基于S7200PLC的微型打印机程序设计与应用

陈 渝，王 兴，青志明，章陈勇

（1.国网重庆市电力公司技能培训中心，重庆400053；2.重庆汇腾机电设备有限公司，重庆400039；3.重庆双电科技有限公司，重庆400050）

基于S7200PLC的微型打印机程序设计与应用

陈 渝1，王 兴2，青志明1，章陈勇3

（1.国网重庆市电力公司技能培训中心，重庆400053；2.重庆汇腾机电设备有限公司，重庆400039；3.重庆双电科技有限公司，重庆400050）

基于工厂对生产工艺过程参数需要保存的特性，重点阐述了西门子S7200PLC与微型打印机之间的通讯实现，包括硬件、程序等内容。微型打印机满足生产工艺可追溯性的基本要求，在工控行业得到越来越多的应用，具有很大的推广价值。

S7200；PLC；微型打印机

产品追溯主要包含生产、流通的追溯，设备工艺参数记录是生产追溯中的重要部分，能直观地反映出该生产过程是否符合产品生产标准，为追溯不合格产品批次、分析产生不合格产品原因、改进生产工艺提供直接依据。设备工艺参数保存主要有纸质、电子等形式。纸质具有初期投入小、使用廉价且不可修改的优点，特别是在一些对生产过程有严格记录要求且禁止修改的行业，如制药、食品行业中得到了广泛应用。

PLC将传统继电器控制技术与现代计算机编程控制技术结合，是工业自动化领域中最重要、应用最多的控制设备，其通讯功能也随着工业总线的广泛应用得到越来越强大的集成。

PLC作为已有的设备控制器，利用其通讯控制打印机进行打印，既能实时、高效地实现生产过程在线打印，又能有效地降低硬件投入成本，以较低的成本完成设备生产工艺参数记录。在此设计了实现西门子S7200PLC控制微型打印机打印，包括硬件设计、程序等内容。

1 系统设计

PLC的工作特点为循环执行，每一个执行周期都会刷新输入、输出，并通过执行PLC程序来更新各个寄存器的状态和完成程序内的通讯。PLC每一个循环周期单个通讯口只能完成一条通讯指令。打印机的工作流程为将其接收到的通讯数据，以规定的通讯格式转换为ASCII码，并存储在其内部寄存器内。当接收到打印机控制“打印”指令时，就会将其寄存器内保存的ASCII码逐字以ASCII码对应的字符形式打印出来。根据PLC和打印机的工作特点，基于西门子S7200PLC微型打印机系统的工作流程为：当打印条件满足时，PLC将需要打印的内容转换为ASCII码，然后用串口将ASCII码和打印机控制指令依顺序发送至打印机。打印机接收并存储PLC发送的ASCII码在接收到打印控制指令时，即做出相应的打印动作。其系统工作流程如图1所示。

图1 系统工作流程

2 硬件及接口设计

本案例选用西门子公司经典小型PLC S7200（S7200和S7200SMART均适用），打印机选用北京炜煌微型打印机，接口为RS485，以双绞线连接，西门子S7200port0／port1口RS485接线为3正8负，系统硬件及接口如图2所示。

图2 硬件

3 程序设计

本例打印1个温度值（50.0℃）和1个湿度值（60.0%），其值分别以实数的形式储于PLC寄存器“VD0”“VD4”中。通过以下设计实现将打印内容发送至打印机。

1）串口通信格式

西门子S7200PLC欲将本例中的ASCII码值以规定的通讯格式发送出去，需定义通讯口（此处选用port0口）为自由口协议，将PLC通讯格式与打印机的通讯格式设置为一致。如选用微型打印机通讯波特率为9 600 bs，每帧8个数据位，无校验。故PLCport0口的自由口通讯格式设置为SMB30＝9。参照图4网络1“P0初始化”部分。

2）串口通信内容

本案例中打印内容可分为3个部分：

第1部分为固定字符，如“温度”“℃”等。这部分ASCII码固定不变，故将这部分内容的赋值放入PLC数据块内（西门子PLC每次上电都会将数据块内的赋值语句重新运行1次），查询ASCII表，其对应的 ASCII码：“温”为“CEC2”（16进制）；“度”为“B6C8”（16进制）；“℃”为“A1E6”（16进制）。将以上16进制数值赋值到 PLC寄存器 VW401、VW403、VW412中。如图3数据块所示。

第2部分为实时值。由于其值一直处于变化状态，故每次打印时都需要将其数值重新转换为ASCII码，如图4主程序中网络2“将打印数据转换为ASCII码”。其中，指令“RTA”是将实数转换为以该指令的参数“FMT”为格式的ASCII码。本例取5位ASCII码，小数点后保留1位。

第3部分为打印机操作指令。“0A”表示打印机换行，操作指令“0D”表示打印机打印并换行。

将上述3部分ASCII码依打印顺序储存于PLC寄存器中。

3）串口通讯实现

西门子 S7200自由口发送指令“XMT”，其中“TBL”表示发送数据个数，数据将从“TBL＋1”的地址开始发送。参照图4中网络3“ASCII通过port0发送至打印机”部分。

4）程序实现

程序由图3数据块、图4主程序、图5中断子程序3个部分组成。

图3 数据块

图4 主程序

图5 中断子程序

4 打印效果

以上程序打印出的结果，如图6所示。

图6 打印结果

5 总结

该打印系统已经在制药机械和食品机械等中小型自动化机械设备上得到广泛的应用，基于其低使用成本、设计灵活、可靠性高、易于实现自动打印、生产过程在线打印等特点，经工程实际应用得到了用户的认可，赢得了良好的市场效益。

［1］ 毛亚黎.姚峰.朱超.西门子S7－200PLC自由口串行通信应用［J］.自动化技术与应用，2013（6）：42－43.

［2］ 李臣友.论S7－200系列PLC自由口通信的实现［J］.电脑知识与技术，2010（21）：5915－5916.

［3］ 单红娜.S7－200通信协议综述［J］.中国电子商务，2011（4）：41.

［4］ 张伟东.许向南.微型打印机如何打印特殊字符［J］.现代教育科学，2010（增刊1）：111－112.

［5］ 韩建龙.郭凯.西门子S7－200PLC自由口串行通信应用分析［J］.山东工业技术，2015（14）：113.

［6］ 李艳霞.爱普生微型打印机市场营销策略研究［D］.北京：大连理工大学，2010.

［7］ 毋茂盛.单片机原理与开发［B］.高等教育出版社，2014.

［8］ 祝福.陈贵银.西门子 S7－200系列 PLC应用技术［M］.北京：电子工业出版社，2014.

A Study on the Design of the Program of the Micro-Printer Based on the SIEMENS S7200PLC and Its Application

CHEN Yu1，WANG Xing2，QING Zhiming1，ZHANG Chenyong3
（1.Skills Training Center of State Grid Chongqing Electric Power Company，Chongqing 400053，P.R.China；2.Chongqing Huiteng Electromechanical Equipment Co.，Ltd.，Chongqing 400039，P.R.China；3.Chongqing Shuangdian Science and Technology Co.，Ltd.，Chongqing 400050，P.R.China）

Based on the characteristic of the factory that it needs to save the procedure parameters of the productive technology，this paper expounds the realization of the communication between the SIEMENSS7200PLC and the micro-printer in the aspects of the hardware，the program，etc.With great promotional value，the micro-printer，which meets the traceability requirement of the productive technology，is being increasingly applied in the factory control industry.

S7200；PLC；micro-printer

TP368

A

1008-8032（2017）04-0046-04

2016－6－7

陈 渝（1982－），工程师，研究方向为电气自动化。