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<CR> …………设置短信发送方式为TEXT模式
AT+CMGS=”13801234567”<CR> …………向被叫号码发短信
> Weather <CTRL+Z>
（2） PDU方式
AT+CMGF=0<CR> ……………设置短信发送方式为PDU模式
AT+CMGS=018<CR> ……………向被叫号码发送PDU的长度
>0001000D91683108214365F700080459296C14<CTRL+Z>

注：PDU方式中AT＋CMGS命令解释：
AT＋CMGS=XXX<CR> …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

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
直连线	1	6ES7901-3CB30-0XA0
SIM card

表1、硬件列表

软件

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

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

组态注意事项：
SIMATIC S7-300 系列工业以太网 CP 模块在硬件接口和包括数量框架在内的通信功能方面有所区别。

具体区别如下表所示：

 IE_CP_S7300.pdf ( 14 KB )

不同协议的描述： 

ISO 传输协议：
ISO 传输连接用于 S7 站之间的数据交换以及与 PC 站，S5 站和第三方系统之间的通信。   

ISO 传输连接的属性： 

• 站间的通信是基于 MAC 地址的。 
• 使用数据块的数据传输适用于最大 8 Kbytes 的数据。 
• 可使用 “SEND/RECEIVE”和“FETCH/WRITE” 服务实现数据传输。 
• 数据接收由对方通过 ISO 参考模型第 4 层进行确认。 
• 数据无法通过路由器传递。(ISO 不支持路由，因为此协议是基于 MAC 地址而不是 IP 地址。)

ISO-on-TCP 协议：
ISO-on-TCP 连接用于 S7 站之间的数据交换以及与 PC 站，S5 站和第三方系统之间的通信。 

ISO-on-TCP 连接的属性：

• 站间通信是基于 IP 地址的。 
• 使用数据块的数据传输适用于最大 8 Kbytes 的数据。 
• 可使用 “SEND/RECEIVE”和“FETCH/WRITE” 服务实现数据传输。 
• 数据接收由对方通过 ISO 参考模型第 4 层进行确认。
• 数据可以通过路由器(有路由功能的协议)传递。
• 符合 TCP/IP 标准的 RFC1006 扩展与 ISO 参考模型的第 4 层相一致。关于 RFC 1006 协议扩展的更多信息可参见条目号：15048962。 

TCP/IP 协议：
通过配置 TCP 连接实现站间(包括第三方的站)的数据交换。 

TCP 连接属性： 

• 符合 TCP/IP 标准。 
• 使用数据块的数据传输适用于最大 8 Kbytes 的数据。 
• 可使用 “SEND/RECEIVE”和“FETCH/WRITE” 服务实现数据传输。 
• 操作系统中已存在的 TCP/IP 实现通常可用在 PC 上。 
• 数据可以通过路由器(有路由功能的协议)传递。

UDP 协议：
通过 UDP 连接的配置实现两个站之间的数据交换。 

UDP 连接属性 

• UDP 协议。  
• 两个节点 (一个 2048 字节的数据块被分为 2 个包 (MaxTpduSize =1496)) 之间相关数据块的不可靠传输。 
• 支持组播。 
  通过建立组播环，组播允许站组一起接受信息和发送信息到这个组。 
• 通过 “SEND/RECEIVE”服务进行数据传输。  
• 数据可以通过路由器(有路由功能的协议)传递。

S7 通信：
通过 S7 连接的配置实现 S7 站和 PC 站之间的数据交换。 

S7 连接属性：

• 该连接可用于所有 S7 / M7 设备。 
• 可用于所有子网 (MPI，PROFIBUS，工业以太网)。
• 通过工业以太网的 S7 通信是基于 ISO 传输协议和 ISO-on-TCP 协议。 
• SIMATIC S7/M7-300/400 站之间数据的可靠传输 (使用 “BSEND/BRCV”或 “PUT/GET” SFBs)。
• 高速，不可靠数据传输取决于对方与时间相关的操作(使用“USEND/URECV” SFB)。
• 在通过 SFBs “BSEND/BRCV”和“PUT/GET”进行可靠数据传输的情况下，对方的数据传输通过 ISO 参考模型的第 7 层进行确认。
• 在通过“USEND/URCV” FB的高速、不可靠数据传输的情况下，数据传输不在第7层确认。 

IT 通信： 

• E-mail 功能：
  S7 站可以发送事件触发邮件。通常邮件包括发件栏，接收栏，标题栏和正文几个部分。二进位的数据也可以添加到正文的结尾部分。一封邮件的最大长度为 8192 字节，包括所有以上定义的栏。 
• HTTP / HTTPS 功能：
  CPs 具有 web 服务器。其他的如 JavaBeans 同样可用于提供和查看带有 S7 变量的 HTML 页。JAVA 编写的应用程序可通过 JavaBeans 使用 HTTP 协议访问 S7 变量。  
• FTP / FTPS  功能 (作为服务器和客户端)： 
  FTP 服务器功能可用来保存 CP 文件系统中的文件 (HTML 页，映像文件，...) 。也可以直接从数据块中 直接读出值或通过文件直接把值写到数据块中。 
  作为 FTP 客户端，IE CP 与 FTP 服务器建立连接，用于保存或取回存在于 FTP 服务器文件中的数据。
  使用  CP343-1 GX31 时，可使能通过FTPS协议的加密数据传输。
• 网页诊断
  多方面信息，如诊断缓冲区和连接状态等都可通过 HTTP / HTTPS 从 CP 中读取。

IP 访问保护 (IP-ACL)
IP访问保护允许用户限制在通过本地S7 站上的CP到指定IP地址的通信伙伴间的通信

IP 组态
此外，连接组态既可通过STEP 7，也可在用户程序的块接口(FB55: "IP_CONFIG")分配给CP。
注：不适用于S7 连接

PG/OP 通信：
通过以太网用 STEP 7 编程和组态 S7 站。编程设备连接到以太网。 

• S7 路由：
  从 STEP 7 V5.0 SP3 HF3 开始，PG/PC 可以跨越网络实现 S7 站的在线功能，例如，下载用户数据或硬件组态，或者执行测试和诊断功能。在网络中的任何位置都可以连接 PG 并且可以在线连接到网关到达的任何站点。在项目编译时 ，路由数据就由 STEP 7 中的 S7 项目网络组态自动生成并且存储于系统数据 SDB999 中。必须在 STEP 7 项目中组态位于开始设备和PLC之间的所有站点。

SNMP (Simple Network Management Protocol，简单网络管理协议)
SNMP 代理
CP支持通过SNMP Version V1 上的数据查询。这里，它提供了符合标准 MIB II, LLDP MIB, 自动化系统MIB 和 MRP 监视 MIB的指定MIB对象的内容。

当安全使能时，CP343-1 GX31 支持SNMPv3 的网络分析功能的安全传输。

PROFINET 通信：
PROFINET 是 PROFIBUS 用户组织 (PNO) 使用的标准，它定义了跨制造商通信和工程模型。   

• PROFINET IO
  PROFINET IO 系统有如下设备的分布式配置：

• PROFINET 控制器
  PROFINET IO 控制器就是可以对自动化任务进行控制的控制系统 (PLC, PC)。 
• PROFINET 设备
  PROFINET IO 设备是指可以被 PROFINET IO 控制器所监视和控制的现场设备。一个 PROFINET IO 设备由多个模块和子模块组成 (例如 ET200S)。

• PROFINET CBA
  一个 PROFINET CBA 系统由不同的自动化组件组成的。一个组件包括所有的机械、电气和 IT 变量。组件可能已由常规的编程工具创建，如 STEP 7。 PROFINET 组件描述(PCD) 文件的格式为 XML。 一个规划工具装载这些描述文件，并允许创建各个组件之间的逻辑连接，从而达到创建一个工厂布局的目的。

时间同步
工业以太网上的时间同步按照以下可组态的处理方法。

• SIMATIC 处理方法
  CP接收MMS时间消息，并同步它的本地时间。用户可选择是否将时间传递给CPU。此外，可传递方向决定。
• NTP 处理方法 (Network Time Protocol，网络时间协议)
  CP每隔一定时间传输时间查询命令给NTP服务器来同步它的本地时间。此外，时间信号可自动地被传递到S7站的CPU，从而同步整个S7站的时间。
  当使能安全时，CP343-1 GX31 支持NTP协议（安全）用于安全的时间同步。

描述
在S7-300 CPU 中通过调用 "RDSYSST" 指令可以读取 IP 地址。 通过 "RDSYSST" 指令可读取部件列表或系统状态列表的部件目录(SSL 或德语的 SZL)。 通过 SSL ID 和 INDEX 指定部件列表或部件列表中一个对象的部件列表目录及类型或者数量。使用SSL ID = 37 (hex) 和 INDEX = 0 (hex) 来读取 S7-300 CPU 的 IP 地址。

图. 01

"RDSYSST" 指令的输入/输出
表 01  "RDSYSST" 指令的输入参数.
  

参数	数据类型	描述
REQ	BOOL	REQ=1: 触发执行
SSL_ID	WORD	将要读取的系统状态列表或部分列表的ID号 SSL_ID=w#16#37: 读取 S7-300 CPU 的 IP 地址
INDEX	WORD	部分列表中对象的类型或编号 INDEX=w#16#0: 读取 S7-300 CPU 的 IP 地址

表 01 

表 02 "RDSYSST"指令的输出参数
 

参数	数据类型	描述
RET_VAL	INT	如果执行中程序出错，RET_VAL 参数会返回故障代码。
BUSY	BOOL	TRUE：读指令尚未执行完毕。
SZL_HEADER	STRUCT	SZL_HEADER 是个结构体。详细结构介绍在"SZL_HEADER 结构体".
DR	ANY	读取SSL的部件列表或SSL部件列表的目录的目标区域。

表 02 

SZL_HEADER 结构体
SZL_Header 输出是按照以下结构定义的一个结构体：

SZL_HEADER:          STRUCT
            LENTHDR:    WORD
            N_DR:            WORD
END_STRUCT

LENTHDR 是SSL 部件列表或 SSL 部件目录的数据记录长度。

• 如果仅读取了SSL部件列表的头信息，N_DR 包含了相关可用的数据记录的数量。
• 否则 N_DR 包含已传送到目标数据区的数据记录数量。

SSL 部件列表的目标区域或读取 SSL 部件列表的目录
本例中读取SSL 部件列表并保存在数据块 DB2 "SZL_VALUE" 的起始地址 0 中。 S7-300 CPU 的 IP 地址由 4 个字节构成，以16进制字节形式存储在 DB2 "SZL_VALUE" 的起始地址 2 中。

图. 02

如果你已经读取到 CPU 的 IP 地址，可在程序中评估。在本例中，IP 地址按照十进制数据保存在数据块 DB1 “DATA”的起始地址 8 中。

图. 03

图. 04

图. 05

图. 06

图. 07

下载
该下载包含项目 "Read_IP_Address.zip".
拷贝 "Read_IP_Address.zip" 文件到一个单独的文件夹然后双击，之后使用 STEP 7 打开。