西門子PLC模塊6ES7521-1FH00-0AA0

RS-485網(wǎng)絡(luò)的硬件組成

在S7-200系統(tǒng)中,，無論是組成PPI,、MPI還是RPOFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)，用到的主要部件都是一樣的：

PROFIBUS電纜：電纜型號有多種,，其中基本的是PROFIBUS FC（FastConnect快速連接）Standard電纜（訂貨號6XV1 830-0EH10）

PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)連接器：網(wǎng)絡(luò)連接器也有多種形式,，如出線角度不同等等

連接網(wǎng)絡(luò)連接器

A. 電纜和剝線器。使用FC技術(shù)不用剝出裸露的銅線,。

圖1. 剝好一端的PROFIBUS電纜與快速剝線器（FCS,，訂貨號6GK1905-6AA00）。

B. 打開PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)連接器,。首先打開電纜張力釋放壓塊,，然后掀開芯線鎖。

圖2. 打開的PROFIBUS連接器

C.去除PROFIBUS電纜芯線外的保護(hù)層,，將芯線按照相應(yīng)的顏色標(biāo)記插入芯線鎖,，再把鎖塊用力壓下，使內(nèi)部導(dǎo)體接觸,。應(yīng)注意使電纜剝出的屏蔽層與屏蔽連接壓片接觸,。

圖3. 插入電纜

 由于通信頻率比較高，因此通信電纜采用雙端接地,。電纜兩頭都要連接屏蔽層,。

D. 復(fù)位電纜壓塊，擰緊螺絲,，消除外部拉力對內(nèi)部連接的影響,。

網(wǎng)絡(luò)連接器

網(wǎng)絡(luò)連接器主要分為兩種類型：帶和不帶編程口的。不帶編程口的插頭用于一般聯(lián)網(wǎng),，帶編程口的插頭可以在聯(lián)網(wǎng)的同時仍然提供一個編程連接端口,，用于編程或者連接HMI等。

圖4. 左側(cè)為不帶編程口的網(wǎng)絡(luò)連接器（訂貨號：6ES7 972-0BA52-0XA0）
右側(cè)的是帶編程口的網(wǎng)絡(luò)連接器（訂貨號：6ES7 972-0BB52-0XA0）

線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

通過PROFIBUS電纜連接網(wǎng)絡(luò)插頭,，構(gòu)成總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),。

圖5. 總線型網(wǎng)絡(luò)連接

在上圖中，網(wǎng)絡(luò)連接器A、B,、C分別插到三個通信站點(diǎn)的通信口上,；電纜a把插頭A和B連接起來，電纜b連接插頭B和C,。線型結(jié)構(gòu)可以照此擴(kuò)展,。

注意圓圈內(nèi)的“終端電阻"開關(guān)設(shè)置。網(wǎng)絡(luò)終端的插頭,，其終端電阻開關(guān)必須放在“ON"的位置,；中間站點(diǎn)的插頭其終端電阻開關(guān)應(yīng)放在“OFF"位置。

終端電阻和偏置電阻

一個正規(guī)的RS-485網(wǎng)絡(luò)使用終端電阻和偏置電阻,。在網(wǎng)絡(luò)連接線非常短,、臨時或?qū)嶒?yàn)室測試時也可以不使用終端和偏置電阻。

終端電阻：在線型網(wǎng)絡(luò)兩端（相距遠(yuǎn)的兩個通信端口上）,，并聯(lián)在一對通信線上的電阻,。根據(jù)傳輸線理論，終端電阻可以吸收網(wǎng)絡(luò)上的反射波,，有效地增強(qiáng)信號強(qiáng)度。兩個終端電阻并聯(lián)后的值應(yīng)當(dāng)基本等于傳輸線在通信頻率上的特性阻抗

偏置電阻：偏置電阻用于在電氣情況復(fù)雜時確保A,、B信號的相對關(guān)系,，保證“0"、“1"信號的可靠性

 西門子的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)連接器已經(jīng)內(nèi)置了終端和偏置電阻,，通過一個開關(guān)方便地接通或斷開,。終端和偏置電阻的值*符合西門子通信端口和PROFIBUS電纜的要求。

 合上網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)插頭的終端電阻開關(guān),，可以非常方便地切斷插頭后面的部分網(wǎng)絡(luò)的信號傳輸,。

 與其他設(shè)備通信時（采用PROFIBUS電纜），對方的通信端口可能不是D-SUB9針型的,，或者引腳定義*不同,。如西門子的MM4x0變頻器，RS-485通信口采用端子接線形式,，這種情況下需要另外連接終端電阻,，西門子可以提供一個比較規(guī)整的外接電阻。對于其他設(shè)備,，可以參照《S7-200系統(tǒng)手冊》上的技術(shù)數(shù)據(jù)制作,。

 西門子網(wǎng)絡(luò)插頭中的終端電阻、偏置電阻的大小與西門子PROFIBUS電纜的特性阻抗相匹配,，強(qiáng)烈建議用戶配套使用西門子的PROFIBUS電纜和網(wǎng)絡(luò)插頭

西門子PLC模塊6ES7521-1FH00-0AA0

SIMATICTDC PLC控制系統(tǒng)使用STEP 7,、工程工具CFC和*以及D7-SYS模塊庫可自由配置。它包含自由組合的功能塊，從簡單的數(shù)學(xué)或邏輯操作到所有線性和旋轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動控制,。

SimaticTDC甚至解決了復(fù)雜的驅(qū)動,、控制和技術(shù)任務(wù)，在一個平臺上具有大的數(shù)量框架和短的周期,。

該系統(tǒng)特別適用于工藝,、能源和驅(qū)動技術(shù)方面的大型工廠：

• 金屬生產(chǎn)和金屬加工：拉絲設(shè)備，拉伸矯直機(jī),，彎曲矯直機(jī),，壓力機(jī)，圓弧型設(shè)備,，軋機(jī),，鐓粗設(shè)備，剪板機(jī)和卷繞機(jī),。

• 高壓直流輸電系統(tǒng)

• 靈活交流輸電系統(tǒng)(FACTS),，例如無功補(bǔ)償解決方案

本文檔用途
本文檔可為用戶組態(tài)和編程 S7-1200 和 S7-1500 自動化系統(tǒng)的控制任務(wù)提供支持。
所需基本知識
理解本文檔中的內(nèi)容,，需要具備以下知識：
● 自動化技術(shù)的基本知識
● SIMATIC 工業(yè)自動化系統(tǒng)知識
● 熟練使用 STEP 7 (TIA Portal)
文檔的有效性
本文檔涉及的軟件控制器適用于自動化系統(tǒng) S7-1200 和 S7-1500 的 CPU 與 STEP 7
(TIA Portal) 搭配使用的情況,。 本文檔中未涉及的其它 SW 控制器適用于 S7-300 和 S7-
400 與 STEP 7 (TIA Portal) 搭配使用的情況。 軟件控制器概述 (頁 42) 部分完整概述了
STEP 7 (TIA Portal) 中的所有軟件控制器及其可能應(yīng)用,。

圖13：編譯項(xiàng)目

　　編譯且沒有錯誤后就可以下載程序到PLC中,，同樣右擊PLC_1項(xiàng)目，在彈出的菜單選擇“Download to Device",。

　　S7-200作為Modbus從站的配置步驟如下：

　　點(diǎn)擊桌面上的“V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6"圖標(biāo)（因?yàn)镾TEP 7 MicroWIN安裝時并沒有安裝Modbus的庫程序,，所以Modbus的庫程序是需要單獨(dú)安裝的，安裝后才可以在庫程序中調(diào)用Modbus的通訊功能塊,，關(guān)于庫程序可以咨詢西門子熱線或訪問西門子的

　　圖14：S7-200 Modbus從站編程

　　在上面調(diào)用的是端口0的程序,，所以在連接通訊線時，需要連接到端口0上,，編譯并下載項(xiàng)目到S7-200的PLC中,。下載后運(yùn)行PLC。

　　用DP電纜連接S7-1200與S7-200,。

　　在線監(jiān)控S7-200中的程序,，并監(jiān)控變量表，修改VB1000到VB1011的值為1到12（VB1000到VB1011對應(yīng)的Modbus的地址為40001-40006）,。監(jiān)控到的值如下圖所示：

　　圖15：S7-200監(jiān)控變量值

　　在線監(jiān)控 S7-1200變量表如下圖：

　　圖16：S7-1200監(jiān)控變量值

　　4.2 S7-200作Modbus主站,，S7-1200作Modbus從站

　　S7-1200作為Modbus從站的配置步驟如下：

　　點(diǎn)擊桌面上的“Totally Integrated Automation Portal V10"圖標(biāo)，打開如下圖：

　　圖17：S7-1200監(jiān)控變量值

　　首先需要選擇“Create new project"選項(xiàng),，然后在“Project name:"里輸入Modbus_Slave在“Path："修改項(xiàng)目的存儲路徑為“C:Backup file",；點(diǎn)擊“Create",，這樣就創(chuàng)建了一個文件Modbus_Slave的新項(xiàng)目。創(chuàng)建后的窗口如下圖所示：

　　圖18： 新建項(xiàng)目后

　　點(diǎn)擊門戶視圖左下角的“Project View"切換到項(xiàng)目視圖下,，如下圖：

　　圖19：切換到項(xiàng)目視圖

　　打開后,，在“Devices"標(biāo)簽下，點(diǎn)擊“Add new device",，在彈出的菜單中輸入設(shè)備名“PLC_1"并在設(shè)備列表里選擇CPU的類型,。選擇后如下圖：

　　圖20： PLC硬件組態(tài)

　　插入CPU后，點(diǎn)擊CPU左邊的空槽,，在右邊的“Catalog "里找到“Communication"下的RS485模塊,，拖拽或雙擊此模塊，這樣就把串口模塊插入到硬件配置里,，接下來就需要配置此RS485模塊硬件接口參數(shù),，選擇RS485模塊，在其下方會出現(xiàn)該模塊的硬件屬性配置窗口,， 在屬性窗口里有下面五個選項(xiàng),， “general"； “Port Configuration",；“Transmit message Configuration",；“Receive Message Configuration"；“IO Address/HW identify",。在“General"里包括了此模塊的“項(xiàng)目信息",；而在“Port Configuration"里可以對端口的進(jìn)行參數(shù)配置，

　　波特率為：9600 ,；

　　校驗(yàn)方式：無 ；

　　數(shù)據(jù)位為：8 ,；

　　停止位： 1,；

　　硬件流控制：無；

　　等待時間： 1ms

　　設(shè)置參數(shù)如下圖：

　　圖21： RS485端口配置

　　在“Transmit message Configuration"和“Receive Message Configuration"里保持默認(rèn)設(shè)置,，在“IO Address/HW identify"里確認(rèn)一下“硬件識別號"為11,。

　　此時，完成了硬件的組態(tài),，接下來需要編寫Modbus通訊程序,。

　　在PLC中編寫發(fā)送程序。在項(xiàng)目管理視圖下雙擊“Device"—》“Program block"—》“Add new block"在彈出的窗口中選擇“Organizations Block(OB)",，然后在其右邊的窗口里選擇“Startup",，去除“Symbolic Access Only"的選項(xiàng)勾。如下圖所示：

　　圖22： 添加啟動OB塊

　　點(diǎn)擊“OK"后會打開此OB塊,，然后在啟動OB塊里用MB_COMM_LOAD（注：MB_COMM_LOAD和MB_Slave功能塊是在“Project Library"下的“Library"選項(xiàng)卡里,，如下圖所示：）

　　圖23： Library

　　調(diào)用后如下圖所示：

　　圖24： 調(diào)用MB_COMM_LOAD塊

　　在調(diào)用MB_COMM_LOAD功能塊時 ,，都會自動彈出創(chuàng)建相應(yīng)背景數(shù)據(jù)塊的界面，如下圖：

　　圖25：創(chuàng)建背景數(shù)據(jù)塊

　　按上面的步驟在OB1中插入MB_Slave功能塊如下圖：

　　圖26：調(diào)用MB_Slave塊

　　在插入功能塊的過程,，相應(yīng)的生成MB_COMM_LOAD_DB和MB_Slave_DB,兩個背景數(shù)據(jù)塊,。然后再創(chuàng)建一個發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，點(diǎn)擊PLC_1項(xiàng)目下的“Program Block"下的“Add new block",，在彈出的窗口中選擇DB類型為“Global DB",，并去掉“Symbolic access only"選項(xiàng)勾（這樣可以對該DB塊進(jìn)行直接地址訪問），并取名該DB塊為MB_COMM_DB,。建好這個DB塊后,，雙擊打開MB_COMM_DB預(yù)先定義數(shù)據(jù)區(qū)的大小