西门子 S7-1500 PLC 与斑马打印机建立开放式用户通信

介绍西门子 S7-1500 PLC 与斑马打印机之间如何建立开放式用户通信的技巧，如何使用 ZPL-II-语言编程对斑马打印机的标签模板进行定义，并打印出来。

 

1. 开放式用户通信及通信任务概述

TCP 支持面向 TCP/IP 的 Socket。TCP 支持给予 TCP/IP 的发送和接收，使得设备在工业以太网上的通信非常容易。这就允许 CPU与任何通信设备进行开放式数据交换，通信伙伴可以是两个 SIMATIC PLC，也可以是SIMATICPLC 和相应的第三方设备，前提是这些设备支持该集成接口可用的连接类型。由于此通信仅由用户程序中的指令进行控

制，因此可以在程序中建立和终止事件驱动型连接。 在运行期间，也可以通过用户程序修改连接。

 

1.1 硬件和软件需求及所完成通信任务硬件：

(1)S7-1500 CPU

(2)斑马打印机 G430T（带以太网口）

(3)PC（带以太网卡）

(4)以太网电缆（交叉或直连）

(5)交换机 EKI-2528（方便监控）

软件：

(1)STEP7 V13 SP1

(2)Zebra Setup Utilities（可在斑马打印机的随机光盘获取）

通信任务

(1)S7-1500 发送 DB1 中的 254 个字节到斑马打印机 G430T

(2)斑马打印机 G430T 接收到 S71500 的DB1 数据区中的 254 个字节,并将其按规定的格式打印出来。

(3)实现根据产品文字号码追溯产品的生产过程信息的目的。

 

2. S7-1500 侧的编程组态

使用 STEP7 V13 SP1 软件新建一个项目并完成硬件配置和网络组态。本例中在S7-1500 侧采用集成的简单指令“TSEND_C”来实现连接关系的建立中止以及数据的发送。

 

2.1 在 STEP7 V13 SP1中组态S7-1500CPU，并且打开“设备视图”→“PROFINET 接口_1”→“属性”→“常规”

→“以太网地址”→“IP 协议” → “在项目中设置 IP”，为集成 PN 口分配 IP 地址192.168.0.100，子网掩码 255.255.255.0。

 

2.2 在 主 循 环 程 序 中 调 用 功 能 块“TSEND_C”编写集成发送程序，为其分配背景数据块。其接口参数可以通过组态进行配置，在 2.4 中介绍。该块在 REQ 上升沿时触发数据发送。本例中调用打印机标签模板的 ZPL-II-语言程序就存储在 DB1 数据区以DBB0 开头的这 254 个字节中。

 

2.3“TSEND_C”指令可以用“TCP”协议或者“ISO_on_TCP”，使本地机与远程机进行通信，本地机向远程机发送数据。该指令能被 CPU 自动监控和维护。具体参数含义可以选中该块并按 F1 键，参考在线帮助。

 

2.4 选中“TSEND_C”块，在属性组态菜单中，按如下顺序为“TSEND-C”块组态连接参数。在本例中，S7-1500 与第三方通信设备进行开放式数据交换，所以首先通信伙伴选择为未指定。然后新建连接数据，系统自动分配连接数据存储在 PLC_1_Send_DB中。选择连接类型 TCP，选择组态模式为使用程序块。指定通信伙伴的IP地址 192.168.0.2，指定连接 ID 为 1，选择一方主动要建立连接，本例中选择 S7-1500 主动建立连接。接下来定义本地的端口号和通信伙伴端口号。本例中 PLC 选择端口号 2000,第三方通信设备选择端口号 2100。此处定义的端口

号和 IP 地址必须与斑马打印机 G430T 侧一致。配置完成后，可以点击打开：程序块→系统块→系统资源→PLC_1_Send_DB 查看，可以看到其中包含 TCP 连接所需的参数，并且该PLC_1_Send_DB作为变量已经自动填到

“TSEND_C”相应的输入管脚 CONNECT 上。

 

2.5 在本例中，CPU以接收 “PrintSwich”按钮信号来发送数据，在REQ上升沿时激活。连接关系在 CONT 为 1 时建立并保持，为 0 时断开。发送的地址区为DB1.DBX0.0 开始的 254 个字节。 完成编程组态并下载后，可以在S7-1500 中，通过点击“TSEND_C”程序块右上角的诊断图标，进入连接在线信息页面可以查看连接状态。

 

3. 斑马打印机侧的配置与编程

在对斑马打印机进行设置与编程前，需先将电脑与斑马打印机通过 USB 打印线连起来，并接上电源，再安装驱动。

 

3.1 安装 zebra setup utility 软件，并打开软件。

 

3.2 用 USB 或者并口或者网络接口连接好打印机与 PC 机，点击“InstallNewPrinter”。本例中是通过USB打印线与打印机进行通信设置。

 

3.3 安装驱动后，将会可以看到你需要配置的打印机，并选中该打印机。

 

3.4 然后点击“configure printer connectivity”，对打印机的参数进行配置。

 

3.5 选择打印机的连接类型。选中“Wireless”点击下一步。

 

3.6 设置打印机的IP地址，选择“Static”，为打印机分配 IP 地址 192.168.0.2，子网掩码255.255.255.0。点击“Nest”继续打印机设置向导，其它设置一般采用默认设置即可，直至所有打印机的设置向导结束。

 

3.7 完成打印机的设置向导后，在打印机绿灯常亮状态下，按住打印机上面的键，绿灯第一次闪一下后松开，打印机将打印出其修改后的参数数据，看是否与设置向导中设置的参数一致。

 

3.8 打印机的默认端口号是 9100，也可以根据需要自行修改，如本例中打印机的端口号为2100。端口号的修改：将电脑与打印机通过网线连接，在网页中输入当前打印机的IP地址如 192.168.0.2 回车即可打开打印机的参数网页，默认修改密码为 1234。

 

3.9 接下来我们就要根据事先设计好的标签模板,按斑马打印机-ZPL-II-语言编程，并将编好的程序发送给打印机。打开 zebra setup utility 软件，选中刚才设置的打印机，点击“Open Communication With Printer”按钮，弹出“Direct Communication” 设置画面，把编译好的 ZPL-II-语言程序黏贴到“untitled1”发送框，点击“Send To Printer”按钮，将程序程序下载到打印机中。该程序对标签模板的布局进行定义。详细定义程序如下：

^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 调用模板，对打印机打印标签纸进行打印及微调。这样打印机的设置工作也就完成了。详细调用模板程序如下：

^XA

^XFE:TCS0950.ZPL^FS

^FN1^FDMM,AL15ZGY000000101L135

16093000003^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

图 1 打印出来的产品信息最后，只需将调用打印机标签模板ZPL-II-语言程序与 S7-1500 程序整合起来，即可将调用标签模板的程序及 PLC 中的生产信息如：操作机台、操作人员、经过的工序、生产时间日期和工艺参数等以字符串的形式串连起来，存储在以 DB1.DBX0.0 开始的 254 个字节中，点击打印按钮 PLC 通过 TCP 通信发送给打印机，并将其打印出来。达到根据产品文字号码追溯产品的生产过程信息的目的（见图 1）。

 

参考文献

[1]《西门子 PLC 工业通信完全精通教程》向晓汉主编 北京化学工业出版社 2013.2.

[2]《GX420t / GX430t 用户指南》

[3]《ZPL II 语言编程基础》