西門子EMAE08模塊哪里有賣

6ES7288-3AE08-0AA0

SIMATIC S7-200SMART, ANALOG INPUT SM AI08, 8 AI; 0...10V,0...5V, +/-5V, +/-2.5V OR 0/4-20 MA; 11 BIT + SIGN (12 BIT ADC)

SIEMENS西門子上海朕鋅電氣設(shè)備有限公司

：鄭鑫 ：

：www.zhenxindianqi。。ｃｎ

工作 （同步）

1. 概述
在現(xiàn)場應(yīng)用中，很多儀表和設(shè)備僅支持Modbus RTU的通訊協(xié)議，第三方儀表可以做Modbus主站或從站，西門子的通訊模塊CP341 / CP441-2 通過Dongle（硬件狗）可以擴(kuò)展該協(xié)議，S7-200 集成的口可以支持自由口通訊，通過指令庫也可以方便的實現(xiàn)Modbus RTU通訊。本文以S7-200作為Modbus 主站，CP341作為Modbus 從站，實現(xiàn)Modbus RTU通訊，闡述兩者在通訊方面的設(shè)置和注意事項。

2. 軟件環(huán)境

2.1 STEP7 V5.4 SP4
用于編寫 S7-300/400程序，此軟件需要從西門子購買，本文檔中的300的程序是使用Step7 V5.4 SP4的軟件編寫。

2.2 CP PTP Param V5.1 SP11
串行通訊模板的驅(qū)動程序，安裝此驅(qū)動后才能對PtP模板進(jìn)行參數(shù)配置，并在Step7中集成通訊編程需要使用的功能塊。此驅(qū)動隨購買模板一起提供，也可以從以下的鏈接下載：27013524

2.3 CP PTP Modbus Slave V3.1 SP7
CP341或CP441-2用于Modbus從站時，需要安裝此驅(qū)動協(xié)議，但安裝之前必須先安裝PtP Driver，此驅(qū)動可以在購買Modbus Dongle時選擇購買，也可以從以下的鏈接下載：27774276

2.4 STEP7 Micro/WIN V4.0 SP6
用于S7-200編程的軟件，本文檔中的200的程序是使用Step7 Micro/win 的軟件編寫。此軟件可以從西門子下載中心免費下載，也可以從以下的鏈接下載。
http://www.ad.siemens.com.cn/download  自動化系統(tǒng)>>S7-200>>軟件，文檔編號S0002。

2.5 Toolbox_V32-STEP 7-Micro WIN 32 Instruction Library
S7-200實現(xiàn)Modbus RTU功能，可以使用Modbus的指令庫，要使用西門子的標(biāo)準(zhǔn)指令庫，必須先安裝指令庫的軟件包 Instruction Library，安裝后，可以在Step 7-Micro/WIN軟件的庫中找到Modbus相關(guān)的指令，該軟件包可以從以下的鏈接下載。http://www.ad.siemens.com.cn/download  自動化系統(tǒng)>>S7-200>>軟件，文檔編號S0010。

3. 硬件列表和接線

3.1 硬件列表

表1 硬件設(shè)備

3.2 硬件接線

3.2.1 接口定義
S7-200的通訊口為RS485物理口（9針口），CP341是RS422/485的接口類型（15針口），兩種設(shè)備的接口引腳的示意圖如下所示，更詳細(xì)的信息可以參考CP341及S7-200通信接口的手冊。

圖1 S7-200 CPU通信口引腳定義

圖2 S7-300 CP341 RS422/485 通訊口引腳定義

3.2.2 接線示意圖

圖3 硬件結(jié)構(gòu)和接線示意圖

4. 組態(tài)設(shè)置和編程

4.1 S7-200做Modbus主站的設(shè)置
S7-200 CPU上的通信口在電氣上是標(biāo)準(zhǔn)的RS-485半雙工串行通信口，此串行字符通信的格式：1個起始位；7/8位數(shù)據(jù)位；1位奇/偶/無校驗；1停止位。通信波特率可以設(shè)置為1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600或112500，符合這些格式的串行通訊設(shè)備可以和S7-200進(jìn)行自由口通訊，Modbus RTU指令庫就是使用自由口編程實現(xiàn)的。

4.1.1 Modbus RTU主站庫

使用Modbus 主站指令庫時需要注意的幾點：

• 需要S7-200的編程軟件是 Micro/WIN V4.0 SP5及以上版本；
• Modbus RTU 主站庫對CPU的版本有要求，CPU 的版本必須為 2.00 或者 2.01（即訂貨號為 6ES721*－***23-0BA*）；
• Modbus主站可讀/寫的zui大數(shù)據(jù)量為120個字（指每一個 MBUS_MSG 指令）；
• Modbus 主站庫支持Port0和Port1（從站庫只支持Port0口），本例中用Port0；
• 使用Modbus 庫時必須對庫存儲區(qū)進(jìn)行分配，見下圖設(shè)置，而且分配的空間不能和程序中其它空間沖突，否則編譯調(diào)用會報錯。

圖4 庫存儲區(qū)設(shè)置

• Modbus主站庫支持的功能碼和地址對應(yīng)關(guān)系：
   

  Modbus 地址	讀 / 寫	Modbus 從站須支持的功能
  00001~09999	讀	功能1：讀輸出點
  數(shù)字量輸出	寫	功能5：寫單個輸出點
  		功能15：寫多個輸出點
  10001~19999	讀	功能2：讀輸入點
  數(shù)字量輸入
  30001~39999	讀	功能4：讀輸入寄存器
  輸入寄存器
  40001~49999	讀	功能3：讀保持寄存器
  保持寄存器	寫	功能6：寫單個寄存器
  		功能16：寫多個寄存器

  表2需要從站支持的功能

4.1.2 S7-200 Modbus主站編程
編程時，使用SM0.0調(diào)用MBUS_CTRL完成主站的參數(shù)初始化，詳細(xì)見下表，參數(shù)的說明也可以從子程序的局部變量表中找到。

圖5 Modbus RTU 主站初始化

圖中各參數(shù)含義如下

表3

調(diào)用 Modbus RTU 主站讀寫子程序MBUS_MSG，發(fā)送一個Modbus 請求。

圖6 調(diào)用Modbus RTU 主站讀寫子程序

圖中各參數(shù)含義如下

表4

從上圖中可見，S7-200作為Modbus RTU主站，波特率9.6Kb/s，偶校驗，連接從站的站地址是3，數(shù)據(jù)存儲區(qū)為VB2000開始的區(qū)域。

4.2 CP341 做Modbus 從站的硬件組態(tài)

4.2.1 硬件組態(tài)

圖7 S7-300側(cè)硬件組態(tài)

4.2.2 設(shè)置Modbus參數(shù)

圖8 消息楨字符結(jié)構(gòu)

按照上述操作設(shè)置參數(shù)，從上圖可以看出，本例中的傳輸波特率9.6Kb/s，1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，偶校驗位，1位停止位，從站站地址是3，主從通訊設(shè)備的字符幀格式和波特率等參數(shù)設(shè)置需要*。

圖9 RS422/485 接口組態(tài)

RS422/485接口只能一個有效，接口的選擇只需要組態(tài)而不需要在硬件上短接。

4.2.3 Modbus驅(qū)動的下載
當(dāng)配置好Modbus通信的參數(shù)后，保存前需要向CP341下載Modbus Slave的驅(qū)動，一旦下載完成后無需再次下載。
需要注意的是，在下載驅(qū)動時（可以在無Dongle情況下下載），需要將CPU停機，然后下載，操作過程如下所示。

圖10 下載Dongle時，需要CPU停機

圖11 從站驅(qū)動下載后結(jié)果

4.2.4 CP341做Modbus從站的編程
從Step7 軟件下的EXAMPLE目錄中，找到項目名“zXX21_05_PtP_Com_MODSL”的項目，打開，然后將Modbus通訊模塊FB80傳遞到用戶項目中，打開路徑如下所示。

圖12 Modbus Slave 例程打開路徑

OB1中調(diào)用FB80編程如下：

圖13 FB80程序塊調(diào)用

CP卡初始化正常后，CP_START，CP_START_FM和CP_START_OK為1信號，否則CP_START_ERROR為1，同時可以從ERROR_NR察看錯誤信息，也可以在硬件組態(tài)中在線后的CP341的診斷緩沖區(qū)察看詳細(xì)的錯誤信息，錯誤信息對照和處理方式可以參考
《S7-300以用于PtP CP Modbus 協(xié)議RTU格式S7的可裝載驅(qū)動程序為從站》的手冊。

FB80的各參數(shù)含義如下

表5

5. 通訊測試
Modbus RTU格式通信協(xié)議是以主從的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，在傳輸?shù)倪^程中主站是主動方，即主站發(fā)送數(shù)據(jù)請求報文到從站，從站返回響應(yīng)報文。Modbus 系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換是通過功能碼來控制的，以下對現(xiàn)場常用的功能碼進(jìn)行分類測試，關(guān)于功能碼的詳細(xì)信息請參考手冊。

5.1 FC01/05/15功能碼
CP341從站的通訊區(qū)域配置

圖14 FC01/05/15 參數(shù)組態(tài)界面

FC01、FC05、FC15對應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)為位輸出，數(shù)據(jù)的傳遞以位為單位，可以讀寫操作，用戶地址區(qū)為0xxxx，Modbus地址在信息傳遞中從0開始。如上圖，左邊為信息傳遞地址（地址區(qū)不能沖突），右邊對應(yīng)的是S7-300的數(shù)據(jù)區(qū)。例如左邊信息傳遞地址從0 ~ 7對應(yīng)用戶地址區(qū)為00001 ~ 00008，對應(yīng)S7-300的M10.0 ~ M10.7，并且以此為例說明FC01功能碼的通訊。
S7-200主站程序調(diào)用

圖15 功能碼FC01使用

S7-200主站，用功能碼FC01讀取從站8點數(shù)字量輸出，接收的數(shù)據(jù)存放在VB2000開始的區(qū)域，測試截圖結(jié)果如下。

圖16 FC01功能碼數(shù)據(jù)交換

5.2 FC02功能碼
CP341從站的通訊區(qū)域配置

圖17 FC02 參數(shù)組態(tài)界面

FC02對應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)為位輸出，數(shù)據(jù)的傳遞以位為單位，只讀操作，用戶地址區(qū)為1xxxx，Modbus地址在信息傳遞中從0開始，如上圖，左邊為信息傳遞地址（地址區(qū)不能沖突），右邊對應(yīng)的是S7-300的數(shù)據(jù)區(qū)。例如左邊信息傳遞地址從0 ~ 7對應(yīng)用戶地址區(qū)為10001 ~ 10008，對應(yīng)S7-300的M20.0 ~ M20.7，并且以此為例說明FC02功能碼的通訊。
S7-200主站程序調(diào)用

圖18 功能碼FC02使用

S7-200主站，用功能碼FC02讀取從站8點數(shù)字量輸入，接收的數(shù)據(jù)存放在VB2000開始的區(qū)域，測試截圖結(jié)果如下。

圖19 FC02功能碼數(shù)據(jù)交換

5.3 FC03/06/16 功能碼
CP341從站的通訊區(qū)域配置

圖20 FC03/06/16參數(shù)組態(tài)界面

FC03/06/16 對應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)為寄存器，數(shù)據(jù)的傳遞以字為單位，可以讀寫操作，用戶地址區(qū)為4xxxx，Modbus地址在信息傳遞中從0開始。如上圖，左邊為信息傳遞地址，右邊對應(yīng)的是S7-300的數(shù)據(jù)區(qū)，左邊傳輸?shù)刂凡豢筛?，右邊只對?yīng)一個數(shù)據(jù)區(qū)。例如用戶地址
區(qū)為40001 ~ 40004，對應(yīng)S7-300數(shù)據(jù)區(qū)為DB1.DBW0 ~ DB1.DBW6，并且以此為例說明
FC03功能碼的通訊。
S7-200主站程序調(diào)用

圖21功能碼FC03使用

S7-200主站，用功能碼FC03讀取從站4個字寄存器，接收的數(shù)據(jù)存放在VB2000開始的區(qū)域，測試截圖結(jié)果如下。

圖22 FC03功能碼數(shù)據(jù)交換

5.4 FC04 功能碼
CP341從站的通訊區(qū)域配置

圖23 FC04參數(shù)組態(tài)界面

FC04對應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)為寄存器輸入，數(shù)據(jù)的傳遞也以字為單位，只讀操作，用戶地址區(qū)3xxxx，Modbus地址在信息傳送中從0開始。如上圖，左邊為信息傳遞地址，右邊對應(yīng)的是S7-300的數(shù)據(jù)區(qū)，左邊傳輸?shù)刂凡豢筛?，右邊只對?yīng)一個數(shù)據(jù)區(qū)。例如用戶地址區(qū)為30001 ~ 30004，對應(yīng)S7-300數(shù)據(jù)區(qū)為DB1.DBW0 ~ DB1.DBW6，并且以此為例說明FC04功能碼的通訊。
S7-200主站程序調(diào)用

圖24功能碼FC04使用

S7-200主站，用功能碼FC04讀取從站4個字輸入寄存器，接收的數(shù)據(jù)存放在VB2000開始的區(qū)域，測試截圖結(jié)果如下。

圖25 FC04功能碼數(shù)據(jù)交換

5.5 Limits 欄

圖26 Limits 參數(shù)組態(tài)界面西門子EMAE08模塊哪里有賣

對于寫功能碼FC05、06、15、16，可以禁用或限制訪問相關(guān)S7-300存儲區(qū)，即使用這些功能碼時，S7-300存儲區(qū)需要在設(shè)定的zui小和zui大的范圍之間，如果訪問的區(qū)域超出這個范圍，則訪問會被拒絕，同時輸出報錯誤信息。

6. 總結(jié)
本文檔以S7-200為主站和CP341為從站簡單介紹了Modbus RTU通訊，關(guān)于通訊的組態(tài)設(shè)置，編程以及常用功能碼的使用，其具體的使用可以作為西門子串行通訊模塊與第三方的儀表、設(shè)備等進(jìn)行串行通信的參考。

1.S7-200和S7-300進(jìn)行MPI通信
S7-200 PLC與S7-300 PLC之間采用MPI通訊方式時，S7-200 PLC中不需要編寫任何與通訊有關(guān)的程序，只需要將要交換的數(shù)據(jù)整理到一個連續(xù)的V 存儲區(qū)當(dāng)中即可，而S7-300 PLC中需要在組織塊OB1（或是定時中斷組織塊OB35）當(dāng)中調(diào)用系統(tǒng)功能X_GET（SFC67）和X_PUT(SFC68)，以實現(xiàn)S7-200 PLC與S7-300 PLC之間的通訊。調(diào)用SFC67和SFC68時VAR_ADDR參數(shù)填寫S7-200的數(shù)據(jù)地址區(qū)，由于S7-200的數(shù)據(jù)區(qū)為v區(qū)，這里需填寫 P#DB1.DBX×× BYTE n 對應(yīng)的就是S7200 V存儲區(qū)當(dāng)中VB××到VB（××＋n）的數(shù)據(jù)區(qū)。例如交換的數(shù)據(jù)存在S7-200中VB50到VB59這10個字節(jié)當(dāng)中，VAR_ADDR參數(shù)應(yīng)為 P#DB1.DBX50.0 BYTE 10.
首先根據(jù)S7-300的硬件配置，在STEP7當(dāng)中組態(tài)S7-300站并且下載，注意S7-200和S7-300出廠默認(rèn)的MPI地址都是2，所以必須修 改其中一個PLC的站地址，例子程序當(dāng)中將S7-300 MPI地址設(shè)定為2，S7-200地址設(shè)定3，另外要分別將S7-300和S7-200的通訊速率設(shè)定*，可設(shè)為9.6K，19.2K，187.5K三 種波特率，例子程序當(dāng)中選用了19.2K的速率。

S7-200 PLC修改MPI地址可以參考下圖：

圖1 S7-200 設(shè)置MPI地址

S7-300 PLC修改MPI地址可以參考下圖：

圖2 S7-300 設(shè)置MPI地址

例子程序在OB1當(dāng)中調(diào)用數(shù)據(jù)讀寫功能塊：SFC67和SFC68，如下圖：

圖3 程序編寫

分別在STEP7 MicroWin32 和STEP7當(dāng)中監(jiān)視S7-200和S7-300 PLC當(dāng)中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)監(jiān)視界面如下：

圖4 S7-200監(jiān)控結(jié)果

圖5 S7-300監(jiān)控結(jié)果

通過CP5611，STEP7 MicroWin32， Set PG/PC Interface可以讀取S7200和S7300的站地址，如下圖：

圖6 CP5611診斷結(jié)果（站地址0為進(jìn)行編程的計算機）

圖7 使用STEP7 MicroWin32診斷結(jié)果

2.S7-200和S7-300進(jìn)行PROFIBUS通信
S7-300與S7-200通過EM277進(jìn)行 PROFIBUS DP通訊，需要在STEP7中進(jìn)行S7-300站組態(tài)，在S7-200系統(tǒng)中不需要對通訊進(jìn)行組態(tài)和編程，只需要將要進(jìn)行通訊的數(shù)據(jù)整理存放在V 存儲區(qū)，并且S7-300組態(tài)EM277從站時設(shè)置正確的地址即可。
插入一個S7-300的站：

圖8 S7-300組態(tài)

選中STEP7的硬件組態(tài)窗口中的菜單 Option® Install new GSD（GSD 文件下載：113652）

導(dǎo)入SIEM089D.GSD文件，安裝EM277從站配置文件，如下圖：

圖9 安裝GSD

在SIMATIC文件夾中有EM277的GSD文件：

圖10 安裝GSD

導(dǎo)入GSD文件后，在右側(cè)的設(shè)備選擇列表中找到EM277從站，PROFIBUS DP®Additional Field Devices®PLC®SIMATIC®EM277,并且根據(jù)通訊字節(jié)數(shù)，選擇一種配置，本例選擇8字節(jié)入/8字節(jié)出的方式，如下圖：

圖11 通信區(qū)域組態(tài)

根據(jù)EM277上的撥位開關(guān)設(shè)定以上EM277從站的站地址。

圖12組態(tài)DP通信地址

組態(tài)完系統(tǒng)的硬件配置后，將編譯下載到S7-300的PLC當(dāng)中。S7-300的硬件下載完成后，將EM277的撥位開關(guān)撥到與以上硬件組 態(tài)的設(shè)定值*，在S7-200中編寫程序?qū)⑦M(jìn)行交換的數(shù)據(jù)存放在VB0－VB15，對應(yīng)S7-300的PQB0-PQB7和PIB0-PIB7，打開 STEP7中的變量表和STEP7 MicroWin32的狀態(tài)表進(jìn)行監(jiān)控，它們的數(shù)據(jù)交換結(jié)果如下圖：

圖13 通信數(shù)據(jù)監(jiān)控

圖14 通信數(shù)據(jù)監(jiān)控

注意：VB0－VB7是S7－300寫到S7－200的數(shù)據(jù)，VB8－VB15是S7－300從S7－200讀取的值。EM277上撥位開 關(guān)的位置一定要和S7－300中組態(tài)的地址值*。如果使用的S7-200通信區(qū)域不從VB0開始，則需要設(shè)置地址偏移，在S7-300硬件組態(tài)中雙擊 EM277，修改數(shù)值0為實際使用的數(shù)值即可，如下圖所示：

圖15 地址區(qū)域偏移設(shè)置

3.S7-200和S7-300進(jìn)行以太網(wǎng)通信
可以把S7-200的以太網(wǎng)模塊CP243-1配置為CLIENT，使用STEP 7 Micro/WIN32中的向?qū)нM(jìn)行通信的配置即可。在命令菜單中選擇工具--> 以太網(wǎng)向?qū)А?/p>

圖16 打開以太網(wǎng)向?qū)?/p>

*步是對以太網(wǎng)通信的描述.點擊下一步開始以太網(wǎng)配置。

圖17 向?qū)Ы榻B

在此處選擇模塊的位置,在線的情況下，您也可以用讀取模塊按鈕搜尋在線的CP243-1模塊。點擊下一步；

圖18 讀取模塊

在此處填寫IP地址和子網(wǎng)掩碼。點擊下一步；

圖19 地址設(shè)置

需要填寫模塊的連接數(shù)目，如只和CP343-1通信則在此處填寫1，點擊下一步。

圖20 模塊占用地址設(shè)置

選擇此為客戶機連接，遠(yuǎn)程屬性TSAP （Transport Service Access Point）填寫為03.02，輸入343-1的IP地址.，點擊數(shù)據(jù)傳輸按鈕進(jìn)入數(shù)據(jù)交換的定義。

圖21 連接設(shè)置

點擊新傳輸按鈕進(jìn)入設(shè)置：選擇是讀取數(shù)據(jù)還是寫入數(shù)據(jù)。填寫通訊數(shù)據(jù)的字節(jié)個數(shù)，填寫發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)和接收數(shù)據(jù)區(qū)的起始地址，本例中為從S7-300的MB200開始讀取8個字節(jié)到vb1000開始的8個字節(jié)的區(qū)域中。
點擊確認(rèn)按鈕：

圖22 數(shù)據(jù)區(qū)域設(shè)置

選擇CRC校驗,使用缺省的時間間隔30秒,點擊下一步按鈕。

圖23 使用CRC

填寫模塊所占用的V存儲區(qū)的起始地址。你也可以通過Suggest Address按鈕來獲得系統(tǒng)建議的V存儲區(qū)的起始地址, 點擊下一步按鈕。

圖24 配置存儲區(qū)

完成以太網(wǎng)向?qū)渲煤笮枰诔绦蛑姓{(diào)用以太網(wǎng)向?qū)傻腅THx_CTRL和ETH0_XFR, 然后，將整個項目下載到作CLIENT的S7-200 CPU上。

圖25 程序編寫

西門子交換機
西門子X310交換機         6GK5310-0FA00-2AA3
西門子X310FE交換機       6GK5310-0BA00-2AA3
西門子X306-1LDFE交換機   6GK5306-1BF00-2AA3
西門子X304-2FE交換機     6GK5304-2BD00-2AA3
西門子X320-1FE交換機     6GK5320-1BD00-2AA3
西門子X307-3交換機        6GK5307-3BL00-2AA3
西門子X307-3LD交換機     6GK5307-3BM00-2AA3
西門子X308-2交換機        6GK5308-2FL00-2AA3
西門子X308-2LD交換機     6GK5308-2FM00-2AA3
西門子X308-2LH交換機     6GK5308-2FN00-2AA3
西門子X308-2M交換機      6GK5308-2GG00-2AA2
西門子X308-2MTS交換機    6GK5308-2GG00-2CA2
西門子X320-3LDFE交換機   6GK5320-3BF00-2AA3
西門子XR324-12M交換機    6GK5324-0GG00-1AR2
西門子XR324-12MTS交換機  6GK5324-0GG00-1CR2
西門子X308-2M交換機       6GK5308-2QG00-2AA2
西門子XR324-4M交換機     6GK5324-4QG00-1AR2
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