西門子S7-300模塊6ES7314-6EH04-0AB0

通訊

SIMATIC S7-300的CPU 支持以下通信類型：

• 過程通訊：
  對于通過總線（AS-接口、PROFIBUS DP 或者 PROFINET）實現循環尋址的I/O模塊（互換過程圖像）。從循環執行層調用過程通訊。

• 數據通訊：
  用于自動化系統間或多個自動化系統與HMI之間的數據交換。數據通信循環地進行，也可以基于事件驅動通過塊由用戶程序發起。

STEP 7的操作界面極為友好，顯著地簡化了用戶的通信功能組態工作。

數據通訊

SIMATIC S7-300擁有不同的數據通信機制：

• 使用MPI，通過全局數據通信，實現聯網CPU之間的數據包循環交換。

• 借助通信功能，與其它伙伴完成事件驅動型通信。網絡連接通過MPI、PROFIBUS或PROFINET實現。

全局數據

借助“全局數據通信”服務，聯網CPU彼此之間可以循環地交換數據（最多可達8 GD 數據包，每周期22個字節）。據此，可以實現，例如，某個CPU訪問另一個CPU的數據、位存儲單元和過程圖像等信息。只能通過 MPI 進行全局數據交換。組態通過STEP 7的GD表完成。

通訊功能

使用系統已經集成的塊，可以建立S7/C7伙伴之間的通信服務。

這些服務是：

• 通過 MPI 進行 S7 基本通訊。

• 通過 MPI、C 總線、PROFIBUS 和 PROFINET/工業以太網的 S7 通訊。
  S7-300 可以用于：

• 用作服務器時，使用MPI、C總線和PROFIBUS

• 用作服務器或客戶端時，使用集成式PROFINET接口

使用reloadable塊，可以建立與S5伙伴和非西門子設備之間的通信服務。

這些服務是：

• 通過 PROFIBUS 和工業以太網進行的 S5 兼容通訊。

• 通過 PROFIBUS 和工業以太網進行的標準通訊（非西門子系統）。

與全局數據不同的是，對于通信功能，必須為其建立通信連接。

集成到 IT 領域中

借助自動化工程組態，使用S7-300，可以更加方便地接入現代化的信息技術世界。使用CP 343-1 Advanced，可以實現以下信息技術功能：

• IP 路由；
  借助IP訪問列表，將IP V4報文以不低于Gigabit的速度轉發至受控PROFINET接口。

• WEB 服務器；
  使用標準瀏覽器，可以瀏覽大至30 MB可自由定義的HTML網頁；通過FTP處理自己的文件系統中的數據

• 標準診斷頁；
  無需額外工具，就可以在工廠內完成插裝在安裝機架上的所有模塊的快速診斷工作。

直接從用戶程序中發送認證電子郵件。電子郵件客戶端設計有通知功能，可以在控制程序中直接通知用戶。

• 通過 FTP 進行通訊；
  大多數操作系統平臺都可以使用的開放協議

• 設計有30 MB RAM文件系統，可以用作動態數據的中間存儲器

如何查看S7-300/400中一個子程序的大約執行時間？
使用S7-300/400 CPU時，如果工程師需要了解某個子程序的大約執行時間，可在該子程序前、后分別讀取CPU系統時鐘，然后使用時鐘相減指令FC34進行編程計算，步驟如下：

1、設置PLC系統時鐘，按圖6所示的設置：

2、創建一個塊符號名為“time”的數據塊（DB1），并創建如下變量，如圖7所示：

3、在需要測試的子程序的***個網絡和zui后一個網絡讀取系統時鐘，然后運用時鐘相減指令FC34進行計算。
如下例程中測試了“FC1”子程序的執行時間，如圖8所示：

4、通過變量監控表查看該子程序的大約執行時間，如圖9所示：

圖9子程序大約執行時間
1多功能測量表SENTRON PAC3200簡介
SENTRON PAC3200電能監視設備可***提供系統特性，包括電壓和電流zui大值、zui小值和平均值，功率值、頻率、功率因數、對稱性、邏輯計算、負載趨勢、諧波和總諧波失真等。SENTRON PAC3200可檢測 50 多個基本數值，具有 10個電能計數器，可用于全面負載檢測。它們的測量準確度滿足電能計數器標準所規定的較高要求。PAC3200帶有MODBUS RTU-RS485接口、PROFIBUS-DP接口和MODBUS TCP 接口，可以很方便將PAC3200的數據上傳到PLC中進行處理，也可以上傳到HMI中進行數據分析、處理及歸檔。對于西門子系統可以輕松地將PAC3200集成到上位自動化系統中，例如，集成到西門子 SIMATIC PCS 7 powerrate 和SIMATIC WinCC powerrate 軟件包中。

2 PAC3200通信接口對比
PAC3200可以通過MODBUS RTU RS485接口、MODBUS TCP 以太網接口以及現場總線PROFIBUS-DP接口與PLC和HMI通信。下面分別以連接S7-300 PLC為例，在通信性能、連接的個數、編程方面進行對比：

1） 通信性能：PROFIBUS-DP使用令牌方式由主站依次訪問從站，是實時現場總線，通信響應快，通信的響應時間應考慮PAC3200數據的刷新時間（自身刷新時間可能較PROFIBUS-DP刷新時間慢）；如果選擇以太網MODBUS TCP 通信，由于不是實時網絡，通信性能次之，通信的響應時間也應考慮PAC3200數據的刷新時間（自身刷新時間可能較以太網刷新時間慢）；使用RS485 MODBUS RTU通信，由于基于串口，通信性能不能與以太網與PROFIBUS-DP相比較。
2） 連接個數：使用PROFIBUS-DP，基于主站的性能，zui多可以連接126個站點；以太網MODBUS TCP 通信，基于CP的連接個數，通常16個；使用RS485 MODBUS RTU，可以連接一個網段，典型值31個站點。
3） 編程：使用PROFIBUS-DP，不需要編寫通信程序；使用以太網MODBUS TCP 通信，需要編寫發送接收通信程序；使用RS485 MODBUS RTU通信，需要編寫從站輪詢程序，比較麻煩，如果沒有購買MODBUS RTU的驅動，還需要編寫通信程序。
4） 價格：PROFIBUS-DP與RS485 MODBUS RTU通信需要購買選件網卡，而PAC3200本身集成以太網接口，支持MODBUS TCP 通信。
下面將介紹PAC3200的MODBUS TCP 通信。

3 MODBUS TCP 通信報文
MODBUS TCP 使MODBUS RTU協議運行于以太網，MODBUS TCP使用TCP/IP和以太網在站點間傳送MODBUS報文，MODBUS TCP結合了以太網物理網絡和網絡標準TCP/IP以及以MODBUS作為應用協議標準的數據表示方法。MODBUS TCP通信報文被封裝于以太網TCP/IP數據包中。與傳統的串口方式，MODBUS TCP插入一個標準的MODBUS報文到TCP報文中，不再帶有數據校驗和地址，如圖1所示：

圖1：MODBUS TCP報文

由于使用以太網TCP/IP數據鏈路層的校驗機制而保證了數據的完整性，MODBUS TCP 報文中不再帶有數據校驗”CHECKSUM”，原有報文中的“ADDRESS”也被“UNIT ID”替代而加在MODBUS應用協議報文頭中。

MODBUS TCP服務器使用502端口與客戶端進行通信。

S7-300 與PAC3200 之間進行MODBUS TCP 通信時，MODBUS應為協議的報文頭賦值如下：
byte 0： transaction identifier (高字節) – 為0
byte 1：transaction identifier(低字節) - 為0
byte 2：protocol identifier(高字節) = 0
byte 3：protocol identifier (低字節) = 0
byte 4：length field (高字節) = 0 (因為所有的報文小于256)
byte 5：length field (低字節) = 后面跟隨的字節數
byte 6：unit identifier -原從站地址，這里為0
byte 7：MODBUS 功能碼，通過功能碼發送通信命令
byte 8 ～：后續的字節數與功能碼相關

4 PAC3200支持的MODBUS TCP 功能碼
在MODBUS TCP 的報文中，通過使用功能碼請求通信伙伴的數據，如對內部寄存器的讀寫操作、讀輸入寄存器、寫輸出寄存器等