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西門子6ES7331-1KF02-0AB0現(xiàn)貨庫存
西門子6ES7331-1KF02-0AB0
1．PROFIBUS的協(xié)議結(jié)構(gòu)
PROFIBUS協(xié)議結(jié)構(gòu)是根據(jù)ISO7498標(biāo)準(zhǔn)，以O(shè)SI作為參考模型的。PROFIBUS-DP定義了第1,、2層和用戶接口。第3到7層未加描述,。用戶接口規(guī)定了用戶及系統(tǒng)以及不同設(shè)備可調(diào)用的應(yīng)用功能,，并詳細(xì)說明了各種不同PROFIBUS-DP設(shè)備的設(shè)備行為。PROFIBUS-FMS定義了第1、2,、7層,，應(yīng)用層包括現(xiàn)場總線信息規(guī)范（FMS）和低層接口（LLI）。FMS包括了應(yīng)用協(xié)議并向用戶提供了可廣泛選用的強有力的通信服務(wù),；LLI協(xié)調(diào)不同的通信關(guān)系并提供不依賴設(shè)備的第2層訪問接口,。PROFIBUS-PA的數(shù)據(jù)傳輸采用擴(kuò)展的PROFIBUS-DP協(xié)議。另外,，PA還描述了現(xiàn)場設(shè)備行為的PA行規(guī),。根據(jù)IEC1157-2標(biāo)準(zhǔn)，PA的傳輸技術(shù)可確保其本質(zhì)安全性,，而且可通過總線給現(xiàn)場設(shè)備供電,。使用連接器可在DP上擴(kuò)展PA網(wǎng)絡(luò)。
2．PROFIBUS的傳輸技術(shù)
PROFIBUS提供了三種數(shù)據(jù)傳輸型式：RS-485傳輸,、IEC1157-2傳輸和光纖傳輸,。
（1) RS-485傳輸技術(shù)
RS-485傳輸是PROFIBUSzui常用的一種傳輸技術(shù)，通常稱之為H2,。RS-485傳輸技術(shù)用于PROFIBUS-DP與PROFIBUS-FMS,。
RS-485傳輸技術(shù)基本特征是：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇榫€性總線，兩端有有源的總線終端電阻,；傳輸速率為9.6kbps~12Mbps,；介質(zhì)為屏蔽雙絞電纜，也可取消屏蔽,，取決于環(huán)境條件,；不帶中繼時每分段可連接32個站，帶中繼時可多到127個站,。RS-485傳輸設(shè)備安裝要點：全部設(shè)備均與總線連接,；每個分段上zui多可接32個站（主站或從站）；每段的頭和尾各有一個總線終端電阻,，確保操作運行不發(fā)生誤差,；兩個總線終端電阻必須一直有電源；當(dāng)分段站超過32個時,，必須使用中繼器用以連接各總線段,，串聯(lián)的中繼器一般不超過4個；傳輸速率可選用9.6kbps~12Mbps,，一旦設(shè)備投入運行,，全部設(shè)備均需選用同一傳輸速率。電纜zui大長度取決于傳輸速率采用RS-485傳輸技術(shù)的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)使用9針D型插頭,。當(dāng)連接各站時,，應(yīng)確保數(shù)據(jù)線不要擰絞，系統(tǒng)在高電磁發(fā)射環(huán)境下運行應(yīng)使用帶屏蔽的電纜，屏蔽可提高電磁兼容性（EMC）,。如用屏蔽編織線和屏蔽箔,，應(yīng)在兩端與保護(hù)接地連接，并通過盡可能的大面積屏蔽接線來復(fù)蓋,，以保持良好的傳導(dǎo)性,。
（2）IEC1157-2傳輸技術(shù)
IEC1l57-2的傳輸技術(shù)用于PROFIBUS-PA，能滿足化工和石油化工業(yè)的要求,。它可保持其本質(zhì)安全性,，并通過總線對現(xiàn)場設(shè)備供電。IEC1157-2是一種位同步協(xié)議,，可進(jìn)行無電流的連續(xù)傳輸,，通常稱為H1。
（3）光纖傳輸技術(shù)
PROFIBUS系統(tǒng)在電磁干擾很大的環(huán)境下應(yīng)用時,，可使用光纖導(dǎo)體,，以增加高速傳輸?shù)木嚯x?？墒褂脙煞N光纖導(dǎo)體：一種是價格低廉的塑料纖維導(dǎo)體,，供距離小于50m情況下使用；另一種是玻璃纖維導(dǎo)體,，供距離小于1km情況下使用,。許多廠商提供總線插頭可將RS-485信號轉(zhuǎn)換成光纖導(dǎo)體信號或?qū)⒐饫w導(dǎo)體信號轉(zhuǎn)換成RS-485信號。
3. PROFIBUS總線存取控制技術(shù)
PROFIBUS-DP,、FMS,、PA均采用一樣的總線存取控制技術(shù)，它是通過OSI參考模型第2層（數(shù)據(jù)鏈路層）來實現(xiàn)的,，它包括保證數(shù)據(jù)可靠性技術(shù)及傳輸協(xié)議和報文處理,。在PROFIBUS中，第2層稱之為現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)鏈路層（FDL,，F(xiàn)ieldbus Data link）,。介質(zhì)存取控制（M A C， Medium Access Control）具體控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)某绦?，MAC必須確保在任何一個時刻只有一個站點發(fā)送數(shù)據(jù),。PROFIBUS協(xié)議的設(shè)計要滿足介質(zhì)存取控制的兩個基本要求：
（1）在復(fù)雜的自動化系統(tǒng)（主站）間的通信，必須保證在確切限定的時間間隔中,，任何一個站點要有足夠的時間來完成通信任務(wù),。
（2）在復(fù)雜的程序控制器和簡單的I/O設(shè)備（從站）間通信，應(yīng)盡可能快速又簡單地完成數(shù)據(jù)的實時傳輸,。
因此PROFIBUS主站之間采用令牌傳送方式,，主站與從站之間采用主從方式。令牌傳遞程序保證每個主站在一個確切規(guī)定的時間內(nèi)得到總線存取權(quán)（令牌）,，令牌在所有主站中循環(huán)一周的zui長時間是事先規(guī)定的,。在PROFIBUS中，令牌傳遞僅在各主站之間進(jìn)行,。主站得到總線存取令牌時可依照主-從通信關(guān)系表與所有從站通信,，向從站發(fā)送或讀取信息，也可依照主-主通信關(guān)系表與所有主站通信,。所以可能有3種系統(tǒng)配置：純主-從系統(tǒng),、純主-主系統(tǒng)和混合系統(tǒng)在總線系統(tǒng)初建時，主站介質(zhì)存取控制MAC的任務(wù)是制定總線上的站點分配并建立邏輯環(huán),。在總線運行期間,，斷電或損壞的主站必須從環(huán)中排除，新上電的主站必須加入邏輯環(huán)第2層的另一重要工作任務(wù)是保證數(shù)據(jù)的高度完整性,。PROFIBUS在第2層按照非連接的模式操作,，除提供點對點邏輯數(shù)據(jù)傳輸外，還提供多點通信,，包括廣播和選擇廣播功能
調(diào)用TCON指令
2,、定義PLC_1 的 “TCON" 連接參數(shù)
PLC_1 的 TCON 指令的連接參數(shù)需要在指令下方的屬性窗口“Properties > Configuration > Connection parameter"中設(shè)置，如圖5所示,。
連接參數(shù)說明：
End point | ：選擇通信伙伴,，這里選擇“unspecified" |
Address | ：通信伙伴S7-300站的IP地址“192.168.0.3" |
Connection type | ：選擇通信協(xié)議為ISO on TCP |
Connection ID | ：連接的地址 ID 號，這個 ID 號在后面的編程里會用到 |
Connection data | ：創(chuàng)建連接時,，系統(tǒng)會自動生成本地的連接 DB 塊,，所有的連 接數(shù)據(jù)都會存在這個 DB 塊中。 |
：選擇本地 PLC_1作為主動連接,，S7-300 CPU作為被動連接 | |
Address details | ：設(shè)定 TSAP 地址這里本地設(shè)置成“PLC_1",， TSAP ID自動為“50.4C.43.5F.31"，伙伴方設(shè)置成不設(shè)置TSAP(ASCII),，設(shè)置TSAP ID 為“E0.02.50.4C.43.5F.31",。 |
圖5 “TCON" 指令的連接參數(shù)
3、分配 “TCON" 的塊參數(shù)
在指令下方的屬性窗口“Properties > Configuration > block parameter"中設(shè)置,，可以根據(jù)需要自己為“TCON" 塊相應(yīng)的輸入輸出參數(shù),。好參數(shù)的塊，如圖6所示,。其中M8.0作為啟動連接的觸發(fā)位,，連接ID = 1與連接參數(shù)里面的設(shè)置相同。
圖6 “TCON" 的塊參數(shù)
4,、在 PLC_1 的 OB1 中調(diào)用 “TSEND" 發(fā)送通信指令
首先創(chuàng)建一個發(fā)送數(shù)據(jù)塊,，通過 “Project tree > PLC_1 > Program blocks > Add new block",，選擇 “Data block" 創(chuàng)建 DB 塊，選擇尋址,，點擊“OK"鍵,，如圖7所示。
圖7 創(chuàng)建一個發(fā)送數(shù)據(jù)塊DB3
打開創(chuàng)建的發(fā)送數(shù)據(jù)塊,，在數(shù)據(jù)塊中定義發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)為 8個字節(jié)的數(shù)組,，如圖8所示。
圖8 創(chuàng)建發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)
然后在OB1 中調(diào)用“TSEND"發(fā)送通信指令,，并為“TSEND"參數(shù),。使用M0.3（ 2Hz 的時鐘脈沖）上升沿激活發(fā)送任務(wù)，發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)為P# DB3.DBX0.0 BYTE 8,，連接 ID = 1與連接參數(shù)里面的設(shè)置相同,，發(fā)送長度LEN=8。分配好參數(shù)的“TSEND"塊如圖9所示,。
圖9 調(diào)用“TSEND"發(fā)送通信塊
5,、在 PLC_1 的 OB1 中調(diào)用“TRCV"接收通信指令
同樣，先創(chuàng)建一個接收數(shù)據(jù)塊DB4 ,，如圖10所示,。“TRCV"接收通信指令的調(diào)用方法與“TSEND" 發(fā)送通信指令的調(diào)用方法相同,，M8.1作為接收指令的使能位,，如圖11所示。
圖10創(chuàng)建接收數(shù)據(jù)區(qū)
圖11 調(diào)用“TRCV"接收通信塊
6,、在 PLC_1 的 OB1 中調(diào)用 “TDISCON"通信指令
后,，為了斷開通信鏈接，我們需要調(diào)用“TDISCON"通信指令,，如圖12所示,。
圖12 調(diào)用“TDISCON"通信塊
3.3下載程序
至此，S7-1200側(cè)的組態(tài)和編程都已經(jīng)完成,，可以在項目編譯無錯誤后,，直接下載到S7-1200 CPU中，并啟動CPU的運行,。
4 S7-300 CPU的組態(tài)編程
S7-300帶PN接口的CPU支持ISO on TCP通信功能,，通過該集成以太網(wǎng)接口組態(tài)ISO on TCP通信時，只能使用開放式通信的功能塊,，這些的功能塊可以在STEP7 “ 通訊塊"的 “標(biāo)準(zhǔn)庫 "中找到,，如圖13所示。
圖13 S7-300 CPU通信指令庫
庫中提供了下列通信功能塊：
′> FB 65 "TCON",，用于建立連接,，連接時需要UDT65來提供參數(shù)
> FB 66 "TDISCON",，用于終止連接
> FB 63 "TSEND"，用于發(fā)送數(shù)據(jù)到S7站點,、S5站點,、PC站或者第三方設(shè)備
> FB 64 "TRCV" 用于從S7站點、S5站點,、PC站或者第三方設(shè)備接收數(shù)據(jù)
要通過CPU 的 集成PN 接口實現(xiàn)開放的ISO on TCP通信,，不能在Netpro網(wǎng)絡(luò)組態(tài)中直接建立連接,，必須通過程序每個連接的參數(shù),。用于通信的FB標(biāo)準(zhǔn)功能塊，請參見附件提供的例程 "Sample_1 ( 50 KB ) " 或參考下載中心文檔《A0284 使用西門子PLC集成的PN口實現(xiàn)S5 兼容通信使用入門》提供的例程,。下載鏈接：80490650
從附件提供的例程 "Sample_1 ( 50 KB ) " 中將把需要的程序塊拷貝到新建的項目中,，包括：
> UDT 65 "TCON_PAR"，存放用戶通信參數(shù)
> FB420 "SET_ISO_ENDPOINT" ,，用于修改UDT65內(nèi)通信對象參數(shù)
> FC21,， 被FB420調(diào)用
隨后，使用通信功能塊 FB65 "TCON",、FB66 "TDISCON",、FB63 "TSEND" 和 FB64 "TRCV" 完成程序的編寫
系統(tǒng)組成：
電源模塊 (PS)
（選件）
為S7-300/ET 200M 提供電源
將120/230V交流電壓轉(zhuǎn)變到所需要的24伏直流工作電壓
輸出電流2A、5A,、10A
中央處理單元 (CPU)
多種CPU,，有各種不同的性能，例如,，有的CPU 上集成有輸入/輸出點,，有的CPU上集成有PROFIBUS-DP通訊接口等。 接口模塊 (IM)
?
用于連接多機(jī)架配置的
SIMATIC S7-300 的機(jī)架,。
最多配置4個機(jī)架,。每個機(jī)架最多可以插入8個模塊。在4個機(jī)架上最多可安裝32個模塊,。
IM 365
用于一個中央機(jī)架和一個擴(kuò)展機(jī)架的配置中
IM 365/IM 361
用于一個中央機(jī)架和最多4個擴(kuò)展機(jī)架的配置中
信號模塊 (SM)
用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出 通訊處理器 (CP)
用于連接網(wǎng)絡(luò)和點對點連接 功能模塊 (FM)
用于高速計數(shù),，定位操作 (開環(huán)或閉環(huán)控制) 和閉環(huán)控制。 存儲器
MMC DIN標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌
用于模塊安裝 前連接器
用于簡單而方便地連接傳感器和執(zhí)行器
更換模塊時允許保持接線
采用編碼元件以避免更
換模塊時的錯誤
分為20針,、40針兩種
S7－300主要支持的硬件有：
??（1）電源（PS）
??電源模塊提供了機(jī)架和CPU內(nèi)部的供電電源,，置于1號機(jī)架的位置。
??（2）中央處理器（CPU）
??CPU存儲并處理用戶程序,，為模塊分配參數(shù),，通過嵌入的MPI總線處理編程設(shè)備和PC、模塊,、其它站點之間的通訊,，并可以為進(jìn)行DP主站或從站操作裝配一個集成的DP接口,。置于2號機(jī)架。
??（3）接口模塊（IM）
??接口模塊將各個機(jī)架連接在一起,。不同型號的接口模塊可支持機(jī)架擴(kuò)展或PROFIBUS?DP連接,。置于3號機(jī)架，沒有接口模塊時,，機(jī)架位置為空,。
??（4）信號模塊（SM）
??通常稱為I/O（輸入/輸出）模塊。測量輸入信號并控制輸出設(shè)備,。信號模塊可用于數(shù)字信號和模擬信號,，還可用于進(jìn)行連接，如傳感器和啟動器的連接,。
??（5）功能模塊（FM）
??用于進(jìn)行復(fù)雜的,、重要的但獨立于CPU的過程，如：計算,、位置控制和閉環(huán)控制,。
??（6）通訊處理器（CP）
??模塊化的通訊處理器通過連接各個SIMATIC站點，如：工業(yè)以太網(wǎng),，PROFIBUS或串行的點對點連接等,。
??后三個模塊在機(jī)架上可以任意放置，系統(tǒng)可以自動分配模塊的地址,。
??需要說明的是,，每個機(jī)架最多只能安裝8個信號模塊、功能模塊或通訊模塊,。如果系統(tǒng)任務(wù)超過了8個,，則可以擴(kuò)展機(jī)架（每個帶CPU的中央機(jī)架可以擴(kuò)展3個機(jī)架）。?
?各個模塊的性能具體如下：
??（1）電源模塊（PS）
??電源模塊用于將SIMATIC S7-300 連接到120/230V AC電源,。
??（2）CPU模塊
??各種CPU 有各種不同的性能,，例如，有的CPU 上集成有輸入/輸出點,，有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通訊接口等,。
?以上只是列出了部分指標(biāo)，設(shè)計時還要參的手冊,。
??（3）接口模塊
??接口模塊用于多機(jī)架配置時連接主機(jī)架(CR)和擴(kuò)展機(jī)架 (ER),。S7-300通過分布式的主機(jī)架(CR)和3個擴(kuò)展機(jī)架(ER)，可以操作多達(dá)32個模塊,。運行時無需風(fēng)扇,。
??（4）信號模塊
??信號模塊用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出，又分DI/DO（數(shù)字量輸入/輸出）和AI/AO（模擬量輸入/輸出）模塊,。
??①數(shù)字量輸入模塊：
??②數(shù)字量輸出模塊：
??③數(shù)字輸入/輸出模塊：
??④繼電器輸出模塊：
??⑤模擬量輸入模塊
??⑥模擬量輸出模塊：
??⑦模擬量輸入/輸出模塊