西門子模塊6ES7455-0VS00-0AE0

• S7-300 PLC通訊功能

  SIMATIC S7-300具有多種不同的通訊接口：

• 多種通訊處理器用來連接AS-i接口、PROFIBUS和工業以太網總線系統

• 通訊處理器用來連接點到點的通訊系統

• 多點接口(MPI)集成在CPU中，用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統及其他SIMATICS7/M7/C7等自動化控制系統。這是一個經濟而有效的解決方案；方便用戶的step7的用戶界面提供了通訊組態功能，這使得組態非常容易、簡單。

•  

  • 人機界面 (HMI)：方便的人機界面服務已經集成在S7-300 操作系統內。因此人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面(HMI)從S7-300中要求數據，S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數據。S7-300操作系統自動地處理數據的傳送。

  • 診斷功能：CPU的智能化的診斷系統連續監控系統的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統事件 
    (例如：超時，模塊更換，等等)。

  • 口令保護：多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術機密，防止未經允許的復制和修改。

  • 操作方式選擇開關 ：操作方式選擇開關像鑰匙一樣可以拔出，當鑰匙拔出時，就不能改變操作方式。

    CPU至少配有一個DP X2接口。315-2PN/DP和317 CPU配有一個MPI/DP X1接口。帶有MPI/DP接口的CPU帶有缺省的MPI組態。如果要使用DP接口，則需要在STEP7中設置DP模式。

    PROFIBUS DP接口主要用于連接分布式I/O。例如，PROFIBUS DP允許您創建大型子網。可將PROFIBUS DP接口設置為在主站或從站模式下運行，支持的傳輸率可達12Mbps。

    　

    

    能進行PROFIBUS DP通訊的設備

  • PG/PC

  • OP/TP

  • DP從站

  • DP主站

  • 執行器/傳感器

  • 帶有PROFIBUS DP接口的S7-300/S7-400

  • 帶有“PN”名稱后綴的CPU配有一個PN X2接口。連接到工業以太網可以使用CPU的集成PROFINET接口與“工業以太網”建立連接。可通過MPI或PROFINET組態CPU的集成PROFINET接口。

    　

    2、過程中斷

    通過過程中斷，可以對過程信號進行監視和響應。

    （1）數字量輸入模板

    根據設置的參數，模板可以對每個通道組進行過程中斷，可以選擇信號變化的上升沿、下降沿或兩個沿均可。CPU中斷執行用戶程序，或中斷執行低優先級的中斷，來處理相應的診斷中斷功能塊(OB40)。信號模板可以對每個通道的一個中斷進行暫存。

    （2）模擬量輸入模板

    通過上限值和下限值定義一個工作范圍。模板將對測量值與這些限制值進行比較。如果超限，則執行過程中斷。CPU中斷執行用戶程序，或中斷執行低優先級的中斷，來處理相應的診斷中斷功能塊(OB40)。

    六、S7-300PLC編程軟件和工具軟件

    在現場應用中，很多儀表和設備僅支持Modbus RTU的通訊協議，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）可以擴展該協議，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Modbus RTU通訊。本文以S7-200作為Modbus 主站，CP341作為Modbus 從站，實現Modbus RTU通訊，闡述兩者在通訊方面的設置和注意事項。

    
    2. 軟件環境

    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
    串行通訊模板的驅動程序，安裝此驅動后才能對PtP模板進行參數配置，并在Step7中集成通訊編程需要使用的功能塊。此驅動隨購買模板一起提供，也可以從以下的鏈接

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

    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下也可以從以下的鏈接
    http://www.ad.siemens.com.cn/download  自動化系統>>S7-200>>軟件，文檔編號S0002。

    使用基本的STEP7或STEP7-Lite軟件包，以及高級的集成軟件包STEP7 Professional便可對S7-300進行編程，并能以簡單，用戶友好的方式利用S7-300的全部功能。該工程軟件還包含自動化項目中所有階段(從項目組態到調試，測試以及服務)的功能。

    能進行PROFINET(PN)通訊的設備

  • PROFINET IO組件（如，ET 200S中的接口模塊IM 151-3 PN）

  • 帶有PROFINET接口的S7-300/S7-400（如，CPU 317-2PN/DP或CPU 343-1 PN）

  • 激活的網絡組件（如開關）

  • 帶有網卡的PG/PC

  • （4）通過點對點（PtP）通訊

    （3）通過PROFINET（PN）通訊

    帶有“PtP”名稱后綴的CPU配有一個PtP X2接口。使用CPU的PtP接口，可使用串行接口連接外部設備。可以在全雙工模式下以高達19.2kbps的傳輸率(RS 422)，或半雙工模式下以高達38.4kbps的傳輸率(RS 485)來運行此類系統。

    使用PtP通訊可以通過串行端交換數據。PtP通訊可用于自動化設備、計算機或由其它廠商提供的具有通訊功能的系統之間的互連。該功能還允許使用通訊伙伴的協議。

    可連接下列設備：

  • S7 PLC和S5 PLC及第三方系統

  • 打印機

  • 機器人控制

  • 掃描儀、條碼閱讀器等

  • 五、模板的診斷及過程監視

    S7-300有多種輸入/輸出模板具有智能功能：

  • 對信號進行監視(診斷)

  • 對過程信號進行監視(過程中斷)

  • 通過診斷可以確定模板所獲取的信號(例如數字量模板)或模擬量處理(例如模擬量模板)是否正確。在診斷評估中，可參數化的診斷信息與不可參數化的診斷信息有區別。

  • 可參數化的診斷信息：通過相應的參數始能診斷信息的發送

  • 不可參數化的診斷信息：不管是否參數化均可發送診斷信息

  • 如果發送診斷信息(例如無編碼器電源)，則模板執行一個診斷中斷。此時CPU中斷執行用戶程序，或中斷執行低優先級的中斷，來處理相應的診斷中斷功能塊(OB82)。

    模塊的類型決定了診斷信息的種類：

    1、診斷

    2.5 Toolbox_V32-STEP 7-Micro WIN 32 Instruction Library
    S7-200實現Modbus RTU功能，可以使用Modbus的指令庫，要使用西門子的標準指令庫，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相關的指令，該軟件包可以從以下的鏈接://www.ad.siemens.com.cn/download  自動化系統>>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 硬件設備

 西門子模塊6ES7455-0VS00-0AE0

2.2配置S7-300站點

S7-300站點配置參見表3。

序號	說明	圖示
1.	創建新項目并在項目中插入S7-300站點
2.	打開硬件組態，組態 S7-300 站點
3.	在硬件目錄SIMATIC-300，RACK-300下雙擊Rail，插入S7-300導軌
4.	在硬件目錄選擇使用的CPU，并拖拽到導軌的2號槽，系統將自動彈出DP接口屬性對話框
5.	參考表2序號6~8步驟，將CPU的 PROFIBUS DP地址設置為3，傳輸速率設置為1.5Mbps，Profile中選為Standard。編譯保存完成S7-300站點組態，并下載到S7-300 CPU中

表 3

3 通信連接
如圖3-1示意圖，使用RS485總線連接器通過PROFIBUS標準電纜分別連接CPU414-3 的X2接口和CPU315-2的X2 接口。

圖3-1 CPU之間DP通信連接示意圖

4 通信編程
由于配置的是S7單邊通信，只需在配置S7網絡連接的一方進行編程，所以本例中只在CPU414-3中編程調用系統功能塊SFB14/SFB15，如圖4-1和圖4-2。

圖4-1 調用功能塊SFB14

圖4-2 調用功能塊SFB15

Overview

• 用于 S7-400H 和 S7-400F/FH 的 CPU
• 可在 S7-400H 容錯自動化系統中使用
• 可通過 F 運行版授權作為具有 F 功能的 CPU 在 S7-400F/FH 安全相關系統中使用
• 組合了 MPI/PROFIBUS DP-主接口，
• 帶有 2 個用于同步模塊的連接插槽

Area of application

CPU 412–3H 可用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400 F/FH。 它可建立故障容錯 S7-400H 系統。 也可結合 F 運行授權一起用于 S7-400F/FH 故障安全自動化系統。 內置的PROFIBUS-DP接口使它能夠作為主站直接連接到PROFIBUS-DP現場總線。

Design

CPU 412-5H 擁有：

• 功能強大的處理器：
  CPU 處理每條二進制指令的時間小于 31.25 ns。
• 1 MB RAM（512 KB 用于程序，512 KB 用于數據）；
  裝載存儲器用于存儲 S7-400H F/FH 自動化系統的用戶程序和參數設置數據；高速 RAM 用于用戶程序的順控相關部分
• 存儲卡：
  用于擴展內置裝載存儲器。除程序本身之外，裝載存儲器中所含的信息還包括 S7-400H F/FH 的組態數據，這就是要在存儲器中占據雙倍空間的原因。其結果是：
  • 內置的裝載存儲器不能滿足大程序量的要求，因此需要存儲卡。
    提供有 RAM 和 FEPROM 卡（FEPROM 用于在斷開電源時保存數據）。
• 靈活的擴展選件：
  多達 131,072 點數字量和 81,932 點模擬量輸入/輸出。
• 組合 MPI/PROFIBUS DP 接口：
  MPI 可用來建立一個 32 個節點的簡單網絡，數據傳輸速率 187.5 Kbit/s。CPU 可以與通信總線（C 總線）上的節點和 MPI 上的節點建立最多 64 個連接。 
  PROFIBUS-DP主站接口能夠被用來建立一個高速的分布式自動化系統，并且使得操作大大簡化。對用戶來說，分布式 I/O 作為集中式 I/O 來處理（相同的組態、編址和編程）。
• PROFIBUS DP 接口：
  通過 PROFIBUS DP 接口，可以實現冗余、分布式自動化組態，從而提高了速度，便于使用。對用戶來說，分布式 I/O 作為集中式 I/O 來處理（相同的組態、編址和編程）。
• PROFINET 接口，帶 2 個端（交換機）：
  支持系統冗余和 MRP（介質冗余協議）
• 模式選擇開關：
  撥動開關設計。
• 診斷緩沖區：
  最后的 120 個報警和中斷事件保存在一個環形緩沖區中，用于進行診斷。
• 實時時鐘：
  CPU 提供帶日期和時間的診斷報告。