸入“11“，用16進(jìn)制發(fā)送（圖5）。圖6所示為PLC接收信息并在QB0顯示。

圖5PC端向PLC發(fā)送信息

圖6PLC接收信息并在QB0顯示

5 結(jié)束語

在操作時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，PC端向PLC發(fā)送數(shù)據(jù)不是很順暢，這是因?yàn)樽杂煽谑前腚p工工作的，在程序中只能設(shè)置成一半時(shí)間用于接收（每秒下降沿），另一半時(shí)間用于發(fā)送（上升沿）。因此，PC端發(fā)送的信息可能由于時(shí)間段沒有合上而接受不到，需要多次發(fā)送才收到的情況。

PC端也可以采用比較小巧的USB無線通信模塊，同樣可以實(shí)現(xiàn)與PLC通信與控制，只是通信距離要短一些（100米），配置方法與上述相同。