6RY1703-0AA00西門子控制板CUD1板6RY1703-0AA00
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西門子6ES74070KR020AA0
![]() | 6ES7407-0KR02-0AA0 SIMATIC S7-400,電源PS407;10A,寬范圍,120/230V UC,5V DC/10A,冗余使用 |
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工作 (同步)
1. 概述
在現(xiàn)場(chǎng)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(guò)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(guò)指令庫(kù)也可以方便的實(shí)現(xiàn)Modbus RTU通訊。本文以S7-200作為Modbus 主站,CP341作為Modbus 從站,實(shí)現(xiàn)Modbus RTU通訊,闡述兩者在通訊方面的設(shè)置和注意事項(xiàng)。
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(gòu)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(dòng)程序,安裝此驅(qū)動(dòng)后才能對(duì)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(dòng)隨購(gòu)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(shí),需要安裝此驅(qū)動(dòng)協(xié)議,但安裝之前必須先安裝PtP Driver,此驅(qū)動(dòng)可以在購(gòu)買Modbus Dongle時(shí)選擇購(gòu)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(fèi)下載,也可以從以下的鏈接下載。
http://www.ad.siemens.com.cn/download 自動(dòng)化系統(tǒng)>>S7-200>>軟件,文檔編號(hào)S0002。
2.5 Toolbox_V32-STEP 7-Micro WIN 32 Instruction Library
S7-200實(shí)現(xiàn)Modbus RTU功能,可以使用Modbus的指令庫(kù),要使用西門子的標(biāo)準(zhǔn)指令庫(kù),必須先安裝指令庫(kù)的軟件包 Instruction Library,安裝后,可以在Step 7-Micro/WIN軟件的庫(kù)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(dòng)化系統(tǒng)>>S7-200>>軟件,文檔編號(hào)S0010。
3. 硬件列表和接線
3.1 硬件列表
S7-300從站 | CPU315-2DP | 6ES7 315-2AG10-0AB0 |
CP341 RS422/485 | 6ES7 341-1CH01-0AE0 | |
Dongle | 6ES7 870-1AB01-0YA0 | |
PC 適配器(USB) | 6ES7 972-0CB20-0XA0 | |
S7-200主站 | CPU 224XP | 6ES7 214-2BD23-0XB0 |
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(cè)。
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(gè)起始位;7/8位數(shù)據(jù)位;1位奇/偶/無(wú)校驗(yàn);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(kù)就是使用自由口編程實(shí)現(xiàn)的。
4.1.1 Modbus RTU主站庫(kù)
使用Modbus 主站指令庫(kù)時(shí)需要注意的幾點(diǎn):
- 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(kù)對(duì)CPU的版本有要求,CPU 的版本必須為 2.00 或者 2.01(即訂貨號(hào)為 6ES721*-***23-0BA*);
- Modbus主站可讀/寫的zui大數(shù)據(jù)量為120個(gè)字(指每一個(gè) MBUS_MSG 指令);
- Modbus 主站庫(kù)支持Port0和Port1(從站庫(kù)只支持Port0口),本例中用Port0;
- 使用Modbus 庫(kù)時(shí)必須對(duì)庫(kù)存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行分配,見(jiàn)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(huì)報(bào)錯(cuò)。
圖4 庫(kù)存儲(chǔ)區(qū)設(shè)置
- Modbus主站庫(kù)支持的功能碼和地址對(duì)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(diǎn) 數(shù)字量輸出 寫 功能5:寫單個(gè)輸出點(diǎn) 功能15:寫多個(gè)輸出點(diǎn) 10001~19999 讀 功能2:讀輸入點(diǎn) 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(gè)寄存器 功能16:寫多個(gè)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(shí),使用SM0.0調(diào)用MBUS_CTRL完成主站的參數(shù)初始化,詳細(xì)見(jiàn)下表,參數(shù)的說(shuō)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
編號(hào) | 符號(hào)/含義 | 說(shuō) 明 |
a | EN / 使能 | 必須保證每一掃描周期都被使能(使用SM0.0)。 |
b | Mode / 模式 | 為1時(shí)使能為Modbus協(xié)議;為0時(shí)恢復(fù)為PPI協(xié)議。 |
c | Baud / 波特率 | 支持的通訊波特率為1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200。 |
d | Parity / 校驗(yàn) | 校驗(yàn)方式選擇:0=無(wú)校驗(yàn);1=奇校驗(yàn),2=偶校驗(yàn)。 |
e | Timeout / 超時(shí) | 主站等待從站響應(yīng)的時(shí)間,以毫秒為單位,典型的設(shè)置值為 1000毫秒,允許設(shè)置的范圍為1-32767。這個(gè)值必須設(shè)置足夠大以保證從站有時(shí)間響應(yīng)。 |
f | Done / 完成位 | 初始化完成,此位會(huì)自動(dòng)置1。 |
g | Error / 錯(cuò)誤位 | 初始化錯(cuò)誤代碼。 |
表3
調(diào)用 Modbus RTU 主站讀寫子程序MBUS_MSG,發(fā)送一個(gè)Modbus 請(qǐng)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
編號(hào) | 符號(hào)/含義 | 說(shuō) 明 |
a | EN / 使能 | 同一時(shí)刻只能有一個(gè)讀寫功能使能。 |
b | First / 讀寫請(qǐng)求位 | 每一個(gè)新的讀寫請(qǐng)求必須使用脈沖觸發(fā)。 |
c | Slave / 從站地址 | 可選擇的范圍1–247。 |
d | RW / 讀寫操作位 | 0=讀, 1=寫。 |
e | Addr / 讀寫從站的數(shù)據(jù)地址 | 選擇讀寫的數(shù)據(jù)類型: |
00001 至 0xxxx - 開(kāi)關(guān)量輸出 | ||
10001 至 1xxxx - 開(kāi)關(guān)量輸入 | ||
30001 至 3xxxx - 模擬量輸入 | ||
40001 至 4xxxx - 保持寄存器。 | ||
f | Count / 數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù) | 通訊的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)(位或字的個(gè)數(shù))。 |
g | DaptPtr / 數(shù)據(jù)指針 | 如果是讀指令,讀回的數(shù)據(jù)放到這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)中; |
如果是寫指令,要寫出的數(shù)據(jù)放到這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)中。 | ||
h | Done / 完成位 | 讀寫功能完成位。 |
i | Error / 錯(cuò)誤代碼 | 只有在Done位為1時(shí),錯(cuò)誤代碼才有效。 |
表4
從上圖中可見(jiàn),S7-200作為Modbus RTU主站,波特率9.6Kb/s,偶校驗(yàn),連接從站的站地址是3,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)為VB2000開(kāi)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(yàn)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(gè)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(dòng)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(dòng),一旦下載完成后無(wú)需再次下載。
需要注意的是,在下載驅(qū)動(dòng)時(shí)(可以在無(wú)Dongle情況下下載),需要將CPU停機(jī),然后下載,操作過(guò)程如下所示。
圖10 下載Dongle時(shí),需要CPU停機(jī)
圖11 從站驅(qū)動(dòng)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(xiàng)目名“zXX21_05_PtP_Com_MODSL”的項(xiàng)目,打開(kāi),然后將Modbus通訊模塊FB80傳遞到用戶項(xiàng)目中,打開(kāi)路徑如下所示。
圖12 Modbus Slave 例程打開(kāi)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(hào),否則CP_START_ERROR為1,同時(shí)可以從ERROR_NR察看錯(cuò)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(cuò)誤信息,錯(cuò)誤信息對(duì)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(dòng)程序?yàn)閺恼尽返氖謨?cè)。
FB80的各參數(shù)含義如下
LADDR | 硬件組態(tài)中CP341的起始邏輯地址,本例中為256 |
START_TIMER | 初始化超時(shí)定時(shí)器,本例中為T120 |
START_TIME | 初始化定時(shí)器時(shí)間,本例中為5S |
OB_MASK | I/O訪問(wèn)錯(cuò)誤屏蔽位,本例中為True(I/O訪問(wèn)錯(cuò)誤已屏蔽) |
CP_START | FB初始化使能位,本例中為M0.0 |
CP_START_FM | CP_START 初始化的上升沿位,本例中為M0.1 |
CP_NDR | 從CP卡寫操作位,本例中為m0.2 |
CP_START_OK | 初始化完成且無(wú)錯(cuò)誤,本例中為M0.3 |
CP_START_ERROR | 初始化完成,但有錯(cuò)誤,本例中為M0.4 |
ERROR_NR | 錯(cuò)誤號(hào),本例中為MW2 |
ERROR_INFO | 錯(cuò)誤信息,本例中為MW4 |
表5
5. 通訊測(cè)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^(guò)程中主站是主動(dòng)方,即主站發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求報(bào)文到從站,從站返回響應(yīng)報(bào)文。Modbus 系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換是通過(guò)功能碼來(lái)控制的,以下對(duì)現(xiàn)場(chǎng)常用的功能碼進(jìn)行分類測(cè)試,關(guān)于功能碼的詳細(xì)信息請(qǐng)參考手冊(cè)。
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(duì)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(kāi)始。如上圖,左邊為信息傳遞地址(地址區(qū)不能沖突),右邊對(duì)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(duì)應(yīng)用戶地址區(qū)為00001 ~ 00008,對(duì)應(yīng)S7-300的M10.0 ~ M10.7,并且以此為例說(shuō)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(diǎn)數(shù)字量輸出,接收的數(shù)據(jù)存放在VB2000開(kāi)始的區(qū)域,測(cè)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(duì)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(kāi)始,如上圖,左邊為信息傳遞地址(地址區(qū)不能沖突),右邊對(duì)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(duì)應(yīng)用戶地址區(qū)為10001 ~ 10008,對(duì)應(yīng)S7-300的M20.0 ~ M20.7,并且以此為例說(shuō)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(diǎn)數(shù)字量輸入,接收的數(shù)據(jù)存放在VB2000開(kāi)始的區(qū)域,測(cè)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(duì)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(kāi)始。如上圖,左邊為信息傳遞地址,右邊對(duì)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?duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)。例如用戶地址
區(qū)為40001 ~ 40004,對(duì)應(yīng)S7-300數(shù)據(jù)區(qū)為DB1.DBW0 ~ DB1.DBW6,并且以此為例說(shuō)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(gè)字寄存器,接收的數(shù)據(jù)存放在VB2000開(kāi)始的區(qū)域,測(cè)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
西門子6ES74070KR020AA0
圖23 FC04參數(shù)組態(tài)界面
FC04對(duì)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(kāi)始。如上圖,左邊為信息傳遞地址,右邊對(duì)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?duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)。例如用戶地址區(qū)為30001 ~ 30004,對(duì)應(yīng)S7-300數(shù)據(jù)區(qū)為DB1.DBW0 ~ DB1.DBW6,并且以此為例說(shuō)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(gè)字輸入寄存器,接收的數(shù)據(jù)存放在VB2000開(kāi)始的區(qū)域,測(cè)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
對(duì)于寫功能碼FC05、06、15、16,可以禁用或限制訪問(wèn)相關(guān)S7-300存儲(chǔ)區(qū),即使用這些功能碼時(shí),S7-300存儲(chǔ)區(qū)需要在設(shè)定的zui小和zui大的范圍之間,如果訪問(wèn)的區(qū)域超出這個(gè)范圍,則訪問(wèn)會(huì)被拒絕,同時(shí)輸出報(bào)錯(cuò)誤信息。
6. 總結(jié)
本文檔以S7-200為主站和CP341為從站簡(jiǎn)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.概述
1.1 S7-1200 的PROFINET 通信口
S7-1200 CPU 本體上集成了一個(gè) PROFINET 通信口,支持以太網(wǎng)和基于 TCP/IP 的通信標(biāo)準(zhǔn)。使用這個(gè)通信口可以實(shí)現(xiàn) S7-1200 CPU 與編程設(shè)備的通信,與HMI觸摸屏的通信,以及與其它 CPU 之間的通信。這個(gè)PROFINET 物理接口是支持10/100Mb/s的 RJ45口,支持電纜交叉自適應(yīng),因此一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的或是交叉的以太網(wǎng)線都可以用于這個(gè)接口。
1.2 S7-1200支持的協(xié)議和zui大的連接資源
S7-1200 CPU 的PROFINET 通信口支持以下通信協(xié)議及服務(wù)
• TCP
• ISO on TCP ( RCF 1006 )
• S7 通信 (服務(wù)器端)
通信口所支持的zui大通信連接數(shù)
S7-1200 CPU PROFINET 通信口所支持的zui大通信連接數(shù)如下:
• 3個(gè)連接用于HMI (觸摸屏) 與 CPU 的通信
• 1個(gè)連接用于編程設(shè)備(PG)與 CPU 的通信
• 8個(gè)連接用于Open IE ( TCP, ISO on TCP) 的編程通信,使用T-block 指令來(lái)實(shí)現(xiàn)
• 3個(gè)連接用于S7 通信的服務(wù)器端連接,可以實(shí)現(xiàn)與S7-200,S7-300以及 S7-400 的以太網(wǎng)S7 通信
S7-1200 CPU可以同時(shí)支持以上15個(gè)通信連接,這些連接數(shù)是固定不變的,不能自定義。
TCP(Transport Connection Protocol)
TCP是由 RFC 793描述的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,可以在通信對(duì)象間建立穩(wěn)定、安全的服務(wù)連接。如果數(shù)據(jù)用TCP協(xié)議來(lái)傳輸,傳輸?shù)男问绞菙?shù)據(jù)流,沒(méi)有傳輸長(zhǎng)度及信息幀的起始、結(jié)束信息。在以數(shù)據(jù)流的方式傳輸時(shí)接收方不知道一 條信息的結(jié)束和下一條信息的開(kāi)始。因此,發(fā)送方必須確定信息的結(jié)構(gòu)讓接收方能夠識(shí)別 。在多數(shù)情況下TCP應(yīng)用了IP (Internet protocol) ,也就是“TCP/IP 協(xié)議”, 它位于 ISO-OSI 參考模型的第四層。
協(xié)議的特點(diǎn):
• 與硬件綁定的高效通信協(xié)議
• 適合傳輸中等到大量的數(shù)據(jù) (<=8192 bytes)
• 為大多數(shù)設(shè)備應(yīng)用提供
– 錯(cuò)誤恢復(fù)
– 流控制
– 可靠性
• 一個(gè)基于連接的協(xié)議
• 可以靈活的與支持TCP協(xié)議的第三方設(shè)備通信
• 具有路由兼容性
• 只可使用靜態(tài)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度
• 有確認(rèn)機(jī)制
• 使用端口號(hào)進(jìn)行應(yīng)用尋址
• 大多數(shù)應(yīng)用協(xié)議,如NET、FTP都使用TCP
• 使用 SEND/RECEIVE 編程接口進(jìn)行數(shù)據(jù)管理需要編程來(lái)實(shí)現(xiàn)
1.3 硬件需求和軟件需求
硬件:
① S7-1200 CPU
② S7-300 CPU + CP343-1(支持S7 Client)
③ PC(帶以太網(wǎng)卡)
④ TP以太網(wǎng)電纜
軟件:
① STEP 7 Basic V10.5
② STEP 7 V5.4
2. ISO on TCP 通信
S7-1200 CPU 與S7-300/400 之間通過(guò)ISO on TCP 通信,需要在雙方都建立連接,連接對(duì)象選擇“Unspecified”。
所完成的通信任務(wù)為:
① S7-1200將DB3里的100個(gè)字節(jié)發(fā)送到S7-300的DB2中
② S7-300將輸入數(shù)據(jù)IB0發(fā)送給S7-1200的輸出數(shù)據(jù)區(qū)QB0。
2.1 S7-1200 CPU 的組態(tài)編程
組態(tài)編程過(guò)程與 S7-1200 CPU 之間的通信基本相似 (見(jiàn) 6.3 ),這里簡(jiǎn)單描述一下步驟:
① 使用STEP 7 Basic V10.5 軟件新建一個(gè)項(xiàng)目
在STEP 7 Basic 的“Portal View”中選擇 “Create new project”創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目
② 添加新設(shè)備
然后進(jìn)入“Project view”,在“Project tree”下雙擊“Add new device”,在對(duì)話框中選擇所使用的S7-1200 CPU添加到機(jī)架上,命名為 PLC_1。
③ 為 PROFINET 通信口分配以太網(wǎng)地址
在“Device View”中點(diǎn)擊 CPU 上代表PROFINET 通信口的綠色小方塊,在下方會(huì)出現(xiàn)PROFINET 接口的屬性,在 “Ethernet addresses”下分配IP 地址為 192.168.0.1 ,子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0。
④ 在 S7-1200 CPU 中調(diào)用“TSEND_C”通信指令并配置連接參數(shù)和塊參數(shù)
在主程序中調(diào)用發(fā)送通信指令,進(jìn)入“Project tree” > “ PLC_1”>“Program blocks”>“Main”主程序中,從右側(cè)窗口“Instructions”> “Extended Instructions”>“Communications”下調(diào)用“TSEND_C”指令,并選擇“Single Instance”生成背景 DB塊。然后單擊指令塊下方的“下箭頭”,使指令展開(kāi)顯示所有接口參數(shù)。
然后,創(chuàng)建并定義發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū) DB 塊。通過(guò)“Project tree”>“ PLC_1”> “Program blocks” >“Add new block” ,選擇 “Data block”創(chuàng)建 DB 塊,選擇尋址,點(diǎn)擊“OK”鍵,定義發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)為 100個(gè)字節(jié)的數(shù)組。
根據(jù)所使用的參數(shù)創(chuàng)建符號(hào)表,如圖1所示。
配置連接參數(shù),如圖2所示。
配置塊接口參數(shù),如圖3所示。
圖1 創(chuàng)建所使用參數(shù)的符號(hào)表圖PLC tag
圖2 配置連接參數(shù)
圖3 配置 TSEND_C 塊參數(shù)
⑤ 調(diào)用“TRCV”通信指令并配置塊參數(shù)如圖6 47所示。
因?yàn)榕c發(fā)送使用的是同一連接,所以使用的是不帶連接的發(fā)送指令“TRCV”,連接“ID”使用的也是“TSEND_C”中的“Connection ID”號(hào),如圖4所示。
圖4 配置 T_RCV 塊參數(shù)
2.2 S7-300 CPU 的ISO on TCP通信的組態(tài)編程
① 使用STEP 7 軟件新建一個(gè)項(xiàng)目并進(jìn)行硬件組態(tài)
創(chuàng)建完新項(xiàng)目,在項(xiàng)目的窗口下,右鍵菜單里,選擇“Insert New Object”>“SIMATIC 300 Station” ,插入一個(gè)S7-300 站。
為了編程方便,我們使用時(shí)鐘脈沖激活通信任務(wù),在CPU的“Properties”>“Cycle/Clock Memory”中設(shè)置,如圖5所示。
圖5 設(shè)置時(shí)鐘脈沖
每一個(gè)時(shí)鐘位都按照不同的周期/頻率在0和1之間切換變化,見(jiàn)表1。
表1:時(shí)鐘位頻率
位 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
周期(S) | 2 | 01. Jun | 1 | 0.8 | 0.5 | 0.4 | 0.2 | 0.1 |
頻率(Hz) | 0.5 | 0.625 | 1 | Jan 25 | 2 | 02. Mai | 5 | 10 |
② 配置以太網(wǎng)模塊
進(jìn)入“HW Config”中,組態(tài)所使用的 CPU 及“CP343-1”模板。并新建以態(tài)網(wǎng) Ethernet (1) ,配置“CP343-1”模板IP 地址為:192.168.0.2,子網(wǎng)掩碼為: 255.255.255.0 。如圖6所示。配置完硬件組態(tài)及屬性,編譯存盤并下載所有硬件組態(tài)。
圖6 S7-300 硬件配置
③ 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)
打開(kāi) “NetPro” 配置網(wǎng)絡(luò),選中 CPU,在連接列表里建立新的連接并選擇連接對(duì)象和通信協(xié)議,如圖7所示。
圖7 創(chuàng)建新的連接并選擇 ISO-on-TCP 協(xié)議
這時(shí)會(huì)跳出通用信息,如圖8所示。
圖8 通用信息
然后,進(jìn)入“Addresses”配置通信雙方的IP 地址及TSAP 地址,如圖9所示。
圖9 配置通信的IP 地址及TSAP 地址
配置完連接并編譯存盤后,將網(wǎng)絡(luò)組態(tài)下載到CPU300中。
④ 軟件編程
在OB1中,從“Libraries”>“SIMATIC_NET_CP”>“CP300”下,調(diào)用FC5(AG_SEND)、FC6(AG_RECV)通信指令。創(chuàng)建接收數(shù)據(jù)區(qū)為 DB2,定義成100個(gè)字節(jié)的數(shù)組。
CALL “ AG_RECV” //調(diào)用FC6
ID :=1 // 連接號(hào),要與連接配置列表中*,見(jiàn)圖8
LADDR :=W#16#100 //CP的地址,要與配置中*,見(jiàn)圖8
RECV :=P#DB2.DBX 0.0 BYTE 100 //接收數(shù)據(jù)區(qū)
NDR :=M10.0 //為1時(shí),接收到新數(shù)據(jù)
ERROR :=M10.1 //為1時(shí),有故障發(fā)生
STATUS :=MW12 //狀態(tài)代碼
LEN :=MW14 //接收到的實(shí)際數(shù)據(jù)長(zhǎng)度
CALL “AG_SEND” //調(diào)用FC5
ACT :=M0.2 //為1時(shí),激活發(fā)送任務(wù)
ID :=1 // 連接號(hào),要與連接配置中*
LADDR :=W#16#100 //CP的地址,要與配置中*
SEND :=IB0 //發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)
LEN :=1 //發(fā)送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度
DONE :=M10.2 //為1時(shí),發(fā)送完成
ERROR :=M10.3 //為1時(shí),有故障發(fā)生
STATUS :=MW16 //狀態(tài)代碼
2.3 監(jiān)控通信結(jié)果
下載S7-1200和S7-300中的所有組態(tài)及程序,監(jiān)控通信結(jié)果,如圖10、圖11所示。
在S7-1200 CPU中向DB3中寫入數(shù)據(jù):“11”、“22”、“33”,則在S7-300中的DB2塊收到數(shù)據(jù)也為“11”、“22”、“33”。
在S7-300 CPU中,將“2#1111_1111”寫入IB0,則在S7-1200 CPU中QB0中收到的數(shù)據(jù)也為“2#1111_1111”。
圖10 S7-1200監(jiān)控表
圖11 S7-300 變量表
3. TCP 通信
使用TCP 協(xié)議通信,除了連接參數(shù)的定義不同,通信雙方的其它組態(tài)及編程與前面的ISO on TCP 協(xié)議通信*相同。
S7-1200 CPU中,使用 TCP 協(xié)議與S7-300通信時(shí),PLC_1的連接參數(shù),如圖12所示。通信伙伴 S7-300 的連接參數(shù),如圖13所示。
圖12 S7-1200 的TCP連接參數(shù)的配置
圖13 S7-300 的TCP連接參數(shù)的配置
電源模塊
6ES7 407-0DA02-0AA0 電源模塊(4A)
6ES7 407-0KA02-0AA0 電源模塊(10A)
6ES7 407-0KR02-0AA0 電源模塊(10A)冗余
6ES7 407-0RA02-0AA0 電源模塊(20A)
6ES7 405-0DA02-0AA0 電源模塊(4A)
6ES7 405-0KA02-0AA0 電源模塊(10A)
6ES7 405-0RA01-0AA0 電源模塊(20A)
6ES7 971-0BA00 備用電池
CPU
6ES7 412-3HJ14-0AB0 CPU 412-3H; 512KB程序內(nèi)存/256KB數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 414-4HM14-0AB0 CPU 414-4H; 冗余熱備CPU 2.8 MB RAM
6ES7 417-4HT14-0AB0 CPU 417-4H; 冗余熱備CPU 30 MB RAM
6ES7 400-0HR00-4AB0 412H 系統(tǒng)套件包括 2 個(gè)CPU、1個(gè)H型*機(jī)架、2個(gè)電源、2個(gè)1M 存儲(chǔ)卡、4個(gè)同步模塊、2根同步電纜,以及4個(gè)備用電池(PS407 10A)
6ES7 400-0HR50-4AB0 412H 系統(tǒng)套件包括 2 個(gè)CPU、1個(gè)H型*機(jī)架、2個(gè)電源、2個(gè)1M 存儲(chǔ)卡、4個(gè)同步模塊、2根同步電纜,以及4個(gè)備用電池(PS405 10A)
6ES7 412-1XJ05-0AB0 CPU412-1,144KB程序內(nèi)存/144KB數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 412-2XJ05-0AB0 CPU412-2,256KB程序內(nèi)存/256KB數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 414-2XK05-0AB0 CPU414-2,512KB程序內(nèi)存/512KB數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 414-3XM05-0AB0 CPU414-3,1.4M程序內(nèi)存/1.4M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個(gè)IF模板插槽
6ES7 414-3EM05-0AB0 CPU414-3PN/DP 1.4M程序內(nèi)存/1.4M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個(gè)IF模板插槽
6ES7 416-2XN05-0AB0 CPU416-2,2.8M程序內(nèi)存/2.8M數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 416-3XR05-0AB0 CPU416-3,5.6M程序內(nèi)存/5.6M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個(gè)IF模板插槽
6ES7 416-3ER05-0AB0 CPU416-3PN/DP 5.6M程序內(nèi)存/5.6M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個(gè)IF模板插槽
6ES7 416-2FN05-0AB0 CPU416F-2,2.8M程序內(nèi)存/2.8M數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 416-3FR05-0AB0 CPU416F-3PN/DP,5.6M程序內(nèi)存/5.6M數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 417-4XT05-0AB0 CPU417-4,15M程序內(nèi)存/15M數(shù)據(jù)內(nèi)存
內(nèi)存卡
6ES7 955-2AL00-0AA0 2 X 2M字節(jié) RAM
6ES7 955-2AM00-0AA0 2 X 4M字節(jié) RAM
6ES7 952-0AF00-0AA0 64K字節(jié) RAM
6ES7 952-1AH00-0AA0 256K字節(jié) RAM
6ES7 952-1AK00-0AA0 1M字節(jié) RAM
6ES7 952-1AL00-0AA0 2M字節(jié) RAM
6ES7 952-1AM00-0AA0 4M字節(jié) RAM
6ES7 952-1AP00-0AA0 8M字節(jié) RAM
6ES7 952-1AS00-0AA0 16M字節(jié) RAM
6ES7 952-1AY00-0AA0 64M字節(jié) RAM
6ES7 952-0KF00-0AA0 64K字節(jié) FLASH EPROM
6ES7 952-0KH00-0AA0 256K字節(jié) FLASH EPROM
6ES7 952-1KK00-0AA0 1M字節(jié) FLASH EPROM
6ES7 952-1KL00-0AA0 2M字節(jié) FLASH EPROM
6ES7 952-1KM00-0AA0 4M字節(jié) FLASH EPROM
6ES7 952-1KP00-0AA0 8M字節(jié) FLASH EPROM
6ES7 952-1KS00-0AA0 16M字節(jié) FLASH EPROM
6ES7 952-1KT00-0AA0 32M字節(jié) FLASH EPROM
6ES7 952-1KY00-0AA0 64M字節(jié) FLASH EPROM
開(kāi)關(guān)量輸入模板
6ES7 421-7BH01-0AB0 開(kāi)關(guān)量輸入模塊(16點(diǎn),24VDC)中斷
6ES7 421-1BL01-0AA0 開(kāi)關(guān)量輸入模塊(32點(diǎn),24VDC)
6ES7 421-1EL00-0AA0 開(kāi)關(guān)量輸入模塊(32點(diǎn),120VUC)
6ES7 421-1FH20-0AA0 開(kāi)關(guān)量輸入模塊(16點(diǎn),120/230VUC)
6ES7 421-7DH00-0AB0 開(kāi)關(guān)量輸入模塊(16點(diǎn),24V到60VUC)
開(kāi)關(guān)量輸出模板
6ES7 422-1BH11-0AA0 開(kāi)關(guān)量輸出模塊(16點(diǎn),24VDC,2A)
6ES7 422-1BL00-0AA0 32點(diǎn)輸出,24VDC,0.5A
6ES7 422-7BL00-0AB0 32點(diǎn)輸出,24VDC,0.5A,中斷
6ES7 422-1FH00-0AA0 16點(diǎn)輸出,120/230VAC,2A
6ES7 422-1HH00-0AA0 16點(diǎn)輸出,繼電器,5A
模擬量模塊
6ES7 431-0HH00-0AB0 16路模擬輸入,13位
6ES7 431-1KF00-0AB0 8路模擬輸入,13位,隔離
6ES7 431-1KF10-0AB0 8路模擬輸入,14位,隔離,線性化
6ES7 431-1KF20-0AB0 8路模擬輸入,14位,隔離
6ES7 431-7QH00-0AB0 16路模擬輸入,16位,隔離
6ES7 431-7KF00-0AB0 8路模擬輸入,16位,隔離,熱電偶
6ES7 431-7KF10-0AB0 8路模擬輸入,16位,隔離,熱電阻
6ES7 432-1HF00-0AB0 8路模擬輸出,13位,隔離
功能模板
6ES7 450-1AP00-0AE0 FM450-1計(jì)數(shù)器模板
6ES7 451-3AL00-0AE0 FM451定位模板
6ES7 452-1AH00-0AE0 FM452電子凸輪控制器
6ES7 453-3AH00-0AE0 FM453定位模板
6ES7 455-0VS00-0AE0 FM455C閉環(huán)控制模塊
6ES7 455-1VS00-0AE0 FM455S閉環(huán)控制模塊
6DD1 607-0AA2 FM 458-1DP快速處理系統(tǒng)
6ES7 953-8LJ20-0AA0 用于FM458-1DP 基本模板 512KByte(MMC)
6ES7 953-8LL20-0AA0 用于FM458-1DP 基本模板 2MByte(MMC)
6ES7 953-8LM20-0AA0 用于FM458-1DP 基本模板 4MByte(MMC)
6DD1 607-0CA1 EXM 438-1 I/O擴(kuò)展模板
6DD1 607-0EA0 EXM 448 通訊擴(kuò)展模板
6DD1 607-0EA2 EXM 448-2 通訊擴(kuò)展模板
6DD1 684-0GE0 SC64連接電纜
6DD1 684-0GD0 SC63連接電纜
6DD1 684-0GC0 SC62連接電纜
6DD1 681-0AE2 SB10端子模塊
6DD1 681-0AF4 SB60端子模塊
6DD1 681-0EB3 SB61端子模塊
6DD1 681-0AG2 SB70端子模塊
6DD1 681-0DH1 SB71端子模塊
6DD1 681-0AJ1 SU12端子模塊
6DD1 681-0GK0 SU13端子模塊
通訊模板
6ES7 440-1CS00-0YE0 CP440通訊處理器
6ES7 441-1AA04-0AE0 CP441-1通訊處理器
6ES7 441-2AA04-0AE0 CP441-2通訊處理器
6ES7 963-1AA00-0AA0 RS232C接口模板
6ES7 963-2AA00-0AA0 20mA接口模板
6ES7 963-3AA00-0AA0 RS422/485接口模板
6ES7 870-1AA01-0YA0 可裝載驅(qū)動(dòng) MODBUS RTU 主站
6ES7 870-1AB01-0YA0 可裝載驅(qū)動(dòng) MODBUS RTU 從站
6GK7 443-5FX02-0XE0 CP443-5基本型通訊處理器,支持Profibus-Fms協(xié)議
6GK7 443-5DX04-0XE0 CP443-5擴(kuò)展型通訊處理器,支持Profibus-DP協(xié)議
6GK7 443-1EX11-0XE0 CP443-1 以太網(wǎng)通訊處理器
6GK7 443-1EX41-0XE0 CP443-1 高級(jí)以太網(wǎng)通訊處理器
附件
6ES7 960-1AA04-0XA0 冗余系統(tǒng)同步模板(新)近距離同步(10米以內(nèi))
6ES7 960-1AB04-0XA0 冗余系統(tǒng)同步模板(新)遠(yuǎn)程同步模板(10米到10公里,用同長(zhǎng)度的光纜)
6ES7 960-1AA04-5AA0 冗余系統(tǒng)光纖連接電纜(1米)(新)
6ES7 960-1AA04-5BA0 冗余系統(tǒng)光纖連接電纜(2米)(新)
6ES7 960-1AA04-5KA0 冗余系統(tǒng)光纖連接電纜(10米)(新)
6ES7 833-1CC01-0YA5 S7F系統(tǒng)可選軟件包
6ES7 833-1CC00-6YX0 F運(yùn)行*
6ES7 197-1LA03-0XA0 Y-LINK
6ES7 492-1AL00-0AA0 前連接器
6ES7 400-1TA01-0AA0 主板(18槽)
6ES7 400-1JA01-0AA0 主板(9槽)
6ES7 400-1TA11-0AA0 主板(18槽)鋁板
6ES7 400-1JA11-0AA0 主板(9槽)鋁板
6ES7 401-2TA01-0AA0 CR2主板(18槽)
6ES7 400-2JA00-0AA0 UR2-H主板(18槽)
6ES7 400-2JA10-0AA0 UR2-H主板(18槽)鋁板
6ES7 403-1TA01-0AA0 ER1機(jī)架(18槽)
6ES7 403-1JA01-0AA0 ER2機(jī)架(9槽)
6ES7 403-1TA11-0AA0 ER1機(jī)架(18槽)鋁板
6ES7 403-1JA11-0AA0 ER2機(jī)架(9槽)鋁板
6ES7 460-0AA01-0AB0 IM460-0
6ES7 461-0AA01-0AA0 IM461-0
6ES7 468-1AH50-0AA0 連接電纜 (0.75米)
6ES7 468-1BB50-0AA0 連接電纜 (1.5米)
6ES7 461-0AA00-7AA0 終端器
6ES7 460-1BA01-0AB0 IM460-1
6ES7 461-1BA01-0AA0 IM461-1
6ES7 468-3AH50-0AA0 468-3連接電纜 (0.75米)
6ES7 468-3BB50-0AA0 468-3連接電纜 (1.5米)
6ES7 460-3AA01-0AB0 IM460-3
6ES7 461-3AA01-0AA0 IM461-3
6ES7 468-1BF00-0AA0 468-1連接電纜(5米)
6ES7 468-1CB00-0AA0 468-1連接電纜(10米)
6ES7 468-1CC50-0AA0 468-1連接電纜(25米)
6ES7 468-1CF00-0AA0 468-1連接電纜(50米)
6ES7 468-1DB00-0AA0 468-1連接電纜(100米)
6ES7 461-3AA00-7AA0 終端器
6ES7 463-2AA00-0AA0 IM463-2接口模塊
6ES7 964-2AA04-0AB0 IF-964 DP接口模塊