西門子電機6SL3120-1TE13-0AA4

打印機

機器人控制

掃描器，條碼閱讀器，等

特殊功能塊包括在通信功能手冊的供貨范圍之內(nèi)。

使用多點接口(MPI)進行數(shù)據(jù)通信

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

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

全局數(shù)據(jù)：

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

例如，可以允許一個CPU訪問另一個CPU的輸入/輸出。只可通過MPI接口進行全局數(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。

功能強大的通信技術(shù)：

多達32個MPI節(jié)點。

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

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

數(shù)據(jù)傳輸速率187.5 kbit/s或12 Mbit/s

靈活的組態(tài)選項：

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)需求實現(xiàn)設(shè)計的化調(diào)整。例如，任意兩個MPI節(jié)點之間可以開啟10個中繼器，以橋接更大的距離。

通過CP進行數(shù)據(jù)通信

SIMATIC S7-300通過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

SIMATIC HMI人機界面系統(tǒng)

數(shù)控裝置

機器人控制

工業(yè)PC

驅(qū)動控制器

其它廠商設(shè)備

S7-300F

S7-300F能夠以兩種I/O設(shè)計的方式運行：

ET 200M中的I/O設(shè)計：

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：

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)試和維護等工作。

高速執(zhí)行指令：

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

浮點數(shù)運算：

可以率地使用浮點運算甚至復(fù)數(shù)運算功能。

用戶友好的參數(shù)賦值：

僅需一個帶有統(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)費用。

人機界面（HMI）：

S7-300的操作系統(tǒng)已經(jīng)集成了用戶友好的人機界面服務(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請求過程數(shù)據(jù)，S7-300在期望的更新時間完成這些數(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程。并且*使用相同的符號和數(shù)據(jù)庫。

診斷功能：

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

口令保護:

使用密碼保護功能、可靠地保護用戶信息，以防受到非*復(fù)制與更改。

SIMATIC S7-300符合的國家標準和標準有：

DIN

UL認證

CSA認證

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

ATEX認證

澳大利亞標志

以下船級社資格認證

美國船級社

法國船級社

挪威船級社

德國船級社

英國勞氏船級社

日本船級社（NK）

抗震

通訊

SIMATIC S7-300的CPU支持以下通信類型：

過程通訊：

對于通過總線（AS-接口、PROFIBUS DP或者PROFINET）實現(xiàn)循環(huán)尋址的I/O模塊（互換過程圖像）。從循環(huán)執(zhí)行層調(diào)用過程通訊。

數(shù)據(jù)通訊：

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

STEP 7的操作界面極為友好，顯著地簡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)通信機制：

使用MPI，通過全局數(shù)據(jù)通信，實現(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)動型通信。網(wǎng)絡(luò)連接通過MPI、PROFIBUS或PROFINET實現(xiàn)。

全局數(shù)據(jù)

借助“全局數(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8 GD數(shù)據(jù)包，每周期22個字節(jié)）。據(jù)此，可以實現(xiàn)，例如，某個CPU訪問另一個CPU的數(shù)據(jù)、位存儲單元和過程圖像等信息。只能通過MPI進行全局數(shù)據(jù)交換。組態(tài)通過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MPI進行S7基本通訊。

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

西門子電機6SL3120-1TE13-0AA4

PAC3200的地址區(qū)

　　使用不同的功能碼可以對PAC3200不同的地址區(qū)進行操作：

　　測量變量：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，使用FC2可以讀出這些信

　　號。

　　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

　　行讀操作，兩者功能相同，使用FC16進行寫操作。

　　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

　　行讀操作，兩者功能相同，使用FC16進行寫操作。

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

　　FC16進行寫操作。

　　命令參數(shù)：例如復(fù)位值、小值以及能量計數(shù)器等參數(shù)，使用FC6進行寫操作。

　　6 PAC3200側(cè)的配置

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

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

　　圖2 通信界面

　　2）：使用F4（Edit）鍵對選中的條目進行編輯，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S7-300的項目，本例中項目名為MODBUS_TCP。

　　2）：插入一個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）：在硬件界面中點擊“Options"->“configure network"進入網(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）：確認選擇的連接類型后，進入屬性界面，如圖7所示：

　　圖7 連接屬性－通用信息欄

　　選擇“Active connection establishment"選項，表示在通信連接初始化中由CP343-1主動發(fā)出連接請求。同樣在“Block parameters"中自動生成通信參數(shù)，用于編程時的參數(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PAC3200的地址，本例中為192.168.1.13，在PORT端口號中定義本方的端口號，為了不與網(wǎng)絡(luò)中固定功能的端口號沖突，西門子PLC通常以2000開始，PAC3200的端口號由MODBUS TCP規(guī)定固定為502。

　　8）：配置完成后，存盤編譯，將整個硬件配置下載到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（符號為綠色的三角），可以進行下一步工作，如果出現(xiàn)紅方塊，表示沒有建立連接，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。

　　如果需要與多個設(shè)備進行MODBUS TCP通信，則需要建立多個通信連接，PLC側(cè)的端口號不能相同，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的報文格式，在PLC側(cè)的通信程序就必須符合這種報文格式。下面以例子的方式介紹通信程序的編寫。

　　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。

　　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 : 實際發(fā)送數(shù)據(jù)長度。

　　DONE ：每次發(fā)送成功，產(chǎn)生一個上升沿。

　　ERROR ：錯誤位。

　　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)生一個上升沿。

　　ERROR ：錯誤位。

　　STATUS：通信狀態(tài)字。

　　LEN : 實際接收數(shù)據(jù)長度。

　　如何實現(xiàn)MODBUS TCP通信，可以通過例子進行說明，例如讀出PAC3200設(shè)備的IP地址，通過PAC3200的手冊可以知道，IP地址為通信參數(shù)，偏移地址（開始地址）為63001，占用兩個寄存器，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 的報文頭（參考圖1）BMAP部分占用7個字節(jié)，協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）部分占用5個字節(jié)，那么通過通信函數(shù)FC5一共發(fā)送12個字節(jié)，本例中數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)為DB1.DBB0~DB1.DBB11，然后將請求的內(nèi)容分別賦值到DB1.DBB0~DB1.DBB11中