西门子模块6ES7521-1BL10-0AA0

上海西邑电气技术有限公司   评着“以人为本、科技先导、顾客满意、持续改进”的工作方针，致力于工业自动化控制领域的产品开发、工程配套和系统集成，拥有丰富的自动化产品的应用和实践经验以及雄厚的技术力量，尤其以 PLC复杂控制系统、传动技术应用、伺服控制系统、数控备品备件、人机界面及网络/软件应用为公司的技术特长，几年来，   在与德国 SIEMENS公司自动化与驱动部门的长期紧密合作过程中，建立了良好的相互协作关系，在可编程控制器、交直流传动装置方面的业务逐年成倍增长，为广大用户提供了SIEMENS的较新 技术及自动控制的较佳解决方案

CP342-5 (M)与ET200M(S)之间的DP主从通信（STEP7）

CP342-5作主站与FC1(DP_SEND), FC2(DP_RECV)的应用

CP342-5 是S7-300 系列的PROFIBUS 通讯模块， 带有PROFIBUS 接口， 可以作为PROFIBUS-DP 的主站也可以作为从站， 但不能同时作主站和从站， 而且只能在S7-300 的*机架上使用， 不能放在分布式从站上使用。由于S7-300 系统的I 区和Q 区有限，通讯时会有些限制；而用CP342-5 作为DP 主站和从站不一样，它对应的通讯接口区不是I 区和Q 区，而是虚拟通讯区，需要调用FC1 和FC2 建立接口区，下面以例子来介绍CP342-5 作为主站的使用方法。

所需硬件和软件

软件： STEP 7 V5.2 硬件：

1.PROFIBUS-DP 主站带CP342-5 的S7-300 CPU315-2DP

2.从站选用ET200M

3.MPI 网卡CP5611

4.PROFIBUS 电缆及接头

网络配置图

带CP342-5 的S7 CPU315-2DP 的网络配置图如下图所示：

CP342-5 ET200M 

此组态实例是选用CP342-5 接口作为主站和ET200 M 组成PROFIBUS 网络。首先，将CP342-5 插在S7-300 的*机架上，用一条PROFIBUS 总线将CP342-5 和ET200M 相连接。

组态

打开SIMATIC MANAGER 软件，在FILE 菜单下选择NEW 新建一个项目，在NAME 栏中输入项目名称，将其命名为“CP342-5_master ”，在下方的Storage Location 中设置其存储位置，如下图：

在项目窗口的左侧选中该项目，按右键在弹出的下拉菜单中选择Insert New Object 和SIMATIC 300 Station 插入一个S7-300 站，则插入的S7-300 站即显示在右侧的窗口。

双击SIMATIC 300 Station 目录下的hardware 图标，打开HW configuration 进行硬件组态。在HW configuration 主界面的右侧按实际硬件安装顺序完成系统硬件组态。在菜单栏中选择“View”菜单，并在下拉菜单中选择“Catalog”打开硬件目录；在左侧目录中打开SIMATIC 300 文件夹，在RACK-300 下选择一个机架，把选用的机架拖到屏幕的左上方。同时在2 号槽和4 号槽分别插入CPU 和 CP342-5 模块。在配置CPU 时，会自动弹出一个对话框，此时不用做任何设置，直接点击OK 即可。由于在该实例中，将CP342-5 作为主站，配置CP342-5 网络设置时，先新建一条PROFIBUS 网络，然后组态PROFIBUS 属性如下图：

本例中选择传输速率为“1.5Mbps”和“DP”行规，无中继器和OBT 等网络元件，点击“OK”按钮确认。然后定义CP342-5 的站地址，本例中为2 号站，加入CP 后，双击该栏，在弹出的对话框中，选择“Operating Mode”标签，选择“DP master”模式，如下图：

点击“OK”按钮确认主站组态完成。组态从站：在HW configuration 主界面中，在右图中选择PROFIBUS DP DP V0 Slaves

ET200M 如下图所示，并为其配置2 个字节个输入和2 个字节输出点，输入输出点的地址从0 开始，是虚拟地址映射区，而不占用I 区和Q 区，虚拟地址的输入区在主站上要调用FC1 (DP_SEND) 与之一一对应，虚拟地址的输出区在主站上要调用FC2 (DP_RECV) 与之一一对应，如果修改CP342-5 的从站开始地址，如输入输出从地址2 开始，相应的FC1 和FC2 对应的地址区也要相应偏移2 个字节。组态完成后下载到CPU 中，如果没有调用FC1，FC2， CP342-5 PROFIBUS 的状态等“BUSF”将闪烁，在OB1 中调用FC1，FC2 后通讯将建立。配置多个从站虚拟地址区将顺延。

编程

在OB1 中调用FC1 和FC2，FC1 和FC2 的位置如右图，具体程序如下：

参数含义：

C**DDR：CP342-5 的地址。

SEND ：发送区，对应从站的输出区。

RECV：接收区，对应从站的输入区。

DONE：发送完成一次产生一个脉冲。

NDR： 接收完成一次产生一个脉冲。

ERROR：错误位。

STATUS：调用FC1，FC2 时产生的状态字。

DPSTATUS：PROFIBUS－DP 的状态字节。

从上面我们可以看出，MB20，MB21 对应从站输出的**个字节和*二个字节，MB22，MB23 对应从站输入的**个字节和*二个字节。连接多个从站时，虚拟地址将向后延续和扩大，调用FC1，FC2 只考虑虚拟地址的长度，而不会考虑各个从站的站号。如果虚拟地址的开始地址不为0，那么调用FC 的长度也将会增加，假设：虚拟地址的输入区开始为4，长度为10 个字节，那么对应的接收区偏移4 个字节相应长度为14 个字节，接收区的*5 个字节对应从站输入的**个字节，如接收区为 P#M0.0 BYTE 14 ，MB0~MB13，偏移4 个字节后，MB4~MB13 与从站虚拟输入区一一对应。编完程序下载到CPU 中，通讯区建立后，PROFIBUS 的状态灯将不会闪烁，例子程序参见光盘“ PROFIBUS ” 目录下的项目名“ CP342-5_MASTER”。

注意：

使用CP342-5 作为主站时，因为本身数据是打包发送，不需要调用SFC14， SFC15，由于CP342-5 寻址的方式是通过FC1，FC2 的调用访问从站地址，而不是直接访问I/Q 区，所以在ET200M 上不能插入智能模块，如：FM350-1、FM352 等项，所有从站的Ti To 时间保持一致。

S7-300集成DP口CP342-5的DP通信(TIA)

CP342-5 是S7-300系列的PROFIBUS通讯模块，带有PROFIBUS接口，可以组态为PROFIBUS-DP 主站或从站，但不能同时作主站和从站，而且只能在S7-300的*机架上使用，不能放在分布式从站上使用。使用CP342-5 作为DP 主站或从站时，其对应的通讯I/O区域为虚拟通讯区域，而不是CPU的I/O地址区域，无论做DP 主站或DP从站都需要调用DP_SEND 和DP_RECV，下面以CP315-2DP作为主站，CP342-5作为从站举例说明CP342-5作为从站的应用。主站发送4个字节给从站，同样从站发送4个字节给主站。

硬件和软件需求

名称	数量	订货号
电源模块 PS307	1	6ES7 307-1EA00-0AA0
CPU 315-2DP	1	6ES7 315-2AH14-0AB0
CPU 315-2PN/DP	1	6ES7 315-2EH14-0AB0
CP342-5	1	6GK7 342-5DA02-0XE0
DP电缆及接头	2根
TIA PORTAL V13 professional	1	6ES7 822-1AA03-0YA5

 

 

 

 

  

表1-1 硬件订货信息

配置和编程

 硬件连接

如图1-1所示：

图1-1 系统的硬件结构

 配置DP主站

在TIA中创建一个新项目（项目名称：Profibus DP I_slave1），然后选择“添加新设备”——>“控制器”，选择正确的CPU型号，设备名称“PLC_1”为DP主站。如图1-2所示：

图1-2  添加新设备

然后在“设备视图”中，选择CPU的DP接口，点击“添加新子网”，自动生成DP总线子网“PROFIBUS_1”,地址为2，传输率为1.5Mbps。如图1-3所示：

图1-3  添加新子网

 配置智能从站

在已有的项目：Profibus DP I_slave1中选择“添加新设备”——>“控制器”，选择正确的CPU型号，设备名称“PLC_2”为DP从站。如图1-4所示：

图1-4  添加智能从站

在“设备视图”中，选择CPU的PN接口，分配新的IP地址：192.168.70.201。如图1-5所示：

图1-5  设置IP地址

从硬件目录中插入CP342-5模块，选择CP卡的DP接口，选择DP总线子网“PROFIBUS_1”,自动分配地址为3，传输率为1.5Mbps。如图1-6所示：

图1-6  设置DP接口

 配置智能从站IO通信地址

需要将CP342-5设置为从站，在“操作模式”下选择“DP从站”，并将其分配给PLC1的DP接口；同时，在“智能从站通信”选项下添加两个传输区，主站的QB0~QB3发送到从站的IB0~IB3，从站的地址需要在程序中调用指令DP_SEND和DP_RECV做映射。如图1-7所示：

图1-7  IO通信地址

点击“网络视图”，查看profibus站地址的分配是否正确。如图1-8所示：

图1-8  网络配置

 编程

本例中使用CP342-5作为DP从站，在图1-7中并没有显示从站的对应地址，地址的输入区在从站上要调用指令DP_SEND与之一一对应，地址的输出区在从站上要调用DP_RECV与之一一对应。如果组态完成后下载到CPU中，如果没有调用指令DP_SEND和DP_RECV，CP342-5的状态灯“BUSF“将闪烁。本例的地址对应关系，如图1-9所示：

图1-9 通信地址关系

打开OB1，编程调用DP_SEND和DP_RECV指令，如图1-10所示：

图1-10 编程调用DP_SEND和DP_RECV

主站CPU需要添加相关的组织块OB82、OB86、OB122，以防止从站故障导致主站CPU停机。如图1-11所示：

图1-11 添加相关组织块

下载程序

编译程序无错误后，分别将程序下载到各自的PLC中。如图1-12 、6-13所示：

图1-12 PLC_1下载

扩展模块EM 订货号
1 EM 221 数字量输入模块，8输入 24V DC 6ES7 221－1BF22－0XA0
2 EM 221 数字量输入模块，8输入（交流120/230V AC） 6ES7 221－1EF22－0XA0
3 EM 221 数字量输入模块，16输入 24V DC 6ES7 221－1BH22－0XA0
4 EM 222 数字量输出模块，8输出24V DC 6ES7 222－1BF22－0XA0
5 EM 222 数字量输出模块，8输出 继电器 6ES7 222－1HF22－0XA0
6 EM 222 数字量输出模块，8输出(交流120/230V AC） 6ES7 222－1EF22－0XA0
7 EM 222 数字量输出模块，4输出 24V DC 5A 6ES7 222－1BD22－0XA0
8 EM 222 数字量输出模块，4输出 继电器 10A 6ES7 222－1HD22－0XA0
9 EM 223 数字量输入/输出模块，4输入/4输出 24V DC 6ES7 223－1BF22－0XA0
10 EM 223 数字量输入/输出模块，4输入 24V DC/4继电器输出 6ES7 223－1HF22－0XA0
11 EM 223 数字量输入/输出模块，8输入/8输出 24V DC 6ES7 223－1BH22－0XA0
12 EM 223 数字量输入/输出模块，8输入 24V DC/8继电器输出 6ES7 223－1PH22－0XA0
13 EM 223 数字量输入/输出模块，16输入/16输出 24V DC 6ES7 223－1BL22－0XA0
14 EM 223 数字量输入/输出模块，16输入 24V DC/16继电器输出 6ES7 223－1PL22－0XA0
15 EM 233 数字量输入/输出模块，32输入 24V DC/32输出 6ES7 223－1BM22－0XA0
16 EM 233 数字量输入/输出模块，32输入 24V DC/32 继电器 输出 6ES7 223－1PM22－0XA0
17 EM 231 模拟量输入模块，4输入 6ES7 231－0HC22－OXA0
18 EM 231 模拟量输入模块，8输入 6ES7 231－OHF22－0XA0
19 EM 231 2路输入热电阻 6ES7 231－7PB22－0XA0
20 EM 231 4路输入热电阻 6ES7 231－7PC22－0XA0
21 EM 231 4路输入热电偶 6ES7 231－7PD22－0XA0
22 EM 231 8路输入热电偶 6ES7 231－7PF22－OXA0
23 EM 232 模拟量输出模块，2输出 6ES7 232－0HB22－0XA0
24 EM 232 模拟量输出模块，4输出 6ES7 232－0HD22－0XA0
25 EM 235 模拟量输入/输出模块，4输入/1输出 6ES7 235－0KD22－0XA0
26 EM 241 调制解调器模块 6ES7 241－1AA22－0XA0
27 EM 253 定位模块 6ES7 253－1AA22－0XA0
28 EM 277 Profibus-DP模块 6ES7 277－0AA22－0XA0
29 CP 243－1以太网模块 6GK7 243－1EX00－0XE0
30 CP 243－1 IT版以太网模块 6GK7 243－1GX00－0XE0
31 CP 243－2 AS－i接口模块 6GK7 243－2AX01－0XA0
序 号 卡和电缆 订货号
1 MC 291，32K×8 EEPROM 存储盒 6ES7 291－8GE20－0XA0
2 存储卡，64Kbytes 6ES7 291－8GF23－0XA0
3 存储卡，256Kbytes 6ES7 291－8GH23－0XA0
4 CC292，CPU 22×时钟/日期电池盒 6ES7 297－1AA20－OXA0
5 新CPU 221和222时钟卡（包括电池卡功能):新时钟卡只能在新一代CPU中工作，新时钟卡不能在*二代CPU中工作，原时钟卡不能在新一代CPU中工作。 6ES7 297－1AA23－0XA0
6 BC293，CPU 22×电池盒 6ES7 291－8BA20－0XA0
7 扩展电缆，I/O扩展，0.8米,CPU 22*/EM 6ES7 290－6AA20－0XA0
8 编程通讯电缆,PC/PPI,RS232/485转换,带光电隔离,较大187.5K波特率,支持多主站 6ES7 901－3CB30－0XA0
9 编程通讯电缆,PC/PPI,USB/RS485转换,带光电隔离,较大187.5K波特率,支持多主站 6ES7 901－3DB30－0XA0
序 号 编程软件 订货号
1 STEP 7-Micro/Win 32(v4.0)单用户授权（包含SP6升级包） 6ES7 810－2CC03－0YX0
2 STEP 7－Micro/Win32(v4.0)升级授权 6ES7 810－2CC03－0YX3
3 PC ACCESS V1.0(Single license f.1 installation 6ES7 840－2CC01－0YX0
4 PC ACCESS V1.0（Multicopy license) 6ES7 840－2CC01－0YX1
5 STEP 7－Micro/Win Add-on:step 7-Micro/Win 32指令库，V1.1（CD－ROM） 6ES7 830－2BC00－OYX0
序 号 电缆,网络连接器,中断器 订货号
1 MPI电缆 6ES7 901-0BF00-0AA0
2 profibus_电缆 6XVI 830-0AH10
3 网络总线连接器，带编程口，垂直电缆出线 6ES7 972-0BB11-0XA0
4 网络总线连接器，不带编程口，垂直电缆出线 6ES7 972-0BA11-0XA0
5 网络总线连接器，不带编程口，35度垂直电缆出线 6ES7 972-0BA40-0XA0
6 网络总线连接器，带编程口，35度垂直电缆出线 6ES7 972-0BB40-0XA0
7 CPU 22X/EM 端子连接块，7个端子，可拆卸 6ES7 292-1AD20-0AA0
8 CPU 22X/EM 端子连接块，12个端子，可拆卸 6ES7 292-1AE20-0AA0
9 RS－485 IP20 中继器，隔离 6ES7 972-0AA00-0XA0
序 号 附件 订货号
1 接地端子，10个 6ES5 728-8MA11
2 现场接线端子排，12个端子（用于CPU 221，CPU 222）10个/包 6ES7 290-2AA00-0XA0
3 备用端子盖板（1套），包括各种CPU和扩展模块 6ES7 291-3AX20-0XA0
4 8个端子数字量输入模拟开关，用于CPU及扩展模块 6ES7 274-1XF00-0XA0
5 14个端子数字量输入模拟开关，用于CPU及扩展模块 6ES7 274-1XH00-0XA0
6 24个端子数字量输入模拟开关，用于CPU及扩展模块 6ES7 274-1XH00-0XA0
序 号 显示操作面板HMI 订货号
1 TD400C蓝色背光LCD，4行文本显示器，可自定义前面板 6AV6 640-0AA00-0AX0
2 K－TP 178micro 5.7,单色，6个功能键，触摸屏 6AV6 640-0DA11-0AX0
3 OP 73micro 3"LCD，单色，薄膜键盘 6AV6 640-0BA11-0AX0
4 OP 73 3"LCD，160×48像素，单色，8个系统键，4个功能键 6AV6 641-0AA11-0AX0
5 OP 77B 4.5"LCD，160×48像素，单色，23个系统键，8个功能键（4个LED），1024KB内存 6AV6 641-0CA01-0AX0
6 TP 177micro 5.7"，STN，显示320×240像素，触摸屏，256KB内存 6AV6 640-0CA11-0AX0
7 TP 177A 6 mono 5.7"，单色 6AV6 642-0AA11-0AX0
8 TP 177B DP 6 mono 5.7"，单色,2MB用户内存 6AV6 642-0BC01-1AX0
9 TP 177B PN/DP 6 color 5.7",256色，2MB用户内存 6AV6 642-0BA01-1AX0
10 OP 177B DP 6 mono 5.7"，单色,2MB用户内存 6AV6 642-0DC01-1AX0
11 OP 177B PN/DP 6 color 5.7",256色，2MB用户内存 6AV6 642-0DA01-1AX0
12 OP 277-6 TFT 5.7",256色，4MB用户内存 6AV6 643-0BA01-1AX0
13 TP 277-6 TFT 5.7",256色，4MB用户内存 6AV6 643-0AA01-1AX0
14 MP 277-8 Touch TFT 7.5",64K色，480×640像素，6MB用户内存 6AV6 643-0CB01-1AX1
15 MP 277-8 Keys 7.5",64K色，38个系统键，26个功能键（8LED），6MB用户内存 6AV6 643-0DB01-1AX1
16 MP 277-10" Touch 10.4,64K色，6MB用户内存 6AV6 643-0CD01-1AX1
17 MP 277-10" Keys 10.4,64K色，38个系统键，36个功能键（28LED），6MB用户内存 6AV6 643-0DD01-1AX1
18 Wincc flexible 2007 中国标准版组态软件 6AV6 612-0AA31-2CA8
19 Wincc flexible 2007 亚洲高级版组态软件 6AV6 613-0AA11-2CA5




S7-1500 CPU SMC 订货号
CPU 1511 6ES7954-8LF01-0AA0 (24MB)
6ES7954-8LL02-0AA0 (256MB)
6ES7954-8LP01-0AA0 (2GB)
CPU 1512  6ES7954-8LF01-0AA0 (24MB)
6ES7954-8LL02-0AA0 (256MB)
6ES7954-8LP01-0AA0 (2GB) 
CPU 1513 6ES7954-8LF01-0AA0 (24MB)
6ES7954-8LL02-0AA0 (256MB)
6ES7954-8LP01-0AA0 (2GB)
CPU 1515 6ES7954-8LF01-0AA0 (24MB)
6ES7954-8LL02-0AA0 (256MB)
6ES7954-8LP01-0AA0 (2GB)
CPU 1516 6ES7954-8LF01-0AA0 (24MB)
6ES7954-8LL02-0AA0 (256MB)
6ES7954-8LP01-0AA0 (2GB)
CPU 1517  6ES7954-8LL02-0AA0 (256MB)
6ES7954-8LP01-0AA0 (2GB) 
CPU 1518 6ES7954-8LL02-0AA0 (256MB)
6ES7954-8LP01-0AA0 (2GB)

2.3 EM231 4AI和EM235模块的电压电流输入

模拟量模块设置

应用模拟量模块时，需要根据输入信号的规格设置右下角的DIP开关（Configuration开关）。DIP开关只对输入信号有效，并且对所有的输入通道都是相同的。

EM231、EM235带模拟量输入通道的模块，还分别有电位器用于对输入信号进行校正。EM231和EM235上的Gain（增益）电位器用于调整输入信号和转换数值的放大关系；EM235上的Offset（偏置）用于对输入信号调零。如果没有精确的信号源，请不要调整。详细调整方法请参照《S7-200系统手册》。

注意：

Gain（增益）和Offset（偏置）电位器不能用于调整0 - 20mA和4 - 20mA输入转换！

S7-200模拟量模块没有0 - 20mA与4 - 20mA电流型输入的选择开关，0/4 - 20mA模拟量信号的DIP开关设置一样，但相应的变换必须用程序实现。

DIP开关设置

表. EM231 4AI DIP开关设置

单极性			满量程输入	分辨率
SW1	SW2	SW3
ON	OFF	ON	0 - 10V	2.5mV
	ON	OFF	0 - 5V	1.25mV
			0 - 20mA	5μA
双极性			满量程输入	分辨率
SW1	SW2	SW3
OFF	OFF	ON	±5V	2.5mV
	ON	OFF	±2.5V	1.25mV

表. EM235DIP开关设置

单极性						满量程输入	分辨率
SW1	SW2	SW3	SW4	SW5	SW6
ON	OFF	OFF	ON	OFF	ON	0 - 50 mV	12.5μV
OFF	ON	OFF	ON	OFF	ON	0 - 100 mV	25μV
ON	OFF	OFF	OFF	ON	ON	0 - 500 mV	125μV
OFF	ON	OFF	OFF	ON	ON	0 - 1 V	250μV
ON	OFF	OFF	OFF	OFF	ON	0 - 5 V	1.25mV
						0 - 20 mA	5μA
OFF	ON	OFF	OFF	OFF	ON	0 - 10 V	2.5mV
双极性						满量程输入	分辨率
SW1	SW2	SW3	SW4	SW5	SW6
ON	OFF	OFF	ON	OFF	OFF	±25 mV	12.5μV
OFF	ON	OFF	ON	OFF	OFF	±50 mV	25μV
OFF	OFF	ON	ON	OFF	OFF	±100 mV	50μV
ON	OFF	OFF	OFF	ON	OFF	±250 mV	125μV
OFF	ON	OFF	OFF	ON	OFF	±500 mV	250μV
OFF	OFF	ON	OFF	ON	OFF	±1 V	500μV
ON	OFF	OFF	OFF	OFF	OFF	±2.5 V	1.25mV
OFF	ON	OFF	OFF	OFF	OFF	±5 V	2.5 mV
OFF	OFF	ON	OFF	OFF	OFF	±10 V	5 mV

模拟量接线图

下列各图是各种传感器连接到S7-200 模拟量输入模块的示例：

图. 四线制－外供电－电流型信号接线

图 . 二线制－电流测量接线

上图中的L+和M属于为模拟量模块供电的 CPU 传感器电源。如果使用其他外接电源，只要用相应电源的输出端取代上图中的L+和M，而且要使其 M 和为模块供电的 M 连接起来，如图 三线制电流信号测量接线 。

图 . 三线制电流信号测量接线

为了防止模拟量模块因短路而损坏，可以在传感器回路中串入一个750 Ohm电阻。它将串接在内部250 Ohm电阻上并保证电流在 32 m A以下。

图 . 四线制电压信号测量

图 . 三线制电压信号测量

一个模拟量输入模块的不同通道，可以同时分别连接两线制信号、三线制信号和四线制信号。

2.5. EM231 8AI模块的电压电流输入

SIMATIC S7-200 新的模拟量模块 8 输入模拟量 EM231较新发布。新模块的尺寸与现有模块 EM231 和 EM235 的尺寸完全相同，8 输入模拟量 EM231模块只占用一个扩展模块的位置，这就使系统可以使用更多的模拟量通道。

新的 8 输入模拟量 EM231模块与现有的4输入EM231模块不同，只有 6 和 7 通道支持电流输入。

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