1. 串行通訊模塊基本信息介紹

CP340/CP341/CP440/CP441-1/CP441-2模塊是西門子S7-300/400系列PLC中的串行通訊模塊，這些模塊具有1個(gè)或2個(gè)（CP441-2）串行通訊接口（RS232C、20mA-TTY或RS485/422）。您可以使用這些通訊模塊實(shí)現(xiàn)S7-300/400系統(tǒng)與其他串行通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)交換，例如打印機(jī)、掃描儀、智能儀表、第三方MODBUS主從站、Data Highway、變頻器，USS站等。

1.1 產(chǎn)品訂貨信息

下表給出了常用串行通訊模塊以及相關(guān)產(chǎn)品的訂貨信息：

表1 串口通訊模塊以及相關(guān)產(chǎn)品的訂貨信息

說明：1、當(dāng)您要實(shí)現(xiàn)MODBUS或Data Highway通訊時(shí)，需要在CP341/CP441-2模塊上插入相應(yīng)協(xié)議的硬件狗，這里我們所提到的硬件狗、Dongle、協(xié)議驅(qū)動(dòng)或Loadable driver指的是同一個(gè)東西，如下圖：

圖1

2、MODBUS 是單主站結(jié)構(gòu)的串行通信協(xié)議，系統(tǒng)中只能夠有一個(gè)MODBUS主站，并且只能夠?qū)崿F(xiàn)主站和從站的數(shù)據(jù)交換，從站之間不能進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

3、一般來講，RS232C接口的通訊zui大距離為15m，20mA-TTY接口的通訊zui大距離為100m（主動(dòng)模式）/ 1000m（被動(dòng)模式），RS422/485接口的通訊zui大距離位1200m。

4、Serial CPs模塊可以同時(shí)與多臺(tái)串行通訊設(shè)備進(jìn)行通訊，如同時(shí)連接多個(gè)變頻器、多個(gè)智能儀表等，如果您采用ASCII 通訊方式，需要人為地定義數(shù)據(jù)幀格式，可以在發(fā)送的數(shù)據(jù)包中包括站號(hào)、數(shù)據(jù)區(qū)、讀寫指令等信息，供Serial CPs 模塊所連接的從站設(shè)備鑒別數(shù)據(jù)包是發(fā)給哪個(gè)站的，以及該數(shù)據(jù)包是對(duì)那個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)進(jìn)行的讀或?qū)憽?/p>

5、串行通訊模板只有RS232C、20mA-TTY或RS485/422 三種電氣接口類型，如果您想實(shí)現(xiàn)串口的光纖通訊，只能在電子市場(chǎng)上購(gòu)買第三方制造的電氣與光纜的轉(zhuǎn)換設(shè)備，西門子不提供該類設(shè)備。

1.2 常用文檔的下載鏈接

您可通過以下步驟獲取您所需的文檔：
－請(qǐng)登陸：http://www.ad.siemens.com.cn/Service/
－在頁(yè)面左側(cè)列表中點(diǎn)擊鏈接：產(chǎn)品支持
－在新窗口右上角的搜索欄中輸入“<關(guān)鍵字>”，并搜索
－搜索結(jié)束后在窗口右側(cè)列表中點(diǎn)擊“只搜索手冊(cè)/操作指南、只搜索證書、只搜索證
書、只搜索FAQ常問問題只搜索更新信息”
－zui后列表中名為“<文檔名稱>”的條目即為您所需的文檔。

常用文檔的下載鏈接如下，您可以直接登陸如下下載相關(guān)資料：
S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊(cè)：1109582
SIMATIC S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x：技術(shù)規(guī)格：12996906
CP340 使用手冊(cè)：1137332
CP341使用手冊(cè)：1117397
CP440使用手冊(cè)：2042641
CP441使用手冊(cè)：1137419
ET200S串行接口模塊手冊(cè)：9260793
MODBUS RTU主站手冊(cè)：1220184
MODBUS RTU從站手冊(cè)：1218007
CP 340 PtP 打印功能手冊(cè)：16527390
CP341 Loadable Modbus ASCII driver (Master)
25362836
Manual for CP341 Loadable Modbus ASCII Slave Driver
25380100
SIMATIC Data Highway (DF1) 參考手冊(cè) : 1218110
關(guān)于西門子串行通信應(yīng)用的文檔可以參考相關(guān)產(chǎn)品手冊(cè)，或登錄下載中心http://www.ad.siemens.com.cn/download/ ， 搜索下載如下文檔：

表2 串行通信應(yīng)用文檔列表

常用的驅(qū)動(dòng)軟件下載鏈接如下，您可以直接登陸如下下載相關(guān)軟件：
PTP協(xié)議軟件包：SIMATIC S7-CP PtP Param V5.1+SP11下載鏈接：27013524
MODBUS主站驅(qū)動(dòng)：27774018
MODBUS從站驅(qū)動(dòng)：27774276
MODBUS ASCII驅(qū)動(dòng)：25356060
ET200S 1SI 串行接口模塊的功能塊、樣例和用戶手冊(cè)：
25358470
可裝載驅(qū)動(dòng)CP PtP Data Highway DF1 V1.0.1：
8715118
 

2、CP340/CP341調(diào)試步驟

在您的計(jì)算機(jī)上首先安裝 STEP7 軟件和 CP340/CP341 模塊的軟件驅(qū)動(dòng)程序（SIMATIC S7-CP PtP Param V5.1），模塊驅(qū)動(dòng)程序包括：對(duì) CP340/CP341 進(jìn)行參數(shù)化的組態(tài)界面（在 STEP7 的硬件組態(tài)界面下可以打開）、用于串行通訊的功能塊以及模塊不同應(yīng)用方式的例子程序。光盤上模塊手冊(cè)的附錄B中說明了 CP 模板通訊口的針腳定義。
下面簡(jiǎn)要描述了 CP340/CP341 應(yīng)用 ASCII 或 MODBUS 協(xié)議的調(diào)試過程，詳細(xì)的模塊使用請(qǐng)參考相應(yīng)模塊的手冊(cè)或參考下載中心應(yīng)用文檔，參見本文“1.2 常見文檔的下載鏈接”下載相關(guān)資料。

2.1模塊參數(shù)化

在硬件組態(tài)窗口中雙擊 CP 模板，打開 CP 模板的屬性窗口，請(qǐng)記錄下模板的硬件地址，在編寫通訊程序時(shí)，你需要該地址參數(shù)。

圖 2

點(diǎn)擊屬性窗口上的 Parameters 按鈕，選擇你所要使用的通訊協(xié)議，這里我們選用 ASCII 協(xié)議，雙擊信封圖標(biāo)。

圖 3

彈出 ASCII 協(xié)議通訊參數(shù)設(shè)置窗口，這里我們使用默認(rèn)值：9600 bit/s，8 data bits，1 stop bit，even parity。對(duì)您的硬件組態(tài)存盤編譯，下載硬件組態(tài)，如果此時(shí)SF燈亮，請(qǐng)將通訊電纜與另一個(gè)通訊伙伴進(jìn)行連接后，SF燈熄滅，說明硬件組態(tài)正確。

2.2 編寫通訊程序

在安裝完 CP341的驅(qū)動(dòng)程序，MODBUS 主站軟件，MODBUS 從站軟件等 3 個(gè)軟件后，你可以在目錄….\Siemens\STEP7\Examples 當(dāng)中找到關(guān)于 CP341 的串口通訊和 MODBUS 通訊的例子程序，通過在 STEP7 軟件的 SIMATIC Manager 下打開例子程序。

圖 4

你可以使用 CP341 串口例子程序中 3964(R) 站 中的程序塊實(shí)現(xiàn) ASCII 通訊協(xié)議。打開 CPU 站下的 Blocks 文件夾，復(fù)制所有的程序塊（除了 system data）到你的項(xiàng)目當(dāng)中，只要作一些簡(jiǎn)單的參數(shù)修改，就可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的通訊了，如果你的 CP340/CP341 的硬件地址與例子程序當(dāng)中的不同，那么你應(yīng)當(dāng)修改相應(yīng)程序塊 LADDR 參數(shù)，并與 CP340/CP341 模塊實(shí)際的硬件組態(tài)地址值相同。修改后，下載程序塊，將 CPU 切換至運(yùn)行狀態(tài)，CP340/CP341 開始循環(huán)發(fā)送數(shù)據(jù)，您可與看到 “TxD”燈閃爍。
調(diào)用 FB7/FB8 (CP341) 或 FB2/FB3 (CP340) 實(shí)現(xiàn)模塊的字符收發(fā)功能：

圖 5

下圖顯示了調(diào)用 FB7/FB8 實(shí)現(xiàn)通訊功能，在線監(jiān)視的狀態(tài)：

圖 6

注意這里一定要將 M20.0 和 M30.0 使能位置為TRUE，同時(shí)在您的程序中插入接收數(shù)據(jù)區(qū) DB1 和發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū) DB2 。
調(diào)試CP340/CP341 的一個(gè)基本方法是采用 PC 機(jī)上的串口通訊調(diào)試軟件。Windows 系統(tǒng)自帶的超級(jí)終端 ( Hyper Terminal ) 軟件是一個(gè)非常方便的串口調(diào)試工具。用電纜將CP340/CP341 的通訊口和 PC 機(jī)的 Com 口（RS232C）連接起來，如果你采用的是 RS485/422 或 20mA-TYY 接口的模塊，那還需在中間加一個(gè) RS485??RS232 或20mA-TYY ??RS232 信號(hào)轉(zhuǎn)換器，打開超級(jí)終端的路徑如下圖：

圖 7

您打開超級(jí)終端軟件后，定義連接的名稱，確定通訊端口以及串口通訊的屬性（波特率、數(shù)據(jù)位個(gè)數(shù)、校驗(yàn)類型、流控類型等），界面如下列圖：

圖 8

這里請(qǐng)您注意，如果您是用的是其他COM口，請(qǐng)根據(jù)實(shí)際連接的COM口進(jìn)行選擇，波特率、數(shù)據(jù)位，奇偶校驗(yàn)位，停止位，流控要與CP340/CP341組態(tài)時(shí)設(shè)定的值一致，起始位為1位，停止位可設(shè)定為1/2位，但必須是1，不能修改。

2.3 MODBUS 從站調(diào)試
首先需要在CP模塊上插入MODBUS 從站Dongle，然后安裝MODBUS 從站驅(qū)動(dòng)軟件包，您可以在上面的下載路徑中獲得，安裝完軟件包后，在您的項(xiàng)目中組態(tài)MODBUS從站，雙擊CP341模塊，在模塊的屬性窗口中點(diǎn)擊Parameter按鈕，選擇MODBUS從站協(xié)議：

圖 9

將您的PC和PLC連接起來，PLC上電，點(diǎn)擊Load Drivers圖標(biāo)，彈出裝載驅(qū)動(dòng)窗口。

圖 10

點(diǎn)擊Load Drivers按鈕，完成從站驅(qū)動(dòng)安裝過程，進(jìn)行MODBUS 驅(qū)動(dòng)裝載的時(shí)候，PLC必須處于STOP狀態(tài)。在點(diǎn)擊信封圖標(biāo)，打開MODBUS 從站參數(shù)窗口。

圖 11

默認(rèn)從站地址222，然后在設(shè)定MODBUS從站的Function Code地址與PLC中M、I、Q等地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系。24小時(shí)銷售及：

圖 12

以上所設(shè)定的參數(shù)含義是MODBUS主站讀從站的前256個(gè)位（00001-00256）對(duì)應(yīng)S7300站中MB0-MB31中的數(shù)據(jù)，主站讀從站第257個(gè)到512個(gè)位對(duì)應(yīng)QB0-QB31。
> Function Code 01,05,15 對(duì)應(yīng)M，Q，T，C等數(shù)據(jù)區(qū)，可讀可寫，具體的字節(jié)范圍由您在MODBUS 從站組態(tài)時(shí)設(shè)定。
> Function Code 02對(duì)應(yīng)M，I數(shù)據(jù)區(qū)，只讀,具體的字節(jié)范圍由您在MODBUS 從站組態(tài)時(shí)設(shè)定。
> Function Code 03,06,16 對(duì)應(yīng)DB區(qū)，可讀可寫，在MODBUS 從站組態(tài)時(shí)設(shè)定對(duì)應(yīng)的DB塊。
> Function Code 04 對(duì)應(yīng)DB區(qū)，只讀，在MODBUS 從站組態(tài)時(shí)設(shè)定對(duì)應(yīng)的DB塊。
在STEP7的SIMATIC Manager中打開MODBUS 從站例子程序，將例子程序當(dāng)中的所有程序塊復(fù)制到您的項(xiàng)目當(dāng)中，修改OB1當(dāng)中的Network1里的LADDR參數(shù)，與您模塊的實(shí)際硬件地址相同，將blocks文件夾下載到PLC當(dāng)中，CPU運(yùn)行，對(duì)M180.0和M180.5置位，就可以在MODBUS 主站上得到數(shù)據(jù)了，這里您需要注意S7 PLC與MODBUS 主站之間的數(shù)據(jù)地址對(duì)應(yīng)關(guān)系，MODBUS從站手冊(cè)中包括了相關(guān)信息，通過上面的下載路徑，您可以下載到該手冊(cè)。
WinCC 作為MODBUS 主站，進(jìn)行浮點(diǎn)數(shù)讀取時(shí)，Tag的類型應(yīng)當(dāng)選為浮點(diǎn)數(shù)32位，注意地址偏移為 32的整數(shù)倍＋1（即33、65、97），如果采用選用Input Bits/Output Bits方式讀寫（Function Code 01,02），在PLC當(dāng)中應(yīng)當(dāng)將一個(gè)字的高低8位進(jìn)行對(duì)調(diào)。如果選用Input Words/Output Words方式讀寫（Function Code 03,04），在PLC當(dāng)中將一個(gè)雙字的高低16位進(jìn)行對(duì)調(diào)，S7200 MODBUS 程序塊的浮點(diǎn)數(shù)處理存在誤差，大致在0.5%左右。

2.4 MODBUS 主站調(diào)試
首先需要在CP模塊上插入MODBUS主站Dongle，然后安裝MODBUS 主站軟件包，您可以在上面的下載路徑中獲得，安裝完軟件包后，MODBUS主站驅(qū)動(dòng)的裝載過程與從站相同。
在STEP7的SIMATIC Manager中打開MODBUS主站例子程序，將例子程序當(dāng)中的所有程序塊復(fù)制到您的項(xiàng)目當(dāng)中，DB42是MODBUS 發(fā)送到到從站的數(shù)據(jù)區(qū)，該DB區(qū)*個(gè)字節(jié)位從站的站地址，第二個(gè)字節(jié)為Function Code值，代表指令的讀寫功能和數(shù)據(jù)區(qū)，第三個(gè)字節(jié)和第四個(gè)字節(jié)所組成的整數(shù)代表所讀數(shù)據(jù)區(qū)的地址偏移量，第五個(gè)字節(jié)和第六個(gè)字節(jié)所組成的整數(shù)代表總共要讀寫多少位數(shù)據(jù)，注意該數(shù)值必須在1－2040范圍內(nèi)，否則發(fā)送
指令不執(zhí)行。下圖說明了DB42前幾個(gè)字節(jié)所代表的含義。

圖 13

*個(gè)字節(jié)說明從站站號(hào)為5，第二個(gè)字節(jié)說明Function Code為1，第三個(gè)字節(jié)和第四個(gè)字節(jié)中的字說明讀從站地址偏移40位（5個(gè)字節(jié)）的數(shù)據(jù)區(qū)，第五個(gè)字節(jié)和第六個(gè)字節(jié)中的整數(shù)說明讀取16位的數(shù)據(jù)，即一個(gè)整數(shù)。這些信息您可以在MODBUS 主站手冊(cè)的第五章中獲取，通過上面的下載路徑，您可以下載到該手冊(cè)。
 

3、Serail CPs 常見問題查看鏈接

3.1 Serial CPs -- 產(chǎn)品信息 -- 技術(shù)數(shù)據(jù)

本主題包括如下幾方面內(nèi)容：
> 哪些模塊支持軟冗余？
> S7-300 / S7-400 的CP可以支持哪些點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊協(xié)議，從哪里可以獲得更多詳細(xì)信息？
> CP340-功能
> 通信模版 CP 340 / CP 341 / CP 440 / CP 441 的 RS 485/X.27 接口電平是如何定義的？
> CP441 功能
> CP341功能
> 適于S7-400 PtP通信的可能的波特率
> 可集中插入的 CP 340 的zui大數(shù)量
> CP 341 根據(jù)所用接口可以支持的傳輸速率

鏈接如下：23035635

3.2 Serial CPs -- 產(chǎn)品信息 -- 系統(tǒng)描述 (協(xié)議)

本主題包括如下幾方面內(nèi)容：
> S7-300/400 CPU 和通信處理器 (CP) 支持哪些連接/協(xié)議？
> CP441-1 和 CP441-2 間的區(qū)別在哪里？
> Which Details does Technical Support need regarding Inquiries on SIMATIC for S5 / S7 Point to Point communication
> RK512協(xié)議提供怎樣的特殊特點(diǎn)、屬性及優(yōu)點(diǎn)？
> Data Highway 協(xié)議有哪些屬性，優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)?
> ASCII 協(xié)議有什么屬性，優(yōu)點(diǎn)以及特殊性能？
> 3964 (R) 具有哪些屬性、優(yōu)點(diǎn)和特殊性能？
> Modbus 協(xié)議的屬性，優(yōu)點(diǎn)及特點(diǎn)?

鏈接如下：27072372

3.3 Serial CPs -- 安裝和參數(shù)化硬件 -- 初始化和參數(shù)化模塊

本主題包括如下幾方面內(nèi)容：
> 加載系統(tǒng)數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤消息窗口
> CP 441: Timeout during load process
> 為了在使用 ET200S 1SI 模塊時(shí)可以與多個(gè)從站通信，需要對(duì)例子程序“USS Protocol”做哪些修改？
> 在 PROFIBUS DP，PROFINET IO 網(wǎng)絡(luò)中或使用 IE/PB link 時(shí)哪些硬件/接口可以支持使用 PtP 通信模塊 CP340、CP341 以及 ET 200S 1SI 模塊？
> 哪些CPU可以更改CP340和CP341模塊的邏輯地址？

鏈接如下：24484086

3.4 Serial CPs -- 通信組態(tài)和編程 -- 建立 RK-512 / 3964R 連接

本主題包括如下幾方面內(nèi)容：
> 在通過RK512與S7有鏈接的情況下，SFB12 (BSEND)和SFB13 (BRCV)上的參數(shù) R_ID
> 點(diǎn)到點(diǎn)互連S7-400 / CP 441
> 使用 3964(R) 和 RK512協(xié)議的4 線模式
> 協(xié)議 3964(R)和RK 512 之間的區(qū)別？
> 在 S7 和 S5 或者第三方設(shè)備之間使用 RK512 通信時(shí)應(yīng)該注意什么？
> 對(duì)一個(gè)用CP340 和 3964R協(xié)議的點(diǎn)到點(diǎn)連接進(jìn)行參數(shù)化和編程
> 當(dāng)應(yīng)用 RK512 協(xié)議與 S5 或其它系統(tǒng)連接時(shí)如何設(shè)置 SFB12 (B-SEND) 的 R-ID 參數(shù)？

鏈接如下：24415918

3.5 Serial CPs -- 安裝和參數(shù)化硬件 -- 加載驅(qū)動(dòng)程序

本主題包括如下幾方面內(nèi)容：
> 從V3.0版起，Modbus驅(qū)動(dòng)提供了哪些新功能？
> 與SIMATIC S7-318 CPU一起使用的CP341中的傳輸時(shí)間是多大？
> 當(dāng)Modbus S7-300 CP341為從站時(shí)，編程其通信塊時(shí)應(yīng)注意些什么？
> 如何下載一個(gè)像“Modbus Master(RTU)” 這樣的加載驅(qū)動(dòng)程序到 CP341 模塊中，使它通過一個(gè) ET 200M 模塊連接一套 S7-400 H 系列的 PLC？
> 可為CP 341和CP 441-2的通信處理器裝載哪些驅(qū)動(dòng)？

鏈接如下：21956444

3.6 Serial CPs -- 通信組態(tài)和編程 -- 設(shè)置打印機(jī)協(xié)議

本主題包括如下幾方面內(nèi)容：
> 配置"CP 340 RS232C"打印工作應(yīng)注意什么
> 通過串行接口輸出字符串

鏈接如下：24417010

3.7 Serial CPs -- 通信組態(tài)和編程 -- 使用“ASCII”協(xié)議建立連接

本主題包括如下幾方面內(nèi)容：
> End-of-text characters with CP441
> Terminal on CP
> S7-300/400通訊模塊ASCII驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)傳送
> CP340/CP341/CP 441字符串的傳送

鏈接如下：24433579

3.8 Serial CPs -- 通信組態(tài)和編程 -- 使用“MODBUS”協(xié)議建立連接

本主題包括如下幾方面內(nèi)容：
> 沒有和 CPU 建立在線連接的時(shí)候，如何保存可裝載驅(qū)動(dòng)程序的 CP341 組態(tài)信息？
> Mode bus link with interface modules RS 232C, TTY, X27 (RS 422/485)

鏈接如下：24433023
24小時(shí)銷售及：

3.9 Serial CPs -- 安裝和參數(shù)化硬件 -- 組件連接和配線

本主題包括如下幾方面內(nèi)容：
> 如何通過 TTY(20mA) 接口實(shí)現(xiàn) CP 340， CP 341 或者 CP 441 與通信伙伴之間的連接？
> 如何通過 RS 232 C 接口將 CP 340, CP 341 或 CP 441 連接至通信伙伴？
> 如何通過 RS 422/485 接口（X27 接口）實(shí)現(xiàn) CP 340，CP 341，CP440 或者 CP 441 與通信伙伴之間的連接?
> 與 PC/PG 的 9 針 COM2 接口相比，通信模塊 CP340， CP341 以及 CP441 的 RS232C 接口管腳是怎樣定義的？
> 其它廠商的 RS 422/485 接口管腳名稱是怎樣與西門子RS422/485 接口相對(duì)應(yīng)的？

鏈接如下：23411751

3.10 Serial CPs -- 通信組態(tài)和編程 -- 使用“Data Highway”協(xié)議建立連接
本主題內(nèi)容包括：使用可裝載驅(qū)動(dòng)的Allen Bradley Data Highway協(xié)議時(shí)，如何設(shè)置發(fā)送任務(wù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以及哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行報(bào)文接收？
鏈接如下：24518926

3.11 Serial CPs -- 產(chǎn)品信息 -- 訂貨數(shù)據(jù)和目錄信息

本主題包括如下幾方面內(nèi)容：
> CP 341 / CP 441-2 的MODBUS軟件許可證？
> CP 341-RS 232C 用的 RS 232C 接口的連接線

鏈接如下：23034542

3.12 Serial CPs -- 通信組態(tài)和編程 -- 組態(tài)連接

本主題包括如下幾方面內(nèi)容：
> 通過CP 441-1或CP441-2組態(tài)一個(gè)連接
> What does "communications direction" mean when parameterizing the CP 441?
> FB2 (P_RCV) Version 1.2 for CP340

鏈接如下：23609336

3.13 Serial CPs -- 操作和維護(hù) -- 診斷錯(cuò)誤

本主題包括如下幾方面內(nèi)容：24小時(shí)銷售及：
> BREAK recognition and display elements with the CP 441
> BREAK recognition and display elements with the CP 340
> Event no.: (1E)OEH and SFCERR variable of the instance DB with the value 8723H
> CP341中的“斷開”識(shí)別和顯示單元
> CP441 (6ES7 441-1AA03-0AE0, 6ES7 441-2AA03-0AE0) 固件更新，使用參數(shù)化軟件CP PtP Param V5.1.4