西门子6ES7321-1FH00-0AA0技术参数
打印机
机器人控制
扫描器,条码阅读器,等
特殊功能块包括在通信功能手册的供货范围之内。
使用多点接口(MPI)进行数据通信
MPI(多点接口)是集成在SIMATIC S7-300 CPU上的通信接口。它可用于简单的网络任务。
MPI可以同时连接多个配有STEP 7的编程器/PC、HMI系统(OP/OS)、S7-300和S7-400。
全局数据:
“全局数据通信"服务可以在联网的CPU间周期性地进行数据交换。一个S7-300 CPU可与多达4个数据包交换数据,每个数据包含有22字节数据,可同时有16个CPU参与数据交换(使用STEP 7 V4.x)。
例如,可以允许一个CPU访问另一个CPU的输入/输出。只可通过MPI接口进行全局数据通信。
内部通信总线(C-bus):
CPU的MPI直接连接到S7-300的C总线。因此,可以通过MPI从编程器直接找到与C总线连接的FM/CP模块的地址。
功能强大的通信技术:
多达32个MPI节点。
使用SIMATIC S7-300/-400的S7基本通信的每个CPU有多个通信接口。
使用编程器/PC、SIMATIC HMI系统和SIMATIC S7-300/400的S7通信的每个CPU有多个通信接口。
数据传输速率187.5 kbit/s或12 Mbit/s
灵活的组态选项:
可靠的组件用于建立MPI通信:PROFIBUS和“分布式I/O"系列的总线电缆、总线连接器和RS 485中继器。使用这些组件,可以根据需求实现设计的化调整。例如,任意两个MPI节点之间可以开启10个中继器,以桥接更大的距离。
通过CP进行数据通信
SIMATIC S7-300通过CP 342和CP 343通信处理器可以连接到PROFIBUS和工业以太网总线系统。
可以连接以下设备:
SIMATIC S7-300
SIMATIC S7-400
SIMATIC S5-115U/H、S5-135U和S5-155U/H
编程器
PC机
SIMATIC HMI人机界面系统
数控装置
机器人控制
工业PC
驱动控制器
其它厂商设备
S7-300F
S7-300F能够以两种I/O设计的方式运行:
ET 200M中的I/O设计:
故障安全数字量/模拟量输入和输出模块用于集中式或分布式应用(Cat.4/SIL3只能与隔离模块一起使用)
ET 200S PROFIsafe中的I/O设计:
故障安全数字量输入和输出模块可用于分布式应用
Functions
S7-300
提供有大量功能,支持用户的S7-300编程、调试和维护等工作。
高速执行指令:
指令执行时间可达0.01μs,为中低端性能设备开创了全新的应用方案。
浮点数运算:
可以率地使用浮点运算甚至复数运算功能。
用户友好的参数赋值:
仅需一个带有统一操作界面的软件工具,就可以完成所有模块的参数化工作。这降低了入职门槛和培训费用。
人机界面(HMI):
S7-300的操作系统已经集成了用户友好的人机界面服务。这些功能不再需要成本高昂的编程工作:SIMATIC HMI系统向SIMATIC S7-300请求过程数据,S7-300在期望的更新时间完成这些数据的传输工作。SIMATIC S7-300的操作系统可以自主地完成传输过程。并且*使用相同的符号和数据库。
诊断功能:
CPU的智能诊断系统持续不断地检测系统的功能、记录故障信息和特定的系统事件(例如,时间错误、模块故障等)。采用环境缓冲区记录事件信息,并带有时间截,以利于今后的故障排除。
口令保护:
使用密码保护功能、可靠地保护用户信息,以防受到非*复制与更改。
SIMATIC S7-300符合的国家标准和标准有:
DIN
UL认证
CSA认证
FM class 1 div.2;组别:A、B、C和D(温度组别:T4(≤135°C))
ATEX认证
澳大利亚标志
以下船级社资格认证
美国船级社
法国船级社
挪威船级社
德国船级社
英国劳氏船级社
日本船级社(NK)
抗震
通讯
SIMATIC S7-300的CPU支持以下通信类型:
过程通讯:
对于通过总线(AS-接口、PROFIBUS DP或者PROFINET)实现循环寻址的I/O模块(互换过程图像)。从循环执行层调用过程通讯。
数据通讯:
用于自动化系统间或多个自动化系统与HMI之间的数据交换。数据通信循环地进行,也可以基于事件驱动通过块由用户程序发起。
STEP 7的操作界面极为友好,显著地简化了用户的通信功能组态工作。
数据通讯
SIMATIC S7-300拥有不同的数据通信机制:
使用MPI,通过全局数据通信,实现联网CPU之间的数据包循环交换。
借助通信功能,与其它伙伴完成事件驱动型通信。网络连接通过MPI、PROFIBUS或PROFINET实现。
全局数据
借助“全局数据通信"服务,联网CPU彼此之间可以循环地交换数据(可达8 GD数据包,每周期22个字节)。据此,可以实现,例如,某个CPU访问另一个CPU的数据、位存储单元和过程图像等信息。只能通过MPI进行全局数据交换。组态通过STEP 7的GD表完成。
通讯功能
使用系统已经集成的块,可以建立S7/C7伙伴之间的通信服务。
这些服务是:
通过MPI进行S7基本通讯。
通过MPI、C总线、PROFIBUS和PROFINET/工业以太网的S7通讯
西门子电机6SL3120-1TE13-0AA4
PAC3200的地址区
使用不同的功能码可以对PAC3200不同的地址区进行操作:
测量变量:例如电压、电流值、输入、输出等变量可以使用FC3和FC4,FC3与FC4功能相
同,两者都可以读。
状态参数:例如限制值0、1、2以及输入0、输出0等位信号,使用FC2可以读出这些信
号。
设定参数:例如连接类型、是否使用电压变送器电压、一次侧电压等,可以使用FC3、FC4进
行读操作,两者功能相同,使用FC16进行写操作。
通信参数:例如IP地址、网关等参数,可以使用FC3、FC4进
行读操作,两者功能相同,使用FC16进行写操作。
信息参数:例如产品的序列号等,可以使用FC3、FC4进行读操作,两者功能相同,使用
FC16进行写操作。
命令参数:例如复位值、小值以及能量计数器等参数,使用FC6进行写操作。
6 PAC3200侧的配置
使用PAC3200集成的以太网通信接口进行MODBUS TCP通信,需要对接口进行设置,步骤如下:
1):使用F4(Menu) > "SETTINGS> COMMUNICATION 进入如下界面如图2所示:
图2 通信界面
2):使用F4(Edit)键对选中的条目进行编辑,在通信界面中设定MODBUS TCP 通信的IP地
址、子网掩码及网关,在“PROTOCOL"中选择“TCP"后退出,PAC3200侧设置完成。
7 PLC侧设置
在PLC侧作的设置是为了与PAC3200建立TCP连接,以S7-300为例,步骤如下:
1):在SIMATIC Manager中创建一个S7-300的项目,本例中项目名为MODBUS_TCP。
2):插入一个S7-300站,从硬件目录中插入CP343-1,本例为CP343-1IT,如图3所示:
图3 插入以太网模块
3):双击CP343-1的PN IO 槽,配置IP地址、子网掩码,CP343-1的IP地址必须与
PAC3200在一个网段中,否则需要配置路由器地址,如图4所示:
图4 设置CP地址参数
4):在硬件界面中点击“Options"->“configure network"进入网络连接界面,如图5所示:
图5 网络配置界面
5):点击CPU,出现网络连接表,双击表中任一空格,选择通信连接类型,由于CP343-1与
PAC3200使用以太网TCP/IP的通信方式,所以连接类型选择为“TCP CONNECTION",如
图6所示:
图6 选择连接类型
6):确认选择的连接类型后,进入属性界面,如图7所示:
图7 连接属性-通用信息栏
选择“Active connection establishment"选项,表示在通信连接初始化中由CP343-1主动发出连接请求。同样在“Block parameters"中自动生成通信参数,用于编程时的参数赋值。
7):在连接属性的地址栏中,配置通信双方的地址,如图8所示:
图8 连接属性-地址栏
在IP地址中填写PAC3200的地址,本例中为192.168.1.13,在PORT端口号中定义本方的端口号,为了不与网络中固定功能的端口号冲突,西门子PLC通常以2000开始,PAC3200的端口号由MODBUS TCP规定固定为502。
8):配置完成后,存盘编译,将整个硬件配置下载到PLC中,使用网线连接PAC3200后,在
网络配置界面中使用菜单命令:“PLC"->“activate connection status",查看实际连 接状态,如图9所示:
图9 查看连接状态
如果连接状态显示成功(符号为绿色的三角),可以进行下一步工作,如果出现红方块,表示没有建立连接,需要检查通信双方的设置及网线,通常的情况下,PAC3200设置完成后需要重新上电启动。
如果需要与多个设备进行MODBUS TCP通信,则需要建立多个通信连接,PLC侧的端口号不能相同,可以为2000、2001、2002等,但是连接的不同MODBUS TCP的服务器端口号必须为502,只是IP地址不同。
8 PLC编程
在前面的章节中已经介绍了MODBUS TCP的报文格式,在PLC侧的通信程序就必须符合这种报文格式。下面以例子的方式介绍通信程序的编写。
在OB1中调用用于CP343-1的通信函数FC5和FC6,如果是S7-400,需要在S7-400的函数库中调用FC50和FC60,如图10所示:
图10 调用通信函数
通信函数FC5的参数含义:
ACT :沿触发信号。
ID :参考本地CPU连接表中的块参数(图7)。
LADDR :参考本地CPU连接表中的块参数(图7)。
SEND : 发送区,通信数据为8K字节。
LEN : 实际发送数据长度。
DONE :每次发送成功,产生一个上升沿。
ERROR :错误位。
STATUS:通信状态字。
通信函数FC6的参数含义:
ID :参考本地CPU连接表中的块参数。
LADDR :参考本地CPU连接表中的块参数。
RECV : 接收区。接收区应大于等于发送区。
NDR : 每次接收到新数据,产生一个上升沿。
ERROR :错误位。
STATUS:通信状态字。
LEN : 实际接收数据长度。
如何实现MODBUS TCP通信,可以通过例子进行说明,例如读出PAC3200设备的IP地址,通过PAC3200的手册可以知道,IP地址为通信参数,偏移地址(开始地址)为63001,占用两个寄存器,上面已经介绍通信参数的读取可以使用功能码FC3或FC4读出,MODBUS TCP 的报文头(参考图1)BMAP部分占用7个字节,协议数据单元(PDU)部分占用5个字节,那么通过通信函数FC5一共发送12个字节,本例中数据发送区为DB1.DBB0~DB1.DBB11,然后将请求的内容分别赋值到DB1.DBB0~DB1.DBB11中
西门子S7-200 系列是一种可编程序逻辑控制器(Micro plc)。它能够控制各种设备以满足自动化控制需求。S7-200 的用户程序中包括了位逻辑、计数器、定时器、复杂数学运算以及与其它智能模块通讯等指令内容,从而使它能够监视输入状态,改变输出状态以达到控制目的。紧凑的结构、灵活的配置和强大的指令集使S7-200 成为各种控制应用的理想解决方案。
1.S7-200 CPU
S7-200 CPU 将一个微处理器、一个集成电源和数字量I/O 点集成在一个紧凑的封装中,从而形成了一个功能强大的微型PLC,参见图1。当下载程序之后,S7-200 就可以按照逻辑关系监控I/O 设备从而实现应用要求。
图1 S7-200 PLC
Siemens 公司提供多种类型的CPU 以适应各种应用,表1中对各种CPU 的特性作一简单比较。
表1 S7-200 的技术指标
2.S7-200 扩展模块
为了更好地满足应用要求,S7-200 系列提供多种类型的扩展模块。可以利用这些扩展模块完善CPU 的功能。表2列出了现有的扩展模块。
表2 S7-200 的扩展模块
3.S7-200 PLC的电源输入
要使S7-200 PLC工作,首先就是要给S7-200 的CPU 供电。图2给出了直流供电和交流供电两种CPU模块的接线方式。在安装和拆除任何电气设备之前,必须确认该设备的电源已断开。 在安装和拆除S7-200之前,必须遵循适当的安全防护规范,并确认S7-200 的电源已断开。
图2 给S7-200 CPU 供电