西门子玉林PLC模块总代理

西门子PLC分布式I/O ET200M

　　在使用西门子PLC S7-300或S7-400的场合，用户经常会配置分布式I/O ET200M来进行扩展，它的特点如下：

　　1. 模块化 IO 系统，防护等级为 IP20，特别适用于高密度且复杂的自动化任务；

　　2. 同时支持 Profibus 和 Profinet 现场总线；

　　3. 可以多扩展 8 或 12 个 信号模块；

　　4. IM153-2 接口模块能够在 S7-400H 及软冗余系统中应用；

　　5. 通过配置有源背板总线模块，ET 200M 可以支持带电热插拔功能；

　　6. 可以将故障安全型模块与标准模块配置在同一站点内；

　　7. 能够使用适用于危险区域内的信号模块。

　　其中IM153-1的特点概述：

　　1. 将 ET 200M 作为从站连接到 PROFIBUS DP（通过铜接头）

　　2. IM153-2 Profibus DP 接口模块可以用于与 S7-400H，软冗余系统通讯；

　　3. 有时间戳功能和时钟同步；

　　4. 大可以扩展 8 或 12 个 S7-300 的模块。

　　5. 防护等级：IP20

 西门子PLC分布式I/O ET200M故障诊断
　　在控制系统中，如果遇到西门子PLC与远程分布式I/O模块通讯故障时，可以按照如下方法进行检查：
　　1. 检查DP通讯电缆和DP接头是否有问题，DP接头是否正确连接。如果系统中有多个ET200M，需要将个和后一个DP接头的终端电阻拨到ON，其他的DP接头的终端电阻拨到OFF；
　　2. 检查ET200M的电源是否正常，主控制PLC和ET200M之间需要接口模块IM153来进行通讯连接；这是需要确认IM153模块的24V供电是否正常，是否有电压不足的情况出现；
　　3. 每一个远程分布式I/O ET200M都有一个固定的通讯地址，这个地址在硬件IM153上是拨码开关的形式，而在软件组态中，需要注意软件中的地址设定要和拨码开关的地址一致，另外系统中的所有地址不能出现重复的情况；
　　4. 由于通讯的长度和通讯的波特率有对应关系，在通讯距离较长的情况下，通讯波特率不能过高。这时候用户可以适当降低系统的通讯速率，以提高通讯过程的稳定性；
　　5. 主控PLC可分布式I/O模块ET200M之间的通讯电缆附近是否有干扰源，如：变频器，大功率电机等。这些干扰源会对通讯过程造成影响，用户在进行电缆布线时，需要考虑干扰的情况。

1多功能测量表SENTRON PAC3200简介
SENTRON PAC3200电能监视设备可**提供系统特性，包括电压和电流较大值、较小值和平均值，功率值、频率、功率因数、对称性、逻辑计算、负载趋势、谐波和总谐波失真等。SENTRON PAC3200可检测 50 多个基本数值，具有 10个电能计数器，可用于全面负载检测。它们的测量准确度满足电能计数器标准所规定的较高要求。PAC3200带有MODBUS RTU-RS485接口、PROFIBUS-DP接口和MODBUS TCP 接口，可以很方便将PAC3200的数据上传到PLC中进行处理，也可以上传到HMI中进行数据分析、处理及归档。对于西门子系统可以轻松地将PAC3200集成到上位自动化系统中，例如，集成到西门子 SIMATIC PCS 7 powerrate 和SIMATIC WinCC powerrate 软件包中。

2 PAC3200通信接口对比
PAC3200可以通过MODBUS RTU RS485接口、MODBUS TCP 以太网接口以及现场总线PROFIBUS-DP接口与PLC和HMI通信。下面分别以连接S7-300 PLC为例，在通信性能、连接的个数、编程方面进行对比

1） 通信性能：PROFIBUS-DP使用令牌方式由主站依次访问从站，是实时现场总线，通信响应快，通信的响应时间应考虑PAC3200数据的刷新时间（自身刷新时间可能较PROFIBUS-DP刷新时间慢）；如果选择以太网MODBUS TCP 通信，由于不是实时网络，通信性能次之，通信的响应时间也应考虑PAC3200数据的刷新时间（自身刷新时间可能较以太网刷新时间慢）；使用RS485 MODBUS RTU通信，由于基于串口，通信性能不能与以太网与PROFIBUS-DP相比较。
2） 连接个数：使用PROFIBUS-DP，基于主站的性能，较多可以连接126个站点；以太网MODBUS TCP 通信，基于CP的连接个数，通常16个；使用RS485 MODBUS RTU，可以连接一个网段，典型值31个站点。
3） 编程：使用PROFIBUS-DP，不需要编写通信程序；使用以太网MODBUS TCP 通信，需要编写发送接收通信程序；使用RS485 MODBUS RTU通信，需要编写从站轮询程序，比较麻烦，如果没有购买MODBUS RTU的驱动，还需要编写通信程序。
4） 价格：PROFIBUS-DP与RS485 MODBUS RTU通信需要购买选件网卡，而PAC3200本身集成以太网接口，支持MODBUS TCP 通信。
下面将介绍PAC3200的MODBUS TCP 通信。

3 MODBUS TCP 通信报文
MODBUS TCP 使MODBUS RTU协议运行于以太网，MODBUS TCP使用TCP/IP和以太网在站点间传送MODBUS报文，MODBUS TCP结合了以太网物理网络和网络标准TCP/IP以及以MODBUS作为应用协议标准的数据表示方法。MODBUS TCP通信报文被封装于以太网TCP/IP数据包中。与传统的串口方式，MODBUS TCP插入一个标准的MODBUS报文到TCP报文中，不再带有数据校验和地

5．置位与复位指令（SET/RST）

（1）SET（置位指令） 它的作用是使被操作的目标元件置位并保持。

（2）RST（复位指令） 使被操作的目标元件复位并保持清零状态。

SET、RST指令的使用如图6所示。当X0常开接通时，Y0变为ON状态并一直保持该状态，即使X0断开Y0的ON状态仍维持不变；只有当X1的常开闭合时，Y0才变为OFF状态并保持，即使X1常开断开，Y0也仍为OFF状态。

图6  置位与复位指令的使用

SET 、RST指令的使用说明：

1）SET指令的目标元件为Y、M、S，RST指令的目标元件为Y、M、S、T、C、D、V 、Z。RST指令常被用来对D、Z、V的内容清零，还用来复位积算定时器和计数器。

2）对于同一目标元件，SET、RST可多次使用，顺序也可随意，但后执行者有效。

6．微分指令（PLS/PLF）

（1）PLS（上升沿微分指令） 在输入信号上升沿产生一个扫描周期的脉冲输出。

（2）PLF（下降沿微分指令） 在输入信号下降沿产生一个扫描周期的脉冲输出。

微分指令的使用如图7所示，利用微分指令检测到信号的边沿，通过置位和复位命令控制Ｙ０的状态。

图7  微分指令的使用

PLS、PLF指令的使用说明：

1）PLS、PLF指令的目标元件为Y和M；

2）使用PLS时，仅在驱动输入为ON后的一个扫描周期内目标元件ON，如图7所示，M0仅在X0的常开触点由断到通时的一个扫描周期内为ON；使用PLF指令时只是利用输入信号的下降沿驱动，其它与PLS相同

7．主控指令（MC/MCR）

（1）MC（主控指令） 用于公共串联触点的连接。执行MC后，左母线移到MC触点的后面。

（2）MCR（主控复位指令） 它是MC指令的复位指令，即利用MCR指令恢复原左母线的位置。

在编程时常会出现这样的情况，多个线圈同时受一个或一组触点控制，如果在每个线圈的控制电路中都串入同样的触点，将占用很多存储单元，使用主控指令就可以解决这一问题。MC、MCR指令的使用如图8所示，利用MC N0 M100实现左母线右移，使Y0、Y1都在X0的控制之下，其中N0表示嵌套等级，在无嵌套结构中N0的使用次数无限制；利用MCR N0恢复到原左母线状态。如果X0断开则会跳过MC、MCR之间的指令向下执行。

图8  主控指令的使用

MC、MCR指令的使用说明：

1）MC、MCR指令的目标元件为Y和M，但不能用特殊辅助继电器。MC占3个程序步，MCR占2个程序步；

2）主控触点在梯形图中与一般触点垂直（如图8中的M100）。主控触点是与左母线相连的常开触点，是控制一组电路的总开关。与主控触点相连的触点必须用LD或LDI指令。

3）MC指令的输入触点断开时，在MC和MCR之内的积算定时器、计数器、用复位/置位指令驱动的元件保持其之前的状态不变。非积算定时器和计数器，用OUT指令驱动的元件将复位，如图8中当X0断开，Y0和Y1即变为OFF。

4）在一个MC指令区内若再使用MC指令称为嵌套。嵌套级数多为8级，编号按N0→N1→N2→N3→N4→N5→N6→N7顺序增大，每级的返回用对应的MCR指令，从编号大的嵌套级开始复位