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西门子授权总代理|交换机代理

发布日期 :2023-07-19 17:06发布IP:114.95.101.251编号:11795696
品牌:
西门子
型号:
模块
产地:
德国
分 类
工控系统及装备
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详细介绍

一、 组网概述


本文以 ZKA-4488-RS485 为例介绍西门子PLC与深圳市综科智控科技开发有限公司的IO设备进行Modbus通讯的步骤设置。ZKA-4488-RS485 是 8 路数字量输入(DI),8 路数字量输出(DO),4 路模拟量输入(AI,0/4-20mA),4 路模拟量输出设备(AO,0/4-20mA),485 通信总线。


S7-300CPU面板说明

例如:6ES7 315-2AG10-0AB0是西门子进口的CPU315订货号,详细说明如下:

6ES----自动化系统系列

7------7:S7系列,5:S5系列

3------2:200系列,3:300系列,4:400系列

1------0:电源 1:CPU,2:DI/DO,3:AI/AO,4:通讯模块,5:功能模块

5------1:输入,2:输出,3:输入输出(对于数字量),5:输入输出(对于模拟量)

2AG ----输入/输出电压等级,尺寸,类型等查看相关文档

10-----版本,如果后一位数字不同,基本上可以通用

0------产地,0表示进口,8的话表示是国产的

2、S7-300 CPU工作模式

RUN-P:可编程运行模式。在此模式下,CPU不仅可以执行用户程序,在运行的同时,还可以通过编程设备(如装有STEP 7的PG、装有STEP 7的计算机等)读出、修改、监控用户程序。【老式CPU有这种模式】

RUN:运行模式。在此模式下,CPU执行用户程序,还可以通过编程设备读出、监控用户程序,但不能修改用户程序。【新式CPU没有RUN-P这种模式,RUN模式包含老式CPU RUN+RUN-P的功能】

STOP:停机模式。在此模式下,CPU不执行用户程序,但可以通过编程设备(如装有STEP 7的PG、装有STEP 7的计算机等)从CPU中读出或修改用户程序。在此位置可以拔出钥匙。

MRES:存储器复位模式。该位置不能保持,当开关在此位置释放时将自动返回到STOP位置。将钥匙从STOP模式切换到MRES模式时,可复位存储器,使CPU回到初始状态。

       存储器一旦被复位,工作存储器、RAM装载存储器内的用户程序、数据区、地址区、定时器、计数器和数据块等将全部清除(包括有保持功能的元件),同时还会检测PLC硬件、初始化硬件和系统程序参数、系统参数,并将CPU或模块参数设置为默认值,但保留对MPI的设置。如果CPU配置有微存储卡(MMC),CPU 在复位完成后,自动将存储卡内的用户程序和系统参数装入工作存储器。MRES模式只有在程序错误、硬件参数错误、存储卡未插入等情况下才需要使用。当STOP指示灯以0.5HZ的频率闪烁时,表示需要复位。

       复位操作步骤:将模式开关从STOP位置转换到MRES,STOP指示灯灭1S→亮1S→灭1S→常亮,释放开关使其回到STOP位置,然后再转换到MRES位置,STOP指示灯以2HZ的频率闪烁(表示正在对CPU复位)3S→常亮(表示已完成复位),此时可释放开关使其回到STOP位置,并完成复位操作。

 S7-300状态指示灯

SF(红色):

系统出错/故障指示灯。CPU硬件或软件错误时亮。

DC5V(绿色):

+5V电源指示灯。CPU和S7-300总线的5V电源正常时亮。

FRCE(黄色):

强制作业有效指示灯。至少有一个I/O被强制状态时亮。

RUN(绿色):

运行状态指示灯。CPU处于“RUN”状态时亮;

LED在“Startup”状态以2Hz频率闪烁;

在“HOLD”状态以0.5Hz频率闪烁。

STOP(黄色):

停止状态指示灯。CPU处于“STOP”或“HOLD”或“Startup”状态时亮;在存储器复位时LED以0.5Hz频率闪烁;在存储器置位时LED以2Hz频率闪烁。

BUS Fault(BF)(红色):

总线出错指示灯(只适用于带有DP接口的CPU)。出错时亮。



以 ZKA-4488-RS485 出厂默认通讯参数如下:


站号:01


波特率:115200(注意:客户需要参照综科智控公司的配置指导文档,将ZKA-4488-RS485模块的波特率修改为9600才能适用本例中的介绍)


数据格式:8,N,1


 


二、 S7-1200 Modbus RTU通信

1 S7-1200 Modbus RTU 通信简介


Modbus 是公开通信协议,详细的协议和规范,请访问 Modbus 组织的网站://www.modbus.org/


Modbus具有两种串行传输模式:分别为ASCII和RTU。Modbus是一种单主站的主从通信模式,Modbus网络上只能有一个主站存在,主站在Modbus网络上没有地址,每个从站必须有唯一的地址,从站的地址范围为0 - 247,其中0为广播地址,从站的实际地址范围为1 - 247。


Modbus RTU通信以主从的方式进行数据传输,在传输的过程中Modbus RTU主站是主动方,即主站发送数据请求报文到从站,Modbus RTU从站返回响应报文。




注意:

1. 使用通信模块CM 1241 RS232作为Modbus RTU主站时,只能与一个从站通讯。

2. 使用通信模块CM 1241 RS485作为Modbus RTU主站时,则允许建立多与 32 个从站的通讯。

3. 使用通信板CB 1241 RS485时,CPU 固件必须为 V2.0 或更高版本,且使用软件必须为STEP 7 Basic V11 或STEP 7 Professional V11 以上更高版本。


PLC密码设置方法截图

设置PLC密码保护

当我们写好程序下载到PLC之后就希望PLC能正常稳定的运行。为了防止人为出现的故障,要对PLC设置使用权限,来保护PLC程序不会被更改或程序被删除。如何设置这个口令来保护PLC呢??

1. 打开硬件组态界面

打开STEP7 单击目录中的SIMATIC 300 station,双击右窗口的Hardware 图标,从而入硬件组态界面。

2.双击CPU模块

3.选择protection 选项卡

选项卡中有三个保护级别,它们具体功能如下:

保护级别(Protection level)

1. No protection(无保护)

2. Write-protection(写保护:程序可读不可写)

3. Write-/read protecti(读写保护:即不可读也不可写)

4. 选择级别三(读写保护),并输入密码并保存.

设置好读写口令保护之后,当我们要改写程序或读程序时,就会弹出输入口令模框,提示您输入口令,只有输入的口令正确才可以正常读写。




2 Modbus RTU 主站指令库 


随着 TIA PORATL 软件和 S7-1200 CPU 固件的不断更新,S7-1200 Modbus RTU 指令也出现了不同的版本。 用户需要根据使用的软件和硬件,正确选择使用符合要求的 S7-1200 Modbus RTU 指令来实现 Modbus RTU 通信。


软件,硬件要求和指令版本说明如下。


TIA PORTAL 中的 S7-1200 Modbus RTU 指令

TIA PORTAL 软件中提供了2个版本的 Modbus RTU指令。如下图 1 所示:


· 早期版本的 Modbus RTU 指令(图1. 中 MODBUS (V2.2))仅可通过 CM1241 通信模块或 CB1241 通信板进行 Modbus RTU 通信。


· 新版本的 Modbus RTU 指令(图1. 中 MODBUS(RTU) V3.0)扩展了 Modbus RTU 的功能,该指令除了支持 CM1241 通信模块、CB1241 通信板,还支持 PROFINET 或 PROFIBUS 分布式 I/O 机架上的 PTP 通信模块实现 Modbus RTU 通信。


注意:新版本 Modbus RTU 指令的使用限制条件

新版本 Modbus RTU 指令通过CM1241通信模块或CB1241通信板进行Modbus RTU通信时,需要满足如下条件:

a. S7-1200 CPU 的固件版本不能低于V4.1;

b. CM1241通信模块 V2.1 以上或 CB1241。



图1. 两个版本 Modbus RTU 指令  


3 Modbus RTU 主站功能编程 


Modbus RTU V1 - V2 版本指令介绍(S7-1200 作为Modbus RTU 主站)

S7-1200 支持Modbus RTU通信模式的模块可作为Modbus RTU主站。以下以 CPU1215C DC/DC/DC和CM1241 RS485 模块为例,介绍S7-1200 Modbus RTU 主站通信组态及编程步骤。


硬件和软件需求及所完成的通信任务:


硬件:

① CPU1215C DC/DC/DC (订货号: 6ES7 215-1AG31-0XB0)

② CM1241 RS485 (订货号:6ES7 241-1CH30-0XB0)

③ PS 307电源(订货号:6ES7307-1KA02-0AA0)

④ ZKA-4488-RS485(综科智控品牌) 

⑤ TP以太网电缆


软件:

① STEP 7 Professional V11 SP2 UPD4+HSP


所完成的通信任务:

将ZKA-4488-RS485从站中Modbus地址从30001开始的5个字中的数据,分别读取到Modbus RTU主站CPU1215C 中地址从DB1.DBW0开始的5 个字中。


1.组态Modbus RTU 通信模块


在硬件目录里找到“通信模块”→“点到点”→“CM1241(RS485)”,双击或拖拽此模块至CPU左侧即可,如下图1所示:


图1 组态通信模块


接下来,在“设备视图”中用鼠标选中CM1241(RS485)模块,在“属性”→“端口组态”中配置此模块硬件接口参数。如下图2所示:


以下以传输率=9.6Kbps,奇偶校验=无奇偶校验,数据位=8位字符,停止位=1,其它保持默认设置为例。注意:请把ZKA-4488-RS485模块的波特率改成和此处一致的参数。




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