1.熱電偶的概述

1.1 熱電偶的工作原理
熱電偶和熱電阻一樣，都是用來(lái)測(cè)量溫度的。
熱電偶是將兩種不同金屬或合金金屬焊接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)閉合回路，利用溫差電勢(shì)原理來(lái)測(cè)量溫度的，當(dāng)熱電偶兩種金屬的兩端有溫度差，回路就會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)，溫差越大，熱電動(dòng)勢(shì)越大，利用測(cè)量熱電動(dòng)勢(shì)這個(gè)原理來(lái)測(cè)量溫度。
結(jié)構(gòu)示意圖如下：

圖1 熱電偶測(cè)量結(jié)構(gòu)示意圖

注意：如上圖所示，熱電偶是有正負(fù)極性的，所以需要確保這些導(dǎo)線連接到正確的極性，否則將會(huì)造成明顯的測(cè)量誤差
為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，安裝要求如下：
① 組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固；
② 兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路；
③ 補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠；
④ 保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離；
⑤ 熱電偶對(duì)于外界的干擾比較敏感，因此安裝還需要考慮屏蔽的問題。

1.2 熱電偶與熱電阻的區(qū)別

屬性	熱電阻	熱電偶
信號(hào)的性質(zhì)	電阻信號(hào)	電壓信號(hào)
測(cè)量范圍	低溫檢測(cè)	高溫檢測(cè)
材料	一種金屬材料（溫度敏感變化的金屬材料）	雙金屬材料在（兩種不同的金屬，由于溫度的變化，在兩個(gè)不同金屬的兩端產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)差）
測(cè)量原理	電阻隨溫度變化的性質(zhì)來(lái)測(cè)量	基于熱電效應(yīng)來(lái)測(cè)量溫度
補(bǔ)償方式	3線制和4線制接線	內(nèi)部補(bǔ)償和外部補(bǔ)償
電纜接點(diǎn)要求	電阻直接接入可以更精確的避免線路的的損耗	要通過(guò)補(bǔ)償導(dǎo)線直接接入到模板；或補(bǔ)償導(dǎo)線接到參比接點(diǎn)，然后用銅制導(dǎo)線接到模板

表1 熱電偶與熱電阻的比較

2. 熱電偶的類型和可用模板

2.1熱電偶類型
根據(jù)使用材料的不同，分不同類型的熱電偶，以分度號(hào)區(qū)分，分度號(hào)代表溫度范圍，且代表每種分度號(hào)的熱電偶具體多少溫度輸出多少毫伏的電壓，熱電偶的分度號(hào)有主要有以下幾種。

分度號(hào)	溫度范圍(℃)	兩種金屬材料
B型	0~1820	鉑銠—鉑銠
C型	0~2315	鎢3稀土—鎢26 稀土
E型	-270~1000	鎳鉻—銅鎳
J型	-210~1200	鐵—銅鎳
K型	-270~1372	鎳鉻—鎳硅
L型	-200~900	鐵—銅鎳
N型	-270~1300	鎳鉻硅—鎳硅
R型	-50~1769	鉑銠—鉑
S型	-50~1769	鉑銠—鉑
T型	-270~400	銅—銅鎳
U型	-270~600	銅—銅鎳

 表2 分度號(hào)對(duì)照表

 

2.2可用的模板

CPU類型	模板類型	支持熱電偶類型
S7-300	6ES7 331-7KF02-0AB0（8點(diǎn)）	E,J,K,L,N
	6ES7 331-7KB02-0AB0（2點(diǎn)）	E,J,K,L,N
	6ES7 331-7PF11-0AB0（8點(diǎn)）	B,C,E,J,K,L,N,R,S,T,U
S7-400	6ES7 431-1KF10-0AB0（8點(diǎn)）	B,E,J,K,L,N,R,S,T,U
	6ES7 431-7QH00-0AB0（16點(diǎn)）	B,E,J,K,L,N,R,S,T,U
	6ES7 431-7KF00-0AB0（8點(diǎn)）	B,E,J,K,L,N,R,S,T,U

表3 S7 300/400 支持熱電偶的模板及對(duì)應(yīng)熱電偶類型

3. 熱電偶的補(bǔ)償接線

3.1 補(bǔ)償方式
熱電偶測(cè)量溫度時(shí)要求冷端的溫度保持不變，這樣產(chǎn)生的熱電勢(shì)大小才與測(cè)量溫度呈一定的比例關(guān)系。若測(cè)量時(shí)冷端的環(huán)境溫度變化，將嚴(yán)重影響測(cè)量的準(zhǔn)確性，所以需要對(duì)冷端溫度變化造成的影響采取一定補(bǔ)償?shù)拇胧?br /> 由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴金屬時(shí)），而測(cè)溫點(diǎn)到控制儀表的距離都很遠(yuǎn)，為了節(jié)省熱電偶材料，降低成本可以用補(bǔ)償導(dǎo)線延伸冷端到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi)，但補(bǔ)償導(dǎo)線的材質(zhì)要和熱電偶的導(dǎo)線材質(zhì)相同。熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動(dòng)到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對(duì)測(cè)溫的影響，不起補(bǔ)償作用。因此，還需采用其他修正方法來(lái)補(bǔ)償冷端溫度變化造成的影響，補(bǔ)償方式見下表。

溫度補(bǔ)償方式		說(shuō) 明	接 線
內(nèi)部補(bǔ)償		使用模板的內(nèi)部溫度為參比接點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償，再由模板進(jìn)行處理。	直接用補(bǔ)償導(dǎo)線連接熱電偶到模擬量模板輸入端。
外部補(bǔ)償	補(bǔ)償盒	使用補(bǔ)償盒采集并補(bǔ)償參比接點(diǎn)溫度，不需要模板進(jìn)行處理。	可以使用銅質(zhì)導(dǎo)線連接參比接點(diǎn)和模擬量模板輸入端。
	熱電阻	使用熱電阻采集參比接點(diǎn)溫度，再由模板進(jìn)行處理。
		如果參比接點(diǎn)溫度恒定可以不要熱電阻參考

表4 各類補(bǔ)償方式

 

3.2各補(bǔ)償方式接線

3.2.1內(nèi)部補(bǔ)償
內(nèi)部補(bǔ)償是在輸入模板的端子上建立參比接點(diǎn)，所以需要將熱電偶直接連接到模板的輸入端，或通過(guò)補(bǔ)償導(dǎo)線間接的連接到輸入端。每個(gè)通道組必須接相同類型的熱電偶，連接示意圖如下。

CPU類型	支持內(nèi)部補(bǔ)償模板類型	可連接熱電偶個(gè)數(shù)
S7-300	6ES7 331-7KF02-0AB0	最多8個(gè)（4種類型，同通道組必須相同）
	6ES7 331-7KB02-0AB0	最多2個(gè)（1種類型，同通道組必須相同）
	6ES7 331-7PF11-0AB0	最多8個(gè)（8種類型）
S7-400	6ES7 431-7KF00-0AB0	最多8個(gè)（8種類型）

表5 支持內(nèi)部補(bǔ)償?shù)哪０寮翱山訜犭娕紓€(gè)數(shù)

圖2 內(nèi)部補(bǔ)償接線

注1：模板6ES7 331-7KF02-0AB0和6ES7 331-7KB02-0AB0需要短接補(bǔ)償端COMP+(10)和Mana(11)，其它模板無(wú)。

3.2.2 外部補(bǔ)償—補(bǔ)償盒
補(bǔ)償盒方式是通過(guò)補(bǔ)償盒獲取熱電偶的參比接點(diǎn)的溫度，但補(bǔ)償盒必須安裝在熱電偶的參比接點(diǎn)處。
補(bǔ)償盒必須單獨(dú)供電，電源模塊必須具有充分的噪聲濾波功能，例如使用接地電纜屏蔽。
補(bǔ)償盒包含一個(gè)橋接電路，固定參比接點(diǎn)溫度標(biāo)定，如果實(shí)際溫度與補(bǔ)償溫度有偏差，橋接熱敏電阻會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生正的或者負(fù)的補(bǔ)償電壓疊加到測(cè)量電勢(shì)差信號(hào)上，從而達(dá)到補(bǔ)償調(diào)節(jié)的目的。
補(bǔ)償盒采用參比接點(diǎn)溫度為0℃的補(bǔ)償盒，推薦使用西門子帶集成電源裝置的補(bǔ)償盒，訂貨號(hào)如下表。

推薦使用的補(bǔ)償盒		訂貨號(hào)
帶有集成電源裝置的參比端，用于導(dǎo)軌安裝		M72166-V V V V V
輔助電源	B1	230VAC
	B2	110VAC
	B3	24VAC
	B4	24VDC
連接到熱電偶	1	L型
	2	J型
	3	K型
	4	S型
	5	R型
	6	U型
	7	T型
參考溫度	00	0℃

表6 西門子參比接點(diǎn)的補(bǔ)償盒訂貨數(shù)據(jù)

圖3 S7-300模板支持接線方式

圖3 類型：熱電偶通過(guò)補(bǔ)償導(dǎo)線連接到參比接點(diǎn)，再用銅質(zhì)導(dǎo)線連接參比接點(diǎn)和模板的輸入端子構(gòu)成回路，同時(shí)由一個(gè)補(bǔ)償盒對(duì)模板連接的所有熱電偶進(jìn)行公共補(bǔ)償，補(bǔ)償盒的9，8端子連接到模板的補(bǔ)償端COMP+(10)和Mana(11)，所以模板的所有通道必須連接同類型的熱電偶。

圖4 S7-400模板支持接線方式

圖4 類型：模板的各個(gè)通道單獨(dú)連接一個(gè)補(bǔ)償盒，補(bǔ)償盒通過(guò)熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線直接連接到模板的輸入端子構(gòu)成回路，所以模板的每個(gè)通道都可以使用模板支持類型的熱電偶，但是每個(gè)通道都需要補(bǔ)償盒。

CPU類型	支持外部補(bǔ)償盒補(bǔ)償模板類型	可連接熱電偶個(gè)數(shù)
S7-300	6ES7 331-7KF02-0AB0	最多8個(gè)（同類型）
	6ES7 331-7KB02-0AB0	最多2個(gè)（同類型）
S7-400	6ES7 431-1KF10-0AB0	最多8個(gè)（類型可不同）
	6ES7 431-7QH00-0AB0	最多16個(gè)（類型可不同）

表7 支持外部補(bǔ)償盒補(bǔ)償?shù)哪０寮翱山訜犭娕紓€(gè)數(shù)

 

3.2.3 外部補(bǔ)償—熱電阻
熱電阻方式是通過(guò)外接電阻溫度計(jì)獲取熱電偶的參比接點(diǎn)的溫度，再由模板處理然后進(jìn)行溫度補(bǔ)償，同樣熱電阻必須安裝在熱電偶的參比接點(diǎn)處。

圖5 S7-300模板支持方式

圖5類型：參比接點(diǎn)電阻溫度計(jì)pt100的四根線接到模板的35，36，37，38端子，對(duì)應(yīng)（M+，M-，I+，I-），可測(cè)參比接點(diǎn)出溫度范圍為-25℃到85℃，

圖6 S7-400模板支持方式

圖6類型：參比接點(diǎn)電阻溫度計(jì)的四根線接到模板的通道0，占用通道。
以上這兩種方式，參比接點(diǎn)到模板的線可以用銅質(zhì)導(dǎo)線，由于做公共補(bǔ)償，只能接同類型的熱電偶。

CPU類型	支持熱電阻補(bǔ)償模板類型	可連接熱電偶個(gè)數(shù)
S7-300	6ES7 331-7PF11-0AB0	最多8個(gè)（同類型）
S7-400	6ES7 431-1KF10-0AB0	最多6個(gè)（同類型）
	6ES7 431-7QH00-0AB0	最多14個(gè)（同類型）

表8 支持熱電阻補(bǔ)償?shù)哪０寮翱山訜犭娕紓€(gè)數(shù)

 

3.2.4外部補(bǔ)償—固定溫度
如果外部參比接點(diǎn)的溫度已知且固定，可以通過(guò)選擇相應(yīng)的補(bǔ)償方式由模板內(nèi)部處理補(bǔ)償，組態(tài)設(shè)置詳見下章節(jié)。

CPU類型	支持固定溫度補(bǔ)償模板類型	可連接熱電偶個(gè)數(shù)	可設(shè)定溫度范圍
S7-300	6ES7 331-7PF11-0AB0	最多8個(gè)（同類型）	0℃或50℃
S7-400	6ES7 431-1KF10-0AB0	最多8個(gè)（同類型）	-273.15℃~327.67℃
	6ES7 431-7QH00-0AB0	最多16個(gè)（同類型）	-273.15℃~327.67℃
	6ES7 431-7KF00-0AB0	最多8個(gè)（同類型）	-273.15℃~327.67℃

表9支持固定溫度補(bǔ)償?shù)哪０寮翱山訜犭娕紓€(gè)數(shù)

從上表可以看出，300的模板只支持參比接點(diǎn)的溫度為0℃或50℃兩種，而400的模板支持可變溫度范圍，且范圍大。

3.2.4混合補(bǔ)償—熱電阻和固定溫度補(bǔ)償
另外，除單獨(dú)補(bǔ)償方式外，可以使用相同參比接點(diǎn)給多個(gè)模板，通過(guò)電阻溫度計(jì)進(jìn)行外部補(bǔ)償，S7-400的模板支持這種方式，補(bǔ)償示意圖如下。

圖7 混合外部補(bǔ)償

補(bǔ)償過(guò)程：如圖所示，模板2和1 有公共的參比接點(diǎn)，模板1進(jìn)行外部電阻溫度計(jì)補(bǔ)償方式，由CPU讀取RTD的溫度，然后使用系統(tǒng)功能SFC55(WR_PARM)將溫度值寫入到模板2中，模板2選擇固定溫度補(bǔ)償?shù)姆绞健?br /> SFC55只能對(duì)模板的動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行修改，模擬量輸入模板的靜態(tài)參數(shù)（數(shù)據(jù)記錄0）和動(dòng)態(tài)參數(shù)（數(shù)據(jù)記錄1）的參數(shù)及數(shù)據(jù)記錄1的結(jié)構(gòu)如下：

參數(shù)	數(shù)據(jù)記錄號(hào)	參數(shù)分配方式
		SFC55	STEP7
用于中斷的目標(biāo)CPU	0	否	是
測(cè)量方法	0	否	是
測(cè)量范圍	0	否	是
診斷	0	否	是
溫度單位	0	否	是
溫度系統(tǒng)	0	否	是
噪聲抑制	0	否	是
濾波	0	否	是
參比接點(diǎn)	0	否	是
周期結(jié)束中斷	0	否	是
診斷中斷啟用	1	是	是
硬件中斷啟用	1	是	是
參考溫度	1	是	是
上限	1	是	是
下限	1	是	是

表10 S7-400模擬量輸入模板的參數(shù)

 

圖8 S7-400模擬量輸入模板的數(shù)據(jù)記錄1的結(jié)構(gòu)

 

以6ES7 431-7QH00-0AB0 模擬量輸入模板為例，程序塊SFC55調(diào)用：

圖9 SFC55系統(tǒng)塊調(diào)用

當(dāng)M0.0上升沿使能時(shí)，將寫入的參數(shù)從MB100~MB166傳遞到輸入地址為100開始的模板，修改其數(shù)據(jù)記錄1的參數(shù)，同時(shí)也將參比接點(diǎn)的溫度也寫入模板的設(shè)定位置。

參數(shù)	聲明	數(shù)據(jù)類型	描述
REQ	INPUT	BOOL	REQ=1，寫請(qǐng)求，上升沿信號(hào)。
IOID	INPUT	BYTE	地址區(qū)域的標(biāo)識(shí)號(hào)：外設(shè)輸入=B#16#54；                                     外設(shè)輸出=B#16#55； 外設(shè)輸入/輸出混合，如果地址相同，指定為B#16#54，不同則指定最低地址的區(qū)域ID。
LADDR	INPUT	WORD	模板的邏輯地址（初始地址），如果混合模板，指定兩個(gè)地址中的較低的一個(gè)。
RECNUM	INPUT	BYTE	數(shù)據(jù)記錄號(hào)，參考模板數(shù)據(jù)手冊(cè)。
RECORD	INPUT	ANY	需要傳送的數(shù)據(jù)記錄存放區(qū)。
RET_VAL	OUTPUT	INT	故障代碼。
BUSY	OUTPUT	BOOL	BUSY=1，寫操作未完成。

表11 各參數(shù)的說(shuō)明

4. 熱電偶的信號(hào)處理方式

4.1 硬件組態(tài)設(shè)置
首先要在硬件組態(tài)選擇與外部補(bǔ)償接線一致的measuring type（測(cè)量類型），measuring range（測(cè)量范圍），reference junction（參比接點(diǎn)類型）和reference temperature（參比接點(diǎn)溫度）的參數(shù)，如下各圖所示。

圖10 S7-300模板測(cè)量方式示意圖

 

圖11 S7-300模板測(cè)量范圍示意圖

對(duì)于S7-300的模板，組態(tài)如圖10和11所示，只需要選擇測(cè)量類型和測(cè)量范圍（分度類型），補(bǔ)償方式包含在測(cè)量類型中。比如： 參比接點(diǎn)固定溫度補(bǔ)償方式，測(cè)量類型選擇 TC-L00C（參比接點(diǎn)溫度固定為0℃） 或 TC-L50C（參比接點(diǎn)溫度固定為50℃），再選擇分度類型，組態(tài)就完成。

圖12 S7-400模板組態(tài)圖1

圖13 S7-400模板組態(tài)圖2

對(duì)于S7-400的模板，組態(tài)如圖12和13所示，測(cè)量類型中選擇TC-L方式，測(cè)量范圍中選擇與實(shí)際熱電偶類型一致的分度號(hào)，參比接點(diǎn)的選擇。比如：參比接點(diǎn)固定溫度的方式，測(cè)量類型和測(cè)量范圍選擇完后，在參比接點(diǎn)選擇ref.temp（參考溫度），然后在reference temperature框（參考溫度）內(nèi)填寫參比接點(diǎn)的固定，組態(tài)就完成，或者是共享補(bǔ)償方式，可以用SFC55動(dòng)態(tài)傳輸溫度參數(shù)。

400模板組態(tài)中Reference junction 參數(shù)	說(shuō) 明
none	無(wú)補(bǔ)償
internet	模板內(nèi)部補(bǔ)償
Ref. temp	參比接點(diǎn)溫度固定已知補(bǔ)償

表12 參比接點(diǎn)參數(shù)說(shuō)明

4.2 測(cè)量方式和轉(zhuǎn)換處理

CPU類型	測(cè)量方法	說(shuō) 明
300CPU	TC-I	內(nèi)部補(bǔ)償
	TC-E	外部補(bǔ)償
	TC-IL	線性，內(nèi)部補(bǔ)償
	TC-EL	線性，外部補(bǔ)償
	TC-L00C	線性，參比接點(diǎn)溫度保持在0°C
	TC-L50C	線性，參比接點(diǎn)溫度保持在50°C
	400CPU	TC-L 線性

表13 測(cè)量方式各參數(shù)的說(shuō)明及處理

1、SMS基礎(chǔ)知識(shí)介紹
SMS（Short Messaging Service）是最早的短消息業(yè)務(wù)，也是現(xiàn)在普及率最高的一種短消息業(yè)務(wù)。目前，這種短消息的長(zhǎng)度被限定在140字節(jié)之內(nèi)，這些字節(jié)可以是文本的。SMS以簡(jiǎn)單方便的使用功能受到大眾的歡迎，卻始終是屬于第一代的無(wú)線數(shù)據(jù)服務(wù)，在內(nèi)容和應(yīng)用方面存在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的限制。
  一個(gè)SMS消息最長(zhǎng)可包括 160個(gè)字符（偶數(shù)二進(jìn)制）。
  SMS是一種存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)。也就是說(shuō)，短消息并不是直接從發(fā)送人發(fā)送到接收人，而始終通過(guò)SMS中心進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的。如果接收人處于未連接狀態(tài)（可能電話已關(guān)閉），則消息將在接收人再次連接時(shí)發(fā)送。
SMS具有消息發(fā)送確認(rèn)的功能。這意味著
SMS與尋呼不同，用戶不是簡(jiǎn)單地發(fā)出短消息然后相信消息已發(fā)送成功；而是短消息發(fā)送人可以收到返回消息，通知他們短消息是否已經(jīng)發(fā)送成功。
  SMS 消息的發(fā)送和接收可以和 GSM 語(yǔ)音同步進(jìn)行。
  SMS 消息按消息收費(fèi)，因此要比通過(guò)基于 IP 的網(wǎng)絡(luò)（例如，使用 GPRS [通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)]）發(fā)送的數(shù)據(jù)昂貴得多（每字節(jié)）。
  要使用 SMS，用戶需要預(yù)訂支持 SMS 的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，并且必須為該用戶啟用 SMS 的使用。用戶需要有發(fā)送短消息或接收短消息的目的地。該目的地通常是其他的移動(dòng)電話，但也可以是服務(wù)器。最后，用戶還需要有支持 SMS 的移動(dòng)電話，并需要了解如何使用其特定型號(hào)的移動(dòng)電話發(fā)送或閱讀短消息。
SMS發(fā)送的模式分有兩種：Text模式和PDU模式.
使用Text模式收發(fā)短信代碼簡(jiǎn)單,實(shí)現(xiàn)起來(lái)十分容易,但是最大的缺點(diǎn)是不能收發(fā)中文短信, PDU模式完全可以解決這個(gè)問題,PDU模式不僅支持中文短信,也能發(fā)送英文短信, PDU模式收發(fā)短信可以使用三種編碼: 7-bit、8-bit和UCS2編碼。 7-bit編碼用于發(fā)送普通的ASCII字符，8-bit編碼通常用于發(fā)送數(shù)據(jù)消息，UCS2編碼用于發(fā)送Unicode字符。我們要實(shí)現(xiàn)中文短信的發(fā)送，所以選擇UCS2，即中文Unicode碼。下面是關(guān)于兩種方式發(fā)送的示例AT指令:
范例：向手機(jī)號(hào)碼13801234567發(fā)送短信“Weather”
（1） TEXT方式
AT+CMGF=1<CR> …………設(shè)置短信發(fā)送方式為TEXT模式
AT+CMGS=”13801234567”<CR> …………向被叫號(hào)碼發(fā)短信
> Weather <CTRL+Z>
（2） PDU方式
AT+CMGF=0<CR> ……………設(shè)置短信發(fā)送方式為PDU模式
AT+CMGS=018<CR> ……………向被叫號(hào)碼發(fā)送PDU的長(zhǎng)度
>0001000D91683108214365F700080459296C14<CTRL+Z>

注：PDU方式中AT＋CMGS命令解釋：
AT＋CMGS=XXX<CR> …XXX表示PDU中TPDU的長(zhǎng)度
>PDU ...輸入PDU信息

0001 ：基本參數(shù) 00 ：消息基準(zhǔn)值TP-MR 0D ：目標(biāo)地址數(shù)字個(gè)數(shù)（十進(jìn)制，不包含91） 91 ：目標(biāo)地址格式 68 ：目標(biāo)地址為中國(guó) 3108214365F7 ：目標(biāo)地址（13801234567） 00 ：協(xié)議標(biāo)示TP-PID 08 ：用戶信息編碼格式TP-DCS（08表示UCS2編碼） 00 ：有效期TP-VP 04 ：用戶信息長(zhǎng)度TP-UDL 59296C14 ：用戶信息（“天氣”）

其中，紅色的數(shù)字（3108214365F7）代表對(duì)方的手機(jī)號(hào)碼，在PDU格式中，手機(jī)號(hào)碼每?jī)晌恍枰獙?duì)調(diào)。比如在上面這個(gè)例子里，對(duì)方的手機(jī)號(hào)碼為13801234567，F(xiàn)用來(lái)補(bǔ)充7后面的空位。藍(lán)色的數(shù)字（59296C14）是短消息內(nèi)容的Unicode碼，這里5929代表“天”6C14代表“氣”。Unicode碼同樣可以用來(lái)表示中一般英文字母和數(shù)字，方法是在英文或數(shù)字的ASCII碼前加00。紫色的數(shù)字（04）代表短消息的長(zhǎng)度，它等于其后所有字符個(gè)數(shù)除以2。黑色的數(shù)字每次發(fā)送短消息時(shí)都是相同的，使用時(shí)可以照抄，但前提是所使用的SIM卡在使用前要用手機(jī)設(shè)置好短消息服務(wù)中心號(hào)碼（+8613800100500）。漢字的Unicode碼可以通過(guò)編碼轉(zhuǎn)換軟件得到。
PDU格式發(fā)送短消息時(shí)，還必須計(jì)算整個(gè)PDU數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度，PDU數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度等于（PDU數(shù)據(jù)包字符數(shù)-2）/2，在上面的例子里：(38-2)/2=18。

2、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
硬件的連接， S7-300CP后接CP340（RS232串口）或CP341（RS232串口），再通過(guò)串口直連線連接CP340或CP341到MD720-3的串口上，MD720-3插一塊SIM卡。直連線的1針到9針對(duì)應(yīng)連接。

圖1、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

3、需要的軟件及硬件

硬件

Component	Qty.	MLFB / Order number	Note
PS307 5A	1	6ES7307-1EA00-0AA0
CPU317-2PN/DP	1	6ES7317-2EJ10-0AB0
CP341	1	6ES7341-1AH01-0AE0
MD720-3	1	6NH9720-3AA00
直連線	1	6ES7901-3CB30-0XA0
SIM card

表1、硬件列表

軟件

Component	No.	MLFB / Order number	Note
STEP 7 5.4 SP4	1	6ES7810-4CC08-0YA5

表2、軟件列表

4、以TEXT的方式發(fā)送SMS
在這里不介紹用自由口編程的方式編寫AT的指令來(lái)發(fā)送SMS，而是采用西門子提供庫(kù)功能塊來(lái)編寫程序。庫(kù)程序的下載鏈接地址如下：26100569

上面庫(kù)程序是壓縮文件，先解壓縮到一個(gè)目錄下，在該目錄下又會(huì)看到3個(gè)壓縮文件，再解壓這三個(gè)壓縮文件，解壓縮后如下圖所示：

圖2、存放目錄

從上圖中，解壓三個(gè)壓縮文件后Sms_bloc;SMS_MD720_Application;Sms_MD720_Simple
Sms_bloc: 包括了使用CP340、CP341、CP442-1收發(fā)短信的庫(kù)功能。
Sms_MD720_Application：包含了用CP341和CP442-1收發(fā)短信的應(yīng)用程序。
Sms_MD720_Simple：包含了一個(gè)用Cp341收發(fā)短信的簡(jiǎn)單應(yīng)用程序
由于三個(gè)文件夾的程序只有Sms_MD720_Simple的程序是完整的，另外兩個(gè)文件夾下的程序由于編者的疏忽，程序不完整，導(dǎo)致無(wú)法正常編譯通過(guò)。所以在本文里我們只能介紹，通過(guò)拷貝Sms_MD720_Simple項(xiàng)目下的功能塊到實(shí)際的項(xiàng)目中來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)送短信的功能。
在新建項(xiàng)目前，需要硬件按照網(wǎng)絡(luò)圖安裝好，并加電。MD720加電后恢復(fù)出廠設(shè)置，讓其工作在終端模式下（在MD720的系統(tǒng)手冊(cè)上介紹如何恢復(fù)出廠設(shè)置，這里不再作詳細(xì)介紹），恢復(fù)后用串口直連線，連接MD720與計(jì)算機(jī)的串口，打開計(jì)算機(jī)的超級(jí)終端程序，打開方式如下圖：

圖3、打開超級(jí)終端

打開后在連接描述的窗口里輸入一個(gè)連接名如下圖：

圖4、輸入連接名

點(diǎn)擊OK后，選擇與計(jì)算機(jī)連接的串口，這里連接的是串口1，所以設(shè)置如下圖：

圖5、選擇COM端口

在上圖點(diǎn)擊OK按鈕后，設(shè)置串口的通訊參數(shù)如下：

圖6、COM口的參數(shù)設(shè)置

點(diǎn)擊OK按鈕后，在出現(xiàn)的串口里先輸入 “+++”后，輸入“AT”檢查與Modem的連接是否正常，若正常則Modem會(huì)返回OK，如下圖：

圖7、測(cè)試與Modem的連接

然后在輸入指令“AT+IRP=9600”修改通訊波特率為9600如下圖所示：

圖8、設(shè)置Modem的波特率

修改成功后，把連接計(jì)算機(jī)上的串口拔下后，把9針口連接到CP341的串口上。

打開Step7 Manger，打開后點(diǎn)擊File菜單下的New…，新建一個(gè)項(xiàng)目，在新建項(xiàng)目的串口里輸入項(xiàng)目SMS_CP341，然后點(diǎn)擊新建，項(xiàng)目的硬件組態(tài)如下圖所示：

圖9、S7-300站的硬件組態(tài)

雙擊CP341-RS232C，打開屬性窗口如下圖：

圖10、CP341的硬件地址設(shè)置

點(diǎn)擊Parameter...，設(shè)置串口的通訊協(xié)議為

圖11、選擇通訊協(xié)議為ASCII

雙擊Protocol協(xié)議包，配置串口通訊的參數(shù)如下圖：

圖12、設(shè)置ASCII的通訊參數(shù)

 

圖13、設(shè)置傳輸?shù)目刂品绞?

 

圖14、設(shè)置接收的緩存區(qū)

配置完硬件后，編譯并下載硬件組態(tài)，然后打開Sms_MD720_Simple項(xiàng)目，并拷貝Sms_MD720_Simple項(xiàng)目下的除OB1功能塊外的所有功能塊到SMS_CP341項(xiàng)目相應(yīng)的目錄下，同時(shí)需要拷貝Source下的源代碼到SMS_CP341項(xiàng)目下的Source目錄下。
拷貝后如下圖：

圖15、拷貝庫(kù)程序到項(xiàng)目下

打開OB1塊，在OB1里調(diào)用FB100，背景數(shù)據(jù)塊為DB100,如下圖所示：

圖16、OB1中調(diào)用短消息功能塊

在CP_ADR中只需輸入CP341的邏輯地址256。輸入后保存程序。編寫OB1后打開DB100數(shù)據(jù)塊如下圖：

圖17、在發(fā)送功能塊的背景數(shù)據(jù)塊中設(shè)置修改CP341的硬件地址

這里SIM卡無(wú)PIN碼，要發(fā)送的信息是“Weather”；發(fā)送的手機(jī)號(hào)為“13801234567”；設(shè)置DB100的參數(shù)如下圖：

圖18、在發(fā)送功能塊的背景數(shù)據(jù)塊中設(shè)置PIN碼、目的手機(jī)號(hào)及信息

修改后保存DB100，并下載所有的程序塊到CPU中。下載后打開打開變量監(jiān)控表并在線監(jiān)控，如下圖：

圖19、通過(guò)變量監(jiān)控表觸發(fā)信息發(fā)送

在變量監(jiān)控表里先置位”SMS”.b_init，然后在置位”SMS”.SEND,等待一會(huì)兒，可以看到變量監(jiān)控表里的”SMS”.n_status當(dāng)置位”SMS”.b_init時(shí)會(huì)從1002變成201，然后當(dāng)置位”SMS”.SEND時(shí)會(huì)從201變成202、204、206，過(guò)一會(huì)兒又回到201的值，這樣接可以再目的手機(jī)上接收到“Weather”的短信。
上面的調(diào)試步驟只是從功能上實(shí)現(xiàn)了發(fā)短信的功能，要實(shí)現(xiàn)收發(fā)多條信息到多個(gè)多個(gè)手機(jī)，可以參考Sms_MD720_Application和Sms_MD720_Simple下的編程思路開發(fā)適合自己應(yīng)用的程序。

注意：如果例子項(xiàng)目文件打不開，請(qǐng)把計(jì)算機(jī)的語(yǔ)言設(shè)置為德語(yǔ)。

5、以PDU的方式發(fā)送中文SMS
要發(fā)送中文短信，需要安裝Step7 SCL編程語(yǔ)言包，發(fā)送短信庫(kù)功能塊是由FB100來(lái)完成的，F(xiàn)B100是由SCL語(yǔ)言編寫，要想使其能發(fā)送中文的短信，那么就需要用SCL語(yǔ)言修改FB100功能塊。修改方式如下：
在發(fā)送文本方式步驟的基礎(chǔ)上，用SCL語(yǔ)言打開SMS_CP341項(xiàng)目下目錄Source下的SMS_Send源代碼，如下圖：

圖20、打開發(fā)送功能塊的源文件

打開后如下圖：

圖21、SCL編輯器打開后的源文件

修改源程序代碼MD720_SMS_Textmode := '$R$LAT+CMGF=1$R'為MD720_SMS_Textmode := '$R$LAT+CMGF=0$R'如下圖所示：

圖22、修改短信的發(fā)送模式為PDU模式

str_outbox := SMS_Textmode_Attr；改為str_outbox :=MD720_SMS_Textmode;如下圖：

圖23、修改程序中的發(fā)送模式

修改后，點(diǎn)擊File下Save，然后再點(diǎn)擊File下的Complie，如下圖：

圖24、重新編譯修改后的程序

關(guān)閉SCl編輯窗口，若發(fā)送的目的手機(jī)號(hào)為13801234567發(fā)送的內(nèi)容為“天氣”打開DB100，修改發(fā)送參數(shù)如下圖：

圖25、修改為PDU模式下的信息格式