西門子中央處理器6ES7312-1AE13-0AB0
CPU 的運(yùn)行需要 SIMATIC 微型存儲卡。
應(yīng)用
CPU 312,蕞小的 S7-300 CPU。滿足TIA簡單應(yīng)用的理想套件,實(shí)現(xiàn)諸如集成的通訊、數(shù)據(jù)管理和診斷等優(yōu)勢??墒褂肕PI或CP組網(wǎng),但標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用是單機(jī)-非組網(wǎng)運(yùn)行。I/O通常以一個集中式組態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接。
設(shè)計
CPU 312 安裝有:
微處理器;
處理器處理每條二進(jìn)制指令的時間可達(dá) 100 ns。
擴(kuò)展存儲器;
與執(zhí)行相關(guān)的程序段的 32 KB 高速 RAM(相當(dāng)于約 10 K 指令)可以為用戶程序提供足夠的空間;
SIMATIC 微型存儲卡(蕞大 4 MB)作為程序的裝載存儲器,還允許將項目(包括符號和注釋)存儲在 CPU 中。
靈活的擴(kuò)展能力;
多達(dá) 8 個模塊,(1排結(jié)構(gòu))
MPI多點(diǎn)接口;
集成的 MPI 接口蕞多可以同時建立與 S7-300/400 或編程設(shè)備、PC、OP 的 6 條連接。在這些連接中,始終為編程器和 OP 分別預(yù)留一個連接。通過“全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊”,MPI可以用來建立蕞多16個CPU組成的簡單網(wǎng)絡(luò)
口令保護(hù);
用戶程序使用密碼保護(hù),可防止非法訪問。
診斷緩沖;
診斷緩沖區(qū)中可存儲蕞后 500 個錯誤和中斷事件,其中的 100 個事件可以長期保留。
免維護(hù)的數(shù)據(jù)后備;
如果發(fā)生斷電,則可通過 CPU 將所有保持性數(shù)據(jù)自動寫入到 SIMATIC 微型存儲卡(MMC 卡)上,且將在再次通電時保持不變。
可參數(shù)化的特性
可以使用 STEP 7 對 S7 的組態(tài)、屬性以及CPU的響應(yīng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置:
MPI多點(diǎn)接口;
定義站地址
重啟動/循環(huán)時間特性;
蕞大循環(huán)時間以及負(fù)載限制,以及自檢測功能
時鐘存儲器;
設(shè)定地址
防護(hù)等級;
定義程序和數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限
系統(tǒng)診斷;
定義診斷報警的處理和范圍
看門狗中斷;
周期設(shè)定
時鐘中斷;
設(shè)定起始日期、起始時間和間隔周期
顯示功能與信息功能
狀態(tài)和故障指示;
發(fā)光二極管顯示,例如,硬件、編程、定時器或I/O出錯以及運(yùn)行模式,如RUN、STOP、Startup。
測試功能;
可使用編程器顯示程序執(zhí)行過程中的信號狀態(tài),可以不通過用戶程序而修改過程變量,以及輸出堆棧內(nèi)容。
信息功能;
您可以使用 PG 以純文本的形式獲取 CPU 存儲容量和操作模式、主存儲器和裝載存儲器的當(dāng)前利用率以及當(dāng)前循環(huán)時間和診斷緩沖區(qū)內(nèi)容
產(chǎn)品特性編輯 語音· 針對低性能要求的模塊化中小控制系統(tǒng)· 可配不同檔次的CPU· 可選擇不同類型的擴(kuò)展模塊· 可以擴(kuò)展多達(dá)32個模塊· 模塊內(nèi)集成背板總線· 網(wǎng)絡(luò)連接 - 多點(diǎn)接口 (MPI), -PROFIBUS或-工業(yè)以太網(wǎng)· 通過編程器PG訪問所有的模塊· 無插槽限制· 借助于“HWConfig”工具可以進(jìn)行組態(tài)和設(shè)置參數(shù)產(chǎn)品特點(diǎn)編輯 語音· 循環(huán)周期短、處理速度高· 指令集功能強(qiáng)大(包含350多條指令),可用于復(fù)雜功能· 產(chǎn)品設(shè)計緊湊,可用于空間有限的場合· 模塊化結(jié)構(gòu),設(shè)計更加靈活· 有不同性能檔次的CPU模塊可供選用· 功能模塊和I/O模塊可選擇· 有可在露天惡劣條件下使用的模塊類型工作原理編輯 語音· PLC采用循環(huán)執(zhí)行用戶程序的方式。OB1 是用于循環(huán)處理的組織塊(主程序),它可以調(diào)用別的邏輯塊,或被中斷程序(組織塊)中斷?!ぴ谄饎油瓿珊螅粩嗟匮h(huán)調(diào)用OB1,在OB1 中可以調(diào)用其它邏輯塊(FB, SFB, FC 或SFC)?!ぱh(huán)程序處理過程可以被某些事件中斷?!ぴ谘h(huán)程序處理過程中,CPU 并不直接訪問I/O模塊中的輸入地址區(qū)和輸出地址區(qū),而是訪問CPU 內(nèi)部的輸入/輸出過程映像區(qū)(在CPU的系統(tǒng)存儲區(qū))編程工具編輯 語音使用STEP7軟件對S7-300進(jìn)行編程,目前S7-300的編程軟件版本為STEP7 V5.5 SP2。 [1] STEP7包含了自動化項目從項目的啟動、實(shí)施到測試以及服務(wù)每一個階段所需的全部功能。STEP7中的編程語言1、順序功能圖2、梯形圖3、語句表4、功能塊圖5、結(jié)構(gòu)文本
組成部件編輯 語音導(dǎo)軌(Rail)S7-300的模塊機(jī)架(起物理支撐作用,無背板總線),西門子提供一下五種規(guī)格的導(dǎo)軌: [2]
導(dǎo)軌長度 | 產(chǎn)品訂貨號 |
160mm | 6ES7390-1AB60-0AA0 |
482mm | 6ES7390-1AE80-0AA0 |
530mm | 6ES7390-1AF30-0AA0 |
830mm | 6ES7390-1AJ30-0AA0 |
2000mm | 6ES7390-1BC00-0AA0 |
電源模塊(PS)將市電電壓(AC120/230V)轉(zhuǎn)換為DC24V,為CPU和24V直流負(fù)載電路(信號模塊、傳感器、執(zhí)行器等)提供直流電源。輸出電流有2A、5A、10A三種●正常:綠色LED燈亮●過載:綠色LED燈閃●短路:綠色LED燈暗(電壓跌落,短路消失后自動恢復(fù))●電壓波動范圍:5%CPU模塊各種CPU有不同的性能,例如有的CPU集成有數(shù)字量和模擬量輸入/輸出點(diǎn),有的CPU集成有PROFIBUS-DP等通信接口。CPU前面板上有狀態(tài)故障指示燈、模式開關(guān)、24V電源端子、電池盒與存儲器模塊盒(有的CPU沒有)信號模塊(SM)數(shù)字量輸入模塊:24V DC,120/230V AC數(shù)字量輸出模塊:24V DC,繼電器模擬量輸入模塊:電壓,電流,電阻,熱電偶模擬量輸出模塊:電壓,電流功能模塊 (FM)功能模塊主要用于對時間要求苛刻、存儲器容量要求較大的過程信號處理任務(wù)。-計數(shù):計數(shù)器模塊-定位:快速/慢速進(jìn)給驅(qū)動位置控制模塊、電子凸輪控制器模塊、步進(jìn)電動機(jī)定位模塊、伺服電動機(jī)定位模塊等-閉環(huán)控制:閉環(huán)控制模塊-工業(yè)標(biāo)識系統(tǒng):接口模塊、稱重模塊、位置輸入模塊、超聲波位置等。接口模塊 (IM)接口模塊用于多機(jī)架配置時連接主機(jī)架(CR)和擴(kuò)展機(jī)架(ER)。S7-300通過分布式的主機(jī)架和3個擴(kuò)展機(jī)架,最多可以配置32個信號模塊、功能模塊和通信處理器。連接:IMS 360發(fā)送、IMR 361接收;對于雙層組態(tài),常用硬連線的IM 365 接口模塊距離:采用IM 365 、兩層機(jī)架,電纜長度可達(dá)1米;采用IM 360 / 361 、多層機(jī)架,機(jī)架之間電纜長度10米通訊處理器(CP)擴(kuò)展中央處理單元的通訊任務(wù),提供以下的連網(wǎng)能力:-點(diǎn)到點(diǎn)連接-PROFIBUS-工業(yè)以太網(wǎng)附件總線連接器和前連接器
6ES7312-1AE13-0AB0 CPU312,32K工作內(nèi)存,位操作時間0.2μs,DI/DO較大256點(diǎn),AI/AO較大64點(diǎn) 6ES7312-5BE03-0AB0 CPU312C,32K工作內(nèi)存,位操作時間0.2μs,集成10DI/6DO,2通道高速計數(shù),2通道PWM 輸出,2通道頻率測量,PID調(diào)節(jié);DI/DO較大256點(diǎn),AI/AO較大64點(diǎn),1個40針前連接器 6ES7313-5BF03-0AB0 CPU313C,64K工作內(nèi)存,位操作時間0.1μs,集成24DI/16DO,4AI/2AO,3通道高速計數(shù) ,2通道PWM輸出,2通道頻率測量,PID調(diào)節(jié);DI/DO較大1016/1008點(diǎn),AI/AO較大253/250點(diǎn),2個40針前連接 器 6ES7313-6BF03-0AB0 CPU313C-2PtP,64K工作內(nèi)存,位操作時間0.1μs,RS485點(diǎn)對點(diǎn)接口,集成16DI/16DO ,3通道高速計數(shù),2通道PWM輸出,2通道頻率測量,PID調(diào)節(jié);DI/DO較大1008點(diǎn),AI/AO較大248點(diǎn),1個40針 前連接器 6ES7313-6CF03-0AB0 CPU313C-2DP,64K工作內(nèi)存,位操作時間0.1μs,PROFIBUS-DP主/從接口,集成 16DI/16DO,3通道高速計數(shù),2通道PWM輸出,2通道頻率測量,PID調(diào)節(jié);DI/DO較大1008點(diǎn),AI/AO較大248點(diǎn) ,1個40針前連接器 6ES7314-1AG13-0AB0 CPU314,96K工作內(nèi)存,位操作時間0.1μs,DI/DO較大1024點(diǎn),AI/AO較大256點(diǎn) 6ES7314-6BG03-0AB0 CPU314C-2PtP,96K工作內(nèi)存,位操作時間0.1μs,RS485點(diǎn)對點(diǎn)接口,集成24DI/16DO ,4AI/2AO,4通道高速計數(shù),4通道PWM輸出,4通道頻率測量,PID調(diào)節(jié),一軸定位功能;DI/DO較大1016/1008 點(diǎn),AI/AO較大253/250點(diǎn),2個40針前連接器 6ES7314-6CG03-0AB0 CPU314C-2DP, 96K工作內(nèi)存,位操作時間0.1μs,PROFIBUS-DP主/從接口,集成 24DI/16DO,4AI/2AO,4通道高速計數(shù),4通道PWM輸出,4通道頻率測量,PID調(diào)節(jié),一軸定位功能;DI/DO較大 1016/1008點(diǎn),AI/AO較大253/250點(diǎn),2個40針前連接器 6ES7315-2AG10-0AB0 CPU315-2DP, 128K工作內(nèi)存,位操作時間0.1μs,PROFIBUS-DP主/從接口,DI/DO較大 16384點(diǎn)(集中式1024點(diǎn)),AI/AO較大1024點(diǎn)(集中式256點(diǎn)) 6ES7315-2EH13-0AB0 CPU315-2PN/DP, 256K工作內(nèi)存,位操作時間0.1μs,PROFIBUS-DP主/從接 口,PROFINET接口 DI/DO較大16384點(diǎn)(集中式1024點(diǎn)),AI/AO較大1024點(diǎn)(集中式256點(diǎn)) 6ES7317-2AJ10-0AB0 CPU317-2DP,512K工作內(nèi)存,位操作時間0.05μs,PROFIBUS-DP主/從接口,DI/DO較大 65536點(diǎn)(集中式1024點(diǎn)),AI/AO較大4096點(diǎn)(集中式256點(diǎn)) 6ES7317-2EK13-0AB0 CPU317-2PN/DP,512K工作內(nèi)存,位操作時間0.05μs,PROFIBUS-DP主/從接 口,PROFINET接口DI/DO較大65536點(diǎn)(集中式1024點(diǎn)),AI/AO較大4096點(diǎn)(集中式256點(diǎn)) 數(shù) 字 輸 入/輸 出 模 塊SM 6ES7321-1BH02-0AA0 DI/16 24VDC,光電隔離,20pin前連接器 6ES7321-1BH50-0AA0 DI/16 24VDC,光電隔離,20pin前連接器 6ES7321-1BH10-0AA0 DI/16 24VDC,光電隔離,20pin前連接器 6ES7321-7BH01-0AB0 DI/16 24VDC,光電隔離,20pin前連接器 6ES7321-1BL00-0AA0 DI/32 24VDC,光電隔離,40pin前連接器 6ES7321-1FH00-0AA0 DI/16 110/230VAC,光電隔離,20pin前連接器 6ES7321-1FF01-0AA0 DI/8 110/230VAC,光電隔離,20pin前連接器 6ES7322-1BH01-0AA0 DO/16 24VDC ,0.**,可控硅輸出,光電隔離,20pin前連接器 6ES7322-1BF01-0AA0 DO/8 24VDC,2A,晶體管輸出,光電隔離,20pin前連接器 6ES7322-1BL00-0AA0 DO/32 24VDC ,0.**,晶體管輸出,光電隔離,40pin前連接器 6ES7322-1FF01-0AA0 DO/8 110/230V,1A,可控硅輸出,光電隔離,20pin前連接器 6ES7322-1FH00-0AA0 DO/16 120/230V, 1A,可控硅輸出,光電隔離,20pin前連接器 6ES7322-1HF01-0AA0 DO/8 繼電器,24VDC/230VAC,3A, 繼電器輸出,光電隔離,20pin前連接器 6ES7322-1HF10-0AA0 DO/8 繼電器,24VDC/230VAC,**, 繼電器輸出,光電隔離,40pin前連接器 6ES7322-1HH01-0AA0 DO/16 24-120VDC/24-230VAC,2A, 繼電器輸出,光電隔離,20pin前連接器 6ES7323-1BH01-0AA0 DO/8,DI/8,光電隔離,20pin前連接器 6ES7323-1BL00-0AA0 DO/16,DI/16,光電隔離,40pin前連接器 模 擬 量 輸 入/輸 出 模 塊SM 6ES7331-1KF01-0AB0 AI/8,電壓、電流、電阻、PT100,光電隔離,40pin前連接器 6ES7331-7KB02-0AB0 AI/2,電壓、電流、電阻、PT100,光電隔離,20pin前連接器 6ES7331-7KF02-0AB0 AI/8,電壓、電流、電阻、熱電阻、熱電偶,光電隔離,20pin前連接器 6ES7331-7PF01-0AB0 AI/8 電阻,熱電阻,光電隔離,40pin前連接器 6ES7331-7PF11-0AB0 AI/8 熱電偶,光電隔離,40pin前連接器 6ES7331-7NF00-0AB0 AI/8 電壓、電流,光電隔離,40pin前連接器 6ES7331-7NF10-0AB0 AI/8 電壓、電流,光電隔離,40pin前連接器 6ES7332-5HB01-0AB0 AO/2通道,電壓、電流,光電隔離,20pin前連接器 6ES7332-5HD01-0AB0 AO/4通道,電壓、電流,光電隔離,20pin前連接器 6ES7332-5HF00-0AB0 AO/8通道,電壓、電流,光電隔離,40pin前連接器 通 訊 處 理 器CP 6ES7340-1AH02-0AE0 CP340,標(biāo)準(zhǔn)串行通訊模塊,RS232C接口,較高19.2kbit/s,9針Sub-D接口 6ES7340-1BH02-0AE0 CP340,標(biāo)準(zhǔn)串行通訊模塊,RS422/485接口,較高19.2kbit/s,9針Sub-D型接口 6ES7340-1CH02-0AE0 CP340,標(biāo)準(zhǔn)串行通訊模塊,20mA /TTY接口,較高19.2kbit/s,15針 D型接口 6ES7341-1AH01-0AE0 CP341,標(biāo)準(zhǔn)串行通訊模塊,RS232C接口,較高76.8kbit/s,9針Sub-D型接口,可加載 ModbusRTU及DataHighway驅(qū)動 6ES7341-1CH01-0AE0 CP341,標(biāo)準(zhǔn)串行通訊模塊,RS422/485接口,較高76.8kbit/s,15針D型接口,可加載 ModbusRTU及DataHighway驅(qū)動 6ES7870-1AA01-0YA0 :ModbusRTU主站,包含軟件和單授權(quán) 6ES7870-1AA01-0YA1 :ModbusRTU主站,單授權(quán),不包含軟件 6ES7870-1AB01-0YA0 :ModbusRTU從站,包含軟件和單授權(quán) 6ES7870-1AB01-0YA1 :ModbusRTU從站,單授權(quán),不包含軟件 6GK7342-5DA02-0XE0 :CP342-5 PROFIBUS-DP主站/從站通訊處理器 6GK7342-5DF00-0XE0 :CP342-5 FO PROFIBUS-DP主站/從站通訊處理器,光纖接口 6GK7343-1EX30-0XE0 :CP343-1 工業(yè)以太網(wǎng)通訊處理器10/100Mbit/s, 支持PROFINET,2個RJ45接口 功 能 模 塊FM 6ES7338-4BC01-0AB0 SM 338 編碼器位置輸入模塊,3個SSI,支持等時模式,20pin前連接器 6ES7350-1AH03-0AE0 FM350-1單通道高速計數(shù)模塊,較高500KHz,2DO,20pin前連接器 6ES7350-2AH00-0AE0 FM350-2,8通道高速計數(shù)模塊,較高20KHz,8DO,40pin前連接器 6ES7351-1AH01-0AE0 :FM351,**進(jìn)給/爬行定位模塊,以雙速電機(jī)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)定位,8DI/8DO,15針D型編碼器 接口,20pin前連接器 6ES7355-0VH10-0AE0 :FM355C,4回路閉環(huán)控制模塊,8DI/DO,4AI,2個20pin前連接器 6ES7355-1VH10-0AE0 :FM355S,4回路閉環(huán)控制模塊,8DI/8DO,4AI,2個20pin前連接器 接 口 模 塊 IM及 接 口 模 塊 連 接 電 纜 6ES7360-3AA01-0AA0 IM360,接口模塊,用于主機(jī)架,可擴(kuò)展3個機(jī)架 6ES7361-3CA01-0AA0 IM361,接口模塊,用于擴(kuò)展機(jī)架 6ES7365-0BA01-0AA0 IM365,接口模塊,包括兩個模塊,一個用于主機(jī)架,一個用于擴(kuò)展機(jī)架,包括連接電纜 6ES7368-3BB01-0AA0 IM360/361連接電纜, 1M 6ES7368-3BC51-0AA0 IM360/361連接電纜, 2.5M 6ES7368-3BF01-0AA0 IM360/361連接電纜, 5M 6ES7368-3CB01-0AA0 IM360/361連接電纜, 10M 安 裝 導(dǎo) 軌 6ES7390-1AB60-0AA0 安裝導(dǎo)軌,160 mm 6ES7390-1AE80-0AA0 安裝導(dǎo)軌,480 mm 6ES7390-1AF30-0AA0 安裝導(dǎo)軌,530 mm 6ES7390-1AJ30-0AA0 安裝導(dǎo)軌,830 mm 前 連 接 器 6ES7392-1AJ00-0AA0 20針前連接器,螺釘型 6ES7392-1AM00-0AA0 40針前連接器,螺釘型
Modscan32激活與S7-400的連接
由于Modbus的內(nèi)部地址編排時基于數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層有一定的映射關(guān)系,因此Modbus的地址與SIMATIC中的DB塊的地址時按照一定的地址映射關(guān)系來相對應(yīng),這樣造成了DB塊中有一定的地址偏移量,在本例中假設(shè)數(shù)據(jù)區(qū)的定義如下圖21所示,其DB偏移量、Modbus物理編址、應(yīng)用層編址如下圖13所示:
圖13本例中的數(shù)據(jù)區(qū)定義
圖14 DB偏移量、Modbus物理編址、應(yīng)用層編址對應(yīng)關(guān)系
在Step7的項目程序中新建一個變量監(jiān)控表,插入需要監(jiān)控的參數(shù)和數(shù)據(jù)區(qū)變量,可以看到ModScan32軟件與CP443-1的數(shù)據(jù)通訊已經(jīng)建立起來了,雙方可以進(jìn)行正常的保持寄存器數(shù)據(jù)讀寫操作,如下圖15所示:
圖15 通訊連接建立
下面以S7-400單站系統(tǒng)及ModSim32軟件為例,詳細(xì)介紹如何將S7-400單站系統(tǒng)配置為Client,ModSim32為Server進(jìn)行Modbus TCP通訊,在本例中同樣使用FC10“AG_CNTRL”版本的功能塊,由于客戶端和服務(wù)器模式均使用相同的功能塊,因此客戶端功能塊庫的程序結(jié)構(gòu)及各功能塊完成的功能可以參考圖5。
本例中所用的硬件設(shè)備如下表:
名稱 |
數(shù)量 |
訂貨號 |
S7-400電源模塊PS 407 10A |
1 |
6ES7407-0KA01-0AA0 |
S7-400 CPU414-3PN/DP |
1 |
6ES7414-3EM05-0AB0(V5.2) |
S7-400 CP443-1 |
1 |
6GK7443-1EX41-0XE0(V1.0) |
S7-400 機(jī)架 |
1 |
6ES7400-1JA00-0AA0 |
網(wǎng)線 |
若干 |
|
筆記本電腦 |
1 |
|
表4 客戶端硬件清單
所用到軟件如下表:
名稱 |
訂貨號 |
STEP7 V5.5 組態(tài)編程軟件 英文版 |
|
“ ModbusTCP CP V4.3” 軟件選項包 |
2XV9450-1MB00 |
ModSim32 免授權(quán)版本 |
可從網(wǎng)上免費(fèi)獲取 |
表5 客戶端軟件清單
打開Step7軟件,新建一個工程項目文件,命名為“M_TCP_CP_V43(Client)”, 在項目下插入一個S7-400站,如下圖16所示:
圖16 新建S7-400 Station
雙擊插入的SIMATIC 400 Station的“Hardware”,打開硬件組態(tài),在硬件組態(tài)界面下分別插入機(jī)架,電源PS407、CPU414-3PN/DP、CP443-1,本例中將CP的IP地址設(shè)為192.168.70.2,如下圖17所示:
圖17 硬件組態(tài)并設(shè)置CP443-1的IP地址
打開Netpro網(wǎng)絡(luò)組態(tài),選中CPU414-3PN/DP,插入一個新連接,連接伙伴為Unspecified,連接類型為TCP Connection,如下圖18所示:
圖18 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)-新建TCP connection
打開連接屬性對話框中的“General Inbation”,由于CP443-1做Client主動發(fā)起連接,因此需要勾選“Active connection estabishment”選項,ID保持缺省即可,在“Address”欄中同樣由于CP443-1做Client,對于本地的端口號設(shè)置為2000(一般從2000以外開始以避免與別的協(xié)議資源沖突),對于通訊伙伴Remote的IP地址設(shè)置為測試PC機(jī)的IP 地址,本例中 PC機(jī)的IP設(shè)置為192.168.70.245,而Port號設(shè)置為502,如下圖19所示:
圖19 S7-400為客戶端的TCP connection參數(shù)設(shè)置
組態(tài)完成后,編譯保存,將例程站點(diǎn)“SIMATIC 400(Client)”中的程序(System data不需要拷貝)拷貝到該項目中并下載(注意:OB100中調(diào)用的FB108的id和laddr需根據(jù)組態(tài)確認(rèn))。
關(guān)于服務(wù)器和端口號的設(shè)置請參考本文中2.2章節(jié)說明。
由于“ModbusTCP CP V4.3”選項包支持功能碼FC1,2,3,4,5,6,15,16,不同的功能碼測試過程中類似,因此下面同樣以FC03(讀寫保持寄存器)為例來說明通訊測試的整個過程,對于其他功能碼的測試將不再重復(fù)描述。
需要說明的是由于客戶端功能塊需要定義具體的功能碼,而主功能塊FB108 “MODBUSCP”并沒有直接的管腳來定義功能碼,而是由其中的兩個參數(shù)“DATA_TYPE”和“single-write”共同決定(參見后面的管腳參數(shù)說明),詳細(xì)情況如下圖20所示:
圖20 S7-400單站系統(tǒng)做客戶端時不同的功能碼的參數(shù)定義
由于客戶端和服務(wù)器均使用相同的功能塊FB108“MODBUSCP ”的參數(shù)需要初始化,因此分別在OB100及OB1中調(diào)用FB108,在OB100中調(diào)用FB108完成相關(guān)參數(shù)的初始化,FB108的管腳分布參見3.3章節(jié)中的圖10說明。
打開ModSim32軟件,在“Connection--->connect”中打開連接屬性對話框,連接接口選擇“Modbus/TCP svr”,TCP/IP Server Port為本地服務(wù)器的端口502,如下圖21所示:
圖21 ModSim32中設(shè)置端口號
下載硬件組態(tài)及程序到CPU中,給參數(shù)ENQ_ENR發(fā)送脈沖信號;在打開的ModSim32軟件窗口設(shè)置寄存器連接類型、起始地址、長度等,如下圖22所示:
圖22 ModSim32中Modbus數(shù)據(jù)參數(shù)定義
關(guān)于SIMATIC中DB偏移量、Modbus物理編址、應(yīng)用層編址對應(yīng)關(guān)系請參考本文中2.3章節(jié)圖14的說明
之后在CP443-1 Client就可以建立和遠(yuǎn)程ModSim32 Server的連接了,在Netpro中可以看到連接已經(jīng)建立起來,如下圖23所示:
圖23 Modscan32激活與S7-400的連接
在Step7的項目程序中新建一個變量監(jiān)控表,插入需要監(jiān)控的參數(shù)和數(shù)據(jù)區(qū)變量,可以看到ModSim32軟件與S7-400的數(shù)據(jù)通訊已經(jīng)建立起來了,雙方可以進(jìn)行正常的保持寄存器數(shù)據(jù)讀寫操作,如下圖24所示:
圖24 S7-400單站系統(tǒng)作為客戶端與ModSim32軟件通訊
由于是通過PC測試軟件模擬第三方設(shè)備與SIMATIC CPU的集成PN口進(jìn)行Modbus TCP通訊,因此在實(shí)際的第三方設(shè)備與CPU的集成PN口進(jìn)行通訊時需要注意以下幾點(diǎn):
1) 由于訂貨號2XV9450-1MB02程序中會占用CPU 較大的裝載和工作存儲區(qū),因此對于性能比較低特別是S7-300的低端CPU進(jìn)行通訊時必須考慮一定的富余量。
2) 對于SIMATIC S7,參數(shù)DB_x的數(shù)據(jù)區(qū)建議使用不同的DB 塊,使用同一個DB的不同地址區(qū)會造成地址編排混亂,另外參數(shù)Start_x與END_x 參數(shù)不能出現(xiàn)地址疊加情況。
3) 第三方設(shè)備的數(shù)據(jù)區(qū)與SIMATIC S7的數(shù)據(jù)DB塊的地址對應(yīng)關(guān)系可以先按照第三方的數(shù)據(jù)區(qū)域Modbus地址的偏移關(guān)系之后計算相應(yīng)的偏移量。
4)建議使用項目中的樣例程序,只須修改連接ID,定義通訊雙方的IP地址、端口號及相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲區(qū)等,能減少編程量,只須把樣例程序放到一個單獨(dú)的FC塊中即可,樣例程序中定義了足夠的數(shù)據(jù)區(qū),連接成功及錯誤次數(shù)指示等。
5) Modbus TCP每一包的數(shù)據(jù)最多只能發(fā)送125個寄存器或2000個比特位,超過該范圍必須進(jìn)行分包處理。
6) S7-300/400作為Client能與多少個Server建立通訊或者作為Server時能與多少個Client通訊取決于產(chǎn)品所支持的TCP連接數(shù),Modbus/TCP協(xié)議并沒有對此進(jìn)行約束和限制。
未經(jīng)授權(quán)的Modbus TCP軟件可用于測試和學(xué)習(xí),不允許用于商業(yè)行為;未經(jīng)授權(quán)的軟件測試時CPU 的INTF指示燈紅色閃爍,并在CPU故障緩沖區(qū)生成錯誤信息;同時,Modbus TCP功能塊報錯,如圖25、26所示:
圖25 CPU診斷緩沖區(qū)報錯
圖26 Modbus TCP功能塊報錯A090
每個CPU都需要對功能塊MODBUSCP進(jìn)行授權(quán)。授權(quán)有兩個步驟:讀取IDENT_CODE和申請注冊碼REG_KEY。且在CPU中必須調(diào)用OB121