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詳細(xì)介紹
那里有賣西門(mén)子EMAR04模塊
6ES7288-3AR04-0AA0
SIMATIC S7-200 SMART， 模擬輸入 SM AR04 RTD， RTD溫度傳感器模塊 4個(gè)模擬輸入
說(shuō)明
S7-300 CPU 的六個(gè)性能等級(jí)
現(xiàn)有性能范圍極寬的分級(jí) CPU 系列，可用于組態(tài)控制器。
產(chǎn)品范圍包括 7 種標(biāo)準(zhǔn)的 CPU、
7 種緊湊式 CPU、5 種故障防護(hù)型 CPU 以及 3 種工藝 CPU。
現(xiàn)有 CPU 的寬度僅 40mm
SIMATICS7-300 是我們?nèi)勺詣?dòng)化設(shè)計(jì)的一部分，是銷量大的控制器。
應(yīng)用范圍
在*個(gè)實(shí)例中，SIMATIC S7-300 用于制造工藝中的創(chuàng)新性系統(tǒng)解決方案，特別是用于汽車工業(yè)，一般機(jī)械工程，特別是特殊機(jī)械制造和機(jī)器的連續(xù)生產(chǎn) (OEM)，以及塑料加工、包裝行業(yè)、食品和飲料工業(yè)和加工工程
作為一種多用的自動(dòng)化系統(tǒng)，S7-300 是那些需要靈活的設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)集中和本地組態(tài)的應(yīng)用的理想解決方案。
對(duì)于由于環(huán)境條件限制需要特殊的堅(jiān)固性的應(yīng)用，我們可以提供SIPLUS 設(shè)備。
特別是在后期加工工藝上，S7-300 可以用于以下行業(yè)：
汽車工業(yè)
通用機(jī)械工程
特殊機(jī)器制造
系列機(jī)械工程，OEM
塑料加工
包裝行業(yè)
食品和飲料工業(yè)
加工工程
快速計(jì)數(shù)/fairs，可以直接訪問(wèn)硬件計(jì)數(shù)器
簡(jiǎn)單定位，直接控制 MICROMASTER 頻率靜態(tài)變頻器
帶有集成功能塊的 PID-Regulation
優(yōu)點(diǎn)
由于具有高處理速度，CPU 可以實(shí)現(xiàn)非常短的機(jī)器循環(huán)時(shí)間。
S7-300 系列 CPU 可以為各種應(yīng)用提供合適的解決方案，客戶只需為特定任務(wù)實(shí)際需要的性能付款
S7-300 建立在模塊式的組態(tài)上，無(wú)需 I/O 模塊的插槽規(guī)則
現(xiàn)有豐富的模塊可用于集中組態(tài)和搭配 ET 200M 實(shí)現(xiàn)分布式組態(tài)。
集成的 PROFINET 接口可以實(shí)現(xiàn)控制器的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)化，與其它運(yùn)行管理等級(jí)方便的進(jìn)行數(shù)據(jù)交換
模塊寬度窄，可以實(shí)現(xiàn)緊湊式的模塊設(shè)計(jì)或者小型控制柜。
能夠把強(qiáng)大的 CPU 與工業(yè)以太網(wǎng)/PROFINET 接口、集成的工藝功能或故障防護(hù)設(shè)計(jì)集成在一起，從而避免附加投資。
設(shè)計(jì)和功能
桌面 CPU 創(chuàng)新
設(shè)計(jì)
S7-300 可以實(shí)現(xiàn)空間節(jié)省和模塊式組態(tài)。除了模塊，只需要一條 DIN 安裝軌用于固定模塊并把它們旋轉(zhuǎn)到位。
這樣就實(shí)現(xiàn)了堅(jiān)固而且具有 EMC 兼容性的設(shè)計(jì)。
隨用隨建式的背板總線可以通過(guò)簡(jiǎn)單的插入附加的模塊和總線連接器進(jìn)行擴(kuò)展。S7-300 系列豐富的產(chǎn)品既可以用于集中擴(kuò)展，也可用于構(gòu)建帶有 ET 200M 的分布式結(jié)構(gòu)；因此實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)高效的備件控制。
擴(kuò)展選件
如果自動(dòng)化任務(wù)需要超過(guò) 8 個(gè)模塊，S7-300 的中央控制器 (CC) 可以使用擴(kuò)展裝置 (EU) 擴(kuò)展。中心架上多可以有 32 個(gè)模塊，每個(gè)擴(kuò)展裝置上多 8 個(gè)。接口模塊 (IM) 可以同時(shí)處理各個(gè)機(jī)架之間的通訊。如果工廠覆蓋范圍很寬，CC/EU 還可以相互間隔較長(zhǎng)距離安裝（長(zhǎng) 10m）。
在單層結(jié)構(gòu)中，這可以實(shí)現(xiàn) 256 個(gè) I/O 的大組態(tài)，在多層結(jié)構(gòu)中多可以達(dá)到 1024 個(gè) I/O。在帶有 PROFIBUS DP 的分布式組態(tài)中，可以有 65536 個(gè) I/O 連接（多 125 個(gè)站點(diǎn)，如通過(guò) IM153 連接的 ET200M）。插槽可自由編址，因此無(wú)需插槽規(guī)則。
S7-300 模塊種類豐富，還可以用在分布式自動(dòng)化解決方案中。
與 S7-300 具有相同結(jié)構(gòu)的 ET 200M I/O 系統(tǒng)通過(guò)接口模塊不僅可以連接到 PROFIBUS 上還可以連接到 PROFINET 上。
西門(mén)子MM4系列變頻器都集成了串行接口，支持USS通信協(xié)議，通過(guò)USS協(xié)議可以對(duì)變頻器進(jìn)行控制和讀寫(xiě)變頻器參數(shù)。使用S7-300PLC有以下兩種通訊方案：
1. 按照USS協(xié)議要求編寫(xiě)通訊報(bào)文，計(jì)算BCC校驗(yàn)，適用于從站數(shù)量比較少，較簡(jiǎn)單的應(yīng)用；
2. 采用DriveES SIMATIC軟件提供的S7-300庫(kù)程序，自動(dòng)生成從站輪詢表程序，適用于從站數(shù)量比較多，較復(fù)雜的應(yīng)用。
本文主要介紹通過(guò)*種方案實(shí)現(xiàn)CPU314-2PtP與MM440的USS通訊。使用S7-300編寫(xiě)USS通訊程序分為以下幾個(gè)步驟：
1. 依據(jù)USS協(xié)議編寫(xiě)報(bào)文；
2. 使用S7-300提供的串口數(shù)據(jù)發(fā)送程序發(fā)送USS報(bào)文；
3. 使用S7-300提供的串口數(shù)據(jù)接收程序接收USS報(bào)文；
4. 依據(jù)USS協(xié)議分析接收到的報(bào)文。
本文根據(jù)這4個(gè)步驟編寫(xiě)了如下內(nèi)容：第1節(jié)簡(jiǎn)單介紹USS協(xié)議內(nèi)容，了解USS協(xié)議報(bào)文格式；第2節(jié)根據(jù)USS協(xié)議列舉了4條報(bào)文；第3節(jié)介紹PLC和變頻器USS通訊的硬件組態(tài)；第4節(jié)介紹通過(guò)調(diào)用PLC中的發(fā)送和接收功能塊實(shí)現(xiàn)USS協(xié)議報(bào)文的發(fā)送和接收。
1 USS協(xié)議介紹
USS協(xié)議是西門(mén)子專為驅(qū)動(dòng)裝置開(kāi)發(fā)的通信協(xié)議。USS的工作機(jī)制是，通信是由主站發(fā)起，USS主站不斷循環(huán)輪詢各個(gè)從站，從站根據(jù)收到的指令，決定是否響應(yīng)主站。從站不會(huì)主動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)。從站在以下條件滿足時(shí)應(yīng)答主站：接收到主站報(bào)文沒(méi)有錯(cuò)誤，并且本從站在接收到主站的報(bào)文中被尋址，上述條件不滿足或者主站發(fā)出的是廣播報(bào)文，從站不會(huì)做任何響應(yīng)。USS的字符傳輸格式為11位，其中1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、1偶校驗(yàn)、1位停止位。如下表所示：
| 起始位 | 數(shù)據(jù)位 | 校驗(yàn)位 | 停止位 | |||||||
| 1 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 偶X1 | 1 |
| LSB | MSB | |||||||||
USS字符幀結(jié)構(gòu)
USS協(xié)議的報(bào)文由一連串的字符組成，協(xié)議中定義了它們的功能，如下表所示：
| STX | LGE | ADR | 有效據(jù)區(qū) | BCC | ||||
| 1 | 2 | 3 | … | n | ||||
USS報(bào)文結(jié)構(gòu)
? STX：長(zhǎng)度1個(gè)字節(jié)，總是為02（Hex），表示一條信息的開(kāi)始；
? LGE：長(zhǎng)度1個(gè)字節(jié)，表明在LGE后字節(jié)的數(shù)量，上表中黃色區(qū)域長(zhǎng)度；
? ADR：長(zhǎng)度1個(gè)字節(jié)，表明從站地址；
? BCC：長(zhǎng)度1個(gè)字節(jié)，異或校驗(yàn)和，USS報(bào)文中BCC前面所有字節(jié)異或運(yùn)算的結(jié)果；
? 有效數(shù)據(jù)區(qū)：由PKW區(qū)和PZD區(qū)組成，如下表所示。
| PKW區(qū) | PZD區(qū) | ||||||||
| PKE | IND | PWE1 | PWE2 | … | PWEm | PZD1 | PZD2 | PZD1 | PZDn |
USS有效數(shù)據(jù)區(qū)
PKW區(qū)用于主站讀寫(xiě)從站變頻器參數(shù)：
? PKE：長(zhǎng)度一個(gè)字,結(jié)構(gòu)如下表，任務(wù)或應(yīng)答ID請(qǐng)參考《MM440使用大全》第13章。
Bit15- Bit 12 Bit 11 Bit 10-Bit 0
| Bit15- Bit 12 | Bit 11 | Bit 10-Bit 0 |
| 任務(wù)或應(yīng)答ID | 0 | 基本參數(shù)號(hào)PNU |
PKW結(jié)構(gòu)那里有賣西門(mén)子EMAR04模塊
變頻器參數(shù)號(hào)<2000時(shí)，基本參數(shù)號(hào)PNU=變頻器參數(shù)號(hào)，例如P700的基本參數(shù)號(hào)PNU=2BC（Hex）（700（Dec）=2BC（Hex））。
變頻器參數(shù)號(hào)>=2000時(shí)，基本參數(shù)號(hào)PNU=變頻器參數(shù)號(hào)-2000（Dec），例如P2155的基本參數(shù)號(hào)PNU=9B（Hex）（2155-2000=155（Dec）=9B（Hex））。
? IND：長(zhǎng)度一個(gè)字，結(jié)構(gòu)如下表。
| Bit15- Bit 12 | Bit 11- Bit 8 | Bit 7 - Bit 0 |
| PNU擴(kuò)展 | 0（Hex） | 參數(shù)下標(biāo) |
IND結(jié)構(gòu)
變頻器參數(shù)號(hào)<2000時(shí)，PNU擴(kuò)展=0（Hex）。
變頻器參數(shù)號(hào)>=2000時(shí)，PNU擴(kuò)展=8（Hex）。
參數(shù)下標(biāo)，例如P2155[2]中括號(hào)中的2表示參數(shù)下標(biāo)為2。
? PWE：讀取或?qū)懭雲(yún)?shù)的數(shù)值
PZD區(qū)用于主站與從站交換過(guò)程值數(shù)據(jù)：
? PZD1： 主站?從站 控制字
主站?從站 狀態(tài)字
? PZD2： 主站?從站 速度設(shè)定值
主站?從站 速度反饋值
? PZDn： MM430/440支持多8個(gè)PZD，MM420支持多4個(gè)PZD
根據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型和驅(qū)動(dòng)裝置的不同，PKW和PZD區(qū)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度不是固定的，可以通過(guò)P2012、P2013 設(shè)置。本例采用4PKW，2PZD報(bào)文格式。
2 USS協(xié)議報(bào)文定義
本文通過(guò)發(fā)送4個(gè)不同功能的報(bào)文來(lái)演示自定義USS報(bào)文的方法，USS協(xié)議詳細(xì)說(shuō)明請(qǐng)參照《MM440使用大全》第13章。
例1．把參數(shù)P2155[2]的數(shù)值修改為40.00Hz
| 字節(jié)數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
| 發(fā)送報(bào)文 | 2 | 0E | 1 | 30 | 9B | 80 | 2 | 42 | 20 | 0 | 0 | 4 | 7E | 0 | 0 | 3C |
| 應(yīng)答報(bào)文 | 2 | 0E | 1 | 20 | 9B | 80 | 2 | 42 | 20 | 0 | 0 | FB | 31 | 0 | 0 | 9C |
報(bào)文解釋：
| STX | Byte1 | 起始字符 |
| LGE | Byte2 | 報(bào)文長(zhǎng)度（字節(jié)3到字節(jié)16共14個(gè)字節(jié)） |
| ADR | Byte3 | 從站地址 |
| PKW | Byte4-5 | PKE內(nèi)容： |
| Bit15- Bit 12（任務(wù)ID） =3（Hex），修改參數(shù)數(shù)值雙字 | ||
| Bit15- Bit 12（應(yīng)答ID） =2（Hex），傳送參數(shù)數(shù)值雙字 | ||
| Bit10- Bit 0（基本參數(shù)號(hào)PUN）=2155-2000（Dec）=9B（Hex） | ||
| Byte6-7 | IND內(nèi)容： | |
| Bit15- Bit 12（PNU擴(kuò)展） =8（Hex），參數(shù)號(hào)大于2000 | ||
| Bit7- Bit 0（參數(shù)下標(biāo)）=2（Hex），P2155[2] | ||
| Byte8-11 | 參數(shù)值，42 20 00 00（Hex）=40.0（浮點(diǎn)數(shù)） | |
| PZD | Byte12-13 | PZD1 |
| Byte14-15 | PZD2 | |
| BCC | Byte16 | 異或校驗(yàn)和 |
注：黃色標(biāo)記表示應(yīng)答報(bào)文中的內(nèi)容
例2．讀取參數(shù)P0700[0]的數(shù)值
| 字節(jié)數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
| 發(fā)送報(bào)文 | 2 | 0E | 1 | 12 | BC | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 4 | 7E | 0 | 0 | D9 |
| 應(yīng)答報(bào)文 | 2 | 0E | 1 | 12 | BC | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | FB | 31 | 0 | 0 | 6C |
報(bào)文解釋：
| STX | Byte1 | 起始字符 |
| LGE | Byte2 | 報(bào)文長(zhǎng)度（字節(jié)3到字節(jié)16共14個(gè)字節(jié)） |
| ADR | Byte3 | 從站地址 |
| PKW | Byte4-5 | PKE內(nèi)容： |
| Bit15- Bit 12（任務(wù)ID） =1（Hex），讀取參數(shù)數(shù)值 | ||
| Bit15- Bit 12（應(yīng)答ID） =1（Hex），傳送參數(shù)數(shù)值單字 | ||
| Bit10- Bit 0（基本參數(shù)號(hào)PUN）=700（Dec）=2BC（Hex） | ||
| Byte6-7 | IND內(nèi)容： | |
| Bit15- Bit 12（PNU擴(kuò)展） =0（Hex），參數(shù)號(hào)小于2000 | ||
| Bit7- Bit 0（參數(shù)下標(biāo)）=0（Hex），P700[0] | ||
| Byte8-11 | 參數(shù)值，5（Hex）=5（Dec） | |
| PZD | Byte12-13 | PZD1 |
| Byte14-15 | PZD2 | |
| BCC | Byte16 | 異或校驗(yàn)和 |
注：黃色標(biāo)記表示應(yīng)答報(bào)文中的內(nèi)容
例3．不需要讀寫(xiě)參數(shù)只發(fā)送停止變頻器報(bào)文
| 字節(jié)數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
| 發(fā)送報(bào)文 | 2 | 0E | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 4 | 7E | 0 | 0 | 77 |
| 應(yīng)答報(bào)文 | 2 | 0E | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | FB | 31 | 0 | 0 | C7 |
例4．不需要讀寫(xiě)參數(shù)只送啟動(dòng)變頻器、設(shè)定頻率50Hz報(bào)文
| 字節(jié)數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
| 發(fā)送報(bào)文 | 2 | 0E | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 4 | 7F | 40 | 0 | 36 |
| 應(yīng)答報(bào)文 | 2 | 0E | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | FF | 34 | 3F | FF | 6 |
例3、4報(bào)文比較簡(jiǎn)單只需要定義PZD中的內(nèi)容，PKW區(qū)內(nèi)容可以設(shè)置為0。
請(qǐng)注意：如果按照以上4個(gè)例子發(fā)送報(bào)文可能會(huì)收到與例子中不一樣的應(yīng)答報(bào)文，這并不代表報(bào)文存在問(wèn)題，可能由于變頻器狀態(tài)不同或參數(shù)設(shè)置不同造成。例子報(bào)文中已經(jīng)計(jì)算了BCC校驗(yàn)的值，如果使用其他的報(bào)文需要自己計(jì)算BCC校驗(yàn)。
3 硬件組態(tài)
MM4系列變頻器提供的串行接口為RS485接口，S7-300 PLC有3種通訊模塊支持RS485接口：
1. 采用帶有集成RS485接口的CPU例如CPU31X-2PtP；
2. RS485接口的CP340通訊模塊；
3. RS485接口的CP341通訊模塊；
以上三種模塊都可以通過(guò)下表中的接線方式與MM4變頻器連接，本文中采用1臺(tái)CPU314-2PtP與1臺(tái)MM440通訊。
| 信號(hào) | CPU314-2PtP | MM430/MM440 | MM420 |
| RS485接口針腳 | 端子 | 端子 | |
| P+ | 11 | 29 | 14 |
| N- | 4 | 30 | 15 |
S7-300 RS485接口與MM440 USS接線
3.1 PLC硬件組態(tài)
1) 首先打開(kāi)STEP7新建項(xiàng)目并插入CPU314-2PtP。
2) 雙擊CPU314-2PtP的X2端口PtP，打開(kāi)PTP屬性對(duì)話框General欄，Protocol復(fù)選框中選擇“ASCII”協(xié)議。
3) Addresses欄中記錄起始地址“1023”，在后面的編程中使用。
4) Transfer欄中設(shè)置通訊速率“9600bps”，報(bào)文格式：“8”位數(shù)據(jù)位，“1”位停止位，“Even”偶校驗(yàn)，數(shù)據(jù)流控制選擇“None”。
5) End Delimiter欄中設(shè)置接收?qǐng)?bào)文結(jié)束方式“After character delay time elapses”利用兩個(gè)報(bào)文的間隔時(shí)間來(lái)判斷報(bào)文是否結(jié)束，并設(shè)置字符延時(shí)時(shí)間“4ms”（該時(shí)間可使用默認(rèn)設(shè)置，默認(rèn)設(shè)置時(shí)間隨通訊速率不同時(shí)間也不同）。
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