西門子電機(jī)6SL3120-1TE13-0AA4

打印機(jī)

機(jī)器人控制

掃描器，條碼閱讀器,，等

特殊功能塊包括在通信功能手冊(cè)的供貨范圍之內(nèi),。

使用多點(diǎn)接口(MPI)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信

MPI（多點(diǎn)接口）是集成在SIMATIC S7-300 CPU上的通信接口。它可用于簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)任務(wù),。

MPI可以同時(shí)連接多個(gè)配有STEP 7的編程器/PC,、HMI系統(tǒng)（OP/OS）、S7-300和S7-400,。

全局?jǐn)?shù)據(jù)：

“全局?jǐn)?shù)據(jù)通信"服務(wù)可以在聯(lián)網(wǎng)的CPU間周期性地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,。一個(gè)S7-300 CPU可與多達(dá)4個(gè)數(shù)據(jù)包交換數(shù)據(jù)，每個(gè)數(shù)據(jù)包含有22字節(jié)數(shù)據(jù),，可同時(shí)有16個(gè)CPU參與數(shù)據(jù)交換（使用STEP 7 V4.x）,。

例如，可以允許一個(gè)CPU訪問(wèn)另一個(gè)CPU的輸入/輸出,。只可通過(guò)MPI接口進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)通信,。

內(nèi)部通信總線(C-bus)：

CPU的MPI直接連接到S7-300的C總線。因此,，可以通過(guò)MPI從編程器直接找到與C總線連接的FM/CP模塊的地址,。

功能強(qiáng)大的通信技術(shù)：

多達(dá)32個(gè)MPI節(jié)點(diǎn)。

使用SIMATIC S7-300/-400的S7基本通信的每個(gè)CPU有多個(gè)通信接口,。

使用編程器/PC,、SIMATIC HMI系統(tǒng)和SIMATIC S7-300/400的S7通信的每個(gè)CPU有多個(gè)通信接口。

數(shù)據(jù)傳輸速率187.5 kbit/s或12 Mbit/s

靈活的組態(tài)選項(xiàng)：

可靠的組件用于建立MPI通信：PROFIBUS和“分布式I/O"系列的總線電纜,、總線連接器和RS 485中繼器,。使用這些組件，可以根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的化調(diào)整,。例如,，任意兩個(gè)MPI節(jié)點(diǎn)之間可以開(kāi)啟10個(gè)中繼器,，以橋接更大的距離。

通過(guò)CP進(jìn)行數(shù)據(jù)通信

SIMATIC S7-300通過(guò)CP 342和CP 343通信處理器可以連接到PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng),。

可以連接以下設(shè)備：

SIMATIC S7-300

SIMATIC S7-400

SIMATIC S5-115U/H,、S5-135U和S5-155U/H

編程器

PC機(jī)

SIMATIC HMI人機(jī)界面系統(tǒng)

數(shù)控裝置

機(jī)器人控制

工業(yè)PC

驅(qū)動(dòng)控制器

其它廠商設(shè)備

S7-300F

S7-300F能夠以兩種I/O設(shè)計(jì)的方式運(yùn)行：

ET 200M中的I/O設(shè)計(jì)：

故障安全數(shù)字量/模擬量輸入和輸出模塊用于集中式或分布式應(yīng)用（Cat.4/SIL3只能與隔離模塊一起使用）

ET 200S PROFIsafe中的I/O設(shè)計(jì)：

故障安全數(shù)字量輸入和輸出模塊可用于分布式應(yīng)用

Functions

S7-300

提供有大量功能，支持用戶的S7-300編程,、調(diào)試和維護(hù)等工作,。

高速執(zhí)行指令：

指令執(zhí)行時(shí)間可達(dá)0.01μs，為中低端性能設(shè)備開(kāi)創(chuàng)了全新的應(yīng)用方案,。

浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算：

可以率地使用浮點(diǎn)運(yùn)算甚至復(fù)數(shù)運(yùn)算功能,。

用戶友好的參數(shù)賦值：

僅需一個(gè)帶有統(tǒng)一操作界面的軟件工具，就可以完成所有模塊的參數(shù)化工作,。這降低了入職門檻和培訓(xùn)費(fèi)用,。

人機(jī)界面（HMI）：

S7-300的操作系統(tǒng)已經(jīng)集成了用戶友好的人機(jī)界面服務(wù)。這些功能不再需要成本高昂的編程工作：SIMATIC HMI系統(tǒng)向SIMATIC S7-300請(qǐng)求過(guò)程數(shù)據(jù),，S7-300在期望的更新時(shí)間完成這些數(shù)據(jù)的傳輸工作,。SIMATIC S7-300的操作系統(tǒng)可以自主地完成傳輸過(guò)程。并且*使用相同的符號(hào)和數(shù)據(jù)庫(kù),。

診斷功能：

CPU的智能診斷系統(tǒng)持續(xù)不斷地檢測(cè)系統(tǒng)的功能,、記錄故障信息和特定的系統(tǒng)事件（例如，時(shí)間錯(cuò)誤,、模塊故障等）,。采用環(huán)境緩沖區(qū)記錄事件信息，并帶有時(shí)間截,，以利于今后的故障排除,。

口令保護(hù):

使用密碼保護(hù)功能、可靠地保護(hù)用戶信息,，以防受到非*復(fù)制與更改,。

SIMATIC S7-300符合的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)有：

DIN

UL認(rèn)證

CSA認(rèn)證

FM class 1 div.2；組別：A,、B,、C和D（溫度組別：T4（≤135°C））

ATEX認(rèn)證

澳大利亞標(biāo)志

以下船級(jí)社資格認(rèn)證

美國(guó)船級(jí)社

法國(guó)船級(jí)社

挪威船級(jí)社

德國(guó)船級(jí)社

英國(guó)勞氏船級(jí)社

日本船級(jí)社（NK）

抗震

通訊

SIMATIC S7-300的CPU支持以下通信類型：

過(guò)程通訊：

對(duì)于通過(guò)總線（AS-接口、PROFIBUS DP或者PROFINET）實(shí)現(xiàn)循環(huán)尋址的I/O模塊（互換過(guò)程圖像）,。從循環(huán)執(zhí)行層調(diào)用過(guò)程通訊,。

數(shù)據(jù)通訊：

用于自動(dòng)化系統(tǒng)間或多個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)與HMI之間的數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)通信循環(huán)地進(jìn)行,，也可以基于事件驅(qū)動(dòng)通過(guò)塊由用戶程序發(fā)起,。

STEP 7的操作界面極為友好，顯著地簡(jiǎn)化了用戶的通信功能組態(tài)工作。

數(shù)據(jù)通訊

SIMATIC S7-300擁有不同的數(shù)據(jù)通信機(jī)制：

使用MPI,，通過(guò)全局?jǐn)?shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)CPU之間的數(shù)據(jù)包循環(huán)交換,。

借助通信功能,，與其它伙伴完成事件驅(qū)動(dòng)型通信。網(wǎng)絡(luò)連接通過(guò)MPI,、PROFIBUS或PROFINET實(shí)現(xiàn),。

全局?jǐn)?shù)據(jù)

借助“全局?jǐn)?shù)據(jù)通信"服務(wù)，聯(lián)網(wǎng)CPU彼此之間可以循環(huán)地交換數(shù)據(jù)（可達(dá)8 GD數(shù)據(jù)包,，每周期22個(gè)字節(jié)）,。據(jù)此，可以實(shí)現(xiàn),，例如,，某個(gè)CPU訪問(wèn)另一個(gè)CPU的數(shù)據(jù)、位存儲(chǔ)單元和過(guò)程圖像等信息,。只能通過(guò)MPI進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)交換,。組態(tài)通過(guò)STEP 7的GD表完成。

通訊功能

使用系統(tǒng)已經(jīng)集成的塊,，可以建立S7/C7伙伴之間的通信服務(wù),。

這些服務(wù)是：

通過(guò)MPI進(jìn)行S7基本通訊。

通過(guò)MPI,、C總線,、PROFIBUS和PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)的S7通訊

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PAC3200的地址區(qū)

　　使用不同的功能碼可以對(duì)PAC3200不同的地址區(qū)進(jìn)行操作：

　　測(cè)量變量：例如電壓、電流值,、輸入,、輸出等變量可以使用FC3和FC4，F(xiàn)C3與FC4功能相

　　同,，兩者都可以讀,。

　　狀態(tài)參數(shù)：例如限制值0、1,、2以及輸入0,、輸出0等位信號(hào)，使用FC2可以讀出這些信

　　號(hào),。

　　設(shè)定參數(shù)：例如連接類型,、是否使用電壓變送器電壓、一次側(cè)電壓等,，可以使用FC3,、FC4進(jìn)

　　行讀操作，兩者功能相同,，使用FC16進(jìn)行寫(xiě)操作,。

　　通信參數(shù)：例如IP地址,、網(wǎng)關(guān)等參數(shù)，可以使用FC3,、FC4進(jìn)

　　行讀操作,，兩者功能相同，使用FC16進(jìn)行寫(xiě)操作,。

　　信息參數(shù)：例如產(chǎn)品的序列號(hào)等,，可以使用FC3、FC4進(jìn)行讀操作,，兩者功能相同,，使用

　　FC16進(jìn)行寫(xiě)操作。

　　命令參數(shù)：例如復(fù)位值,、小值以及能量計(jì)數(shù)器等參數(shù),，使用FC6進(jìn)行寫(xiě)操作。

　　6 PAC3200側(cè)的配置

　　使用PAC3200集成的以太網(wǎng)通信接口進(jìn)行MODBUS TCP通信,，需要對(duì)接口進(jìn)行設(shè)置,，步驟如下：

　　1）：使用F4（Menu） > "SETTINGS> COMMUNICATION 進(jìn)入如下界面如圖2所示：

　　圖2 通信界面

　　2）：使用F4（Edit）鍵對(duì)選中的條目進(jìn)行編輯，在通信界面中設(shè)定MODBUS TCP 通信的IP地

　　址,、子網(wǎng)掩碼及網(wǎng)關(guān),，在“PROTOCOL"中選擇“TCP"后退出，PAC3200側(cè)設(shè)置完成,。

　　7 PLC側(cè)設(shè)置

　　在PLC側(cè)作的設(shè)置是為了與PAC3200建立TCP連接,，以S7-300為例，步驟如下：

　　1）：在SIMATIC Manager中創(chuàng)建一個(gè)S7-300的項(xiàng)目,，本例中項(xiàng)目名為MODBUS_TCP,。

　　2）：插入一個(gè)S7-300站，從硬件目錄中插入CP343-1,，本例為CP343-1IT,，如圖3所示：

　　圖3 插入以太網(wǎng)模塊

　　3）：雙擊CP343-1的PN IO 槽，配置IP地址,、子網(wǎng)掩碼,，CP343-1的IP地址必須與

　　PAC3200在一個(gè)網(wǎng)段中，否則需要配置路由器地址,，如圖4所示：

　　圖4 設(shè)置CP地址參數(shù)

　　4）：在硬件界面中點(diǎn)擊“Options"->“configure network"進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)連接界面,，如圖5所示：

　　圖5 網(wǎng)絡(luò)配置界面

　　5）：點(diǎn)擊CPU，出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接表,，雙擊表中任一空格,，選擇通信連接類型，由于CP343-1與

　　PAC3200使用以太網(wǎng)TCP/IP的通信方式，所以連接類型選擇為“TCP CONNECTION",，如

　　圖6所示：

　　圖6 選擇連接類型

　　6）：確認(rèn)選擇的連接類型后,，進(jìn)入屬性界面，如圖7所示：

　　圖7 連接屬性－通用信息欄

　　選擇“Active connection establishment"選項(xiàng),，表示在通信連接初始化中由CP343-1主動(dòng)發(fā)出連接請(qǐng)求,。同樣在“Block parameters"中自動(dòng)生成通信參數(shù)，用于編程時(shí)的參數(shù)賦值,。

　　7）：在連接屬性的地址欄中，配置通信雙方的地址,，如圖8所示：

　　圖8 連接屬性－地址欄

　　在IP地址中填寫(xiě)PAC3200的地址,，本例中為192.168.1.13，在PORT端口號(hào)中定義本方的端口號(hào),，為了不與網(wǎng)絡(luò)中固定功能的端口號(hào)沖突,，西門子PLC通常以2000開(kāi)始，PAC3200的端口號(hào)由MODBUS TCP規(guī)定固定為502,。

　　8）：配置完成后,，存盤編譯，將整個(gè)硬件配置下載到PLC中,，使用網(wǎng)線連接PAC3200后,，在

　　網(wǎng)絡(luò)配置界面中使用菜單命令：“PLC"->“activate connection status"，查看實(shí)際連 接狀態(tài),，如圖9所示：

　　圖9 查看連接狀態(tài)

　　如果連接狀態(tài)顯示成功（符號(hào)為綠色的三角）,，可以進(jìn)行下一步工作，如果出現(xiàn)紅方塊,，表示沒(méi)有建立連接,，需要檢查通信雙方的設(shè)置及網(wǎng)線，通常的情況下,，PAC3200設(shè)置完成后需要重新上電啟動(dòng),。

　　如果需要與多個(gè)設(shè)備進(jìn)行MODBUS TCP通信，則需要建立多個(gè)通信連接,，PLC側(cè)的端口號(hào)不能相同,，可以為2000、2001,、2002等,，但是連接的不同MODBUS TCP的服務(wù)器端口號(hào)必須為502，只是IP地址不同,。

　　8 PLC編程

　　在前面的章節(jié)中已經(jīng)介紹了MODBUS TCP的報(bào)文格式,，在PLC側(cè)的通信程序就必須符合這種報(bào)文格式。下面以例子的方式介紹通信程序的編寫(xiě)。

　　在OB1中調(diào)用用于CP343-1的通信函數(shù)FC5和FC6,，如果是S7-400,，需要在S7-400的函數(shù)庫(kù)中調(diào)用FC50和FC60，如圖10所示：

　　圖10 調(diào)用通信函數(shù)

　　通信函數(shù)FC5的參數(shù)含義：

　　ACT ：沿觸發(fā)信號(hào),。

　　ID ：參考本地CPU連接表中的塊參數(shù)（圖7）,。

　　LADDR ：參考本地CPU連接表中的塊參數(shù)（圖7）。

　　SEND : 發(fā)送區(qū),，通信數(shù)據(jù)為8K字節(jié),。

　　LEN : 實(shí)際發(fā)送數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。

　　DONE ：每次發(fā)送成功,，產(chǎn)生一個(gè)上升沿,。

　　ERROR ：錯(cuò)誤位。

　　STATUS：通信狀態(tài)字,。

　　通信函數(shù)FC6的參數(shù)含義：

　　ID ：參考本地CPU連接表中的塊參數(shù),。

　　LADDR ：參考本地CPU連接表中的塊參數(shù)。

　　RECV : 接收區(qū),。接收區(qū)應(yīng)大于等于發(fā)送區(qū),。

　　NDR : 每次接收到新數(shù)據(jù)，產(chǎn)生一個(gè)上升沿,。

　　ERROR ：錯(cuò)誤位,。

　　STATUS：通信狀態(tài)字。

　　LEN : 實(shí)際接收數(shù)據(jù)長(zhǎng)度,。

　　如何實(shí)現(xiàn)MODBUS TCP通信,，可以通過(guò)例子進(jìn)行說(shuō)明，例如讀出PAC3200設(shè)備的IP地址,，通過(guò)PAC3200的手冊(cè)可以知道,，IP地址為通信參數(shù)，偏移地址（開(kāi)始地址）為63001,，占用兩個(gè)寄存器,，上面已經(jīng)介紹通信參數(shù)的讀取可以使用功能碼FC3或FC4讀出，MODBUS TCP 的報(bào)文頭（參考圖1）BMAP部分占用7個(gè)字節(jié),，協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）部分占用5個(gè)字節(jié),，那么通過(guò)通信函數(shù)FC5一共發(fā)送12個(gè)字節(jié)，本例中數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)為DB1.DBB0~DB1.DBB11,，然后將請(qǐng)求的內(nèi)容分別賦值到DB1.DBB0~DB1.DBB11中