產(chǎn)品詳情
S7-1200 西門子 6ES7321-1BL00-0AA0 詳細(xì)使用說明
I) 在安裝有WINCC的計(jì)算機(jī)上安裝CP5612通訊板卡.
II) 將所要連接的PLC的端口設(shè)置為PROFIBUS通訊協(xié)議，對(duì)于MPI/DP類型的端口尤其重要。
4.1 STEP 7硬件組態(tài)
使用STEP 7軟件組態(tài)PLC的硬件信息，將相應(yīng)的板卡在Hardware進(jìn)行硬件組態(tài)，選擇將要連接WINCC的對(duì)應(yīng)端口，如果其類型為MPI/DP，則需要將端口指定為PROFIBUS，如下圖4-1所示：
其中，Interface中的參數(shù)Networked(已連網(wǎng))必須設(shè)置為Yes。
圖4-1
點(diǎn)擊上圖所示的Properties…按鈕，如下圖所示：
圖4-2
設(shè)置PROFIBUS端口的地址為2。
點(diǎn)擊New按鈕，在Subnet下新建一個(gè)PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，在彈出的對(duì)話框中設(shè)置參數(shù)，如圖4-3所示。其中重要參數(shù)如下：
Highest PROFIBUS Address：
指整個(gè)PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)中的最高的站點(diǎn)地址，默認(rèn)為126，可作修改。
Transmission Rate：
PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)的通訊速率，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中所有站點(diǎn)的通訊波特率必須一致。
Profile：
具體的傳輸協(xié)議的設(shè)置，這里設(shè)置為DP。
圖4-3
4.2 設(shè)置Set PG/PC Interface
進(jìn)入Windows操作系統(tǒng)下的控制面板，雙擊Set PG/PC Interface圖標(biāo)，
在Access Point of the Application:的下拉列表中選擇S7ONLINE ( STEP7 )；在Interface Parameter Assignment :的列表中，點(diǎn)擊CP5611.PROFIBUS.1；
確認(rèn)后在Access Point of the Application:的下拉列表中顯示為：
S7ONLINE ( STEP7 ) à CP5611.PROFIBUS.1，如圖4-4所示。
圖4-4
設(shè)置CP卡的通訊參數(shù),點(diǎn)擊Properties…按鈕，彈出Properties-參數(shù)，如圖4-5所示。重要的參數(shù)說明如下。
Address:
CP卡的PROFIBUS地址
Transmission Rate:
PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率，必須和實(shí)際連接PLC的PROFIBUS端口的傳輸速率相同；
Highest Station Address:
PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)的最高站地址，必須和PLC的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置相同；
Profile:
設(shè)置具體通訊協(xié)議，這里使用DP。
圖4-5
診斷PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，點(diǎn)擊Diagnostic…按鈕，進(jìn)入診斷對(duì)話框。如下圖所示，Test按鈕點(diǎn)擊后，顯示OK表示CP卡工作正常。點(diǎn)擊Read按鈕后，將顯示所有接入PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備的站地址，如果只能讀到CP卡自己的站地址，此時(shí)，請(qǐng)查看PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)和硬件連接設(shè)置，只有成功讀取到CPU的站點(diǎn)地址，才能進(jìn)行以下的步驟設(shè)置，否則不可能建立通訊，如圖4-6所示。
圖4-6
4.3 添加驅(qū)動(dòng)程序和設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)
打開WINCC工程在Tag Management-->SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE->PROFIBUS
右鍵單擊PROFIBUS，在彈出菜單中點(diǎn)擊“系統(tǒng)參數(shù)”，如圖4-7所示。
圖4-7
彈出System Parameter- PROFIBUS對(duì)話框，選擇Unit標(biāo)簽，
設(shè)置Logic device name（邏輯設(shè)備名稱）：S7ONLINE，如圖4-8所示。
圖4-8
4.4 添加通道與連接設(shè)置
添加驅(qū)動(dòng)連接，設(shè)置參數(shù)。打開WINCC工程在Tag Management-->SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE->PROFIBUS，右鍵單擊PROFIBUS，在下拉菜單中，點(diǎn)擊“新建連接”，如圖4-9所示：
圖4-9
在握手圖標(biāo)后面輸入連接的名稱。
在連接名稱上右鍵點(diǎn)擊“連接參數(shù)”；
彈出Connection Parameter-PROFIBUS屬性對(duì)話框，填入?yún)?shù)，如圖4-10所示：
圖4-10
重要的參數(shù)如下所示：
Station Address：PROFIBUS端口地址，必須與圖4-2中地址相同；
Rack Number：CPU所處機(jī)架號(hào)，除特殊復(fù)雜使用的情況下，一般填入0；
Slot Number：CPU所處的槽號(hào)。
注意：
如果使用S7-300的PLC，那么該參數(shù)為2；
如果是S7-400的PLC，那么要根據(jù)STEP7項(xiàng)目中的Hardware軟件查看CPU插在第幾號(hào)槽內(nèi)，不能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和物理安裝位置來隨便填寫，可能的參數(shù)為2、3、4（主要是依據(jù)電源的大小來決定）否則通訊不能建立。
最后點(diǎn)擊確認(rèn)，則通訊參數(shù)的設(shè)置已完成。
使用WinCC工具中的通道診斷程序WinCC Channel Diagnosis即可測(cè)試通訊是否建立。注意：此時(shí)PLC必須處于運(yùn)行狀態(tài)，老版本的PLC必須處于RUN-P或者RUN狀態(tài)，WinCC必須激活運(yùn)行。
根據(jù)圖5-1所示的位置，打開通道診斷工具，檢測(cè)通訊是否成功建立。
圖5-1
圖5-2
如果在一個(gè)WinCC項(xiàng)目中同時(shí)使用多種驅(qū)動(dòng)進(jìn)行通訊，因?yàn)橥ㄓ嵔涌诤蛥?shù)不同，在“系統(tǒng)參數(shù)”中就不能將Logic device name（邏輯設(shè)備名稱）都設(shè)置為S7ONLINE。簡單的做法就是，可以將實(shí)際通訊板卡的名稱直接設(shè)置為Logic device name（邏輯設(shè)備名稱）。
6.1 TCP/IP連接
圖6-1為設(shè)置實(shí)際TCP/IP通訊網(wǎng)卡名稱的兩種常見格式。
一定不能選擇.Auto.1的網(wǎng)卡。
圖6-1
6.2 Industrial Ethernet連接
圖6-2為設(shè)置實(shí)際ISO通訊網(wǎng)卡名稱的兩種常見格式。
圖6-2
6.3 MPI連接
圖6-3
6.4 PROFIBUS連接
圖6-4
串口引腳定義及協(xié)議說明
串口通訊，又經(jīng)常被稱為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊或者PtP通訊，是工業(yè)設(shè)備中的一種非常通用的通訊方式，常用于獲取相對(duì)遠(yuǎn)程采集設(shè)備的數(shù)據(jù)。
串行通信，通常利用RS232C或者RS485電氣接口，實(shí)現(xiàn)ASCII碼或者M(jìn)odbus通訊；其特點(diǎn)是通信線路簡單，成本較低，用于解決不同廠商產(chǎn)品之間節(jié)點(diǎn)少、數(shù)據(jù)量小、通訊速率低、實(shí)時(shí)性要求不高的場(chǎng)合，如過程儀表、變頻器、連接掃描儀、條碼閱讀器等帶有串行通訊接口的設(shè)備，CP卡加載通訊協(xié)議后，還可以和支持Modbus協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)儀表通訊。
為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備相互通訊，通訊雙方的通訊接口和通訊協(xié)議要一致，最基本的串行通訊的數(shù)據(jù)幀格式和波特率也要匹配。
西門子串行通訊支持的數(shù)據(jù)幀格式：
- 起始位：1位；
- 數(shù)據(jù)位：7/8位；
- 校驗(yàn)位：1位奇/偶校驗(yàn)位，或者沒有校驗(yàn)位；
- 停止位：1/2位。
凡是符合這些格式的串行通信設(shè)備，理論上都可以相互通信。
支持的通訊接口
常用的串行數(shù)據(jù)接口有:RS232C 和 RS485/422。RS-232C、RS-422/485 標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)接口的電氣特性做出規(guī)定，而不涉及接插件、電纜或協(xié)議，在此基礎(chǔ)上用戶可以建立自己的高層通信協(xié)議。
注意： 接口和協(xié)議是兩個(gè)概念。
RS232C接口
RS-232C 是低速率的單端串行通訊，RS-232C 采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。
1.RS232C 通訊接口特點(diǎn)
- RS-232采取不平衡傳輸方式，其收、發(fā)端的數(shù)據(jù)信號(hào)是相對(duì)于信號(hào)地，抗共模干擾能力差；
- 近距離通訊，最大通信距離15m；
- 只能用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（即一對(duì)收/發(fā)設(shè)備）通訊。
2. RS232C 接口定義
RS232C并未定義連接器的物理特性，不同類型的連接器引腳定義也各不相同，其中9針和25針的引腳定義對(duì)照，如圖 1 所示。
圖1 RS232C 串口管腳定義
最為簡單且常用的是三線制接法，即Txd，Rxd和地線三根，如上圖中紅色（2，3）和紫色（5）三個(gè)針腳。
RS422/485 接口
RS-422/485 改進(jìn) RS-232 通信距離短、速率低的缺點(diǎn)。
1.RS422/485接口特點(diǎn)
- RS-422、RS-485與RS-232不一樣，數(shù)據(jù)信號(hào)采用差分傳輸方式，也稱作平衡傳輸；
- 平衡傳輸抗干擾能力更強(qiáng)，使傳輸距離更遠(yuǎn)，通訊距離最長1200米；
- 可以連接多個(gè)設(shè)備，RS422總線可支持10個(gè)節(jié)點(diǎn)（單機(jī)發(fā)送、多機(jī)接收的單向傳輸），RS485可支持32個(gè)節(jié)點(diǎn)（多點(diǎn)、雙向通訊能力）；
- 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟话悴捎媒K端匹配的總線型結(jié)構(gòu)，不支持星型或樹形；
- 傳輸距離超過50米，需要在兩端加終端電阻330歐姆（推薦用LIYCY電纜）；
2.RS422/485接口定義
RS422/485 的端口有9針、15針，CP340/341/440/441的接口是15針，如圖 2 所示。
圖2 RS422/485 串口管腳定義
常用支持協(xié)議
常用的協(xié)議類型
- ASCII 協(xié)議，又稱自由口
-
Modbus 協(xié)議
ASCII 協(xié)議
ASCII 協(xié)議通過通訊處理器和通訊伙伴之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接控制數(shù)據(jù)傳輸。
由于消息的結(jié)構(gòu)完全由用戶定義，用戶可以以 ASCII 協(xié)議為基礎(chǔ)開發(fā)自己的消息。在接收方只需要定義接收消息的結(jié)束方式，發(fā)送接收雙方協(xié)商一致。
ASCII 驅(qū)動(dòng)程序允許發(fā)送和接收任何結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)（所有可打印的 ASCII 碼表字符符以及從 00 到 FFH [帶有 8 個(gè)數(shù)據(jù)位字符幀] 的所有其它字符或從 00 到 7FH [帶有 7 個(gè)數(shù)據(jù)位字符幀]的所有其它字符）。
ASCII協(xié)議適用于與支持串行通信的智能儀表、條形碼閱讀器、掃描儀、打印機(jī)等設(shè)備進(jìn)行通訊。
MODBUS 協(xié)議
MODBUS RTU 通信協(xié)議是以主從的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)模鲃?dòng)方發(fā)送請(qǐng)求，被動(dòng)方響應(yīng)請(qǐng)求，應(yīng)答的方式。
在傳輸?shù)倪^程中主站是主動(dòng)方，即主站發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求報(bào)文到從站；從站是被動(dòng)方，即如果正常從站返回正常響應(yīng)報(bào)文，如果故障從站返回異常響應(yīng)報(bào)文，如圖 3 所示。
圖3 MODBUS 請(qǐng)求響應(yīng)報(bào)文格式
MODBUS 系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)交換需要通過功能代碼（Function Code）來控制的，具體分以下兩類。
有些功能碼是對(duì)位操作的，通信的用戶數(shù)據(jù)是以位為單位的：
- FC01讀輸出位的狀態(tài)；
- FC02讀輸入位的狀態(tài)；
- FC05寫單個(gè)輸出位；
- FC15寫多個(gè)輸出位。
有些功能碼是對(duì)16位寄存器操作的，通信的用戶數(shù)據(jù)是以字為單位的：
- FC03讀輸出寄存器；
- FC04讀輸入寄存器；
- FC06寫單個(gè)輸出寄存器；
- FC16寫多個(gè)輸出寄存器。
這些功能碼是對(duì)四個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)位輸入、位輸出、寄存器輸入、寄存器輸出進(jìn)行訪問的，如圖 4 所示。
圖4 訪問的數(shù)據(jù)區(qū)
Modbus地址由起始的數(shù)據(jù)類型代號(hào)和地址偏移量組成。功能碼決定對(duì)Modbus地址進(jìn)行操作類型，其可根據(jù)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型和個(gè)數(shù)來決定，如圖 5 所示。
圖5 MODBUS 地址對(duì)應(yīng)關(guān)系
注意：在傳輸消息楨中，用戶使用的地址是0為基準(zhǔn)，而對(duì)應(yīng)的Modbus地址是1為基準(zhǔn)，如FC16功能碼時(shí)以16進(jìn)制的0000為起始地址，對(duì)應(yīng)的寄存器是從40001開始。
MODBUS RTU 傳輸模式：消息楨中的每個(gè)8位分成2個(gè)4位16進(jìn)制的字符。
每個(gè)字符幀格式（11位），如圖 6 所示。
圖6 字符幀格式
注意：如果無奇偶校驗(yàn)位，停止位是2位。
消息幀格式，如圖 7 所示。
S7-1200 西門子 6ES7321-1BL00-0AA0
