西門子S7-200CN EM231熱電偶模塊價(jià)格及參數(shù)

價(jià)格
電議

型號
西門子代理商

品牌
重慶暑鴻自動化設(shè)備有限公司

所在地
渝北區(qū)

更新時間
2020-07-07 01:30:12

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    重慶暑鴻自動化設(shè)備有限公司在經(jīng)營活動中精益求精 ,具備如下業(yè)務(wù)優(yōu)勢:
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    S120變頻調(diào)速柜

     

    S120變頻調(diào)速柜

    SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜是模塊化柜機(jī)的重要組成部分,它適用于集中進(jìn)線整流、公共直流母排饋電的多電機(jī)傳動,典型應(yīng)用于造紙機(jī)械、軋機(jī)、試驗(yàn)臺或起重機(jī)等。它具有以下的設(shè)計(jì)理念:

    ---一代工業(yè)應(yīng)用的變頻調(diào)速柜

    ---運(yùn)行可靠

    ---統(tǒng)一的硬件結(jié)構(gòu)與接口

    ---減小產(chǎn)品復(fù)雜性

    ---同時可適應(yīng)客戶的特殊要求

     

    SINAMICS S120變頻調(diào)速柜具有以下特點(diǎn):

    ---模塊化柜機(jī)的重要組成部分

    ---適用于集中進(jìn)線整流、公共直流母排饋電的多電機(jī)傳動

    ---所有的傳動組件采用清晰而緊湊地配置在的變頻調(diào)速柜中

    ---豐富的選件,使具備很大的靈活性

    SINAMICS S120變頻調(diào)速柜是大功率傳動公共直流母線應(yīng)用的解決方案,它由以下部分組成:

    帶網(wǎng)側(cè)元件的進(jìn)線柜

    ---功率等級

    ------250 - 3200 A @ 3AC 380 - 480 V

    ------280 - 3200 A @ 3AC 500 - 690 V

    ---結(jié)構(gòu)

    ------≤ 800A,主開關(guān)為刀熔開關(guān)

    ------> 800A,主開關(guān)為固定式斷路器或式斷路器

    ---三種類型

    ------匹配基本整流柜:選件L43

    ------匹配回饋整流柜:選件L44

    ------匹配有源整流柜:選件L42

    整流柜包括以下類型

    單相限運(yùn)行的基本整流柜(BLM)

    ---200 - 900 kW @ 3AC 380 - 480 V

    ---250 -1500 kW @ 3AC 500 - 690 V

    四象限運(yùn)行的回饋整流柜(SLM)

    ---250 - 800 kW @ 3AC 380 - 480 V

    ---450 -1400 kW @ 3AC 500 - 690 V

    四象限運(yùn)行的有源整流柜(ALM+AIM)

    ---132 - 900 kW @ 3AC 380 - 480 V

    ---560 -1400 kW @ 3AC 500 - 690 V

    逆變柜包括兩種結(jié)構(gòu)形式:

    書本型逆變柜

    ---1.6 – 107 kW @ 3AC 380 - 480 V

    裝置型逆變柜

    ---1.6 – 800 kW @ 3AC 380 - 480 V

    ---75 – 1200 kW @ 3AC 500 - 690 V

    用于制動運(yùn)行的制動柜

    ---自動運(yùn)行,只要連接到 DC 回路,無需外部控制電壓

    ---制動柜配有冷卻風(fēng)扇,無需額外的通風(fēng)措施

    ---需要外接制動電阻,制動電阻必須另外訂制(防護(hù)等級IP20)

    ---制動功率

    ------500 - 1000 kW @ DC 510 - 720 V

    ------550 - 1100 kW @ DC 675 - 900 V

    ------650 - 1200 kW @ DC 890 - 1035 V

    輔助電源柜 :提供三組輔助電源:24V DC控制電源,單相230 V電源,單相380 - 690V裝置風(fēng)扇電源。

    SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜具有豐富的選件,選件以附件的形式添加在每個調(diào)速柜的訂貨號的后面,出廠前都會預(yù)裝在柜內(nèi)或以附加柜的形式排列在旁邊。其中常用的選件有:

    ---操作面板AOP30:K08

    ---編碼器模塊SMC10/20/30:K46/48/50

    ---控制單元CU320-2 DP/PN:K90/K95

    ---用于CU320-2性能擴(kuò)展:K94

    ---帶VPL的緊湊型dv/dt濾波器:L07

    ---輸出電抗器:L08

    ---帶VPL的dv/dt濾波器:L10

    ---帶預(yù)充電回路的直流側(cè)操作開關(guān):L37

    ---25/125 kW制動單元:L61/L64

    ---50/250 kW制動單元:L62/L65

    ---防護(hù)等級IP21/23/43/54:M21/23/43/54

    ---直流母排(根據(jù)電流大?。篗80~M87

    詳細(xì)的變頻調(diào)速柜選件列表,請參閱 產(chǎn)品目錄D21.3.CN.2012——《S120 變頻調(diào)速裝置和變頻調(diào)速柜》

    關(guān)于S120變頻調(diào)速柜的介紹,請參見視頻《SINAMICS S120產(chǎn)品簡介——柜機(jī)結(jié)構(gòu)和選件》

    相關(guān)文檔:
    產(chǎn)品樣本:S120變頻調(diào)速裝置和變頻調(diào)速柜 D21.3

     

    設(shè)備手冊:S120變頻調(diào)速柜

    面板調(diào)試

    共有四種操作面板可供選擇:
    1.BOP(6SE6400-0BP00-0AA1)基本操作面板
    2.BOP-2(6SE6400-0BE00-0AA1)基本操作面板(MM430)
    3.AAOP(6SE6400-0AP00-0AB0)亞洲操作面板(支持中文)
    4.AOP(6SE6400-0AP00-0AA1)英文操作面板
    注意:MM420/440變頻器可以使用BOP、AOP、AAOP調(diào)試,MM430變頻器只能使用BOP-2調(diào)試。
    BOP使用說明


    BOP-2使用說明

    參考文檔

    • AAOP操作說明書
    • AOP操作說明書(英文)
    面板使用常見問題:
    • AOP/AAOP更換電池
    • 為什么BOP面板顯示 "- - - - -"
    • MM4變頻器怎樣在BOP面板上顯示電機(jī)轉(zhuǎn)速
    • MM4 變頻器的BOP 操作面板上的上升/下降鍵為何沒用
    • 使用BOP操作面板的上升和下降鍵改變設(shè)定值
    • 使用一個AOP(操作面板)來控制MM4
    • 如何實(shí)現(xiàn)MM4變頻器使用AOP操作面板時通過端子運(yùn)行和MOP升降速
    • 如何從AOP中讀取參數(shù)組
    • 版本為1.59的AOP內(nèi)部存儲器容量的
    • MM4 AOP消息“LCD Bias Faulty”
    • MM4 AOP錯誤消息“No Drive Responding”

    調(diào)試

    STARTER 或者 DriveMonitor均可對MM420/430/440進(jìn)行調(diào)試,STARTER是的驅(qū)動調(diào)試支持圖形化界面顯示,相比DriveMonitor更直觀,使用該調(diào)試變頻器。STARTER與MM4變頻器可以通過下列接口建立連接:
    1.RS232串口通訊:電腦使用RS232接口通過PC連接組件(6SE6400-1PC00-0AA0)與變頻器通信;
    2.RS485串口通訊:電腦使用RS485接口與變頻器通信;
    3.PROFIBUS通訊:電腦使用CP5512/CP5711等通訊處理器與變頻器通信,變頻器必須安裝PROFIBUS通訊模板。使用PROFIBUS接口還支持不同網(wǎng)絡(luò)間的路由功能,但需安裝DriveES Basic。
    注意:DriveMonitor只能使用RS232和RS485接口調(diào)試,無法使用PROFIBUS接口調(diào)試。下面通過示例演示如何使用STARTER通過PC連接組件連接MM440:
    本例使用:STARTER 版本V4.3 ,MM440 版本V2.11,MM440站地址0。在創(chuàng)建連接前請先查看變頻器版本和站地址,通過r0018參數(shù)查看版本號,P2011.0參數(shù)設(shè)置和查看站地址。


    1.新建STARTER項(xiàng)目,“Insert single drive unit”添加單軸驅(qū)動器;
    2.選擇“Device family”= MICROMASTER 4,“Device”= MICROMASTER 440;
    3.變頻器版本2.11“Version”選擇2.1x。使用PC連接組件通訊“Online access”選擇 USS。設(shè)置變頻器地址“Address”為0(P2011.1=0)。

    4.配置PG/PC接口,選擇菜單Options -> Set PG/PC interface…;
    5.“Access Point of the Application”選擇S7ONLINE (STEP7);
    6.選擇PC COM-Port(USS)項(xiàng),S7ONLINE (STEP7)指向PC COM-Port(USS);
    7.“Properties”按鈕打開COM端口屬性配置頁面;
    8.選擇通訊接口“Interface”= COM1(此處根據(jù)電腦實(shí)際使用COM口選擇);
    9.自動檢測變頻器端口通訊速率,“Read”按鈕;
    10.如果檢測到變頻器會在該窗口顯示出實(shí)際搜索到的波特率,如果搜索不到請檢查通訊端口設(shè)置和通訊電纜連接是否正常;
    11.將搜索到的波特率設(shè)置在此處;

    12.在線按鈕,打開目標(biāo)驅(qū)動器選擇頁面;
    13.選擇目標(biāo)驅(qū)動器,MICROMASTER_440前復(fù)選框打勾;
    14.選擇接入點(diǎn),選擇S7ONLINE;
    15.OK按鈕;

    16.如果建立連接會在STARTER狀態(tài)欄中顯示Online mode,項(xiàng)目樹中MICROMASTER_440前會顯示綠色的連接符號,雙擊項(xiàng)目樹中“Expert list”打開列表即可查看并修改變頻器參數(shù);
    注:如需了解更詳細(xì)的STARTER功能,請參考Help。

     Modbus RTU 主站指令庫

    西門子在 Micro/WIN V4.0 SP5 中正式推出 Modbus RTU 主站協(xié)議庫(西門子庫指令)。

    1

    圖 1. 西門子指令庫(Micro/WIN V4.0 SP5)

     
    注意
    • 1. Modbus RTU 主站指令庫的功能是通過在用戶程序中調(diào)用預(yù)先編好的程序功能塊實(shí)現(xiàn)的,該庫對 Port 0 和 Port 1 有效。該指令庫將設(shè)置通信口工作在口下。
    • 2. Modbus RTU 主站指令庫使用了一些用戶中斷功能,編其他程序時不能在用戶程序中禁止中斷。
    • 3. Modbus RTU 主站庫對CPU的版本有要求。CPU 的版本必須為 2.00 或者 2.01(即訂貨號為 6ES721-23-0BA),1.22版本之前(包括1.22版本)的 S7-200 CPU 不支持。

    使用 Modbus RTU 主站指令庫,可以讀寫 Modbus RTU 從站的數(shù)字量、模擬量 I/O 以及保持寄存器。

    要使用 Modbus RTU 主站指令庫,須遵循下列步驟:

    • 1.安裝西門子指令庫
    • 2.按照要求編寫用戶程序調(diào)用 Modubs RTU 主站指令庫
    • 安裝西門子指令庫

    1.2 Modbus RTU 主站功能編程

    1. 調(diào)用 Modbus RTU 主站初始化和控制子程序

    使用 SM0.0 調(diào)用 MBUS_CTRL 完成主站的初始化,并啟動其功能控制:

    2

    圖 2. 用 SM0.0 調(diào)用 Modbus RTU 主站初始化與控制子程序

    各參數(shù)意義如下:

    a. EN 使能: 必須保證每一掃描周期都被使能(使用 SM0.0)
    b. Mode 為 1 時,使能 Modbus 協(xié)議功能;為 0 時恢復(fù)為 PPI 協(xié)議
    c. Baud 波特率: 支持的通訊波特率為1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200。
    d. Parity 校驗(yàn): 校驗(yàn)選擇
      0=無校驗(yàn)
    1=奇較驗(yàn)
    2=偶較驗(yàn)   
    e. Timeout 時: 主站等待從站響應(yīng)的時間,以毫秒為單位,典型的設(shè)置值為 1000 毫秒(1 秒),允許設(shè)置的范圍為 1 - 32767。
       注意: 這個值必須設(shè)置足夠大以保證從站有時間響應(yīng)。
    f. Done 完成位: 初始化完成,此位會自動置1??梢杂迷撐粏?MBUS_MSG 讀寫操作(見例程)
    g. Error   初始化錯誤代碼(只有在 Done 位為1時有效):
      0= 無錯誤
    1= 校驗(yàn)選擇
    2= 波特率選擇
    3= 選擇

    2. 調(diào)用 Modbus RTU 主站讀寫子程序MBUS_MSG,發(fā)送一個Modbus 請求;

    4

    圖 3. 調(diào)用Modbus RTU 主站讀寫子程序

    各參數(shù)意義如下:

    a. EN 使能: 同一時刻只能有一個讀寫功能(即 MBUS_MSG)使能
       注意:建議每一個讀寫功能(即 MBUS_MSG)都用上一個 MBUS_MSG 指令的 Done 完成位來,以保證所有讀寫指令循環(huán)進(jìn)行(見例程)。
    b. First 讀寫請求位: 每一個新的讀寫請求必須使用脈沖觸發(fā)
    c. Sle 從站地址: 可選擇的范圍   1 - 247
    d. RW 從站地址: 0 = 讀, 1 = 寫
       注意:
    1. 開關(guān)量輸出和保持寄存器支持讀和寫功能
    2. 開關(guān)量輸入和模擬量輸入只支持讀功能
    e. Addr 讀寫從站的數(shù)據(jù)地址:
      選擇讀寫的數(shù)據(jù)類型
      00001 至 0xxxx - 開關(guān)量輸出
      10001 至 1xxxx - 開關(guān)量輸入
    30001 至 3xxxx - 模擬量輸入
    40001 至 4xxxx - 保持寄存器
    f. Count 數(shù)據(jù)個數(shù) 通訊的數(shù)據(jù)個數(shù)(位或字的個數(shù))
       注意: Modbus主站可讀/寫的數(shù)據(jù)量為120個字(是指每一個 MBUS_MSG 指令)
    g. DataPtr 數(shù)據(jù)指針: 1. 如果是讀指令,讀回的數(shù)據(jù)放到這個數(shù)據(jù)區(qū)中
      2. 如果是寫指令,要寫出的數(shù)據(jù)放到這個數(shù)據(jù)區(qū)中
    h. Done 完成位 讀寫功能完成位
    i. Error 錯誤代碼: 只有在 Done 位為1時,錯誤代碼才有效
      0 = 無錯誤
    1 = 響應(yīng)校驗(yàn)錯誤
    2 = 未用
    3 = 接收時(從站無響應(yīng))
    4 = 請求參數(shù)錯誤(sle address, Modbus address, count, RW)
    5 = Modbus/口未使能
    6 = Modbus正在忙于其它請求
    7 = 響應(yīng)錯誤(響應(yīng)不是請求的操作)
    8 = 響應(yīng)CRC校驗(yàn)和錯誤
    -
    101 = 從站不支持請求的功能
    102 = 從站不支持?jǐn)?shù)據(jù)地址
    103 = 從站不支持此種數(shù)據(jù)類型
    104 = 從站設(shè)備故障
    105 = 從站接受了信息,但是響應(yīng)被
    106 = 從站忙,拒絕了該信息
    107 = 從站拒絕了信息
    108 = 從站存儲器奇偶錯誤
    常見的錯誤:
    • 如果多個 MBUS_MSG 指令同時使能會造成 6 號錯誤
    • 庫存儲區(qū)被程序其它地方復(fù)用,有時也會造成6 號錯誤
    • 從站 delay 參數(shù)設(shè)的時間過長會造成主站 3 號錯誤
    • 從站掉電或不運(yùn)行,網(wǎng)絡(luò)故障都會造成主站 3 號錯誤

    3. 在 CPU 的 V 數(shù)據(jù)區(qū)中為庫指令分配存儲區(qū)(Library Memory)

    Modbus Master 指令庫需要一個284個字節(jié)的全局 V 存儲區(qū)。

    參考:分配庫指令數(shù)據(jù)區(qū)

    1.3 關(guān)于 Modbus RTU 主站協(xié)議及地址

    此為西門子正式推出的庫指令說明資料。

    在 Modbus RTU Master 協(xié)議和 PPI 協(xié)議之間切換:

    Modbus RTU Master 協(xié)議指令庫使通信口工作在口下,此時不能與 Micro/WIN 通信。要在切換回 PPI 協(xié)議,可以:

    • 將 MBUS_CTRL 指令的 Mode 輸入端設(shè)置為邏輯"0"
    • 將 CPU 的允許選擇開關(guān)置為 STOP 位置
     
    Modbus RTU Master 協(xié)議庫的執(zhí)行時間:

    Modbus RTU Master 協(xié)議庫的 MBUS_CTRL 指令不需要很長的執(zhí)行時間。MBUS_需要 1.11 ms 用于初始化,在后續(xù)的每個掃描周期中只占用 0.41 ms。

    調(diào)用 MBUS_MSG 子程序會處理時間。大部分時間都用于 CRC 校驗(yàn)的計(jì)算。每讀、寫一個字的數(shù)據(jù)就需要 1.85 ms 掃描時間。數(shù)據(jù)多的情況下(讀、寫 120 字的數(shù)據(jù)),掃描時間大概會擴(kuò) 222 ms。讀操作的時間主要消耗在接收數(shù)據(jù)上;寫操作的時間主要消耗在發(fā)送數(shù)據(jù)上。

     
    Modbus 地址
     

    通常 Modbus 地址由 5 位數(shù)字組成,包括起始的數(shù)據(jù)類型代號,以及后面的偏移地址。Modbus Master 協(xié)議庫把的 Modbus 地址映射為所謂 Modbus 功能號,讀寫從站的數(shù)據(jù)。Modbus Master 協(xié)議庫支持如下地址:

    • 00001 - 09999:數(shù)字量輸出( 線圈)
    • 10001 - 19999:數(shù)字量輸入(觸點(diǎn))
    • 30001 - 39999:輸入數(shù)據(jù)寄存器(通常為模擬量輸入)
    • :數(shù)據(jù)保持寄存器
     
    Modbus Master 協(xié)議庫支持的功能
     

    為了支持上述 Modbus 地址的讀寫,Modbus Master 協(xié)議庫需要從站支持下列功能:

    表 1. 需要從站支持的功能

    Modbus 地址 讀/寫 Modbus 從站須支持的功能
    00001 - 09999
    數(shù)字量輸出
    功能 1
    功能 5:寫單輸出點(diǎn)
    功能 15:寫多輸出點(diǎn)
    10001 - 19999
    數(shù)字量輸入
    功能 2

    30001 - 39999
    輸入寄存器

    功能 4

    保持寄存器
    功能 3
    功能 6:寫單寄存器單元
    功能 16:寫多寄存器單元
     
    Modbus 地址和 S7-200 存儲區(qū)地址的映射
     

    S7-200 通過 Modbus Master 和 Sle 協(xié)議庫通信時,Modbus 地址和 S7-200 內(nèi)存儲區(qū)地址的 映射關(guān)系都類似。

    Modbus 保持寄存器地址映射舉例:

    5

    Modbus 數(shù)字量地址映射舉例:

     

    位地址(0xxxx 和 1xxxx)數(shù)據(jù)是以字節(jié)為單位打包讀寫。個字節(jié)中的有效位對應(yīng) Modbus 地址的起始地址。如下圖所示:

     
    6

    圖 4. 數(shù)字量地址映射舉例

    1.4 Modbus RTU 主站例程

    為了更好地理解 Modbus 主站的編程,可參考下面的例程。

     

    例子程序1: 多個MBUS_MSG指令輪詢執(zhí)行,

     
    注意
    • 1. 該例程使用 Micro/WIN V4.0 SP5 保存。
    • 2. 該例程僅訪問一個從站,若訪問不同的從站,可通過改變從站地址來實(shí)現(xiàn)。

    Modbus RTU 主站指令庫應(yīng)用例程

     
    例子程序2:反復(fù)單個MBUS_MSG指令:
     

    Modbus RTU 主站變址輪詢訪問應(yīng)用例程

     

    注意:此指令庫/程序的作者和擁有者對于該的功能性和兼容性不負(fù)任何責(zé)任。使用該的風(fēng)險(xiǎn)完全由用戶自行承擔(dān)。由于它是免費(fèi)的,所以不提供任何,錯誤糾正和熱線支持,用戶不必為 此聯(lián)系西門子技術(shù)支持與服務(wù)部門。

    1.5 Modbus RTU 主站常問問題

    Modbus RTU 主站庫對 CPU 的版本是否有要求,為什么編譯例子程序時,會遇到 4 個錯誤?

    Modbus RTU 主站庫對 CPU 的版本確實(shí)有要求,CPU 的版本必須為 2.00 或者 2.01(即訂貨號為6ES721-23-0BA),1.22 版本之前(包括 1.22 版本)的 S7-200 CPU 不支持。

    Modbus 指令庫啟動后,如何通過同一個通信端口進(jìn)行 CPU 監(jiān)控?

    Modbus 指令庫使用的是 CPU 的口通信功能,工作在口下的通訊口不能使用 Micro/WIN 的 PPI 編程通信監(jiān)控。如果通信口都已經(jīng)被占用,可以考慮:

    • 加一個通信模塊(如 EM 277、CP 243-1、EM 241 等)擴(kuò)展出一個編程通信口
    • 中止口,可以將 CPU 上的開關(guān)從 RUN 撥到 STOP;或者保持處于 RUN 狀態(tài),用程序停止指令庫的 Modbus (參見指令庫應(yīng)用)

     如何理解 Modbus 地址與功能碼的區(qū)別?

    Modbus 地址與 Modbus 的功能碼是兩個層次的概念。

     

    根據(jù) Modbus 通信協(xié)議,Modbus 數(shù)據(jù)的地址使用 0xxxx、1xxxx、3xxxx 和 4xxxx 的形式,分別表示數(shù)字量輸出、數(shù)字量輸入、模擬量輸入等數(shù)據(jù)地址。在使用 S7-200 的指令庫時,Modbus 數(shù)據(jù)地址與 S7-200 的 I/O 和數(shù)據(jù)存儲區(qū)地址間有特定的對應(yīng)關(guān)系。

     

    有些設(shè)備表明它支持 Modbus RTU 通信協(xié)議,但也詳細(xì)提供了讀寫數(shù)據(jù)的詳細(xì)通信幀格式,其中包括如何 Modbus 站的地址,需要讀寫數(shù)據(jù)類型、長度等等。數(shù)據(jù)幀有特定字節(jié)指出此指令讀寫的數(shù)據(jù)類型和地址,此字節(jié)的數(shù)據(jù)內(nèi)容即所謂"功能碼",如功能 1 讀取單個/多個數(shù)字量輸出點(diǎn)的值。

     

    支持 Modbus 協(xié)議的設(shè)備或,使用時用戶直接設(shè)置或看到的應(yīng)當(dāng)是 Modbus 數(shù)據(jù)地址。Modbus 地址所訪問的數(shù)據(jù),是通過各種"功能"讀寫而來。功能碼是 Modbus 地址的底層。如果 Modbus 通信的一方提供的所謂 Modbus 協(xié)議只有功能碼,則需要注意了解此功能號與 Modbus 地址間的對應(yīng)關(guān)系。

    如何訪問大于 9999 的保持寄存器地址?

    通常 Modbus 協(xié)議的保持寄存器地址范圍在 之間。對于多數(shù)應(yīng)用來說已經(jīng)夠了。但有些 Modbus 從站把地址映保持寄存器區(qū)的地址過 9999 的部分。

    Modbus Master 協(xié)議庫支持過 9999 的保持寄存器地址。地址范圍為 36。只需在調(diào)用 MBUS_MSG 子程序時給 Addr 參數(shù)賦相應(yīng)的值即可,如 416768。

     Modubs Master 擴(kuò)展地址僅支持保持寄存器區(qū),不支持其他地址類型。

    S7-200 作為 Modbus 主站方接收上來的數(shù)據(jù)格式與第三方設(shè)備不一樣怎么辦?

    西門子PLC數(shù)據(jù)的存儲格式為高位低存。舉例:VD200中包含VW200和VW202,其中VW202是低字,VW200是高字。若第三方設(shè)備與西門子數(shù)據(jù)存儲格式不同,是低位低存的,那么通信上來的數(shù)據(jù)就會存在錯誤,需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換才能使用。編程的比較多樣,針對雙字中高低字的交換可以使用SWAP(字交換)指令,若是字節(jié)交換可以考慮循環(huán)移位指令。

    S7-200 是否支持如 Modbus TCP 等其它協(xié)議?

    不支持。S7-200自身的通信端口或其通信擴(kuò)展模塊均不支持 Modbus TCP、CANopen、DeviceNet 以及 BACnet 通信協(xié)議。

     為什么 S7-200 作 Modbus 主站時 MBUS_MSG 指令報(bào)6號錯誤?

    引起6號錯誤主要有兩方面的原因:1.多個 MBUS_MSG 指令同時使能執(zhí)行;2. Modbus庫存儲區(qū)中分配的建議地址區(qū)與編程中已使用的V存儲區(qū)有重疊。

    2Modbus RTU從站

    2.1 CPU 上的通信口(Port0)支持 Modbus RTU 從站通信協(xié)議

    S7-200 CPU上的通信口Port0可以支持Modbus RTU協(xié)議,成為Modbus RTU從站。此功能是通過S7-200的口通信實(shí)現(xiàn),因此可以通過無線數(shù)據(jù)電臺等慢速通信設(shè)備傳輸。

     詳情請參考《S7-200手冊》之相關(guān)章節(jié)。

    要實(shí)現(xiàn)Modbus RTU通信,需要STEP 7-Micro/WIN32 V3.2以上版本的編程,而且須安裝STEP 7-Micro/WIN32 V3.2 Instruction Library(指令庫)。Modbus RTU功能是通過指令庫中預(yù)先編好的程序功能塊實(shí)現(xiàn)的。

     Modbus RTU從站指令庫只支持CPU上的通信0口(Port0)。

    2.2 編程基本步驟:

    檢查Micro/WIN的版本,應(yīng)當(dāng)是STEP 7-Micro/WIN V3.2以上版本。

    檢查Micro/WIN的指令樹中是否存在Modbus RTU從站指令庫(圖1),庫中應(yīng)當(dāng)包括MBUS_INIT和MBUS_SLAVE兩個子程序。如果沒有,須安裝Micro/WIN32 V3.2的Instruction Library(指令庫)包;

    圖1. 指令樹中的庫指令

    編程時使用SM0.1調(diào)用子程序MBUS_INIT進(jìn)行初始化,使用SM0.0調(diào)用MBUS_SLAVE,并相應(yīng)參數(shù)。關(guān)于參數(shù)的詳細(xì)說明,可在子程序的局部變量表中找到;

    圖2. 調(diào)用Modbus RTU通信指令庫

    圖中參數(shù)意義如下:

    • 選擇:啟動/停止Modbus,1=啟動;0=停止
    • 從站地址:Modbus從站地址,取值1~247
    • 波特率:可選1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200
    • 奇偶校驗(yàn):0=無校驗(yàn);1=奇校驗(yàn);2=偶校驗(yàn)
    • 延時:附加字符間延時,缺省值為0
    • I/Q位:參與通信的I/O點(diǎn)數(shù),S7-200的I/O映像區(qū)為128/128,缺省值為128
    • AI字?jǐn)?shù):參與通信的AI通道數(shù),可為16或32
    • 保持寄存器區(qū):參與通信的V存儲區(qū)字(VW)
    • 保持寄存器區(qū)起始地址:以&VBx(間接尋址)
    • 初始化完成標(biāo)志:初始化后置1
    • 初始化錯誤代碼
    • Modbus執(zhí)行:通信中時置1,無 Modbus 通信活動時為 0。
    • 錯誤代碼:0=無錯誤
     1. 從站錯誤代碼
    錯誤代碼 描述
    0 無錯誤
    1 存儲區(qū)范圍錯誤
    2 波特率或校驗(yàn)
    3 從站地址
    4 Modbus 參數(shù)的值
    5 保持寄存器與Modbus從站符號地址重復(fù)
    6 接收校驗(yàn)錯誤
    7 接收CRC錯誤
    8 非能請求/不支持的功能
    9 請求中有存儲區(qū)地址
    10 從站功能未使能

    在CPU的V數(shù)據(jù)區(qū)中分配庫指令數(shù)據(jù)區(qū)(Library Memory);

    如有必要,使用主站。

     

    注意:由子程序參數(shù)HoldStart和MaxHold的保持寄存器區(qū),是在S7-200 CPU的V數(shù)據(jù)存儲區(qū)中分配,此數(shù)據(jù)區(qū)不能和庫指令數(shù)據(jù)區(qū)有任何重疊,否則在運(yùn)行時會產(chǎn)生錯誤,不能正常通信。注意Modbus 中的保持寄存器區(qū)按"字"尋址,即MaxHold規(guī)定的是VW而不是VB的個數(shù)。

     

    在圖2的例子中,規(guī)定了 Modbus 保持寄存器區(qū)從 VB0 開始(HoldStart = VB0),并且保持寄存器為1000個字(MaxHold=1000),因保持寄存器以字(兩個字節(jié))為單位,實(shí)際上這個通信緩沖區(qū)占用了VB0~VB1999共2000個字節(jié)。因此分配庫指令保留數(shù)據(jù)區(qū)時至少要從VB2000開始。當(dāng)然保持區(qū)不一定要從VB0開始。

     

    注意:你選用的CPU的V存儲區(qū)大小!CPU型號不同V數(shù)據(jù)存儲區(qū)大小不同。應(yīng)根據(jù)需要選擇Modbus保持寄存器區(qū)域的大小。

     

    包含 Modbus RTU 從站指令庫的項(xiàng)目編譯、下載到CPU中后,在編程計(jì)算機(jī)(PG/PC)上運(yùn)行一些 Modbus 可以檢驗(yàn)S7-200的Modbus RTU通信是否正常,這對查找故障點(diǎn)很有用。通過計(jì)算機(jī)串口(RS-232)和PC/PPI電纜連接CPU。如果必要,須將PC/PPI電纜設(shè)置在口通信。

     

    可到一些下載網(wǎng)站尋找類似,如 ModScan32 等。

    2.3 Modbus RTU 從站地址與S7-200的地址對應(yīng)

    Modbus地址是以00001、30004之類的形式出現(xiàn)。S7-200內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲區(qū)與Modbus的0、1、3、4共4類地址的對應(yīng)關(guān)系如下:

    表2. Modbus地址對應(yīng)表

    Modbus地址 S7-200數(shù)據(jù)區(qū)
    00001 ~ 00128 Q0.0 ~ Q
    28 I0.0 ~ I
    32 AIW0 ~ AIW62
    40001 ~ 4xxxx T ~ T + 2 (xxxx -1)

    其中T為S7-200中的緩沖區(qū)起始地址,即 HoldStart。

    如果已知S7-200中的V存儲區(qū)地址,推算Modbus地址的公式如下:

    Modbus地址 = 40000 + (T/2+1) ; T為偶數(shù)

    2.4 Modbus RTU 從站指令庫支持的功能碼

    Modbus RTU 從站指令庫支持特定的 Modbus 功能。訪問使用此指令庫的主站必須遵循這個指令庫的要求。

    表 3. Modbus RTU 從站功能碼

    功能碼 主站使用相應(yīng)功能碼作用于此從站的效用
    1 讀取單個/多個線圈(離散量輸出點(diǎn))狀態(tài)。 功能 1 返回任意個數(shù)輸出點(diǎn)(Q)的 ON/OFF 狀態(tài)。
    2 讀取單個/多個觸點(diǎn)(離散量輸入點(diǎn))狀態(tài)。 功能 2 返回任意個數(shù)輸入點(diǎn)(I)的 ON/OFF 狀態(tài)。
    3 讀取單個/多個保持寄存器。功能 3 返回 V 存儲區(qū)的內(nèi)容。在 Modbus 協(xié)議下保持寄存器都是"字"值,在一次請求中可以讀取多 120 個字的數(shù)據(jù)。
    4 讀取單個/多個輸入寄存器。功能 4 返回 S7-200 的模擬量數(shù)據(jù)值。
    5 寫單個線圈(離散量輸出點(diǎn))。功能 5 用于將離散量輸出點(diǎn)設(shè)置為的值。這個點(diǎn)不是被強(qiáng)制的,用戶程序可以覆蓋 Modbus 通信請求寫入的值。
    6 寫單個保持寄存器。功能 6 寫一個值到 S7-200 的 V 存儲區(qū)的保持寄存器中。
    15 寫多個線圈(離散量輸出點(diǎn))。功能 15 把多個離散量輸出點(diǎn)的值寫到 S7-200 的輸出映像寄存器(Q 區(qū))。輸出點(diǎn)的地址必須以字節(jié)邊界起始(如 Q0.0 或 Q2.0),并且輸出點(diǎn)的數(shù)目必須是 8 的整數(shù)倍。這是此 Modbus RTU 從站指令庫的。些點(diǎn)不是被強(qiáng)制的,用戶程序可以覆蓋 Modbus 通信請求寫入的值。
    16 些多個保持寄存器。功能 16 寫多個值到 S7-200 的 V 存儲區(qū)的保持寄存器中。在一次請求中可以寫多 120 個字的數(shù)據(jù)。

    2.5 Modbus RTU 從站例程

    Modbus RTU 從站例程

    需要 STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP3 以上版打開

    2.6 Modbus RTU 從站常見問題

    Modbus 從站的網(wǎng)絡(luò)地址與 S7-200 的 CPU 網(wǎng)絡(luò)地址有什么關(guān)系?

     

    沒有關(guān)系。支持網(wǎng)絡(luò)通信的通信協(xié)議必須有其自己的網(wǎng)絡(luò)尋址規(guī)定。 Modbus 從站的地址只是它在 Modbus 網(wǎng)絡(luò)上的地址,而通常所說的 S7-200 CPU 地址是 CPU 在西門子的 PPI 網(wǎng)絡(luò)上的站地址。S7-200 CPU 的大部分通信功能都通過 PPI 網(wǎng)絡(luò)完成,例如編程、網(wǎng)絡(luò)讀寫通信等。

     

     如何理解 Modbus 地址與功能碼的區(qū)別?

     

    Modbus 地址與 Modbus 的功能碼是兩個層次的概念。

     

    根據(jù) Modbus 通信協(xié)議,Modbus 數(shù)據(jù)的地址使用 00xxx、10xxx、30xxx 和 40xxx 的形式,分別表示數(shù)字量輸出、數(shù)字量輸入、模擬量輸入等數(shù)據(jù)地址。在使用 S7-200 的指令庫時,Modbus 數(shù)據(jù)地址與 S7-200 的 I/O 和數(shù)據(jù)存儲區(qū)地址間有特定的對應(yīng)關(guān)系。

     

    有些設(shè)備表明它支持 Modbus RTU 通信協(xié)議,但也詳細(xì)提供了讀寫數(shù)據(jù)的詳細(xì)通信幀格式,其中包括如何 Modbus 站的地址,需要讀寫數(shù)據(jù)類型、長度等等。數(shù)據(jù)幀有特定字節(jié)指出此指令讀寫的數(shù)據(jù)類型和地址,此字節(jié)的數(shù)據(jù)內(nèi)容即所謂"功能碼",如功能 1 讀取單個/多個數(shù)字量輸出點(diǎn)的值。

     

    支持 Modbus 協(xié)議的設(shè)備或,使用時用戶直接設(shè)置或看到的應(yīng)當(dāng)是 Modbus 數(shù)據(jù)地址。Modbus 地址所訪問的數(shù)據(jù),是通過各種"功能"讀寫而來。功能碼是 Modbus 地址的底層。如果 Modbus 通信的一方提供的所謂 Modbus 協(xié)議只有功能碼,則需要注意了解此功能號與 Modbus 地址間的對應(yīng)關(guān)系。

    Modbus 指令庫啟動后,如何通過同一個通信端口進(jìn)行 CPU 監(jiān)控?

     

    Modbus 指令庫使用的是 CPU 的口通信功能,工作在口下的通訊口不能使用 Micro/WIN 的 PPI 編程通信監(jiān)控。如果通信口都已經(jīng)被占用,可以考慮:

     
    • 加一個通信模塊(如 EM 277、CP 243-1、EM 241 等)擴(kuò)展出一個編程通信口
    • 中止口,可以將 CPU 上的開關(guān)從 RUN 撥到 STOP;或者保持處于 RUN 狀態(tài),用程序停止指令庫的 Modbus (參見指令庫應(yīng)用)

    為何有些 HMI 使用 Modbus RTU 讀取S7-200中的實(shí)數(shù)會出現(xiàn)錯誤?

     

    有些HMI使用Modbus RTU通信協(xié)議時,處理存儲在數(shù)據(jù)保持寄存器中的實(shí)數(shù)(浮點(diǎn)數(shù))的與西門子的實(shí)數(shù)保存格式不同。西門子的PLC遵循"高字節(jié)低地址、低字節(jié)高地址"的規(guī)律。

     

    Modbus RTU的保持寄存器是以"字(雙字節(jié))"為單位,而一個實(shí)數(shù)需要4個字節(jié)(雙字)表示。HMI在處理時可能會把保持寄存器的兩個"字"互換位置,造成不能識別以西門子格式表示的實(shí)數(shù)。如果HMI一方無法處理這種實(shí)數(shù),則可在S7-200 CPU中編程將存入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(保持寄存器區(qū))的實(shí)數(shù)的高字和低字互換。

    為何有的HMI用Modbus RTU可以讀取作為從站的S7-200的內(nèi)容,但不能寫入?

     

    可能此使用了Modbus功能15(寫多個離散量)或類似功能(功能 16)。S7-200從站協(xié)議遵守"以整字節(jié)地址邊界(如Q0.0、Q2.0)開始、以8的整數(shù)倍為位個數(shù)"的規(guī)約。如果HMI未嚴(yán)格執(zhí)行此規(guī)律就可能發(fā)生寫入錯誤的情況。

     

    S7-200是否支持 Modbus ASCII ?

     

    S7-200可以支持上述,但是沒有現(xiàn)成的指令庫,需要用戶自己編程。

     

    項(xiàng)目編譯后為何出現(xiàn)很多錯誤?

     

    使用指令庫時,若編譯后出現(xiàn)很多錯誤,一般是因?yàn)槲磶熘噶顢?shù)據(jù)存儲區(qū)。請參考相關(guān)條目。

     

    S7-200 CPU的Port1是否可以支持Modbus RTU協(xié)議?

     

    可以。用戶可以自己編程實(shí)現(xiàn)。

     

    在S7-200的"Tips and Tricks"幫助文檔中,Tip041是Modbus RTU從站程序,用戶可以參考。

     

    S7-200是否可以組成Modbus RTU通信網(wǎng)絡(luò)?如何組網(wǎng)?

     

    S7-200可以組成RS-485基礎(chǔ)上的Modbus RTU網(wǎng)絡(luò)。如果通信對象是不同的通信口,可能還需要轉(zhuǎn)換。
    參見:RS-485網(wǎng)絡(luò)組成

     

    3STEP 7-Micro/WIN 的指令庫

    STEP 7-Micro/WIN V4.0 以上版內(nèi)部已經(jīng)帶有新的指令庫,但在未安裝西門子 Instruction Library 包的情況下,不能顯示出來使用。

     

    要使用西門子的指令庫,必須先安裝西門子的指令庫包 Instruction Library。安裝了 Instruction Library 之后,只要安裝的 STEP 7-Micro/WIN 版本是的,就能相應(yīng)版本的新指令庫。安裝 Micro/WIN 的升級包(Service Pack)也會更新指令庫的版本。

     

    用戶可以直接從下面西門子 Instruction Library 安裝包:

    Instruction Library

    的 STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP5 版本支持以下幾種西門子指令庫:

    • USS通信協(xié)議庫:
      可使CPU通信口 Port0 和 Port 1 支持與Micro-Master 3(MM3系列)和Micro-Master 4(MM4系列,如MM420、MM430、MM440等)、SINAMICS G110系列的USS通信控制,通過一些預(yù)先編好的子程序和中斷程序,以方便地控制變頻器的運(yùn)行和讀寫其參數(shù)。
      Micro/WIN V4.0的USS指令庫現(xiàn)在已經(jīng)針對西門子的Master Drive做了。
    • Modbus RTU Sle(從站)通信協(xié)議庫:
      可使CPU通信口 Port0 支持Modbus RTU從站通信功能。
    • Modbus RTU Master (主站)通信協(xié)議庫: 
      可使 CPU 通信口 Port 0 和 Port 1 支持 Modbus RTU 主站通信功能。

    以上通信協(xié)議庫都是使用了S7-200 CPU的口通信功能。

     
     

    圖1. 西門子庫以淺藍(lán)標(biāo)表示(Micro/WIN V4.0 SP5)

    從以下兩種途徑可以STEP 7-Micro/WIN指令庫:

     
    • 安裝STEP 7-Micro/WIN32 附加包Instruction Library V1.1,訂貨號6ES7830-2BC00-0YX0。
    • 已安裝STEP 7-Micro/WIN32 V3.1和Toolbox V1.0(包括為TP070配置的TP Designer和老的指令庫,訂貨號6ES7810-2TC00-0YX0),再安裝正式的STEP 7-Micro/WIN32 V3.2(或V4.0)版,也可自動新的指令庫。新舊版本的及其指令庫可以在一臺計(jì)算機(jī)上共存(V4.0 的各升級包不能共存)。
     

    注意:

    • 所有舊的CPU21x不能使用新的指令庫
    • 舊版本的指令庫不能與新的指令庫在同一個項(xiàng)目文件存
    • 安裝了新版本的指令庫后,舊版本的指令庫不再能夠看到
    • 用戶自定義的指令庫不能與西門子的庫重名

    有時因?yàn)楹桶惭b有問題,可能在安裝完西門子指令庫后仍然不能看到西門子庫。這時可以嘗試添加庫。庫的文件存在Micro/WIN安裝目錄下的Standard Libs目錄下。

    3.1 分配庫指令數(shù)據(jù)區(qū)

    調(diào)用STEP 7 - Mciro/WIN32 V3.2 Instruction Library(指令庫)需要分配庫指令數(shù)據(jù)區(qū)(Library Memory)。庫指令數(shù)據(jù)區(qū)是相應(yīng)庫的子程序和中斷程序所要用到的變量存儲空間。

     

    如果在編程時不分配庫指令數(shù)據(jù)區(qū),編譯時會產(chǎn)生許多相同的錯誤(錯誤18)。

     

    操作步驟(以Modbus RTU庫指令為例):

     

    在指令樹的Project(項(xiàng)目)中,以鼠標(biāo)右鍵單擊Program Block(程序塊),在彈出的快捷菜單中選擇Library Memory。如圖2所示:

    圖2

    在彈出的選項(xiàng)卡中設(shè)置庫指令數(shù)據(jù)區(qū),如圖2所示:

    圖3.缺省情況下是從VB0開始,但因?yàn)榕cModbus的保持寄存區(qū)沖突,所以手動改為VB2000。按"Suggest Address"按鈕也可以自動分配。

    可以使用Suggest Address(地址)設(shè)置數(shù)據(jù)區(qū),但要注意編程設(shè)置的數(shù)據(jù)區(qū)地址,只考慮到了其他一般尋址,而未考慮到諸如Modbus數(shù)據(jù)保持寄存器區(qū)等的設(shè)置。應(yīng)當(dāng)確保不與其他任何已使用的數(shù)據(jù)區(qū)重疊、沖突。不應(yīng)重復(fù)按Suggest Address按鈕,否則也會造成混亂。

    在STEP 7-Micro/WIN32 V3.1中,有分配庫指令數(shù)據(jù)區(qū)時有不同的操作,需要在Symbol Table(符號表)中設(shè)置一個首地址。我們強(qiáng)烈建議使用當(dāng)時的編程版本。

    3.2 添加指令庫

    注意:添加自定義指令庫,需要關(guān)閉編輯庫指令的項(xiàng)目,新建立一個項(xiàng)目。如果要添加其他來源的庫指令自然不需要如此。

    步:在Micro/WIN的File(文件)菜單中選擇Add/Remove Libraries...(添加/指令庫)命令 ;或者在指令樹的Libraries(指令庫)分支上單擊鼠標(biāo)右鍵,選擇Add/Remove Libraries...

    圖4. 選擇添加/指令庫命令

    添加/對話框中將顯示已經(jīng)在本機(jī)的Micro/WIN中集成的用戶自定義指令庫。

    圖5. 已安裝的庫指令

    步:按Add(添加)按鈕,選擇新定義的庫文件路徑。用戶自定義庫將自動添加到Micro/WIN指令樹的Libraries分支下。

    圖6. 選擇庫文件

     缺省情況下,Micro/WIN到圖8中的路徑下尋找?guī)熘噶钗募S脩粢部梢云渌窂?。但要注意庫文件?yīng)當(dāng)保持在非的介質(zhì)上,如果了一個可硬盤,則硬盤不在時會發(fā)生找不到庫的錯誤。建議用戶使用缺省設(shè)置。

    3.3 庫指令

    步:選擇添加/指令庫命令

    圖7. 選擇命令

    步:選中須卸載的庫所對應(yīng)的庫文件,按Remove()按鈕

    圖8. 選中要的庫指令文件

    4RS-485網(wǎng)絡(luò)

    S7-200支持的PPI、MPI和PROFIBUS-DP協(xié)議通常以RS-485電氣網(wǎng)絡(luò)為硬件基礎(chǔ)。
    RS-485串行通信采用平衡傳輸,或者稱為差動。平衡傳輸可以有效地傳輸中。
    平衡采用一對導(dǎo)線,利用兩根導(dǎo)線間的電壓差傳輸傳輸。這兩根導(dǎo)線被命名為A(TxD/RxD-)和B(TxD/RxD+)。當(dāng)B的電壓比A高時,認(rèn)為傳輸?shù)氖沁壿?高"電平;當(dāng)B的電壓比A低時,認(rèn)為傳輸?shù)氖沁壿?低"電平。能夠有效工作的差動電壓范圍十分寬廣,可以從零點(diǎn)幾伏到接近十伏。
    RS-485通信端口可以做到很高的通信速率,較長的通信距離,以及并聯(lián)連接多個端口。

    平衡通信能否有效工作受到共模電壓差的影響。RS-485接口的兩根導(dǎo)線相對于通信對象地的電壓差就是共模電壓。非電氣隔離的RS-485接口能在一定的范圍內(nèi)抵抗共模電壓對通信的。

     

    S7-200 CPU通信口的共模電壓是12V。所以對于這類非隔離型的RS-485端口,保證通信口之間的地等電位非常重要,將它們連接在一起(并不是說一定要接地)。

     

    S7-200中的RS-485端口是半雙工的,不能同時發(fā)送和接收。
    在S7-200中,選擇的通信設(shè)備,可以做到波特率從1200到12M,單段距離1000m,單段站點(diǎn)32個的通信網(wǎng)絡(luò)。通過中繼器,RS-485電氣網(wǎng)絡(luò)還可以擴(kuò)展通信距離,通信站點(diǎn)。詳情請參考《S7-200手冊》關(guān)于通信的專門一章。
    雖然常見的RS-485通信器件在電氣性能上基本一致,但物理接口卻五花八門,沒有統(tǒng)一的規(guī)定。

     西門子中的 D-Sub 9 針型 RS-485 端口,引腳定義是基本一致的。

    4.1 S7-200中的RS-485通信

    在S7-200中,CPU上的通信口(編程口),以及EM277模塊上的通信端口都是符合RS-485電氣的。但它們也有所不同:

    • S7-200 CPU上的通信口是非隔離型的,通信速率187.5K波特
    • EM277上的通信口是隔離的,通信速率12M,并且速率自適應(yīng)
     

    以下三種協(xié)議,都可以在RS-485的硬件基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)通信:

    • PPI(包括編程通信、S7-200 CPU之間、S7-200 CPU與HMI之間的通信等)
    • MPI(S7-200 CPU與S7-300/400 CPU、S7-200 CPU與HMI之間、EM277與HMI之間的通信等)
    • PROFIBUS-DP(EM277與其他PROFIBUS-DP主站之間的通信)
     

    實(shí)際上,如果各通信站點(diǎn)的地址不同,通信波特率相同,上述三個協(xié)議可以在一個RS-485網(wǎng)絡(luò)上同時實(shí)現(xiàn)各自的通信。當(dāng)然,一個站點(diǎn)支持什么協(xié)議受到自身?xiàng)l件所限。

     

    因此考察上述電氣網(wǎng)絡(luò)的通信時,我們應(yīng)注意到它們都受RS-485網(wǎng)絡(luò)電氣基礎(chǔ)的制約。上述網(wǎng)絡(luò)所用的網(wǎng)絡(luò)硬件基本一樣。

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