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西門子PLC模塊6ES7223-1BH32-0XB0

西門子PLC模塊6ES7223-1BH32-0XB0

在工控領域，公司以精益求精的經營理念，從產品、方案到服務，致力于塑造一個“行業專家”品牌，以實現可持續的發展。

自動化任務：
在 S7-300 主站控制器和多個 S7-1200 從站之間，通過工業以太網 (IE) 進行確定性的數據傳輸 (例如，用于時間同步)。
對于確定性數據傳輸，主站依次與每個從站交換數據。
應該在
任務 A 中通過 S7-通 信、在
任務 B 中通過開放式 TCP/IP (T-通信) 進行數據交換。

圖 01 展示了兩個任務的演示設置，在此 S7-300 主站是與兩個 S7-1200 從站進行通信。

圖 01

S7-300 緊湊型控制器 CPU 315-2PN/DP 使用 STEP 7 V5.4 + SP5 + HF1 編程用戶界面進行組態。
S7-1200 緊湊型控制器使用 STEP 7 Basic V10.5 SP2 編程用戶界面進行組態。

自動化解決方案：

解決方案 A：S7-通信
S7-1200 PLC 為 S7 通信提供了被動服務器功能。由 S7-300 客戶端通過 PUT 和 GET 塊進行組態。在 STEP 7 V5.4 的 NetPro 中組態連接。為到 S7 服務器的每個連接分配一個確切的 ID。客戶端通過動態更改此連接 ID 與服務器進行通信。在 NetPro 中可組態的**連接數取決于所使用的 S7-300 CPU 的類型。CPU 315-2 PN/DP 可在 NetPro 中組態**多 14 個 S7-連接。

注意事項：
只有 S7-300 控制器支持S7 通信塊 PUT 和 GET 的 ID 動態更改。對于 S7-400 控制器，每個通信塊都需要一個靜態 ID。

圖 02

主站和從站包含了發送和接收塊 (Send_DB 和 Receive_DB)。在接收到同步命令之后，主站讀取系統時間，并通過 PUT 塊 將此信息和用戶數據發送到**個從站，以進行 S7 通信。PUT 塊將它自己的系統時間與從主站中接收到的日時鐘鐘信息進行同步。然后主站通過 GET 通信塊獲得從站 1 的用戶數據。之后將從站 1 的此用戶數據存儲在主站接收塊的相關位置中。對所有后續從站單元重復此過程。在完成主站和**后一個從站之間的數據交換之后，主站單元重新啟動與從站 1 的數據交換。

解決方案 B：T-通信
S7-1200 和 S7-300/400 都提供了用于開放式 TCP/IP 通信的功能塊 - T 通信塊 TCON、TSEND、TRCV 和 TDISCON。
當選擇協議為 “ISO-on-TCP”，則 “ISO-on-TCP” 提供了面向消息的操作原理，這在 SIMATIC 系統之間進行 通信時特別有用。
在 STEP 7 V5.4 中使用‘開放式通信向導’ (OC 向導) 組態該連接。各個連接伙伴通過 IP 地址來識別。OC 向導保留一個連接資源，并創建一個相關的連接數據塊。伙伴的 IP 地址存儲在此數據塊中。開放式 IE 通信的**連接數取決于所使用的 CPU。對于所使用的 CPU 315-2 PN/DP，可以使用“ISO-on-TCP”同時建立**多 8 個連接 。通過更改連接數據塊中的 IP 地址，可 通過相同的連接資源連續地與逾 8 個通信伙伴進行數據交換。
 

圖 03

主站和每個從站都有一個發送和一個接收數據塊 (Send_DB 和 Receive_DB)。通過 TCON 塊，主站將一個  TCP/IP 連接請求 發送到**個從站。要確認連接已建立，通信對端也要執行 TCON 塊。當存在同步作業時，主站讀取系統時間，并通過 TSEND 通信塊將此時間和用戶數據發送到從站。對于 TRCV 接收塊，該塊在 Receive_DB 數據塊中接收數據 。從站使用從主站中接收到的日時鐘數據來同步它自己的系統時間。從站 1 通過 TSEND 塊 將它的用戶數據發送到主站。在主站一側，使用 TRCV 塊將從站 1 的用戶數據存儲到接收數據塊中的位置。隨后，主站使用 TDISCON 塊斷開到從站 1 的連接 。對后續從站重復執行此過程。在主站與**后一個從站交換數據完成之后，主站重新與從站 1 進行數據交換。一旦在從站側建立一個連接，該連接將一直保持。因此，僅須在初始化時調用 TCON。

啟動代碼
為了便于啟動，我們為用戶提供了帶有測試代碼和測試參數的軟件實例，以供下載。
這些軟件實例幫助用戶理解組態實例的一些起始步驟，及對組態實例的測試。
這樣用戶便可以快速測試組態實例中描述的產品的硬件和軟件接口。

西門子S7-1200 緊湊型PLC在當前的市場中有著廣泛的應用，作為經常與SENTRON PAC3200系列儀表共同使用的PLC，其Modbus通信協議的使用一直在市場上有著非常廣泛的應用。本文將主要介紹如何使用Modbus 通信協議來實現S7-1200與SENTRON PAC3200儀表的通信。

1．西門子SENTRON PAC3200 儀表介紹

西門子的SENTRON PAC3200多功能電力儀表是一種用于面板安裝的儀表，可用來計量、顯示配電系統多達50個測量變量，例如電壓、電流、功率、有功功率、頻率以及**值、**小值和平均值。中文大屏幕圖形液晶顯示使用戶可遠距離讀表。PAC3200儀表如下圖所示。

圖1:儀表PAC3200

1.1 SENTRON PAC3200 MODBUS RTU通信擴展模塊介紹

PAC3200多功能儀表的本體沒有MODBUS RTU通信的功能，如果希望將PAC3200作為從站連接到MODBUS RTU網絡與主站進行數據交換必須選用外部擴展通信模塊――SENTRON PAC RS485模塊。(注意: PAC RS485 擴展模塊使用錯誤的固件版本時將不能工作
SENTRON PAC3200 電力監測設備的固件版本**應為FWV2.0X。 較早的版本不支持
PAC RS485 擴展模塊。)該擴展模塊具有下列性能特點：
        • 可通過設備正面設置參數
        • 即插即用
        • 支持 4.8/9.6/19.2 以及 38.4 KBd 通信傳輸速率
        • 通過6針螺釘端子接線
        • 不需要外接輔助電源
        • 通過模塊上的 LED 顯示狀態

PAC3200 MODBUS RTU通信擴展模塊如下圖所示。

（1） 通信接線端子

（2） 安裝螺釘

（3） 通風口

（4） LED

圖2:PAC3200 MODBUS RTU 通信模塊

1.2 SENTRON PAC3200 MODBUS RTU通信擴展模塊的接線

SENTRON PAC3200 MODBUS RTU通信擴展模塊的接線如下圖所示

圖3:PAC3200 MODBUS RTU 通信模塊的接線圖

1. 將電纜連接到端子排上相應的螺栓端子。
2. 將電纜屏蔽層的一端連接到保護性接地PE。
3. 將信號公共端連接到保護性接地。 這樣也使得擴展模塊接地。
4. 在**個和**后一個通信節點上，在正信號和負信號之間接入總線端接電阻器。 為
此，PAC RS485 擴展模塊中集成了一個120 Ohm 的總線端接電阻器。 如果需要其它
電阻值，請使用外部總線端接電阻器。 將它連接到**個和**后一個通信節點。

1.3 SENTRON PAC3200 MODBUS RTU通信的方式

1．SENTRON PAC3200設備支持的功能碼如下：
 

表1: SENTRON PAC3200設備支持的功能碼

R—可讀
RW—可讀寫

2．SENTRON PAC3200 MODBUS RTU 與S7-1200進行通信
S7-1200 PLC可以通過功能代碼0x03 和0x04 訪問儀表PAC3200的被測量數據。
下表是一些PAC3200 被測量的數據。

表2: SENTRON PAC3200設備的一些被測量數據

2．西門子SENTRON PAC3200 儀表與S7-1200進行通信的接線圖

下圖是SENTRON PAC3200儀表與S7-1200進行MODBUS RTU 通信的接線圖。

圖4:S7-1200與PAC3200進行MODBUS RTU 進行通信的接線圖

3．硬件需求
S7-1200 PLC目前有3種類型的CPU：
        1）S7-1211C CPU。
        2）S7-1212C CPU。
        3）S7-1214C CPU。
這三種類型的CPU都可以使用MODBUS通信協議通過通信模塊CM1241 RS485來實現S7-1200與PAC3200儀表的通信。

本例中使用的PLC硬件為：
        1）PM1207電源 ( 6EP1 332-1SH71 )
        2） S7-1214C ( 6ES7 214 -1BE30 -0xB0 )
        3) CM1241 RS485 ( 6ES7 241 -1CH30 -0xB0 )
        4) 模擬器 ( 6ES7 274 -1XH30 -0xA0 )

本例中使用的PAC3200儀表硬件為：
        1） PAC3200 （7KM2112-0BA00-3AA0）
        2） MODBUS RTU 模塊 （7KM9300-0AB00-0AA0）
        3） MODBUS 通信電纜 ( 6XV1830-0EH10)