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西门子6ES7 322-1BH10-0AA0

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  • 型号 齐全
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更新时间:2018-04-23 09:33:24浏览次数:121

联系我们时请说明是化工机械设备网上看到的信息,谢谢!

产品简介

西门子6ES7 322-1BH10-0AA0
凡在公司采购西门子产品,均可质保一年,假一罚十以满足客户的需求为宗旨,以诚为本,精益求精

详细介绍

西门子6ES7 322-1BH10-0AA0

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德国西门子*中国区总代理

 

SIEMENS    上海邑斯自动化科技有限公司             

 

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可编程控制器

上海邑斯公司优势产品; PLC 触摸屏变频器电缆及通讯卡数控系统网络接头伺服驱动、  凡在公司采购西门子产品均可质保一年假一罚十以满足客户的需求为宗旨,以诚为本,精益求精

 

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系统及伺报电机力矩电机直线电机伺服驱动等备件销售

一,S7家族

1. 概述

标题
在现场应用中,很多仪表和设备仅支持Modbus RTU的通讯协议,第三方仪表可以做Modbus主站或从站,西门子的通讯模块CP341 / CP441-2 通过Dongle(硬件狗)可以扩展该协议,S7-200 集成的口可以支持口通讯,通过指令库也可以方便的实现Modbus RTU通讯。本文以S7-200作为Modbus 主站,CP341作为Modbus 从站,实现Modbus RTU通讯,阐述两者在通讯方面的设置和注意事项。


2.

2.1 STEP7 V5.4 SP4
用于编写 S7-300/400程序,此需要从西门子购买,本文档中的300的程序是使用Step7 V5.4 SP4的编写。

2.2 CP PTP Param V5.1 SP11
串行通讯模板的驱动程序,安装此驱动后才能对PtP模板进行参数配置,并在Step7中集成通讯编程需要使用的功能块。此驱动随购买模板一起提供,也可以从以下的链接下载27013524

2.3 CP PTP Modbus Sle V3.1 SP7
CP341或CP441-2用于Modbus从站时,需要安装此驱动协议,但安装之前必须先安装PtP Driver,此驱动可以在购买Modbus Dongle时选择购买,也可以从以下的链接下载27774276

2.4 STEP7 Micro/WIN V4.0 SP6
用于S7-200编程的,本文档中的200的程序是使用Step7 Micro/win 的编写。此可以从西门子下载中心免费下载,也可以从以下的链接下载。
http://www.ad.siemens.com.cn/download  自动化>>S7-200>>,文档编号S0002。

2.5 Toolbox_V32-STEP 7-Micro WIN 32 Instruction Library
S7-200实现Modbus RTU功能,可以使用Modbus的指令库,要使用西门子的指令库,必须先安装指令库的包 Instruction Library,安装后,可以在Step 7-Micro/WIN的库中找到Modbus相关的指令,该包可以从以下的链接下载。http://www.ad.siemens.com.cn/download  自动化>>S7-200>>,文档编号S0010。


3. 硬件列表和接线

3.1 硬件列表

 

S7-300从站CPU315-2DP6ES7 315-2AG10-0AB0
CP341 RS422/4856ES7 341-1CH01-0AE0
Dongle6ES7 870-1AB01-0YA0
PC 适配器(U6ES7 972-0CB20-0XA0
S7-200主站CPU 224XP6ES7 214-2BD23-0XB0

 

表1 硬件设备

3.2 硬件接线

3.2.1 接口定义
S7-200的通讯口为RS485物理口(9针口),CP341是RS422/485的接口类型(15针口),两种设备的接口引脚的示意图如下所示,更详细的信息可以参考CP341及S7-200通信接口的手册。


图1 S7-200 CPU通信口引脚定义

 


图2 S7-300 CP341 RS422/485 通讯口引脚定义

3.2.2 接线示意图


图3 硬件结构和接线示意图


4. 组态设置和编程

4.1 S7-200做Modbus主站的设置
S7-200 CPU上的通信口在电气上是的RS-485半双工串行通信口,此串行字符通信的格式:1个起始位;7/8位数据位;1位奇/偶/无校验;1停止位。通信波特率可以设置为1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600或112500,符合这些格式的串行通讯设备可以和S7-200进行口通讯,Modbus RTU指令库就是使用口编程实现的。

4.1.1 Modbus RTU主站库

使用Modbus 主站指令库时需要注意的几点:

  • 需要S7-200的编程是 Micro/WIN V4.0 SP5及以上版本;
  • Modbus RTU 主站库对CPU的版本有要求,CPU 的版本必须为 2.00 或者 2.01(即订货号为 6ES721*-***23-0BA*);
  • Modbus主站可读/写的大数据量为120个字(指每一个 MBUS_MSG 指令);
  • Modbus 主站库支持Port0和Port1(从站库只支持Port0口),本例中用Port0;
  • 使用Modbus 库时必须对库存储区进行分配,见下图设置,而且分配的空间不能和程序中其它空间冲突,否则编译调用会报错。


图4 库存储区设置

  • Modbus主站库支持的功能码和地址对应关系:
     
    Modbus 地址 / Modbus 从站须支持的功能
    00001~09999功能1:读输出点
      数字量输出功能5:写单个输出点
     功能15:写多个输出点
    10001~19999功能2:读输入点
      数字量输入
    30001~39999功能4:读输入寄存器
      输入寄存器
    40001~49999功能3:读保持寄存器
      保持寄存器功能6:写单个寄存器
     功能16:写多个寄存器

    表2需要从站支持的功能

4.1.2 S7-200 Modbus主站编程
编程时,使用0.0调用MBUS_CTRL完成主站的参数初始化,详细见下表,参数的说明也可以从子程序的局部变量表中找到。


图5 Modbus RTU 主站初始化

图中各参数含义如下

 

编号符号/含义说                   明
aEN / 使能必须保证每一扫描周期都被使能(使用0.0)。
bMode /为1时使能为Modbus协议;为0时恢复为PPI协议。
cBaud / 波特率支持的通讯波特率为1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200。
dParity / 校验校验选择:0=无校验;1=奇校验,2=偶校验。
eTimeout / 超时主站等待从站响应的时间,以毫秒为单位,典型的设置值为 1000毫秒,允许设置的范围为1-32767。这个值必须设置足够大以保证从站有时间响应。
fDone / 完成位初始化完成,此位会自动置1。
gError / 错误位初始化错误代码。

 

表3

调用 Modbus RTU 主站读写子程序MBUS_MSG,发送一个Modbus 请求。


图6 调用Modbus RTU 主站读写子程序

图中各参数含义如下

 

编号符号/含义                   
aEN / 使能同一时刻只能有一个读写功能使能。
bFirst / 读写请求位 每一个新的读写请求必须使用脉冲触发。
cSle / 从站地址可选择的范围1–247
dRW / 读写操作位0=读, 1=写。
eAddr / 读写从站的数据地址选择读写的数据类型:
00001  0xxxx - 开关量输出
10001  1xxxx - 开关量输入
30001  3xxxx - 模拟量输入
40001  4xxxx - 保持寄存器。
fCount / 数据的个数通讯的数据个数(位或字的个数)。
gDaptPtr / 数据指针如果是读指令,读回的数据放到这个数据区中;
如果是写指令,要写出的数据放到这个数据区中。
hDone / 完成位读写功能完成位。
iError / 错误代码只有在Done位为1时,错误代码才有效。

 

表4

从上图中可见,S7-200作为Modbus RTU主站,波特率9.6Kb/s,偶校验,连接从站的站地址是3,数据存储区为VB2000开始的区域。

4.2 CP341 做Modbus 从站的硬件组态

4.2.1 硬件组态


图7 S7-300侧硬件组态

4.2.2 设置Modbus参数


图8 消息桢字符结构

按照上述操作设置参数,从上图可以看出,本例中的传输波特率9.6Kb/s,1位起始位,8位数据位,偶校验位,1位停止位,从站站地址是3,主从通讯设备的字符帧格式和波特率等参数设置需要*。


图9 RS422/485 接口组态

RS422/485接口只能一个有效,接口的选择只需要组态而不需要在硬件上短接。

4.2.3 Modbus驱动的下载
当配置好Modbus通信的参数后,保存前需要向CP341下载Modbus Sle的驱动,一旦下载完成后无需再次下载。
需要注意的是,在下载驱动时(可以在无Dongle情况下下载),需要将CPU停机,然后下载,操作如下所示。


图10 下载Dongle时,需要CPU停机

 


图11 从站驱动下载后结果

4.2.4 CP341做Modbus从站的编程
从Step7 下的EXAMPLE目录中,找到项目名“zXX21_05_PtP_Com_MODSL”的项目,打开,然后将Modbus通讯模块FB80传递到用户项目中,打开路径如下所示。


图12 Modbus Sle 例程打开路径

OB1中调用FB80编程如下:


图13 FB80程序块调用

CP卡初始化正常后,CP_START,CP_START_FM和CP_START_OK为1,否则CP_START_ERROR为1,同时可以从ERROR_NR察看错误信息,也可以在硬件组态中在线后的CP341的诊断缓冲区察看详细的错误信息,错误信息对照和处理可以参考
《S7-300以用于PtP CP Modbus 协议RTU格式S7的可装载驱动程序为从站》的手册。

FB80的各参数含义如下

 

LADDR硬件组态中CP341的起始逻辑地址,本例中为256
START_TIMER初始化超时定时器,本例中为T120
START_TIME初始化定时器时间,本例中为5S
OB_MASKI/O访问错误屏蔽位,本例中为TrueI/O访问错误已屏蔽)
CP_STARTFB初始化使能位,本例中为M0.0
CP_START_FMCP_START 初始化的上升沿位,本例中为M0.1
CP_NDRCP卡写操作位,本例中为m0.2
CP_START_OK初始化完成且无错误,本例中为M0.3
CP_START_ERROR初始化完成,但有错误,本例中为M0.4
ERROR_NR错误号,本例中为MW2
ERROR_INFO错误信息,本例中为MW4

 

表5


5. 通讯
Modbus RTU格式通信协议是以主从的进行数据传输的,在传输的中主站是方,即主站发送数据请求报文到从站,从站返回响应报文。Modbus 间的数据交换是通过功能码来控制的,以下对现场常用的功能码进行分类,关于功能码的详细信息请参考手册。

5.1 FC01/05/15功能码
CP341从站的通讯区域配置


图14 FC01/05/15 参数组态界面

FC01、FC05、FC15对应的数据区为位输出,数据的传递以位为单位,可以读写操作,用户地址区为0xxxx,Modbus地址在信息传递中从0开始。如上图,左边为信息传递地址(地址区不能冲突),右边对应的是S7-300的数据区。例如左边信息传递地址从0 ~ 7对应用户地址区为00001 ~ 00008,对应S7-300的M10.0 ~ M10.7,并且以此为例说明FC01功能码的通讯。
S7-200主站程序调用


图15 功能码FC01使用

S7-200主站,用功能码FC01读取从站8点数字量输出,接收的数据存VB2000开始的区域,截图结果如下。


图16 FC01功能码数据交换

5.2 FC02功能码
CP341从站的通讯区域配置


图17 FC02 参数组态界面

FC02对应的数据区为位输出,数据的传递以位为单位,只读操作,用户地址区为1xxxx,Modbus地址在信息传递中从0开始,如上图,左边为信息传递地址(地址区不能冲突),右边对应的是S7-300的数据区。例如左边信息传递地址从0 ~ 7对应用户地址区为10001 ~ 10008,对应S7-300的M20.0 ~ M20.7,并且以此为例说明FC02功能码的通讯。
S7-200主站程序调用


图18 功能码FC02使用

S7-200主站,用功能码FC02读取从站8点数字量输入,接收的数据存VB2000开始的区域,截图结果如下。


图19 FC02功能码数据交换

5.3 FC03/06/16 功能码
CP341从站的通讯区域配置


图20 FC03/06/16参数组态界面

FC03/06/16 对应的数据区为寄存器,数据的传递以字为单位,可以读写操作,用户地址区为4xxxx,Modbus地址在信息传递中从0开始。如上图,左边为信息传递地址,右边对应的是S7-300的数据区,左边传输地址不可改,右边只对应一个数据区。例如用户地址
区为40001 ~ 40004,对应S7-300数据区为DB1.DBW0 ~ DB1.DBW6,并且以此为例说明
FC03功能码的通讯。
S7-200主站程序调用


图21功能码FC03使用

S7-200主站,用功能码FC03读取从站4个字寄存器,接收的数据存VB2000开始的区域,截图结果如下。


图22 FC03功能码数据交换


5.4 FC04 功能码
CP341从站的通讯区域配置


图23 FC04参数组态界面

FC04对应的数据区为寄存器输入,数据的传递也以字为单位,只读操作,用户地址区3xxxx,Modbus地址在信息传送中从0开始。如上图,左边为信息传递地址,右边对应的是S7-300的数据区,左边传输地址不可改,右边只对应一个数据区。例如用户地址区为30001 ~ 30004,对应S7-300数据区为DB1.DBW0 ~ DB1.DBW6,并且以此为例说明FC04功能码的通讯。
S7-200主站程序调用


图24功能码FC04使用

S7-200主站,用功能码FC04读取从站4个字输入寄存器,接收的数据存VB2000开始的区域,截图结果如下。


图25 FC04功能码数据交换

5.5 Limits 栏


图26 Limits 参数组态界面

对于写功能码FC05、06、15、16,可以禁用或访问相关S7-300存储区,即使用这些功能码时,S7-300存储区需要在设定的小和大的范围之间,如果访问的区域超出这个范围,则访问会被拒绝,同时输出报错误信息。


6. 总结
本文档以S7-200为主站和CP341为从站简单介绍了Modbus RTU通讯,关于通讯的组态设置,编程以及常用功能码的使用,其具体的使用可以作为西门子串行通讯模块与第三方的仪表、设备等进行串行通信的参考。

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