西门子S7-300 PLC通过MD720-3发送短消息

1、SMS基础知识介绍
SMS（Short Messaging Service）是最早的短消息业务，也是现在普及率最高的一种短消息业务。目前，这种短消息的长度被限定在140字节之内，这些字节可以是文本的。SMS以简单方便的使用功能受到大众的欢迎，却始终是属于第一代的无线数据服务，在内容和应用方面存在技术标准的限制。
　　一个SMS消息最长可包括 160个字符（偶数二进制）。
　　SMS是一种存储和转发服务。也就是说，短消息并不是直接从发送人发送到接收人，而始终通过SMS中心进行转发的。如果接收人处于未连接状态（可能电话已关闭），则消息将在接收人再次连接时发送。
SMS具有消息发送确认的功能。这意味着
SMS与寻呼不同，用户不是简单地发出短消息然后相信消息已发送成功；而是短消息发送人可以收到返回消息，通知他们短消息是否已经发送成功。
　　SMS 消息的发送和接收可以和 GSM 语音同步进行。
　　SMS 消息按消息收费，因此要比通过基于 IP 的网络（例如，使用 GPRS [通用分组无线业务]）发送的数据昂贵得多（每字节）。
　　要使用 SMS，用户需要预订支持 SMS 的移动网络，并且必须为该用户启用 SMS 的使用。用户需要有发送短消息或接收短消息的目的地。该目的地通常是其他的移动电话，但也可以是服务器。最后，用户还需要有支持 SMS 的移动电话，并需要了解如何使用其特定型号的移动电话发送或阅读短消息。
SMS发送的模式分有两种：Text模式和PDU模式.
使用Text模式收发短信代码简单,实现起来十分容易,但是最大的缺点是不能收发中文短信, PDU模式完全可以解决这个问题,PDU模式不仅支持中文短信,也能发送英文短信, PDU模式收发短信可以使用三种编码: 7-bit、8-bit和UCS2编码。 7-bit编码用于发送普通的ASCII字符，8-bit编码通常用于发送数据消息，UCS2编码用于发送Unicode字符。我们要实现中文短信的发送，所以选择UCS2，即中文Unicode码。下面是关于两种方式发送的示例AT指令:
范例：向手机号码13801234567发送短信“Weather”
（1） TEXT方式
AT CMGF=1 …………设置短信发送方式为TEXT模式
AT CMGS=”13801234567” …………向被叫号码发短信
> Weather
（2） PDU方式
AT CMGF=0 ……………设置短信发送方式为PDU模式
AT CMGS=018 ……………向被叫号码发送PDU的长度
>0001000D91683108214365F700080459296C14

注：PDU方式中AT＋CMGS命令解释：
AT＋CMGS=XXX …XXX表示PDU中TPDU的长度
>PDU ...输入PDU信息

0001 ：基本参数 00 ：消息基准值TP-MR 0D ：目标地址数字个数（十进制，不包含91） 91 ：目标地址格式 68 ：目标地址为中国 3108214365F7 ：目标地址（13801234567） 00 ：协议标示TP-PID 08 ：用户信息编码格式TP-dcs（08表示UCS2编码） 00 ：有效期TP-VP 04 ：用户信息长度TP-UDL 59296C14 ：用户信息（“天气”）

其中，红色的数字（3108214365F7）代表对方的手机号码，在PDU格式中，手机号码每两位需要对调。比如在上面这个例子里，对方的手机号码为13801234567，F用来补充7后面的空位。蓝色的数字（59296C14）是短消息内容的Unicode码，这里5929代表“天”6C14代表“气”。Unicode码同样可以用来表示中一般英文字母和数字，方法是在英文或数字的ASCII码前加00。紫色的数字（04）代表短消息的长度，它等于其后所有字符个数除以2。黑色的数字每次发送短消息时都是相同的，使用时可以照抄，但前提是所使用的SIM卡在使用前要用手机设置好短消息服务中心号码（ 8613800100500）。汉字的Unicode码可以通过编码转换软件得到。
PDU格式发送短消息时，还必须计算整个PDU数据包的长度，PDU数据包的长度等于（PDU数据包字符数-2）/2，在上面的例子里：(38-2)/2=18。

2、网络结构图
硬件的连接， S7-300CP后接CP340（RS232串口）或CP341（RS232串口），再通过串口直连线连接CP340或CP341到MD720-3的串口上，MD720-3插一块SIM卡。直连线的1针到9针对应连接。

图1、网络结构图

3、需要的软件及硬件

硬件

表1、硬件列表

软件

表2、软件列表

4、以TEXT的方式发送SMS
在这里不介绍用自由口编程的方式编写AT的指令来发送SMS，而是采用西门子提供库功能块来编写程序。库程序的下载链接地址如下：26100569

上面库程序是压缩文件，先解压缩到一个目录下，在该目录下又会看到3个压缩文件，再解压这三个压缩文件，解压缩后如下图所示：

图2、存放目录

从上图中，解压三个压缩文件后Sms_bloc;SMS_MD720_Application;Sms_MD720_Simple
Sms_bloc: 包括了使用CP340、CP341、CP442-1收发短信的库功能。
Sms_MD720_Application：包含了用CP341和CP442-1收发短信的应用程序。
Sms_MD720_Simple：包含了一个用Cp341收发短信的简单应用程序
由于三个文件夹的程序只有Sms_MD720_Simple的程序是完整的，另外两个文件夹下的程序由于编者的疏忽，程序不完整，导致无法正常编译通过。所以在本文里我们只能介绍，通过拷贝Sms_MD720_Simple项目下的功能块到实际的项目中来实现发送短信的功能。
在新建项目前，需要硬件按照网络图安装好，并加电。MD720加电后恢复出厂设置，让其工作在终端模式下（在MD720的系统手册上介绍如何恢复出厂设置，这里不再作详细介绍），恢复后用串口直连线，连接MD720与计算机的串口，打开计算机的超级终端程序，打开方式如下图：

图3、打开超级终端

打开后在连接描述的窗口里输入一个连接名如下图：

图4、输入连接名

点击OK后，选择与计算机连接的串口，这里连接的是串口1，所以设置如下图：

图5、选择COM端口

在上图点击OK按钮后，设置串口的通讯参数如下：

图6、COM口的参数设置

点击OK按钮后，在出现的串口里先输入 “ ”后，输入“AT”检查与Modem的连接是否正常，若正常则Modem会返回OK，如下图：

图7、测试与Modem的连接

然后在输入指令“AT IRP=9600”修改通讯波特率为9600如下图所示：

图8、设置Modem的波特率

修改成功后，把连接计算机上的串口拔下后，把9针口连接到CP341的串口上。

打开Step7 Manger，打开后点击File菜单下的New…，新建一个项目，在新建项目的串口里输入项目SMS_CP341，然后点击新建，项目的硬件组态如下图所示：

图9、S7-300站的硬件组态

双击CP341-RS232C，打开属性窗口如下图：

图10、CP341的硬件地址设置

点击Parameter...，设置串口的通讯协议为

图11、选择通讯协议为ASCII

双击Protocol协议包，配置串口通讯的参数如下图：

图12、设置ASCII的通讯参数

图13、设置传输的控制方式

图14、设置接收的缓存区

配置完硬件后，编译并下载硬件组态，然后打开Sms_MD720_Simple项目，并拷贝Sms_MD720_Simple项目下的除OB1功能块外的所有功能块到SMS_CP341项目相应的目录下，同时需要拷贝Source下的源代码到SMS_CP341项目下的Source目录下。
拷贝后如下图：

图15、拷贝库程序到项目下

打开OB1块，在OB1里调用FB100，背景数据块为DB100,如下图所示：

图16、OB1中调用短消息功能块

在CP_ADR中只需输入CP341的逻辑地址256。输入后保存程序。编写OB1后打开DB100数据块如下图：

图17、在发送功能块的背景数据块中设置修改CP341的硬件地址

这里SIM卡无PIN码，要发送的信息是“Weather”；发送的手机号为“13801234567”；设置DB100的参数如下图：

图18、在发送功能块的背景数据块中设置PIN码、目的手机号及信息

修改后保存DB100，并下载所有的程序块到CPU中。下载后打开打开变量监控表并在线监控，如下图：

图19、通过变量监控表触发信息发送

在变量监控表里先置位”SMS”.b_init，然后在置位”SMS”.SEND,等待一会儿，可以看到变量监控表里的”SMS”.n_status当置位”SMS”.b_init时会从1002变成201，然后当置位”SMS”.SEND时会从201变成202、204、206，过一会儿又回到201的值，这样接可以再目的手机上接收到“Weather”的短信。
上面的调试步骤只是从功能上实现了发短信的功能，要实现收发多条信息到多个多个手机，可以参考Sms_MD720_Application和Sms_MD720_Simple下的编程思路开发适合自己应用的程序。

注意：如果例子项目文件打不开，请把计算机的语言设置为德语。

5、以PDU的方式发送中文SMS
要发送中文短信，需要安装Step7 SCL编程语言包，发送短信库功能块是由FB100来完成的，FB100是由SCL语言编写，要想使其能发送中文的短信，那么就需要用SCL语言修改FB100功能块。修改方式如下：
在发送文本方式步骤的基础上，用SCL语言打开SMS_CP341项目下目录Source下的SMS_Send源代码，如下图：

图20、打开发送功能块的源文件

打开后如下图：

图21、SCL编辑器打开后的源文件

修改源程序代码MD720_SMS_Textmode := '$R$LAT CMGF=1$R'为MD720_SMS_Textmode := '$R$LAT CMGF=0$R'如下图所示：

图22、修改短信的发送模式为PDU模式

str_outbox := SMS_Textmode_Attr；改为str_outbox :=MD720_SMS_Textmode;如下图：

图23、修改程序中的发送模式

修改后，点击File下Save，然后再点击File下的Complie，如下图：

图24、重新编译修改后的程序

关闭SCl编辑窗口，若发送的目的手机号为13801234567发送的内容为“天气”打开DB100，修改发送参数如下图：

图25、修改为PDU模式下的信息格式

其中5929为PDU码的“天”；6C14为PDU码的“气。
修改后下载FB100和DB100功能块到CPU。打开变量监控表，在变量监控表里先置位”SMS”.b_init，然后在置位”SMS”.SEND,等待一会儿，可以看到变量监控表里的”SMS”.n_status当置位”SMS”.b_init时会从1002变成201，然后当置位”SMS”.SEND时会从201变成202、204、206，过一会儿又回到201的值，这样接可以再目的手机上接收到“天气”短信。
前面介绍用CP341发送短信，若用CP340发送短信，则需要修改库程序中。因为修改比较繁琐，这里就不再作介绍，若有需求。可通过热线联系西门子技术与支持。