6SL3210-5BE15-5CV0西门子V20变频器380V
SINAMICS V20 380-480 V AC 三相交流 - 15/+ 10 % 47-6 标称功率 0.55 kW 有 60 秒 150 % 过载 集成过滤器 C3 I/O 接口:4 DI,2 DO, 2 AI,1 AA 现场总线:USS/MODBUS RTU 安装有 BOP 防护等级 IP20/UL 开放 尺寸:尺寸A 90x150x146(宽x高
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上海丽丞工业自动化设备有限公司
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TIA V13 SP1版本软件中提供了2个版本的Modbus RTU指令:
图1. 两个版本Modbus RTU指令
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。
新版本 Modbus RTU指令所支持的PTP模块如下图2.所示:
图2. 新版本 Modbus RTU指令所支持的PTP模块
新版本Modbus RTU指令中包含Modbus RTU 主站指令和从站指令。本文以 CPU1217C+CM1241 RS422/485+ET200SP CM PTP 模块为例,介绍新版本 Modbus RTU 指令主从通信的编程步骤。
其中CPU 机架CM1241 RS422/485作为Modbus RTU从站,分布式机架ET200SP 中 CMPTP 模块作为Modbus RTU主站。网络结构图如下:
图3. Modubus RTU 网络通信结构图
本项目中使用到的硬件和软件如下:
硬件:
① CPU1217C (订货号: 6ES7 217-1AG40-0XB0),固件版本V4.1.3
② CM1241 RS422/485模块 (订货号:6ES7 241-1CH32-0XB0),固件版本V2.1
③ 24V 电源PS307(订货号:6ES7307-1KA02-0AA0)
④ ET200 SP IM155-6PN HF(订货号:6ES7155-6AU00-0CN0)
⑤ CM PTP模块(订货号:6ES7137-6AA00-0BA0)
软件:
① TIA V13 SP1 UP 9
打开设备视图,添加S7-1200CPU,并在硬件目录里找到“通信模块”→“点到点”→“CM1241(RS422/485)”,拖拽此模块至CPU左侧即可,如下图4.所示:
图4. 添加 CM 1241 RS422/485模块
注意:
固件版本>=V2.1 的CM 1241 RS422/485模块,才支持新版本Modbus RTU指令。
接下来,在“设备视图”中用鼠标选中CM1241(RS422/485)模块,在“属性”→“端口组态”中配置此模块硬件接口参数,
本例以传输率=9.6Kbps,奇偶校验=无奇偶校验,数据位=8位字符,停止位=1为例。如CM 1241 端口组态设置如下图5.所示:
图5. CM1241 RS422/485 模块端口组态
最后在“硬件标识符”里确认一下硬件标识符为269(该参数在程序编程中会被使用),如下图6.所示:
图6 硬件标识符
另外,S7-1200 还提供了系统和时钟存储器功能,为了便于后续指令,建议使能该功能。在CPU “属性”→“常规”→“系统和时钟存储器”使能系统和时钟存储器功能,如图7. 所示。
图7. 系统和时钟存储器功能
打开网络视图并拖入一个ET200SP站点,并将其分配给相应的IO 控制器(本例CPU1217C 为 IO 控制器),如图8.所示。
图8. 插入ET200SP站点
在ET200SP的"设备视图"环境下,为ET200SP 站点添加信号、通信模块和服务器模块,在本例中只添加了CM PTP模块和服务器模块。
注意:
ET200SP站点中,服务器模块是必须组态的。服务器模块随接口模块一起采购,无需单独购买。
ET200SP接口模块需要为其分配IP地址和Device Name, 有关ET200 SP 分布式IO 组态详细步骤,请参考《ET200 SP 使用快速入门》,本例不再描述Profinet IO通信的相关设置与步骤。
《ET200 SP 使用快速入门》下载链接:
https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/78304711
在ET200SP"设备视图"中用鼠标选中CM PTP,在“属性”→“常规”→“接口”→“操作模式”中配置此模块硬件接口参数,
本例设定“指定工作模式":"半双工(RS485)2线制操作";"接收线路的初始状态":"无"。如下图9.所示:
图9. CM PTP 操作模式
接下来,在“属性”→“常规”→“接口”→“端口组态”中配置此模块端口组态参数,
本例设定"协议":"Freeport/Modbus";"端口参数"设置: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为例。端口组态设置如下图10.所示:
图10. CM PTP 端口组态
最后需要在“硬件标识符”里确认一下CM PTP 模块硬件标识符,该参数在程序编程中会被使用。
Modbus RTU主站编程需要调用Modbus_Comm_Load 指令和Modbus_Master 指令,其中Modbus_Comm_Load 指令通过 Modbus RTU 协议对通信模块进行组态,Modbus_Master 指令可通过由 Modbus_Comm_Load 指令组态的端口作为 Modbus 主站进行通信, Modbus_Comm_Load 指令的 MB_DB 参数必须连接到 Modbus_Master 指令的(静态)MB_DB 参数。
本例中分布式机架ET200SP 中 CM PTP 模块作为Modbus RTU主站,其相关编程步骤如下:
图11. 拖入Modbus RTU 主站指令
Modbus_Comm_Load指令各参数意义如下表1所示:
引脚 |
说明
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---|---|
REQ |
上升沿触发
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PORT |
通信端口的硬件标识符
|
BAUD |
波特率选择:3600,6000,12000,2400,4800,9600,19200,38400,57600,76800,115200
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PARITY |
奇偶检验选择:0-无;1-奇校验;2-偶校验
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FLOW_CTRL |
流控制选择:0-(默认值)无流控制
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RTS_ON_DLY |
RTS延时选择:0-(默认值)
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RTS_OFF_DLY |
RTS关断延时选择:0-(默认值)
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RESP_TO |
响应超时: 默认值 = 1000 ms。MB_MASTER 允许用于从站响应的时间(以毫秒为单位)。 |
MB_DB |
对 Modbus_Master 或 Modbus_Slave 指令的背景数据块的引用。 |
DONE |
如果上一个请求完成并且没有错误,DONE 位将变为 TRUE 并保持一个周期。 |
ERROR |
如果上一个请求完成出错,则 ERROR 位将变为 TRUE 并保持一个周期。 STATUS 参数中的错误代码仅在 ERROR = TRUE 的周期内有效。 |
STATUS |
端口组态错误代码,请参考TIA 软件在线帮助或S7-1200 系统手册。
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表1 MB_COMM_LOAD指令参数意义
Modbus_Master指令各参数意义如下表2所示:
引脚 |
说明
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---|---|
EN |
使能端
|
REQ |
TRUE = 请求向 Modbus 从站发送数据 ,建议采用上升沿触发
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MB_ADDR |
Modbus RTU从站地址。默认地址范围:0至247;扩展地址范围:0至65535。值0被保留用于将消息广播到所有Modbus从站。 |
MODE |
模式选择: 指定请求类型(读取或写入)。
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DATA_ADDR |
从站中的起始地址:指定Modbus从站中将供访问的数据的起始地址。
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DATA_LEN |
数据长度:指定要在该请求中访问的位数或字数。
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DATA_PTR |
数据指针: 指向要进行数据写入或数据读取的标记或数据块地址。
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DONE |
完成位:上一请求已完成且没有出错后,DONE 位将保持为 TRUE 一个扫描周期时间。
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BUSY |
FALSE – Modbus_Master 无激活命令: |
ERROR |
对 Modbus_Master 或 Modbus_Slave 指令的背景数据块的引用。 |
STATUS |
如果上一个请求完成并且没有错误,DONE 位将变为 TRUE 并保持一个周期。 |
ERROR |
如果上一个请求完成出错,则 ERROR 位将变为 TRUE 并保持一个周期。 STATUS 参数中的错误代码仅在 ERROR = TRUE 的周期内有效。 |
STATUS |
错误代码
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表2 Modbus_Master指令参数意义
6SL3210-5BE15-5CV0西门子V20变频器380V