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- 6ES73221HF014AA1 產(chǎn)品型號
- 西門子/SIEMENS 品牌
- 經(jīng)銷商 廠商性質(zhì)
- 上海市 所在地
訪問次數(shù):339更新時間:2018-04-08 12:07:44
上海眹鋅電氣設(shè)備有限公司在經(jīng)營活動中精益求精,具備如下業(yè)務(wù)優(yōu)勢:
上海眹鋅*低價銷售西門子PLC,200,300,400,1200,西門子PLC附件,西門子電機(jī),西門子人機(jī)界面西門子變頻器,西門子數(shù)控伺服,西門子總線電纜現(xiàn)貨供應(yīng),咨詢系列產(chǎn)品,折扣低,貨期準(zhǔn)時并且備有大量庫存. *有效
西門子6ES73221HF014AA1
西門子6ES73221HF014AA1
SIEMENS西門子上海朕鋅電氣設(shè)備有限公司
:鐘濤
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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: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: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中心免費,也可以從以下的鏈接。
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。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
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。
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
編號 | 符號/含義 | 說 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時使能為Modbus協(xié)議;為0時恢復(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 | 校驗方式選擇:0=無校驗;1=奇校驗,2=偶校驗。 |
e | Timeout / 超時 | 主站等待從站響應(yīng)的時間,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。這個值必須設(shè)置足夠大以保證從站有時間響應(yīng)。 |
f | Done / 完成位 | 初始化完成,此位會自動置1。 |
g | Error / 錯誤位 | 初始化錯誤代碼。 |
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
編號 | 符號/含義 | 說 明 |
a | EN / 使能 | 同一時刻只能有一個讀寫功能使能。 |
b | First / 讀寫請求位 | 每一個新的讀寫請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 - 開關(guān)量輸出 | ||
10001 至 1xxxx - 開關(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)的個數(shù) | 通訊的數(shù)據(jù)個數(shù)(位或字的個數(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)放到這個數(shù)據(jù)區(qū)中。 | ||
h | Done / 完成位 | 讀寫功能完成位。 |
i | Error / 錯誤代碼 | 只有在Done位為1時,錯誤代碼才有效。 |
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*。