西門子模塊6SL3120-2TE21-8AD0

簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)使得S7-300使用靈活且易于維護(hù)：

安裝模塊：

只需簡(jiǎn)單地將模塊掛在安裝導(dǎo)軌上,，轉(zhuǎn)動(dòng)到位然后鎖緊螺釘,。

集成的背板總線：

背板總線集成到模塊里。模塊通過(guò)總線連接器相連,，總線連接器插在外殼的背面,。

模塊采用機(jī)械編碼，更換極為容易：

更換模塊時(shí),，必須擰下模塊的固定螺釘,。按下閉鎖機(jī)構(gòu)，可輕松拔下前連接器。前連接器上的編碼裝置防止將已接線的連接器錯(cuò)插到其他的模塊上,。

現(xiàn)場(chǎng)證明可靠的連接：

對(duì)于信號(hào)模塊,，可以使用螺釘型、彈簧型或絕緣刺破型前連接器,。

TOP連接：

為采用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子連接的1線-3線連接系統(tǒng)提供預(yù)組裝接線另外還可直接在信號(hào)模塊上接線,。

規(guī)定的安裝深度：

所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內(nèi)，并有前蓋保護(hù),。因此,，所有模塊應(yīng)有明確的安裝深度。

無(wú)插槽規(guī)則:

信號(hào)模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接,。系統(tǒng)可自行組態(tài),。

擴(kuò)展

若用戶的自動(dòng)化任務(wù)需要8個(gè)以上的SM、FM或CP模塊插槽時(shí),，則可對(duì)S7-300（除CPU 312和CPU 312C外）進(jìn)行擴(kuò)展：

*控制器和3個(gè)擴(kuò)展機(jī)架可連接32個(gè)模塊：

總共可將3個(gè)擴(kuò)展裝置（EU）連接到*控制器（CC）,。每個(gè)CC/EU可以連接八個(gè)模塊。

通過(guò)接口模板連接：

每個(gè)CC/EU都有自己的接口模塊,。在*控制器上它總是被插在CPU旁邊的插槽中,，并自動(dòng)處理與擴(kuò)展裝置的通信。

通過(guò)IM 365擴(kuò)展：

1個(gè)擴(kuò)展裝置擴(kuò)展距離為1米,；電源電壓也通過(guò)擴(kuò)展裝置提供,。

通過(guò)IM 360/361擴(kuò)展：

3個(gè)擴(kuò)展裝置，CC與EU之間以及EU與EU之間的距離為10m,。

單獨(dú)安裝：

對(duì)于單獨(dú)的CC/EU,，也能夠以更遠(yuǎn)的距離安裝。兩個(gè)相鄰CC/EU或EU/EU之間的距離：長(zhǎng)達(dá)10m,。

靈活的安裝選項(xiàng)：

CC/EU既可以水平安裝,，也可以垂直安裝。這樣可以限度滿足空間要求,。

通信

S7-300具有不同的通信接口：

連接AS-Interface,、PROFIBUS和PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)的通信處理器。

用于點(diǎn)到點(diǎn)連接的通信處理器

多點(diǎn)接口(MPI),集成在CPU中,；

是一種經(jīng)濟(jì)有效的方案,，可以同時(shí)連接編程器/PC、人機(jī)界面系統(tǒng)和其它的SIMATIC S7/C7自動(dòng)化系統(tǒng),。

PROFIBUS DP進(jìn)行過(guò)程通信

SIMATIC S7-300通過(guò)通信處理器或通過(guò)配備集成PROFIBUS DP接口的CPU連接到PROFIBUS DP總線系統(tǒng),。通過(guò)帶有PROFIBUS DP主站/從站接口的CPU,可構(gòu)建一個(gè)高速的分布式自動(dòng)化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡(jiǎn)化,。

從用戶的角度來(lái)看,，PROFIBUS DP上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒(méi)有區(qū)別（相同的組態(tài),，編址及編程）

以下設(shè)備可作為主站連接：

SIMATIC S7-300

（通過(guò)帶PROFIBUS DP接口的CPU或PROFIBUS DP CP）

SIMATIC S7-400

（通過(guò)帶PROFIBUS DP接口的CPU或PROFIBUS DP CP）

SIMATIC C7

（通過(guò)帶PROFIBUS DP接口的C7或PROFIBUS DP CP）

SIMATIC S5-115U/H、S5-135U和S5-155U/H,，帶IM 308

SIMATIC 505

出于性能原因,，每條線路上連接的主站不得超過(guò)2個(gè)。

以下設(shè)備可作為從站連接：

ET 200分布式I/O設(shè)備

S7-300,，通過(guò)CP 342-5

CPU 313C-2 DP,CPU 314C-2 DP,CPU 314C-2 PN/DP,CPU 315-2 DP,CPU 315-2 PN/DP,CPU 317-2 DP,CPU 317-2 PN/DP and CPU 319-3 PN/DP

C7-633/P DP,C7-633 DP,C7-634/P DP,C7-634 DP,C7-626 DP,C7-635,C7-636

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備

雖然帶有STEP 7的編程器/PC或OP是總線上的主站,，但是只使用MPI功能，另外通過(guò)PROFIBUS DP也可部分提供OP功能,。

通過(guò)PROFINET IO進(jìn)行過(guò)程通信

SIMATIC S7-300通過(guò)通信處理器或通過(guò)配備集成PROFINET接口的CPU連接到PROFINET IO總線系統(tǒng),。通過(guò)帶有PROFIBUS接口的CPU,可構(gòu)建一個(gè)高速的分布式自動(dòng)化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡(jiǎn)化,。

從用戶的角度來(lái)看,，PROFINET IO上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒(méi)有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）,。

可將下列設(shè)備作為IO控制器進(jìn)行連接：

SIMATIC S7-300

（使用配備PROFINET接口或PROFINET CP的CPU）

SIMATIC ET 200

（使用配備PROFINET接口的CPU）

SIMATIC S7-400

（使用配備PROFINET接口或PROFINET CP的CPU）

可將下列設(shè)備作為IO設(shè)備進(jìn)行連接：

ET 200分布式I/O設(shè)備

ET 200S IM151-8 PN/DP CPU,ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU

SIMATIC S7-300

（使用配備PROFINET接口或PROFINET CP的CPU）

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備

通過(guò)AS-Interface進(jìn)行過(guò)程通信

S7-300所配備的通信處理器(CP 342-2)適用于通過(guò)AS-Interface總線連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（AS-Interface從站）,。

更多信息，請(qǐng)參見(jiàn)通信處理器,。

通過(guò)CP或集成接口（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）進(jìn)行數(shù)據(jù)通信

通過(guò)CP 340/CP 341通信處理器或CPU 313C-2 PtP或CPU 314C-2 PtP的集成接口，可經(jīng)濟(jì)有效地建立點(diǎn)到點(diǎn)連接,。有三種物理傳輸介質(zhì)支持不同的通信協(xié)議：

20 mA(TTY)（僅CP 340/CP 341）

RS 232C/V.24（僅CP 340/CP 341）

RS 422/RS 485

可以連接以下設(shè)備：

SIMATIC S7,、SIMATIC S5自動(dòng)化系統(tǒng)和其他公司的系統(tǒng)

西門子模塊6SL3120-2TE21-8AD0

　1多功能測(cè)量表SENTRON PAC3200簡(jiǎn)介

　　SENTRON PAC3200電能監(jiān)視設(shè)備可提供系統(tǒng)特性，包括電壓和電流值,、小值和平均值,，功率值、頻率,、功率因數(shù),、對(duì)稱性、邏輯計(jì)算,、負(fù)載趨勢(shì),、諧波和總諧波失真等。SENTRON PAC3200可檢測(cè) 50 多個(gè)基本數(shù)值,，具有 10個(gè)電能計(jì)數(shù)器,，可用于全面負(fù)載檢測(cè)。它們的測(cè)量準(zhǔn)確度滿足電能計(jì)數(shù)器標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的較高要求,。PAC3200帶有MODBUS RTU-RS485接口,、PROFIBUS-DP接口和MODBUS TCP 接口，可以很方便將PAC3200的數(shù)據(jù)上傳到PLC中進(jìn)行處理,，也可以上傳到HMI中進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,、處理及歸檔,。對(duì)于西門子系統(tǒng)可以輕松地將PAC3200集成到上位自動(dòng)化系統(tǒng)中，例如,，集成到西門子 SIMATIC PCS 7 powerrate 和SIMATIC WinCC powerrate 軟件包中,。

　　2 PAC3200通信接口對(duì)比

　　PAC3200可以通過(guò)MODBUS RTU RS485接口、MODBUS TCP 以太網(wǎng)接口以及現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS-DP接口與PLC和HMI通信,。下面分別以連接S7-300 PLC為例,，在通信性能、連接的個(gè)數(shù),、編程方面進(jìn)行對(duì)比：

　　1） 通信性能：PROFIBUS-DP使用令牌方式由主站依次訪問(wèn)從站,，是實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)總線，通信響應(yīng)快,，通信的響應(yīng)時(shí)間應(yīng)考慮PAC3200數(shù)據(jù)的刷新時(shí)間（自身刷新時(shí)間可能較PROFIBUS-DP刷新時(shí)間慢）,；如果選擇以太網(wǎng)MODBUS TCP 通信，由于不是實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò),，通信性能次之,，通信的響應(yīng)時(shí)間也應(yīng)考慮PAC3200數(shù)據(jù)的刷新時(shí)間（自身刷新時(shí)間可能較以太網(wǎng)刷新時(shí)間慢）；使用RS485 MODBUS RTU通信,，由于基于串口,，通信性能不能與以太網(wǎng)與PROFIBUS-DP相比較。

　　2） 連接個(gè)數(shù)：使用PROFIBUS-DP,，基于主站的性能,，多可以連接126個(gè)站點(diǎn)；以太網(wǎng)MODBUS TCP 通信,，基于CP的連接個(gè)數(shù),，通常16個(gè)；使用RS485 MODBUS RTU,，可以連接一個(gè)網(wǎng)段,，典型值31個(gè)站點(diǎn)。

　　3） 編程：使用PROFIBUS-DP,，不需要編寫通信程序,；使用以太網(wǎng)MODBUS TCP 通信，需要編寫發(fā)送接收通信程序,；使用RS485 MODBUS RTU通信,，需要編寫從站輪詢程序，比較麻煩,，如果沒(méi)有購(gòu)買MODBUS RTU的驅(qū)動(dòng),，還需要編寫通信程序。

　　4） 價(jià)格：PROFIBUS-DP與RS485 MODBUS RTU通信需要購(gòu)買選件網(wǎng)卡,，而PAC3200本身集成以太網(wǎng)接口,，支持MODBUS TCP 通信,。

　　下面將介紹PAC3200的MODBUS TCP 通信。

　　3 MODBUS TCP 通信報(bào)文

　　MODBUS TCP 使MODBUS RTU協(xié)議運(yùn)行于以太網(wǎng),，MODBUS TCP使用TCP/IP和以太網(wǎng)在站點(diǎn)間傳送MODBUS報(bào)文,，MODBUS TCP結(jié)合了以太網(wǎng)物理網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP以及以MODBUS作為應(yīng)用協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)表示方法。MODBUS TCP通信報(bào)文被封裝于以太網(wǎng)TCP/IP數(shù)據(jù)包中,。與傳統(tǒng)的串口方式,，MODBUS TCP插入一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS報(bào)文到TCP報(bào)文中，不再帶有數(shù)據(jù)校驗(yàn)和地址,，如圖1所示：

　　圖1 MODBUS TCP報(bào)文

　　由于使用以太網(wǎng)TCP/IP數(shù)據(jù)鏈路層的校驗(yàn)機(jī)制而保證了數(shù)據(jù)的完整性,，MODBUS TCP 報(bào)文中不再帶有數(shù)據(jù)校驗(yàn)"CHECKSUM"，原有報(bào)文中的“ADDRESS"也被“UNIT ID"替代而加在MODBUS應(yīng)用協(xié)議報(bào)文頭中,。

　　MODBUS TCP服務(wù)器使用502端口與客戶端進(jìn)行通信,。

　　S7-300 與PAC3200 之間進(jìn)行MODBUS TCP 通信時(shí)，MODBUS應(yīng)為協(xié)議的報(bào)文頭賦值如下：

　　byte 0： transaction identifier (高字節(jié)) – 為0

　　byte 1：transaction identifier(低字節(jié)) - 為0

　　byte 2：protocol identifier(高字節(jié)) = 0

　　byte 3：protocol identifier (低字節(jié)) = 0

　　byte 4：length field (高字節(jié)) = 0 (因?yàn)樗械膱?bào)文小于256)

　　byte 5：length field (低字節(jié)) = 后面跟隨的字節(jié)數(shù)

　　byte 6：unit identifier -原從站地址,，這里為0

　　byte 7：MODBUS 功能碼,，通過(guò)功能碼發(fā)送通信命令

　　byte 8 ～：后續(xù)的字節(jié)數(shù)與功能碼相關(guān)

　　4 PAC3200支持的MODBUS TCP 功能碼

　　在MODBUS TCP 的報(bào)文中，通過(guò)使用功能碼請(qǐng)求通信伙伴的數(shù)據(jù),，如對(duì)內(nèi)部寄存器的讀寫操作,、讀輸入寄存器、寫輸出寄存器等,。不同的操作使用不同的功能碼,，如FC1、2,、3、4,、5,、6、7,、15,、16等，PAC3200支持FC2,、FC3,、FC4、FC6,、FC16,，在下面將介紹PAC3200這些功能碼的報(bào)文格式：

　　FC2 讀輸入的位信號(hào)：

　　請(qǐng)求：

　　Byte 0： 功能碼，2

　　Byte 1-2： 開(kāi)始的位地址

　　Byte 3-4：位的個(gè)數(shù) (1-2000)

　　響應(yīng)：

　　Byte 0: 返回的功能碼 2

　　Byte 1: 返回的字節(jié)個(gè)數(shù) (B=(位的個(gè)數(shù)+7)/8)

　　Byte 2-(B+1): 位信號(hào)的值 (有效位是個(gè)位信號(hào))

　　FC3 讀多個(gè)寄存器信號(hào)：

　　請(qǐng)求：

　　Byte 0： 功能碼,，3

　　Byte 1-2： 寄存器開(kāi)始地址

　　Byte 3-4： 寄存器的個(gè)數(shù) (1-125)

　　響應(yīng)：

　　Byte 0: 返回的功能碼 3

　　Byte 1: 返回的字節(jié)個(gè)數(shù) (B=2倍寄存器數(shù))

　　Byte 2-(B+1): 寄存器的值

　　FC4 讀輸入寄存器信號(hào)：

　　請(qǐng)求：

　　Byte 0： 功能碼,，4

　　Byte 1-2： 輸入寄存器開(kāi)始地址

　　Byte 3-4： 輸入寄存器的個(gè)數(shù) (1-125)

　　響應(yīng)：

　　Byte 0: 返回的功能碼 4

　　Byte 1: 返回的字節(jié)個(gè)數(shù) (B=2倍輸入寄存器數(shù))

　　Byte 2-(B+1): 輸入寄存器的值

　　FC6 寫單個(gè)寄存器信號(hào)：

　　請(qǐng)求：

　　Byte 0： 功能碼,，6

　　Byte 1-2： 寄存器地址

　　Byte 3-4： 寄存器的值

　　響應(yīng)：

　　Byte 0: 返回的功能碼 6

　　Byte 1-2: 寄存器地址

　　Byte 3-4: 寄存器的值

　　FC16 寫多個(gè)寄存器信號(hào)：

　　請(qǐng)求：

　　Byte 0： 功能碼，10（HEX）

　　Byte 1-2： 寄存器開(kāi)始地址

　　Byte 3-4： 寄存器的個(gè)數(shù) (1-100)

　　Byte 5：字節(jié)的個(gè)數(shù) (B=2倍輸入寄存器數(shù))

　　Byte 6-（B＋5） 預(yù)置的寄存器值

　　響應(yīng)：

　　Byte 0: 返回的功能碼 10（HEX）

　　Byte 1-2: 寄存器開(kāi)始地址

　　Byte 3-4: 寄存器個(gè)數(shù)

　　注：

　　一個(gè)寄存器為兩個(gè)字節(jié),，上面介紹的首地址為MODBUS TCP 報(bào)文中PDU的首地址,。