西门子导轨6ES73901BC000AA0

6ES7390-1BC00-0AA0 SIMATIC S7-300,异型导轨 L=2000mm

SIEMENS西门子上海朕锌电气设备有限公司

：郑鑫 ：

：www.zhenxindianqi。。ｃｎ

工作 （同步）

一、S7 Open IE通讯概述
可以通过S7-300/400 PLC集成的 PROFINET 接口使用基于工业以太网的开放式通信与Simotion设备进行数据交换，下列通信协议支持开放式通讯：

• TCP
• UDP

PLC 通过工业以太网 OPEN IE 通信方式下的 UDP 协议进行数据交换，需要使用以下程序块：

• FB65 "TCON" 用于建立 UDP 端点
• FB66 "TDISCON" 用于断开 UDP 端点
• FB67 "TUSEND" 用于发送数据
• FB68 "TURCV" 用于接收数据

这些通信功能块可以在函数库 Standard Library -> Communication Blocks 中找到。 用于连接 UDP 端点的参数存储于一个数据结构体中。在这个例子中，数据结构体 UDT65 "TCON_PAR" 将被使用，用户将对这个数据结构体进行参数化。不需要在 NetPro 中配置通信连接。
S7-300/400 CPU 集成工业以太网口以 OPEN IE 的通信方式实现UDP 连接的通信程序示例请从下述链接中下载 :31938422

二、S7 Open IE通讯下载示例程序描述
从上述链接中下载的例程中，S7 程序中包括 FB65 "TCON" 的调用及带有 UDP 连接端点参数的数据结构体 UDT65 "TCON_PAR"。S7 程序中还包含函数库 Standard Library -> Communication Blocks 中函数 FB67 "TUSEND" and FB68 "TURCV" 的调用，FB67 "TUSEND" 用于将数据发送给一个 S7 站，一个 PC 站或第三方系统。FB68 "TURCV" 用于接收一个 S7 站，一个 PC 站或第三方系统发送的数据。
首先在硬件配置中生成 S7-300 站，在这里将 MB10 作为脉冲时钟，通过脉冲时钟发送数据。存盘编译并将硬件配置下载到 CPU 中。
STEP 7 程序包含程序块 OB100、OB1、 FB500 、 DB500、 FC95、 FC96、 UDT65、 UDT66 、 FB63、 FB64、 FB67 和 FB68。
OB100:
OB100 在 CPU 重新运行时执行一次(暖起动)。在这个 OB 块中*次的通信通过 M0.3 "START-UP" 触发。
OB1:
OB1 循环执行，FB500 (背景数据块：DB500) 在 OB1 中调用，使用 M0.3 "START-UP" 对 INIT_COM 赋值.，在 OB1 结束前将 M0.3 "START-UP" 复位。

图. 01: OB1

FB500:
FB500 在 OB1 中循环调用。在这个 FB 中调用 FC95 "SET_UDP_REMOTE" ，FC96 "SET_UDP_ENDPOINT" 及 FB65 "TCON", FB67 "TUSEND", FB68 "TURCV" 和 FB66 "TDISCON"。
通过 FC95 "SET_UDP_ENDPOINT" 定义本地 UDP 端点连接参数，下列参数需要考虑：

• ID: 连接 ID
• DEV_ID:
DEV_ID = B#16#2 用于 CPU 31x-2PN/DP
DEV_ID = B#16#3 用于 CPU 319-3PN/DP
DEV_ID = B#16#5 用于 CPU 41x-3PN/DP
• LOC_PORT: CPU 中的本地端口号

图. 02: 调用 FC95

通过 FC96 "SET_UDP_REMOTE" 定义远端的 UDP 端点连接参数。下列参数需要考虑：

• REM_PORT: 通信方的端口号
• IP_ADDR1 ... IP_ADDR4: 通信方的 IP 地址

图. 03: 调用 FC96

在 FB65 "TCON" 输入参数 "REQ" 施加一个上升沿触发本地 UDP 端点连接的建立。数据结构体 UDT65 "TCON_PAR" 中的本地端点参数包含在 FB500 的背景数据块中。在 FB65 "TCON" 的输入参数 "CONNECT" 定义了本地端点参数的数据区，本地端点连接在系统启动时建立并保持，通过 FB66 "TDISCON" 或 CPU 停止及断电可以断开通信连接。

图. 04: 调用 FB65 "T_CON"

在 FB67 "TUSEND" 输入参数 "REQ" 施加上升沿触发发送请求，发送请求通过脉冲时钟 M10.6 及变量 "C1.SEND_BUSY" 控制。如果发送请求正在运行，"C1.SEND_BUSY" 被置位，新的发送不能执行 ( 参考图05 )。
在输入参数 "DATA" 中定义数据发送区。在输入参数 "LEN" 中定义发送的字节数。
在输入参数 ADDR 定义接收方的 IP 地址，在示例程序中，通信方的地址参数存储于数据结构 UDT66 "TADDR_PAR" 中，数据结构包含于背景数据块 DB500 中。
通过输出参数 "DONE", "ERROR" 及 "STATUS" 可以查询请求状态。

图. 05: 调用 FB67 "TUSEND"

如果发送请求成功完成， "C1.SEND_BUSY" 被复位。新的发送请求可以被再次触发。
如果发送请求完成但是有错误，"C1.SEND_BUSY" 同样被复位，FB67 的输出参数 "STATUS" 存储故障代码用于故障分析。

图. 06: 上升沿触发发送请求/复位 "C1.SEND_BUSY"

图. 07: FB67 "TUSEND" 的输出参数 STATUS 存储发送状态

一旦 UDP 端点被连接即可接收数据。在输入参数 "DATA" 定义接收的数据区的地址和长度用于存储接收数据。在 ADDR 中定义的数据用于存储发送方的 IP 地址。在这个示例中，通信方的地址参数存储于数据结构 UDT66 "TADDR_PAR" 中，数据结构包含于背景数据块 DB500 中。

图. 08: 调用 FB68 "TURECV"

输出参数 "NDR" 用于显示接收新的数据。输出参数 "LEN" 指示接收数据的长度。
如果接收数据不成功，可以评估输出参数 "STATUS" 的存储的状态字。

图. 09: FB68 "TURECV" 的输出参数 STATUS 的存储发送状态

可以调用 FB66 "TDISCON" 断开 UDP 本地端点的连接。通过赋值 FB66 "TDISCON" 的输入参数 "REQ" 一个上升沿触发断开本地端点连接。

图. 10: 调用 FB66 "TDISCON"

下载 STEP 7 项目:
STEP 7 项目包含一个调用 FB500 及 FC95 "SET_UDP_ENDPOINT"、FC96 "SET_UDP_REMOTE" 的例子程序、FB65 "TCON"、FB66 "TDISCON"、FB67 "TUSEND" 和 FB68 "TURECV" 用于状态评估，例子程序使用 STEP 7 V5.4 SP3 生成。
配置 UDP 连接：
为了发送 UDP 数据包到多个通信方，需要配置额外的本地和远程的 UDP 端点。 可以复制 FB500 以便得到更多的功能块 (例如 FB501)。修改本地和远程的 UDP 端点的参数，可以生成新的背景数据块：
本地 UDP 端点的 ID 可以选择的值范围从 1 到 4095。
本地和远程端口可以选择的值范围从 2000 到 5000。
对于每一个本地的 UDP 端点，ID 和端口必须是*的。即必须定义一个不同的 ID 和一个不同的端口对于每个本地 UDP 端点。
根据通讯方的配置，定义远程端口和 IP 地址。
下表显示了如何配置多个本地和远程 UDP 端点。在这个示例中，相同的 ID 和 同一端口被用于本地和远程终端。

三、S7-300/400 CPU 集成工业以太网口以 OPEN IE 的通信方式与Simotion间实现 UDP 连接的通信
附带文件中提供了通过317-2PN/DP集成工业以太网口以 OPEN IE 的通信方式与Simotion间实现 UDP 连接的通信的示例。

1．PLC侧的编程及设置
将链接 31938422 中的示例程序下载后打开，将程序拷贝至用户程序中。
打开FB500功能块，做如下参数修改：

图. 11

图. 12

图. 13

图. 14

图. 15

2．Simotion侧的编程
(1)在Simotion的命令库中，包含UDP通讯函数，如图16所示：

图. 16

（2）发送数据

图. 17

SourcePort：本方的端口号
DestinationAddress：对方的IP地址
DestinationPort：对方的端口号
CommunicationMode ：通信完成后是否释放通信资源
DataLength：发送的数据长度，zui大长度1400字节
Data：发送数据区，ARRAY [0..1399] OF BYTE
Return value：状态返回值

（3）接收数据

图. 18

Port：定义本方的端口号，与发送方的端口号对应
CommunicationMode：通信完成后是否释放通信资源
NextCommand ：同步执行或异步执行
ReceiveVariable：数据接收区ARRAY [0..1399] OF BYTE
Return value：状态返回值

在S7-300或S7-400的本地机架或远程I/O站点(DP)中的I/O模块，可以通过调用SFC 55(WR_PARM) 系统功能在系统运行时修改模块参数。SFC 55只修改信号模块的参数数据，不能修改CPU装载存储区中关于目的模块系统组态数据(SDB)，因此系统重启后，SFC 55修改的模块参数将被CPU装载的系统数据所覆盖，恢复下载的组态参数。SFC 55(WR_PARM)不适用于Profinet I/O。

1 参考手册
对于S7-300/400的信号模块，参数可编程模块及参数的数据记录格式请参考手册：

S7-300 模块数据手册
8859629

S7-400模板数据手册
1117740

对于系统功能SFC 55(WR_PARM)使用请参考手册：
用于 S7300/400系统和 标准功能的系统软件
1214574

2 S7-300/400参数可编程信号模块
当前S7-300参数可编程信号模块(表1)：

表1 S7-300参数可编程信号模块

当前S7-400参数可编程信号模块(表2)：

表2 S7-400参数可编程信号模块

3 SM331 AI8 x12bit模块的参数
以SM331 AI8 x12bit (6ES7331-7KF02-0AB0，下略写为SM331(7KF02))为例，说明如何编程修改信号参数。

3.1 可修改参数
参考手册《S7-300 模块数据》A.4小节，表A-4列出SM331(7KF02)模块参数是否可组态，可编程修改为(表3)：

表3 SM331(7KF02)参数组态编程特性

3.2 参数数据记录1
通过数据记录1可以进行修改SM331(7KF02)参数，参数数据记录1一共是14个字节，结构为：
►字节0(图1):

图1参数数据记录1字节0

►字节1(图2)：

图2参数数据记录1字节1

►字节2至字节5(图3)

图3参数数据记录1字节2至字节5

部分测量方法与量程代码(表4)：

（上表仅列出本文示例所涉及测量方法及量程代码，其余代码请参考《S7-300模块数据手册》）

表4  SM331(7KF02)部分测量方法与量程代码

►字节6至字节13(图4)

图4参数数据记录1字节6至字节13

4 编程SM331 AI8 x12bit参数
组态SM331(7KF02) 0通道为0～10V电压测量，组态报警上限为9V,下限为1V，示例将报警的上限编程修改为8V，下限修改为2V。

4.1 组态SM331(7KF02)

图5 组态SM331(7KF02)在主机架

图6 SM331 参数组态

4.2 编程SM331(7KF02)写参数

关键词
S7-300，S7-400，系统功能， 模块参数

1.热电偶的概述

1.1 热电偶的工作原理
热电偶和热电阻一样，都是用来测量温度的。
热电偶是将两种不同金属或合金金属焊接起来，构成一个闭合回路，利用温差电势原理来测量温度的，当热电偶两种金属的两端有温度差，回路就会产生热电动势，温差越大，热电动势越大，利用测量热电动势这个原理来测量温度。
结构示意图如下：

西门子导轨6ES73901BC000AA0
图1 热电偶测量结构示意图

注意：如上图所示，热电偶是有正负极性的，所以需要确保这些导线连接到正确的极性，否则将会造成明显的测量误差
为了保证热电偶可靠、稳定地工作，安装要求如下：
① 组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固；
② 两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；
③ 补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠；
④ 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离；
⑤ 热电偶对于外界的干扰比较敏感，因此安装还需要考虑屏蔽的问题。

1.2 热电偶与热电阻的区别

表1 热电偶与热电阻的比较

2. 热电偶的类型和可用模板

2.1热电偶类型
根据使用材料的不同，分不同类型的热电偶，以分度号区分，分度号代表温度范围，且代表每种分度号的热电偶具体多少温度输出多少毫伏的电压，热电偶的分度号有主要有以下几种。

 表2 分度号对照表

2.2可用的模板

表3 S7 300/400 支持热电偶的模板及对应热电偶类型

3. 热电偶的补偿接线

3.1 补偿方式
热电偶测量温度时要求冷端的温度保持不变，这样产生的热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。若测量时冷端的环境温度变化，将严重影响测量的准确性，所以需要对冷端温度变化造成的影响采取一定补偿的措施。
由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到控制仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本可以用补偿导线延伸冷端到温度比较稳定的控制室内，但补偿导线的材质要和热电偶的导线材质相同。热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度变化造成的影响，补偿方式见下表。

表4 各类补偿方式

3.2各补偿方式接线

3.2.1内部补偿
内部补偿是在输入模板的端子上建立参比接点，所以需要将热电偶直接连接到模板的输入端，或通过补偿导线间接的连接到输入端。每个通道组必须接相同类型的热电偶，连接示意图如下。

表5 支持内部补偿的模板及可接热电偶个数

图2 内部补偿接线

注1：模板6ES7 331-7KF02-0AB0和6ES7 331-7KB02-0AB0需要短接补偿端COMP+(10)和Mana(11)，其它模板无。

3.2.2 外部补偿—补偿盒
补偿盒方式是通过补偿盒获取热电偶的参比接点的温度，但补偿盒必须安装在热电偶的参比接点处。
补偿盒必须单独供电，电源模块必须具有充分的噪声滤波功能，例如使用接地电缆屏蔽。
补偿盒包含一个桥接电路，固定参比接点温度标定，如果实际温度与补偿温度有偏差，桥接热敏电阻会发生变化，产生正的或者负的补偿电压叠加到测量电势差信号上，从而达到补偿调节的目的。
补偿盒采用参比接点温度为0℃的补偿盒，*使用西门子带集成电源装置的补偿盒，订货号如下表。

*使用的补偿盒		订货号
带有集成电源装置的参比端，用于导轨安装		M72166-V V V V V
辅助电源	B1	230VAC
	B2	110VAC
	B3	24VAC
	B4	24VDC
连接到热电偶	1	L型
	2	J型
	3	K型
	4	S型
	5	R型
	6	U型
	7	T型
参考温度	00	0℃

表6 西门子参比接点的补偿盒订货数据

图3 S7-300模板支持接线方式

图3 类型：热电偶通过补偿导线连接到参比接点，再用铜质导线连接参比接点和模板的输入端子构成回路，同时由一个补偿盒对模板连接的所有热电偶进行公共补偿，补偿盒的9，8端子连接到模板的补偿端COMP+(10)和Mana(11)，所以模板的所有通道必须连接同类型的热电偶。

图4 S7-400模板支持接线方式

图4 类型：模板的各个通道单独连接一个补偿盒，补偿盒通过热电偶的补偿导线直接连接到模板的输入端子构成回路，所以模板的每个通道都可以使用模板支持类型的热电偶，但是每个通道都需要补偿盒。

表7 支持外部补偿盒补偿的模板及可接热电偶个数

3.2.3 外部补偿—热电阻
热电阻方式是通过外接电阻温度计获取热电偶的参比接点的温度，再由模板处理然后进行温度补偿，同样热电阻必须安装在热电偶的参比接点处。

图5 S7-300模板支持方式

图5类型：参比接点电阻温度计pt100的四根线接到模板的35，36，37，38端子，对应（M+，M-，I+，I-），可测参比接点出温度范围为-25℃到85℃，

图6 S7-400模板支持方式

图6类型：参比接点电阻温度计的四根线接到模板的通道0，占用通道。
以上这两种方式，参比接点到模板的线可以用铜质导线，由于做公共补偿，只能接同类型的热电偶。

表8 支持热电阻补偿的模板及可接热电偶个数

3.2.4外部补偿—固定温度
如果外部参比接点的温度已知且固定，可以通过选择相应的补偿方式由模板内部处理补偿，组态设置详见下章节。

表9支持固定温度补偿的模板及可接热电偶个数

从上表可以看出，300的模板只支持参比接点的温度为0℃或50℃两种，而400的模板支持可变温度范围，且范围大。

3.2.4混合补偿—热电阻和固定温度补偿
另外，除单独补偿方式外，可以使用相同参比接点给多个模板，通过电阻温度计进行外部补偿，S7-400的模板支持这种方式，补偿示意图如下。

图7 混合外部补偿

补偿过程：如图所示，模板2和1 有公共的参比接点，模板1进行外部电阻温度计补偿方式，由CPU读取RTD的温度，然后使用系统功能SFC55(WR_PARM)将温度值写入到模板2中，模板2选择固定温度补偿的方式。
SFC55只能对模板的动态参数进行修改，模拟量输入模板的静态参数（数据记录0）和动态参数（数据记录1）的参数及数据记录1的结构如下：

表10 S7-400模拟量输入模板的参数

图8 S7-400模拟量输入模板的数据记录1的结构

以6ES7 431-7QH00-0AB0 模拟量输入模板为例，程序块SFC55调用：

图9 SFC55系统块调用

当M0.0上升沿使能时，将写入的参数从MB100~MB166传递到输入地址为100开始的模板，修改其数据记录1的参数，同时也将参比接点的温度也写入模板的设定位置。

表11 各参数的说明

4. 热电偶的信号处理方式

4.1 硬件组态设置
首先要在硬件组态选择与外部补偿接线*的measuring type（测量类型），measuring range（测量范围），reference junction（参比接点类型）和reference temperature（参比接点温度）的参数，如下各图所示。

图10 S7-300模板测量方式示意图

图11 S7-300模板测量范围示意图

对于S7-300的模板，组态如图10和11所示，只需要选择测量类型和测量范围（分度类型），补偿方式包含在测量类型中。比如： 参比接点固定温度补偿方式，测量类型选择 TC-L00C（参比接点温度固定为0℃） 或 TC-L50C（参比接点温度固定为50℃），再选择分度类型，组态就完成。

图12 S7-400模板组态图1

图13 S7-400模板组态图2

对于S7-400的模板，组态如图12和13所示，测量类型中选择TC-L方式，测量范围中选择与实际热电偶类型*的分度号，参比接点的选择。比如：参比接点固定温度的方式，测量类型和测量范围选择完后，在参比接点选择ref.temp（参考温度），然后在reference temperature框（参考温度）内填写参比接点的固定，组态就完成，或者是共享补偿方式，可以用SFC55动态传输温度参数。

表12 参比接点参数说明

4.2 测量方式和转换处理

表13 测量方式各参数的说明及处理

注：测量方式中：I ：内部补偿，E：外部补偿，L：线性处理。

线性化方式（TC-IL/EL/L00C/L50C/L）
线性化方式下，由模板内部根据所选择的热电偶类型的特性进行线性处理，可以使用L PIW xxx 直接读入，则将获得十进制的温度值，精度为0.1。例如：读进来的 十进制值为2345，则对应的温度值为234.5℃。
非线性化方式（TC-I/E）
对于非线性化的设置，此设置类似80Mv的电压测量，CPU得到的是0~27648之间的一个十进制数值，即0~80Mv 对应0~27648，需要转换成相应M号，然后通过对照表查找温度。
综上所述，如果想得到所测的温度值，选择线性化方式的设置比较方便；如果仅需要得到M号，可以选择非线性化方式的设置。

1，【北京】2，【天津】
3，【上海】
4，【重庆】
二、【自治区】1，【新疆】：2地级市——乌鲁木齐、克拉玛依19县级市——石河子、阿拉尔市、图木舒克、五家渠、哈密、吐鲁番、阿克苏、喀什、和田、伊宁、塔城、阿勒泰、奎屯、博乐、昌吉、阜康、库尔勒、阿图什、乌苏
2，【西藏】：1地级市- 
1县级市-日喀则
3，【宁夏】：5地级市——银川、石嘴山、吴忠、固原、中卫
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11，【海南】：2地级市——海口、三亚
6县级市——琼海、文昌、万宁、五指山、儋州、东方
12，【云南】：8地级市——昆明、曲靖、玉溪、保山、昭通、丽江、普洱、临沧
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13，【贵州】：4地级市——贵阳、六盘水、遵义、安顺
9县级市——清镇市、赤水市、仁怀市、铜仁市、毕节市、兴义市、凯里市、都匀市、福泉市
14，【四川】：18地级市——成都、绵阳、德阳、广元、自贡、攀枝花、乐山、南充、内江、遂宁、广安、泸州、达州、眉山、宜宾、雅安、资阳
14县级市——都江堰市、彭州市、邛崃市、崇州市、广汉市、什邡市、绵竹市、江油市、峨眉山市、阆中市、华蓥市、万源市、简阳市、西昌市
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16县级市——浏阳市、醴陵市、湘乡市、韶山市、耒阳市、常宁市、武冈市、临湘市、汨罗市、津市市、沅江市、资兴市、洪江市、冷水江市、涟源市、吉首市
16，【湖北】：12地级市——武汉、襄樊、宜昌、黄石、鄂州、随州、荆州、荆门、十堰、孝感、黄冈、咸宁
24县级市——大冶市、丹江口市、洪湖市、石首市、松滋市、宜都市、当阳市、枝江市、老河口市、枣阳市、宜城市、钟祥市、应城市、安陆市、汉川市、麻城市、武穴市、赤壁市、广水市、仙桃市、天门市、潜江市、恩施市、利川市
17，【河南】：17地级市——郑州、洛阳、开封、漯河、安阳、新乡、周口、三门峡、焦作、平顶山、信阳、南阳、鹤壁、濮阳、许昌、商丘、驻马店
21县级市——巩义市、新郑市、新密市、登封市、荥阳市、偃师市、汝州市、舞钢市、林州市、卫辉市、辉县市、沁阳市、孟州市、禹州市、长葛市、义马市、灵宝市、邓州市、永城市、项城市、济源市
18，【山西】：11地级市——太原、大同、忻州、阳泉、长治、晋城、朔州、晋中、运城、临汾、吕梁
11县级市——古交、潞城、高平、介休、永济、河津、原平、侯马、霍州、孝义、汾阳
19，【陕西】：10地级市——西安、咸阳、铜川、延安、宝鸡、渭南、汉中、安康、商洛、榆林
3县级市——兴平市、韩城市、华阴市
20，【甘肃】：12地级市——兰州、天水、平凉、酒泉、嘉峪关、金昌、白银、武威、张掖、庆阳、定西、陇南
4县级市——玉门市、敦煌市、临夏市、合作市
21，【青海】：1地级市——西宁
2县级市——格尔木、德令哈
22，【江西】：11地级市——南昌、九江、赣州、吉安、鹰潭、上饶、萍乡、景德镇、新余、宜春、抚州