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(SIEMENS)上海努实自动化控制设备有限公司（西门子分销商）

 上海努实自动化控制设备有限公司
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概述 利用 CM 1241 RS485 和 CM 1241 RS232 通讯模块，SIMATIC S7-1200 可以实现点对点的通讯。每个 SIMATIC S7-1200 控制器zui多可以添加三个通讯模板。利用集成在 STEP 7 (TIA Portal) 中的 MODBUS 库文件，可以定义每个通讯模块为 MODBUS 主站或 MODBUS 从站。如果选择 MODBUS 主站，可以通讯的对象使用 CM 1241 RS232 通讯模块只能与一个从站通讯 (由于物理限制)。 使用 CM 1241 RS485 通讯模块允许zui多与 32 个从站的相继地通讯。 ......

概述
利用 CM 1241 RS485 和 CM 1241 RS232 通讯模块，SIMATIC S7-1200 可以实现点对点的通讯。 每个 SIMATIC S7-1200 控制器zui多可以添加三个通讯模板 (+ 一个 RS485 通信板)。 利用集成在 STEP 7 (TIA Portal) 中的 MODBUS 库文件，可以定义每个通讯模块为 MODBUS 主站或 MODBUS 从站。如果选择 MODBUS 主站，可以通讯的对象

• 使用 CM 1241 RS232 通讯模块只能与一个从站通讯 (由于物理限制)。
• 允许zui多与 32 个从站的相继地通讯使用 (通过 CM 或 CB 1241 RS485)。

通过一个由 STEP 7 (TIA Portal) V11 创建的范例去介绍如何使用 CM 1241 RS485 通讯模块与多个从站进行通讯。

说明
提供一个 MODBUS 主站和一个 MODBUS 从站间的通讯例程。通讯可以交替进行读写，将数据写入从站寄存器 (MODBUS 功能码为 16) 和读取从站寄存器的数值 (MODBUS 功能码为 03)。 因为 RS485 接口是两线制 (半双工模式)，故数据读写必须是连续控制的。 同理，在这两种操作 (这里指读和写) 之间也可以改变要寻址的从站地址，因此，主站和多个从站之间的数据交换是可以实现的。

图. 01

多个 CM 1241 RS485 通讯模块之间可以使用 PROFIBUS 电缆相互连接。 zui多可以将 31 个 MODBUS 从站使用 PROFIBUS 电缆连接到主站。使用 STEP 7 (TIA Portal) 配置组态，使用交换机 CSM 1277 可以将程序下载至控制器。

MB_COMM_LOAD
MODBUS 通讯中，双方 (主站和从站) 都应该调用配置 MB_COMM_LOAD 指令。

图. 02

MB_COMM_LOAD 指令可以完成如下功能：选择通讯模块、设定通讯参数、设置与主站或从站的连接参数。必须在*个程序执行周期中调用 MB_COMM_LOAD 指令 (可以使用硬件设置中的系统标志位 M1.0 来实现或在启动 OB 100 中调用)。在硬件组态中插入通讯模块后，可以在 PORT 参数中选择通讯模块的符号名。 通信参数波特率 (传输速率) 和奇偶校验方式在所有节点中必须设定相同。STEP 7 (TIA Portal) 设备视图中关于 RS485 的端口特性的设置与此不相干。MB_DB 参数用于填写主站或从站指令的背景数据块，因此也就说明了通讯模块 (PORT 参数的) 是 MODBUS 主站还是从站。

MB_MASTER
使用 MB_MASTER 指令可以定义 MB_COMM_LOAD 指令中选定的通讯模块为 MODBUS 主站。

图. 03

MB_MASTER 指令可以用来选择要寻址的 MODBUS 从站的地址、功能码和设定本地的数据存储区。下表解释了具体参数。

"MB_MASTER" 必须循环周期调用 (例如：OB1)

MB_SLAVE
使用 MB_SLAVE 指令可以定义 MB_COMM_LOAD 指令中选定的通讯模块为 MODBUS 从站。

图. 04

MB_SLAVE 指令定义 MODBUS-RTU 站地址，并本地数据存储区作为对应的保持寄存器数据传送。

当进行多寄存器 (字) 传输时，在MB_HOLD_REG 中定义数组、结构或覆盖主站 (DATA_ADDR 和 DATA_PTR) PLC 数据类型的参数符号名。数组、结构或PLC数据类型的*个字对应的MODBUS保持寄存器起始地址 40001。

通过指令的输入和输出功能或访问相关背景数据块进行参数转换。

范例项目
在主站项目中，交替的读写从站寄存器是通过一个时序标志完成的。

图. 05

1. 初始化：调用 MB_COMM_LOAD 指令。.
2. 步骤 1：调用 MB_Master，将需要发送的数据填写到 DATA_PTR，并执行使能(REQ = 1)，(MODE = 1) 将数据写入从站。
   • MB_MASTER 指令返回正在执行 (BUSY)，转至步骤 2完成。
   • MB_MASTER 指令返回是肯定的结果 (DONE)，转至步骤 3完成。
   • 复位 MB_MASTER 指令的执行 (REQ = 0)。
   •  
3. 步骤 3：读取从站数据，需要将通讯参数 (MODE = 0) 传输到 MB_MASTER。

• 步骤 4 的执行和转换，与步骤 1 一样。
• MB_MASTER成功反馈 (DONE) 后，从 DATA_PTR 读取的数据必须保存 (copied)。

功能的执行 (这是读取从站存储的数据) 如下图所示。

图. 06

通过修改 MB_ADDR 参数 (参见网络7) 可以访问不同的从站地址。

如果出现错误， (ERROR) 状态被存储在 ERROR_STATUS 标签处。 有关状态的评估可通过 F1 打开 TIA Portal 在线帮助查看详细信息。

可以使用天文学算法确定日出和日落时间。仅需要所在位置的经纬度坐标值相关参数并设置CPU时钟为UTC（世界协调时间）时间。

描述

此外，可以根据算法的黄昏时间推移打开或关闭百叶窗的时间。譬如，在工业环境下，可以在日出前5分钟打开百叶窗并且在日落后10分钟关闭百叶窗。不受夏令时的影响。

下面具体描述库里的这些块是如何实现的。组织块"SunSetRiseOB"包含三段程序。

在网络1中，调用了"SunSetRise" 功能块，用于计算给定经纬度的所在位置的日出和日落时间。这段程序是使用SCL编程语言编写的。在FB的接口变量 "Latitude" 和"Longitude"输入经纬度的坐标实际值。

图 01 显示了"SunSetRise"功能块的示例参数。德国纽伦堡GPS坐标值：

• 纬度： 49.4741
• 经度： 11.1296

图 01

"Sunrise" 和"Sunset"输出参数提供了日出和日落的时间，并存储在两个DB变量 "DB.sunrise"和"DB.sunset"中。

在网络2中，根据黄昏时间计算出百叶窗打开和关闭的时间。 在本例中，百叶窗在日出前5分钟打开并且在日落后10分钟关闭。

• 使用"T_SUB" 指令将DB变量"DB.sunrise" 减去5分钟并存储在DB变量 "DB.setpointSet"中。
• 使用"T_ADD"指令将DB变量"DB.sunset" 加上10分钟并存储在DB变量 "DB.setpointReset"。

图 02

在网络3中，"RD_LOC_T" 指令读出CPU的本地时间存储在"DB.actualLocal"变量中。早上和傍晚转换点由两条指令“大于或等于”以及“小于或等于”决定。

DB变量"DB.setOut" 提供了信号状态 "True"。

• 当变量 "DB.actualLocal" 的值大于或等于 变量 "DB.setpointSet" 的值（日出前5分钟条件满足）
• 当 "DB.actualLocal" 变量 小于或等于 变量 "DB.setpointReset" 的值（日落后10分钟条件满足）

图 03

下载
下载文件包含有上述用于S7-1200和S7-1500的块的STEP 7 (TIA Portal)库。解压Zip文件到硬盘的独立目录下，然后在STEP7 (TIA 博途)中打开并编辑。

电源模块

6ES7 407-0DA02-0AA0 电源模块(4A)

6ES7 407-0KA02-0AA0 电源模块(10A)

6ES7 407-0KR02-0AA0 电源模块(10A)冗余

6ES7 407-0RA02-0AA0 电源模块(20A)

6ES7 405-0DA02-0AA0 电源模块(4A)

6ES7 405-0KA02-0AA0 电源模块(10A)

6ES7 405-0RA01-0AA0 电源模块(20A)

6ES7 971-0BA00 备用电池

CPU

6ES7 412-3HJ14-0AB0 CPU 412-3H; 512KB程序内存/256KB数据内存

6ES7 414-4HM14-0AB0 CPU 414-4H; 冗余热备CPU 2.8 MB RAM

6ES7 417-4HT14-0AB0 CPU 417-4H; 冗余热备CPU 30 MB RAM

6ES7 400-0HR00-4AB0 412H 系统套件包括 2 个CPU、1个H型*机架、2个电源、2个1M 存储卡、4个同步模块、2根同步电缆，以及4个备用电池(PS407 10A)

6ES7 400-0HR50-4AB0 412H 系统套件包括 2 个CPU、1个H型*机架、2个电源、2个1M 存储卡、4个同步模块、2根同步电缆，以及4个备用电池(PS405 10A)

6ES7 412-1XJ05-0AB0 CPU412-1,144KB程序内存/144KB数据内存

6ES7 412-2XJ05-0AB0 CPU412-2,256KB程序内存/256KB数据内存

6ES7 414-2XK05-0AB0 CPU414-2,512KB程序内存/512KB数据内存

6ES7 414-3XM05-0AB0 CPU414-3,1.4M程序内存/1.4M数据内存 1个IF模板插槽

6ES7 414-3EM05-0AB0 CPU414-3PN/DP 1.4M程序内存/1.4M数据内存 1个IF模板插槽

6ES7 416-2XN05-0AB0 CPU416-2,2.8M程序内存/2.8M数据内存

6ES7 416-3XR05-0AB0 CPU416-3,5.6M程序内存/5.6M数据内存 1个IF模板插槽

6ES7 416-3ER05-0AB0 CPU416-3PN/DP 5.6M程序内存/5.6M数据内存 1个IF模板插槽

6ES7 416-2FN05-0AB0 CPU416F-2,2.8M程序内存/2.8M数据内存

6ES7 416-3FR05-0AB0 CPU416F-3PN/DP,5.6M程序内存/5.6M数据内存

6ES7 417-4XT05-0AB0 CPU417-4,15M程序内存/15M数据内存

内存卡

6ES7 955-2AL00-0AA0 2 X 2M字节 RAM

6ES7 955-2AM00-0AA0 2 X 4M字节 RAM

6ES7 952-0AF00-0AA0 64K字节 RAM

6ES7 952-1AH00-0AA0 256K字节 RAM

6ES7 952-1AK00-0AA0 1M字节 RAM

6ES7 952-1AL00-0AA0 2M字节 RAM

6ES7 952-1AM00-0AA0 4M字节 RAM

6ES7 952-1AP00-0AA0 8M字节 RAM

6ES7 952-1AS00-0AA0 16M字节 RAM

6ES7 952-1AY00-0AA0 64M字节 RAM

6ES7 952-0KF00-0AA0 64K字节 FLASH EPROM

6ES7 952-0KH00-0AA0 256K字节 FLASH EPROM

6ES7 952-1KK00-0AA0 1M字节 FLASH EPROM

6ES7 952-1KL00-0AA0 2M字节 FLASH EPROM

6ES7 952-1KM00-0AA0 4M字节 FLASH EPROM

6ES7 952-1KP00-0AA0 8M字节 FLASH EPROM

6ES7 952-1KS00-0AA0 16M字节 FLASH EPROM

6ES7 952-1KT00-0AA0 32M字节 FLASH EPROM

6ES7 952-1KY00-0AA0 64M字节 FLASH EPROM

开关量输入模板

6ES7 421-7BH01-0AB0 开关量输入模块(16点,24VDC)中断

6ES7 421-1BL01-0AA0 开关量输入模块(32点,24VDC)

6ES7 421-1EL00-0AA0 开关量输入模块(32点,120VUC)

6ES7 421-1FH20-0AA0 开关量输入模块(16点,120/230VUC)

6ES7 421-7DH00-0AB0 开关量输入模块(16点,24V到60VUC)

开关量输出模板

6ES7 422-1BH11-0AA0 开关量输出模块(16点,24VDC，2A）

6ES7 422-1BL00-0AA0 32点输出，24VDC,0.5A

6ES7 422-7BL00-0AB0 32点输出，24VDC,0.5A,中断

6ES7 422-1FH00-0AA0 16点输出，120/230VAC，2A

6ES7 422-1HH00-0AA0 16点输出，继电器，5A

模拟量模块

6ES7 431-0HH00-0AB0 16路模拟输入，13位

6ES7 431-1KF00-0AB0 8路模拟输入，13位，隔离

6ES7 431-1KF10-0AB0 8路模拟输入，14位，隔离，线性化

6ES7 431-1KF20-0AB0 8路模拟输入，14位，隔离

6ES7 431-7QH00-0AB0 16路模拟输入，16位，隔离

6ES7 431-7KF00-0AB0 8路模拟输入，16位，隔离，热电偶

6ES7 431-7KF10-0AB0 8路模拟输入，16位，隔离，热电阻

6ES7 432-1HF00-0AB0 8路模拟输出，13位，隔离

功能模板

6ES7 450-1AP00-0AE0 FM450-1计数器模板

6ES7 451-3AL00-0AE0 FM451定位模板

6ES7 452-1AH00-0AE0 FM452电子凸轮控制器

6ES7 453-3AH00-0AE0 FM453定位模板

6ES7 455-0VS00-0AE0 FM455C闭环控制模块

6ES7 455-1VS00-0AE0 FM455S闭环控制模块

6DD1 607-0AA2 FM 458-1DP快速处理系统

6ES7 953-8LJ20-0AA0 用于FM458-1DP 基本模板 512KByte(MMC)

6ES7 953-8LL20-0AA0 用于FM458-1DP 基本模板 2MByte(MMC)

6ES7 953-8LM20-0AA0 用于FM458-1DP 基本模板 4MByte(MMC)

6DD1 607-0CA1 EXM 438-1 I/O扩展模板

6DD1 607-0EA0 EXM 448 通讯扩展模板

6DD1 607-0EA2 EXM 448-2 通讯扩展模板

6DD1 684-0GE0 SC64连接电缆

6DD1 684-0GD0 SC63连接电缆

6DD1 684-0GC0 SC62连接电缆

6DD1 681-0AE2 SB10端子模块

6DD1 681-0AF4 SB60端子模块

6DD1 681-0EB3 SB61端子模块

6DD1 681-0AG2 SB70端子模块

6DD1 681-0DH1 SB71端子模块

6DD1 681-0AJ1 SU12端子模块

6DD1 681-0GK0 SU13端子模块

通讯模板

6ES7 440-1CS00-0YE0 CP440通讯处理器

6ES7 441-1AA04-0AE0 CP441-1通讯处理器

6ES7 441-2AA04-0AE0 CP441-2通讯处理器

6ES7 963-1AA00-0AA0 RS232C接口模板

6ES7 963-2AA00-0AA0 20mA接口模板

6ES7 963-3AA00-0AA0 RS422/485接口模板

6ES7 870-1AA01-0YA0 可装载驱动 MODBUS RTU 主站

6ES7 870-1AB01-0YA0 可装载驱动 MODBUS RTU 从站

6GK7 443-5FX02-0XE0 CP443-5基本型通讯处理器,支持Profibus-Fms协议

6GK7 443-5DX04-0XE0 CP443-5扩展型通讯处理器,支持Profibus-DP协议

6GK7 443-1EX11-0XE0 CP443-1 以太网通讯处理器

6GK7 443-1EX41-0XE0 CP443-1 高级以太网通讯处理器

附件

6ES7 960-1AA04-0XA0 冗余系统同步模板（新）近距离同步（10米以内）

6ES7 960-1AB04-0XA0 冗余系统同步模板（新）远程同步模板（10米到10公里，用同长度的光缆）

6ES7 960-1AA04-5AA0 冗余系统光纤连接电缆（1米）（新）

6ES7 960-1AA04-5BA0 冗余系统光纤连接电缆（2米）（新）

6ES7 960-1AA04-5KA0 冗余系统光纤连接电缆（10米）（新）

6ES7 833-1CC01-0YA5 S7F系统可选软件包

6ES7 833-1CC00-6YX0 F运行*

6ES7 197-1LA03-0XA0 Y-LINK

6ES7 492-1AL00-0AA0 前连接器

6ES7 400-1TA01-0AA0 主板(18槽)

6ES7 400-1JA01-0AA0 主板(9槽)

6ES7 400-1TA11-0AA0 主板(18槽)铝板

6ES7 400-1JA11-0AA0 主板(9槽)铝板

6ES7 401-2TA01-0AA0 CR2主板（18槽）

6ES7 400-2JA00-0AA0 UR2-H主板（18槽）

6ES7 400-2JA10-0AA0 UR2-H主板（18槽）铝板

6ES7 403-1TA01-0AA0 ER1机架（18槽）

6ES7 403-1JA01-0AA0 ER2机架（9槽）

6ES7 403-1TA11-0AA0 ER1机架（18槽）铝板

6ES7 403-1JA11-0AA0 ER2机架（9槽）铝板

6ES7 460-0AA01-0AB0 IM460-0

6ES7 461-0AA01-0AA0 IM461-0

6ES7 468-1AH50-0AA0 连接电缆 (0.75米）

6ES7 468-1BB50-0AA0 连接电缆 (1.5米）

6ES7 461-0AA00-7AA0 终端器

6ES7 460-1BA01-0AB0 IM460-1

6ES7 461-1BA01-0AA0 IM461-1

6ES7 468-3AH50-0AA0 468-3连接电缆 (0.75米）

6ES7 468-3BB50-0AA0 468-3连接电缆 (1.5米）

6ES7 460-3AA01-0AB0 IM460-3

6ES7 461-3AA01-0AA0 IM461-3

6ES7 468-1BF00-0AA0 468-1连接电缆（5米）

6ES7 468-1CB00-0AA0 468-1连接电缆（10米）

6ES7 468-1CC50-0AA0 468-1连接电缆（25米）

6ES7 468-1CF00-0AA0 468-1连接电缆（50米）

6ES7 468-1DB00-0AA0 468-1连接电缆（100米）

6ES7 461-3AA00-7AA0 终端器

6ES7 463-2AA00-0AA0 IM463-2接口模块

6ES7 964-2AA04-0AB0 IF-964 DP接口模块