西门子X200交换机

西门子X200交换机

上海西邑电气技术有限公司

扩展资料：

DeviceNet是一种用在自动化技术的现场总线标准，由美国的Allen-Bradley公司在1994年开发。DeviceNet使用控制器局域网络（CAN）为其底层的通讯协定，其应用层有针对不同设备所定义的行规（profile）。主要的应用包括资讯交换、安全设备及大型控制系统。在美国的市场占有率较高。

DeviceNet是一个以连接（connection）概念为基础的通讯协定，若要与一设备通讯，就需要和设备建立连接，可以透过未连接讯息管理器（UCMM）和未连接埠来建立连接，之后就可以和此设备进行通讯。设备借由连接可以传送或接收显式（Explicit）讯息及I/O讯息。

显式讯息的资料包括有资料及协议内容，一般会用请求/应答的方式进行。典型的显式讯息包括组态资料及对没有及时性要求的资料。I/O讯息也称为隐式（imlicit）讯息，一般都是有及时性要求的资料，资料中不包含通讯协议，因此传送端及接收端都需事先知道讯息中资料的定义，其优点是通讯的效率较高。

PROFIBUS是一个用在自动化技术的现场总线标准，在1987年由德国西门子公司等十四家公司及五个研究机构所推动，PROFIBUS是程序总线网络（PROcess FIeld BUS）的简称。PROFIBUS和用在工业以太网的PROFINET是二种不同的通信协议。

PROFIBUS中较早提出的是PROFIBUS FMS，是一个复杂的通信协议，为要求严苛的通信任务所设计，适用在车间级通用性通信任务。

后来在1993年提出了架构较简单，速度也提升许多的PROFIBUS DP（DP代表Decentralized Peripherals）。PROFIBUS FMS是用在PROFIBUS主站之间的非确定性通信。PROFIBUS DP主要是用在PROFIBUS主站和其远程从站之间的确定性通信，但仍允许主站及主站之间的通信。

问题：如何通过PC Adapter 调试MM4和G120变频器？
答案：利用STARTER软件通过PC Adapter（PROFIBUS通讯）可以调试MM4和G120变频器，但是PC Adapter 电缆需要由MPI/DP接口提供DC 24V供电才能正常工作，MPI/DP接口见图1。

图1

MM4系列变频器PROFIBUS通讯模板的接口不提供DC 24V输出，G120系列变频器CU240S控制单元PROFIBUS接口可以提供DC 24V输出，但是容量有限，不能支持PC Adapter 正常工作。如果将PC Adapter 直接插在变频器的PROFIBUS接口上，STARTER软件无法与变频器通讯。可采用图2所示的连接方式连接，将PC Adapter电缆接口通过带编程口的总线连接器连接到CPU集成的DP接口上，PC Adapter就可以通过CPU集成的DP接口供电，并通过PROFIBUS电缆与变频器通信。

图2

1) 带编程口的PROFIBUS总线连接器，订货号6ES7 972-0BB51-0XA0
2) 不带编程口的PROFIBUS总线连接器，订货号6GK1 500-0FC10
注意：使用CP342-5作为主站时不支持此连接方式，该模块 DP接口不提供DC 24V电源。

1. 概述
串口模块ET200S 1SI（订货号：6ES7 138-4DF01-0AB0）是一款用于ET200S上的串口模块，支持两种软件协议（ASCII和3964(R)），通过接线区分可支持三种硬件接口（RS232C、RS422和RS485）。
在Step 7硬件组态中选择模块时，硬件目录中有以下六种版本的模块：
? ASCII （4B）
? ASCII（8B）
? ASCII（32B）
? 3964(R) （4B）
? 3964(R) （8B）
? 3964(R) （32B）
4/8/32字节代表数据传输的吞吐率大小，字节数越大，吞吐率越大，即数据传输越快，但是在ET200S机架上占用的I/O存储区也越多，如果从传输速率考虑，选择32B较快，如果从占用的I/O区较小考虑，选择4B占用较少，根据具体应用要求选择。
模块信息及指示灯含义，如下图1所示。

图1 模块指示灯含义

RS232C、RS422和RS485三种接口通讯的终端模块端子分配和电缆连接，如下图2/3/4所示。

图2-1 RS232C接口终端模块端子分配

 

图2-2 RS232C接口终端模块电缆连接

 

图3-1 RS422接口终端模块端子分配

 

图3-2 RS422接口终端模块电缆连接

 

图4-1 RS485接口终端模块端子分配

 

图4-2 RS485接口终端模块电缆连接

注意：RS485接口内部已经短接，不需要外部短接处理，只要直接连接1，2，8。

2. 软件环境

2.1 STEP7 V5.4 SP5
用于编写S7-300/400程序，此软件需要从西门子购买，本文档中的部分代码使用Step7 V5.4 SP5的软件编写。

2.2 ET200S 1SI 串行接口模块的功能块
STEP 7 软件中不包含ET200s 1SI模块做串口通讯的功能块，需要单独安装一个软件，然后在Libraries下才有ET200sSI的库，功能块可供通讯调用，该软件从以下的链接下载。25358470

2.3 串口调试器
第三方提供的串口调试工具，可以从互联网上免费下载，可用于测试串口通讯。

3. 硬件列表和接线

3.1 硬件列表

CPU	CPU317-2PN/DP	6ES7 317-2EK14-0AB0
ET200S	接口模块	6ES7 151-1BA01-0AB0
	功率模块	6ES7 138-4CA00-0AA0
	1 SI串口模块	6ES7 138-4DF01-0AB0
功率模块的终端模块	TM-P15S23-A0	6ES7 193-4CD20-0AA0
电子模块的终端模块	TM-E15C24-01	6ES7 193-4CA30-0AA0

表1 硬件设备

3.2 硬件接线示意图
以RS232C的方式接线为例说明，1 Si 模块按照RS232C的接线方式连接到电脑的232口，连接示意图如下所示。

图5 硬件结构和接线示意图

4.组态设置和编程

4.1 组态和配置

1．打开STEP7，点击File->New...创建一新项目，项目名称为et200s ASCII。

图6新建项目对话框

2．用鼠标右键点击项目名称，选择Insert New Object->SIMATIC 300 Station，更改站的名称为 317-2PN/DP ，如下图7所示。

图7 插入S7-300站

3. 在硬件组态中按订货号和硬件安装次序依次插入机架、CPU和ET200S标准从站模块，如下图8所示，注意所选串行接口模块为32字节的1SI ASCII （这里仅考虑数据传输的吞吐率，不考虑占用的I/O存储区的大小）。

图8组态硬件

4．双击1 SI ASCII 模块，点击Parameter选项，配置串口通信 参数。

图9 参数分配

本例中，“Interface”设为RS232C接口，勾选断线诊断，流量控制：无。通信波特率：9.6kb/s，数据位：8位，停止位：1位，奇偶效验：无，字符延迟时间：4ms，其他的参数都采用默认设置。注意：设定的参数要和通讯伙伴的相 同。

部分参数说明：

1．接口的选择

图10 接口设置

三种接口中：RS232C和RS422接口可以选择“断线检测”和“数据流量控制” 的功能， RS485/422可以设置“接收线路的初始化状态”。
2．字符桢的格式：支持10位和11位的字符桢格式，包括数据传输的波特率，数据位，停止位和奇偶校验位。
3．接收字符桢结束判断条件

图11 结束判断条件

On expiration of character delay time: 以固定的字符延迟时间为每帧数据的结束方式；
On receipt of end-of-text character: 以结束字符作为每帧数据的结束方式；
On receipt of fixed number of characters: 以固定的字符长度作为每帧数据的结束方式。

4．缓冲区处理方式

图12 缓冲区设置

Dynamic Message frame buffer：如果勾上，模块就可以缓冲多个不同长度的消息；
Prevent message frame buffer overwrite：如果勾上，防止接收到的新消息覆盖缓冲区中的消息桢，这可以防止丢失以前接收到的消息桢；
Delete receive buffer during CPU startup：如果勾上，当CPU的工作模式从STOP切换到RUN（CPU启动）时，模块的接收缓冲区自动清空。
更多关于串口接口模块的组态和参数设置，请参考手册《ET 200S 串行接口模块》*2.9章节的内容，手册链接：9260793

4.2 编程

4.2.1 PLC侧编程

1．程序调用：从库Libraries -> ET200s SI -> ET200S Serial Interface -> ET200s SI中调用功能块，调用发送 FB3（S_SEND）和接收 FB2（S_RCV），并为其分配背景数据块分别为DB30和DB20，将块参数LADDR设为硬件组态中1 SI模块的起始逻辑地址256。

图13 ET200S串口模块的逻辑地址

2．创建发送数据块DB1和接收数据块DB2

图14发送/接收数据块DB1/DB2

3．调用发送功能块
ET200S 1SI 的发送功能块FB3 S_SEND 的参数设置见下表2。

LADDR	硬件组态中串口模块的起始逻辑地址，本例中为256
DB_NO	发送数据块号，本例中为1（DB1）
DBB_NO	发送数据的起始地址，本例中为0（从DB1.DBB0开始）
LEN	发送数据的长度，本例中为10
REQ	发送数据触发位，上升沿触发，本例中为M0.0
R	取消通讯，本例中不用
COM_RST	如果为1 ，重新启动FB，本例中为M0.2
DONE	发送完成位，发送完成且没有错误时为TRUE，
ERROR	错误位，为TRUE说明有错误
STATUS	状态字，标识错误代码，察看ET200S串行接口模块手册获得相应的说明

6SE7033-2ES87-1FE0
6SE7033-7ES87-1FE0
6SE7016-1EA61
6SE7018-0EA61
6SE7021-0EA61
6SE7021-3EB61
6SE7021-8EB61
6SE7022-6EC61
6SE7023-4EC61
6SE7023-8ED61
6SE7024-7ED61
6SE7026-0ED61
6SE7027-2ED61
6SE7016-1TA61
6SE7018-0TA61
6SE7021-0TA61
6SE7021-3TB61
6SE7021-8TB61
6SE7022-6TC61
6SE7023-4TC61
6SE7023-8TD61
6SE7024-7TD61
6SE7026-0TD61
6SE7027-2TD61
6SE7031-0EE60
6SE7031-2EF60
6SE7031-5EF60
6SE7031-8EF60
6SE7032-1EG60
6SE7032-6EG60
6SE7033-2EG60
6SE7033-7EG60
6SE7031-0TE60
6SE7031-2TF60
6SE7031-5TF60
6SE7031-8TF60
6SE7032-1TG60
6SE7032-6TG60
 
6SE7033-2TG60
6SE7033-7TG60
6SE7018-0ES87-2DA1
6SE7021-6ES87-2DA1
6SE7023-2ES87-2DA1
6SE7028-0ES87-2DA1
6SE7031-6EB87-2DA1
6SE7032-7EB87-2DA1
6SE7025-3HS87-2DA1
6SE7032-1HB87-2DA1
6SE7018-0ES87-2DC0
6SE7021-6ES87-2DC0
6SE7023-2ES87-2DC0
6SE7028-0ES87-2DC0
6SE7031-6ES87-2DC0
6SE7032-7ES87-2DC0
6SE7025-3HS87-2DC0
6SE7032-1HS87-2DC0
6SE7021-0ES87-0FB1
6SE7021-8ES87-0FB1
6SE7023-4ES87-0FB1
6SE7027-2ES87-0FB1
6SE7031-2ES87-0FA1
6SE7031-8ES87-0FA1
6SE7033-2ES87-0FA1
6SE7016-1EA87-1FC0
6SE7021-0EB87-1FC0
6SE7021-8EB87-1FC0
6SE7022-6EC87-1FC0
6SE7023-4EC87-1FC0
6SE7024-7ED87-1FC0
6SE7027-2ED87-1FC0
6SE7031-0EE87-1FH0
6SE7031-5EF87-1FH0
6SE7031-8EF87-1FH0
6SE7032-6EG87-1FH0
6SE7016-2FB87-1FD0
6SE7021-5FB87-1FD0
6SE7022-2FC87-1FD0

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