西門子PLC模塊6ES7521-1FH00-0AA0

RS-485網(wǎng)絡(luò)的硬件組成

在S7-200系統(tǒng)中，無(wú)論是組成PPI、MPI還是RPOFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)，用到的主要部件都是一樣的：

PROFIBUS電纜：電纜型號(hào)有多種，其中基本的是PROFIBUS FC（FastConnect快速連接）Standard電纜（訂貨號(hào)6XV1 830-0EH10）

PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)連接器：網(wǎng)絡(luò)連接器也有多種形式，如出線角度不同等等

連接網(wǎng)絡(luò)連接器

A. 電纜和剝線器。使用FC技術(shù)不用剝出裸露的銅線。

圖1. 剝好一端的PROFIBUS電纜與快速剝線器（FCS，訂貨號(hào)6GK1905-6AA00）。

B. 打開PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)連接器。首先打開電纜張力釋放壓塊，然后掀開芯線鎖。

圖2. 打開的PROFIBUS連接器

C.去除PROFIBUS電纜芯線外的保護(hù)層，將芯線按照相應(yīng)的顏色標(biāo)記插入芯線鎖，再把鎖塊用力壓下，使內(nèi)部導(dǎo)體接觸。應(yīng)注意使電纜剝出的屏蔽層與屏蔽連接壓片接觸。

圖3. 插入電纜

 由于通信頻率比較高，因此通信電纜采用雙端接地。電纜兩頭都要連接屏蔽層。

D. 復(fù)位電纜壓塊，擰緊螺絲，消除外部拉力對(duì)內(nèi)部連接的影響。

網(wǎng)絡(luò)連接器

網(wǎng)絡(luò)連接器主要分為兩種類型：帶和不帶編程口的。不帶編程口的插頭用于一般聯(lián)網(wǎng)，帶編程口的插頭可以在聯(lián)網(wǎng)的同時(shí)仍然提供一個(gè)編程連接端口，用于編程或者連接HMI等。

圖4. 左側(cè)為不帶編程口的網(wǎng)絡(luò)連接器（訂貨號(hào)：6ES7 972-0BA52-0XA0）
右側(cè)的是帶編程口的網(wǎng)絡(luò)連接器（訂貨號(hào)：6ES7 972-0BB52-0XA0）

線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

通過(guò)PROFIBUS電纜連接網(wǎng)絡(luò)插頭，構(gòu)成總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

圖5. 總線型網(wǎng)絡(luò)連接

在上圖中，網(wǎng)絡(luò)連接器A、B、C分別插到三個(gè)通信站點(diǎn)的通信口上；電纜a把插頭A和B連接起來(lái)，電纜b連接插頭B和C。線型結(jié)構(gòu)可以照此擴(kuò)展。

注意圓圈內(nèi)的“終端電阻"開關(guān)設(shè)置。網(wǎng)絡(luò)終端的插頭，其終端電阻開關(guān)必須放在“ON"的位置；中間站點(diǎn)的插頭其終端電阻開關(guān)應(yīng)放在“OFF"位置。

終端電阻和偏置電阻

一個(gè)正規(guī)的RS-485網(wǎng)絡(luò)使用終端電阻和偏置電阻。在網(wǎng)絡(luò)連接線非常短、臨時(shí)或?qū)嶒?yàn)室測(cè)試時(shí)也可以不使用終端和偏置電阻。

終端電阻：在線型網(wǎng)絡(luò)兩端（相距遠(yuǎn)的兩個(gè)通信端口上），并聯(lián)在一對(duì)通信線上的電阻。根據(jù)傳輸線理論，終端電阻可以吸收網(wǎng)絡(luò)上的反射波，有效地增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度。兩個(gè)終端電阻并聯(lián)后的值應(yīng)當(dāng)基本等于傳輸線在通信頻率上的特性阻抗

偏置電阻：偏置電阻用于在電氣情況復(fù)雜時(shí)確保A、B信號(hào)的相對(duì)關(guān)系，保證“0"、“1"信號(hào)的可靠性

 西門子的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)連接器已經(jīng)內(nèi)置了終端和偏置電阻，通過(guò)一個(gè)開關(guān)方便地接通或斷開。終端和偏置電阻的值*符合西門子通信端口和PROFIBUS電纜的要求。

 合上網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)插頭的終端電阻開關(guān)，可以非常方便地切斷插頭后面的部分網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)傳輸。

 與其他設(shè)備通信時(shí)（采用PROFIBUS電纜），對(duì)方的通信端口可能不是D-SUB9針型的，或者引腳定義*不同。如西門子的MM4x0變頻器，RS-485通信口采用端子接線形式，這種情況下需要另外連接終端電阻，西門子可以提供一個(gè)比較規(guī)整的外接電阻。對(duì)于其他設(shè)備，可以參照《S7-200系統(tǒng)手冊(cè)》上的技術(shù)數(shù)據(jù)制作。

 西門子網(wǎng)絡(luò)插頭中的終端電阻、偏置電阻的大小與西門子PROFIBUS電纜的特性阻抗相匹配，強(qiáng)烈建議用戶配套使用西門子的PROFIBUS電纜和網(wǎng)絡(luò)插頭

西門子PLC模塊6ES7521-1FH00-0AA0

SIMATICTDC PLC控制系統(tǒng)使用STEP 7、工程工具CFC和*以及D7-SYS模塊庫(kù)可自由配置。它包含自由組合的功能塊，從簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)或邏輯操作到所有線性和旋轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動(dòng)控制。

SimaticTDC甚至解決了復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)、控制和技術(shù)任務(wù)，在一個(gè)平臺(tái)上具有大的數(shù)量框架和短的周期。

該系統(tǒng)特別適用于工藝、能源和驅(qū)動(dòng)技術(shù)方面的大型工廠：

• 金屬生產(chǎn)和金屬加工：拉絲設(shè)備，拉伸矯直機(jī)，彎曲矯直機(jī)，壓力機(jī)，圓弧型設(shè)備，軋機(jī)，鐓粗設(shè)備，剪板機(jī)和卷繞機(jī)。

• 高壓直流輸電系統(tǒng)

• 靈活交流輸電系統(tǒng)(FACTS)，例如無(wú)功補(bǔ)償解決方案

本文檔用途
本文檔可為用戶組態(tài)和編程 S7-1200 和 S7-1500 自動(dòng)化系統(tǒng)的控制任務(wù)提供支持。
所需基本知識(shí)
理解本文檔中的內(nèi)容，需要具備以下知識(shí)：
● 自動(dòng)化技術(shù)的基本知識(shí)
● SIMATIC 工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)知識(shí)
● 熟練使用 STEP 7 (TIA Portal)
文檔的有效性
本文檔涉及的軟件控制器適用于自動(dòng)化系統(tǒng) S7-1200 和 S7-1500 的 CPU 與 STEP 7
(TIA Portal) 搭配使用的情況。 本文檔中未涉及的其它 SW 控制器適用于 S7-300 和 S7-
400 與 STEP 7 (TIA Portal) 搭配使用的情況。 軟件控制器概述 (頁(yè) 42) 部分完整概述了
STEP 7 (TIA Portal) 中的所有軟件控制器及其可能應(yīng)用。

圖13：編譯項(xiàng)目

　　編譯且沒有錯(cuò)誤后就可以下載程序到PLC中，同樣右擊PLC_1項(xiàng)目，在彈出的菜單選擇“Download to Device"。

　　S7-200作為Modbus從站的配置步驟如下：

　　點(diǎn)擊桌面上的“V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6"圖標(biāo)（因?yàn)镾TEP 7 MicroWIN安裝時(shí)并沒有安裝Modbus的庫(kù)程序，所以Modbus的庫(kù)程序是需要單獨(dú)安裝的，安裝后才可以在庫(kù)程序中調(diào)用Modbus的通訊功能塊，關(guān)于庫(kù)程序可以咨詢西門子熱線或訪問(wèn)西門子的

　　圖14：S7-200 Modbus從站編程

　　在上面調(diào)用的是端口0的程序，所以在連接通訊線時(shí)，需要連接到端口0上，編譯并下載項(xiàng)目到S7-200的PLC中。下載后運(yùn)行PLC。

　　用DP電纜連接S7-1200與S7-200。

　　在線監(jiān)控S7-200中的程序，并監(jiān)控變量表，修改VB1000到VB1011的值為1到12（VB1000到VB1011對(duì)應(yīng)的Modbus的地址為40001-40006）。監(jiān)控到的值如下圖所示：

　　圖15：S7-200監(jiān)控變量值

　　在線監(jiān)控 S7-1200變量表如下圖：

　　圖16：S7-1200監(jiān)控變量值

　　4.2 S7-200作Modbus主站，S7-1200作Modbus從站

　　S7-1200作為Modbus從站的配置步驟如下：

　　點(diǎn)擊桌面上的“Totally Integrated Automation Portal V10"圖標(biāo)，打開如下圖：

　　圖17：S7-1200監(jiān)控變量值

　　首先需要選擇“Create new project"選項(xiàng)，然后在“Project name:"里輸入Modbus_Slave在“Path："修改項(xiàng)目的存儲(chǔ)路徑為“C:Backup file"；點(diǎn)擊“Create"，這樣就創(chuàng)建了一個(gè)文件Modbus_Slave的新項(xiàng)目。創(chuàng)建后的窗口如下圖所示：

　　圖18： 新建項(xiàng)目后

　　點(diǎn)擊門戶視圖左下角的“Project View"切換到項(xiàng)目視圖下，如下圖：

　　圖19：切換到項(xiàng)目視圖

　　打開后，在“Devices"標(biāo)簽下，點(diǎn)擊“Add new device"，在彈出的菜單中輸入設(shè)備名“PLC_1"并在設(shè)備列表里選擇CPU的類型。選擇后如下圖：

　　圖20： PLC硬件組態(tài)

　　插入CPU后，點(diǎn)擊CPU左邊的空槽，在右邊的“Catalog "里找到“Communication"下的RS485模塊，拖拽或雙擊此模塊，這樣就把串口模塊插入到硬件配置里，接下來(lái)就需要配置此RS485模塊硬件接口參數(shù)，選擇RS485模塊，在其下方會(huì)出現(xiàn)該模塊的硬件屬性配置窗口， 在屬性窗口里有下面五個(gè)選項(xiàng)， “general"； “Port Configuration"；“Transmit message Configuration"；“Receive Message Configuration"；“IO Address/HW identify"。在“General"里包括了此模塊的“項(xiàng)目信息"；而在“Port Configuration"里可以對(duì)端口的進(jìn)行參數(shù)配置，

　　波特率為：9600 ；

　　校驗(yàn)方式：無(wú) ；

　　數(shù)據(jù)位為：8 ；

　　停止位： 1；

　　硬件流控制：無(wú)；

　　等待時(shí)間： 1ms

　　設(shè)置參數(shù)如下圖：

　　圖21： RS485端口配置

　　在“Transmit message Configuration"和“Receive Message Configuration"里保持默認(rèn)設(shè)置，在“IO Address/HW identify"里確認(rèn)一下“硬件識(shí)別號(hào)"為11。

　　此時(shí)，完成了硬件的組態(tài)，接下來(lái)需要編寫Modbus通訊程序。

　　在PLC中編寫發(fā)送程序。在項(xiàng)目管理視圖下雙擊“Device"—》“Program block"—》“Add new block"在彈出的窗口中選擇“Organizations Block(OB)"，然后在其右邊的窗口里選擇“Startup"，去除“Symbolic Access Only"的選項(xiàng)勾。如下圖所示：

　　圖22： 添加啟動(dòng)OB塊

　　點(diǎn)擊“OK"后會(huì)打開此OB塊，然后在啟動(dòng)OB塊里用MB_COMM_LOAD（注：MB_COMM_LOAD和MB_Slave功能塊是在“Project Library"下的“Library"選項(xiàng)卡里，如下圖所示：）

　　圖23： Library

　　調(diào)用后如下圖所示：

　　圖24： 調(diào)用MB_COMM_LOAD塊

　　在調(diào)用MB_COMM_LOAD功能塊時(shí) ，都會(huì)自動(dòng)彈出創(chuàng)建相應(yīng)背景數(shù)據(jù)塊的界面，如下圖：

　　圖25：創(chuàng)建背景數(shù)據(jù)塊

　　按上面的步驟在OB1中插入MB_Slave功能塊如下圖：

　　圖26：調(diào)用MB_Slave塊

　　在插入功能塊的過(guò)程，相應(yīng)的生成MB_COMM_LOAD_DB和MB_Slave_DB,兩個(gè)背景數(shù)據(jù)塊。然后再創(chuàng)建一個(gè)發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，點(diǎn)擊PLC_1項(xiàng)目下的“Program Block"下的“Add new block"，在彈出的窗口中選擇DB類型為“Global DB"，并去掉“Symbolic access only"選項(xiàng)勾（這樣可以對(duì)該DB塊進(jìn)行直接地址訪問(wèn)），并取名該DB塊為MB_COMM_DB。建好這個(gè)DB塊后，雙擊打開MB_COMM_DB預(yù)先定義數(shù)據(jù)區(qū)的大小