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6GK7243-1EX01-0XE0

概述
在現(xiàn)場應(yīng)用中，很多儀表和設(shè)備僅支持Modbus RTU的通訊協(xié)議,，第三方儀表可以做Modbus主站或從站,，西門子的通訊模塊CP341 / CP441-2 通過Dongle（硬件狗）可以擴展該協(xié)議，S7-200 集成的口可以支持自由口通訊,，通過指令庫也可以方便的實現(xiàn)Modbus RTU通訊,。本文以S7-200作為Modbus 主站，CP341作為Modbus 從站,，實現(xiàn)Modbus RTU通訊,，闡述兩者在通訊方面的設(shè)置和注意事項。

2. 軟件環(huán)境

2.1 STEP7 V5.4 SP4
用于編寫 S7-300/400程序,，此軟件需要從西門子購買,，本文檔中的300的程序是使用Step7 V5.4 SP4的軟件編寫。

2.2 CP PTP Param V5.1 SP11
串行通訊模板的驅(qū)動程序,，安裝此驅(qū)動后才能對PtP模板進行參數(shù)配置,，并在Step7中集成通訊編程需要使用的功能塊。此驅(qū)動隨購買模板一起提供,，也可以從以下的鏈接：27013524

2.3 CP PTP Modbus Sl V3.1 SP7
CP341或CP441-2用于Modbus從站時,，需要安裝此驅(qū)動協(xié)議,，但安裝之前必須先安裝PtP Driver，此驅(qū)動可以在購買Modbus Dongle時選擇購買,，

2.4 STEP7 Micro/WIN V4.0 SP6
用于S7-200編程的軟件,，本文檔中的200的程序是使用Step7 Micro/win 的軟件編寫。

2.5 Toolbox_V32-STEP 7-Micro WIN 32 Instruction Library
S7-200實現(xiàn)Modbus RTU功能,，可以使用Modbus的指令庫,，要使用西門子的標準指令庫，必須先安裝指令庫的軟件包 Instruction Library,，安裝后,，可以在Step 7-Micro/WIN軟件的庫中找到Modbus相關(guān)的指令，

3. 硬件列表和接線

3.1 硬件列表

4. 組態(tài)設(shè)置和編程

4.1 S7-200做Modbus主站的設(shè)置
S7-200 CPU上的通信口在電氣上是標準的RS-485半雙工串行通信口,，此串行字符通信的格式：1個起始位,；7/8位數(shù)據(jù)位,；1位奇/偶/無校驗,；1停止位。通信波特率可以設(shè)置為1200,、2400,、4800、9600,、19200,、38400、57600或112500,，符合這些格式的串行通訊設(shè)備可以和S7-200進行自由口通訊,，Modbus RTU指令庫就是使用自由口編程實現(xiàn)的。

4.1.1 Modbus RTU主站庫

使用Modbus 主站指令庫時需要注意的幾點：

• 需要S7-200的編程軟件是 Micro/WIN V4.0 SP5及以上版本,；

• 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*）；

• Modbus主站可讀/寫的大數(shù)據(jù)量為120個字（指每一個 MBUS_MSG 指令）,；

• Modbus 主站庫支持Port0和Port1（從站庫只支持Port0口）,，本例中用Port0；

• 使用Modbus 庫時必須對庫存儲區(qū)進行分配,，而且分配的空間不能和程序中其它空間沖突,，否則編譯調(diào)用會報錯。

• 

什么是PLC,？它到底可以干什么,？
一、簡述
多年來,，可編程控制器（以下簡稱PLC）從其產(chǎn)生到現(xiàn)在,，實現(xiàn)了接線邏輯到存儲邏輯的飛躍；其功能從弱到強，實現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進步,；其應(yīng)用領(lǐng)域從小到大,，實現(xiàn)了單體設(shè)備簡單控制到勝任運動控制、過程控制及集散控制等各種任務(wù)的跨越,。今天的PLC在處理模擬量,、數(shù)字運算、人機接口和網(wǎng)絡(luò)的各方面能力都已大幅提高,，成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備,，在各行各業(yè)發(fā)揮著越來越大的作用。

第七步：調(diào)試完成后,，再次編輯程序在上一步的調(diào)試中,，由于對程序有所修改，故必須再次整體檢查或編輯一下程序,，然后將終的程序下傳到PLC中,。第九步：填寫報告使用PLC進行企業(yè)設(shè)備改造時的規(guī)范編程順序是什么。完成編程后,，應(yīng)該填寫后的調(diào)試報告,，將遇到的問題和程序的一些難點問題一一記錄下來。 因為長時間以后,，自己也會對程序的某些技巧的地方遺忘,，同時也方便其他同事能夠理解你所編寫的程序。西門子變頻器,、國產(chǎn),、ABB的變頻器，差距到底有多大?，F(xiàn)在做變頻器的國產(chǎn)廠家很多,，也有幾家國產(chǎn)變頻器的做的還不錯（針對于中低端行業(yè)應(yīng)用），那么與國際品牌的變頻器差距有多大國際品牌是不是一定比國產(chǎn)的好,。,。

組態(tài)王和多臺西門子S7-300、400PLC通過DP協(xié)議通訊時,，設(shè)備地址應(yīng)如何定義?1)硬件連接：計算機中插入一塊CP5611(或CP5613)可實現(xiàn)將多個S7-300/400PLC連接在一條DP總線上,。 2)DP協(xié)議設(shè)置：所有PLC必須設(shè)置的DPSlave站，CP5611(或CP5613)要求通過Simaticnet設(shè)置的DPmaster站,；3)組態(tài)王中設(shè)備地址定義：選擇PLC/西門子/S7-200系列(DP)/Profibus-DP,，設(shè)備地址固定為1.1(該地址與從站PLC的地址設(shè)置無關(guān))。 而對于MPI協(xié)議,，我們的MPI驅(qū)動是通過調(diào)用西門子PLC的動態(tài)連接庫(等)實現(xiàn)和PLC進行通訊的,并不是直接通過串口實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊,。西門子—300PLC通過MPI通訊卡與組態(tài)王進行通訊時,，能否實現(xiàn)雙設(shè)備冗余的功能?可以實現(xiàn)。,。

PLC的應(yīng)用領(lǐng)域
目前,，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油,、化工,、電力、建材,、機械制造,、汽車、輕紡,、交通運輸,、環(huán)保及文化等各個行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類：
1．開關(guān)量邏輯控制
取代傳統(tǒng)的繼電器電路,，實現(xiàn)邏輯控制,、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制,，也可用于多機群控及自動化流水線,。如注塑機、印刷機,、訂書機械、組合機床,、磨床,、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等

工業(yè)過程控制
在工業(yè)生產(chǎn)過程當中,，存在一些如溫度,、壓力、流量,、液位和速度等連續(xù)變化的量（即模擬量）,，PLC采用相應(yīng)的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來處理模擬量，完成閉環(huán)控制,。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調(diào)節(jié)方法,。過程控制在冶金、化工,、熱處理,、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。
3．運動控制
PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制,。一般使用的運動控制模塊,，如可驅(qū)動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊,，廣泛用于各種機械、機床,、機器人,、電梯等場合。
4．數(shù)據(jù)處理
PLC具有數(shù)學運算（含矩陣運算,、函數(shù)運算,、邏輯運算）、數(shù)據(jù)傳送,、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,、排序、查表,、位操作等功能,，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理,。數(shù)據(jù)處理一般用于如造紙,、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng),。 　　認真清洗控制板與驅(qū)動板連接扁平電纜插座焊點后,，問題解決。原理分析檢查法原理分析是故障排除的根本方法,，其他檢查方法難以奏效時,，可以從電路的基本原理出發(fā)，一步一步地進行檢查,，終查出故障原因,。運用這種方法必須對電路的原理有清楚的了解，掌握各個時刻各點的邏輯電平和特征參數(shù)如電壓值波形,，然后用萬用表示波器測量,，并與正常情況相比較，分析判斷故障原因,，縮小故障范圍,，直至找到故障。送修的一臺變頻器同時失去充電電阻短路繼電器風扇運轉(zhuǎn)變頻器狀態(tài)繼電器信號,。

IMATIC S7-200Micro PLC自成一體：

特別緊湊但是具有驚人的能力－特別是有關(guān)它的實時性能－它速度快,，功能強大的通訊方案，并且具有操作簡便的硬件和軟件,。但是還有更多特點：
SIMATIC S7-200 Micro PLC具有統(tǒng)一的模塊化設(shè)計－目前不是很大,，但是未來不可*的定制解決方案。這一切都使得SIMATIC S7-200 Micro PLC在一個緊湊的性能范圍內(nèi)為自動化控制提供一個非常有效和經(jīng)濟的解決方案,。
 西門子S7-200可編程控制器應(yīng)用領(lǐng)域
 簡單自動
化任務(wù)用SIMATIC S7-200Micro PLC
SIMATIC S7-200的應(yīng)用領(lǐng)域從更換繼電器和接觸器一直擴展到在單機,、網(wǎng)絡(luò)以及分布式配置中更復雜的自動化任務(wù),。S7-200也越來越多地提供了對以前曾由于經(jīng)濟原因而開發(fā)的特殊電子設(shè)備的地區(qū)的進入。
除了五種不同CPU的基本功能,，SIMATIC S7-200的模塊化系統(tǒng)技術(shù)還提供了一系列可升級的擴展模塊,，以滿足各種需求對功能性的要求。
由于其各種與眾不同的特點,，S7-200已經(jīng)在范圍內(nèi)涵蓋各種行業(yè)的應(yīng)用程序中得到了證實：
CPU 221
簡單自動化任務(wù)用的小型CPU－如果您想變更為一個非常經(jīng)濟地執(zhí)行簡單自動化任務(wù)的有效解決方案,，這是好的小型設(shè)備。還可以在擴展的溫度范圍內(nèi)使用,。
 更復雜任務(wù)用的CPU 222可擴展的小型CPU－更復雜的機器和小型系統(tǒng)解決方案用的能夠勝任的緊湊型封裝,。
更高通訊和計算要求用 CPU－為要求速度和特殊通訊能力的復雜任務(wù)用的高性能 CPU。
簡單驅(qū)動任務(wù)用的 CPU－方便地實施簡單驅(qū)動任務(wù)用的CPU 224版本－有兩個接口,，兩個模擬輸入和一個模擬輸出,，以及兩個100 kHz脈沖輸出和2個高速200kHz 計數(shù)器。
 較大技術(shù)性工作用的高性能CPU－用于具有已擴展輸入和輸出以及兩個RS485接口的復雜的自動化任務(wù)的多功能高性能CPU

西門子S7-200可編程控制器優(yōu)點
SIMATIC S7-200發(fā)揮統(tǒng)一而經(jīng)濟的解決方案,。整個系統(tǒng)的系列特點
       強大的性能,，
       優(yōu)模塊化和開放式通訊
S7-200 性能，久經(jīng)考驗,，適合于工業(yè)領(lǐng)域的各種應(yīng)用：
       結(jié)構(gòu)緊湊小巧－狹小空間處任何應(yīng)用的理想選擇
       在所有CPU型號中的基本和功能,，
       大容量程序和數(shù)據(jù)存儲器
       杰出的實時響應(yīng)－在任何時候均可對整個過程進行*控制，從而提高了質(zhì)量,、效率和安全性
       易于使用STEP 7-Micro/WIN工程軟件－初學者和的理想選擇
       集成的 R-S 485接口或者作為系統(tǒng)總線使用
       極其快速和的操作順序和過程控制
       通過時間中斷完整控制對時間要求嚴格的流程
西門子S7-200可編程控制器設(shè)計和功能
       在性能范圍中模塊化5個不同的CPU,，具有的基本功能和集成的Freeport通訊接口

sibas 32 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，采用集散控制模式,，由ccu,、tcu、mmi和sks1(sks1a,、sks1b)、sks3,、locotrol等組成

定位模塊

EM 253是一個用于簡單定位任務(wù)的功能模塊（1軸）,。可以將它連接到步進電機和伺服電機,，通過高頻脈沖輸入從Micro Stepper連接到高性能伺服驅(qū)動器,。

EM 253定位模塊以與擴展模塊相同的方式進行安裝，通過一體化連接電纜連接到S7 - 200擴展總線,。

連接之后,，從CPU自動讀出配置數(shù)據(jù)

該模塊具有以下特點：

-用于來自過程信號的5位輸入

-驅(qū)動器直接激活用24脈沖輸出（向前/向后或者速度/方向）

-2控制輸出（DIS；CLR）,。

-12個狀態(tài)LED

稱重模塊

SIWAREX MS是一種多用途稱重模塊,，用于各種簡單稱重和力測量任務(wù),。在SIMATIC S7-200自動化系統(tǒng)中可以很容易安裝地緊湊型模塊?？梢栽赟IMATIC CPU中直接訪問實際重量的數(shù)據(jù),，無需任何額外接口。

1,、使用65000件高分辨率和0.05％的準確度測量重量或者力

2,、通過RS232接口，使用SIWATOOL MS PC程序簡便地調(diào)整規(guī)模支持更換模塊,，無需更新規(guī)模調(diào)整

3,、針對在Ex 2區(qū)使用，通過Ex接口為1區(qū)供電的本質(zhì)安全測壓元件

熱電偶模塊EM231（模擬模塊）

熱電偶模塊EM231是一個采用標準熱電偶和高精度溫度傳感器,。在±80 mV范圍內(nèi)也可能檢測到低電平模擬信號,。熱電偶模塊EM231可以與CPU 222，224和226配套使用,。

4個或者8個模擬輸入

不同的測量范圍：J,，K，T,，E,，R，S和N型熱電偶,；±80 mV的模擬信號采集檢查開放線路

冷連接點的補償

溫度刻度：可以將測得的溫度規(guī)定為°C或者°F,。

熱電阻模塊EM231 RTD（模擬模塊）

熱電阻模塊EM231是一個采用標準電阻溫度檢測器的高精度溫度傳感器。它們可以與CPU222,，224和226配套使用,。熱電阻模塊應(yīng)安裝在低溫度波動的位置處，從而確保蕞高的準確度和可重復性,。

兩個或四個溫度檢測器用模擬輸入

全部電阻溫度檢測器為相同類型

在墻或者DIN導

產(chǎn)品簡介：

SIMATIC S7-200系列PLC適用于各行各業(yè),，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化,。S7-200系列的強大功能使其無論在獨立運行中,，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實現(xiàn)復雜控制功能。因此S7-200系列具有的性能/價格比,。

西門子擴展模塊6GK7243-1EX01-0XE0

概述

SIMATIC S7-200系列PLC適用于各行各業(yè),，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化,。S7-200系列的強大功能使其無論在獨立運行中,，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實現(xiàn)復雜控制功能。因此S7-200系列具有的性能/價格比,。

S7-200系列表現(xiàn)在以下幾個方面：

的可靠性

極豐富的指令集

易于掌握

便捷的操作

豐富的內(nèi)置集成功能

實時特性

強勁的通訊能力

豐富的擴展模塊

S7-200系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強大功能,。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復雜的自動化控制,。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測,，自動化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域,，包括各種機床、機械,、電力設(shè)施,、民用設(shè)施、環(huán)境保護設(shè)備等等,。如：沖壓機床,，磨床，印刷機械,，橡膠化工機械,，中央空調(diào)，電梯控制,，運動系統(tǒng),。

S7-200系列PLC可提供4個不同的基本型號的8種CPU供您使用。

CPU單元設(shè)計

集成的24V負載電源：可直接連接到傳感器和變送器（執(zhí)行器）,，CPU 221,，222具有180mA輸出， CPU 224,，CPU 224XP,，CPU 226分別輸出280，400mA,?？捎米髫撦d電源。

不同的設(shè)備類型

CPU 221~226各有2種類型CPU,，具有不同的電源電壓和控制電壓,。

本機數(shù)字量輸入/輸出點

CPU 221具有6個輸入點和4個輸出點，CPU 222具有8個輸入點和6個輸出點,，CPU 224具有14個輸入點和10個輸出點,，CPU 224XP具有14個輸入點和10個輸出點，CPU 226具有24個輸入點和16個輸出點,。

本機模擬輸入/輸出點

CPU 224XP具有2個輸入點，1個輸出點,。

中斷輸入

允許以極快的速度對過程信號的上升沿作出響應(yīng),。

高速計數(shù)器

CPU 221/222

4個高速計數(shù)器（30KHz），可編程并具有復位輸入,，2個獨立的輸入端可同時作加,、減計數(shù),，可連接兩個相位差為90°的A/B相增量編碼器

CPU224/224XP/226

6個高速計數(shù)器（30KHz），具有CPU221/222相同的功能,。

CPU 222/224/224XP/226

可方便地用數(shù)字量和模擬量擴展模塊進行擴展,。可使用仿真器（選件）對本機輸入信號進行仿真,，用于調(diào)試用戶程序,。

模擬電位器

CPU221/222 1個

CPU224/224XP/226 2個

CPU221/222/224/224XP/226還具有

脈沖輸出

2路高頻率脈沖輸出（蕞大20KHz），用于控制步進電機或伺服電機實現(xiàn)定位任務(wù),。

實時時鐘

例如為信息加注時間標記,，記錄機器運行時間或?qū)^程進行時間控制。

EEPROM存儲器模塊（選件）

可作為修改與拷貝程序的快速工具（無需編程器）,，并可進行輔助軟件歸檔工作,。

電池模塊

用于長時間數(shù)據(jù)后備。用戶數(shù)據(jù)（如標志位狀態(tài),，數(shù)據(jù)塊,，定時器，計數(shù)器）可通過內(nèi)部的超級電容存貯大約5天,。選用電池模塊能延長存貯時間到200天（10年壽命）,。