西门子6gk7243-1ex01-0xe0通讯模块
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西门子s7-200通讯处理器 cp243-1,用于将 simatic s7-22x 连接至工业以太网;ftp 客户端通讯;http 服务器;ftp 服务器;e-mail 客户端
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概述
在现场应用中,很多仪表和设备仅支持modbus rtu的通讯协议,第三方仪表可以做modbus主站或从站,西门子的通讯模块cp341 / cp441-2 通过dongle(硬件狗)可以扩展该协议,s7-200 集成的口可以支持自由口通讯,通过指令库也可以方便的实现modbus rtu通讯。本文以s7-200作为modbus 主站,cp341作为modbus 从站,实现modbus rtu通讯,阐述两者在通讯方面的设置和注意事项。
2. 软件环境
2.1 step7 v5.4 sp4
用于编写 s7-300/400程序,此软件需要从西门子购买,本文档中的300的程序是使用step7 v5.4 sp4的软件编写。
2.2 cp ptp param v5.1 sp11
串行通讯模板的驱动程序,安装此驱动后才能对ptp模板进行参数配置,并在step7中集成通讯编程需要使用的功能块。此驱动随购买模板一起提供,也可以从以下的链接下载:27013524
2.3 cp ptp modbus slave v3.1 sp7
cp341或cp441-2用于modbus从站时,需要安装此驱动协议,但安装之前必须先安装ptp driver,此驱动可以在购买modbus dongle时选择购买,
2.4 step7 micro/win v4.0 sp6
用于s7-200编程的软件,本文档中的200的程序是使用step7 micro/win 的软件编写。此软件可以从西门子下载中心免费下载,
2.5 toolbox_v32-step 7-micro win 32 instruction library
s7-200实现modbus rtu功能,可以使用modbus的指令库,要使用西门子的标准指令库,必须先安装指令库的软件包 instruction library,安装后,可以在step 7-micro/win软件的库中找到modbus相关的指令,
3. 硬件列表和接线
3.1 硬件列表
s7-300从站
cpu315-2dp
6es7 315-2ag10-0ab0
cp341 rs422/485
6es7 341-1ch01-0ae0
dongle
6es7 870-1ab01-0ya0
pc 适配器(usb)
6es7 972-0cb20-0xa0
s7-200主站
cpu 224xp
6es7 214-2bd23-0xb0
表1 硬件设备
3.2 硬件接线
3.2.1 接口定义
s7-200的通讯口为rs485物理口(9针口),cp341是rs422/485的接口类型(15针口),两种设备的接口引脚的示意图如下所示,更详细的信息可以参考cp341及s7-200通信接口的手册。
图1 s7-200 cpu通信口引脚定义
图2 s7-300 cp341 rs422/485 通讯口引脚定义
3.2.2 接线示意图
图3 硬件结构和接线示意图
4. 组态设置和编程
4.1 s7-200做modbus主站的设置
s7-200 cpu上的通信口在电气上是标准的rs-485半双工串行通信口,此串行字符通信的格式:1个起始位;7/8位数据位;1位奇/偶/无校验;1停止位。通信波特率可以设置为1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600或112500,符合这些格式的串行通讯设备可以和s7-200进行自由口通讯,modbus rtu指令库就是使用自由口编程实现的。
4.1.1 modbus rtu主站库
使用modbus 主站指令库时需要注意的几点:
需要s7-200的编程软件是 micro/win v4.0 sp5及以上版本;
modbus rtu 主站库对cpu的版本有要求,cpu 的版本必须为 2.00 或者 2.01(即订货号为 6es721*-***23-0ba*);
modbus主站可读/写的最大数据量为120个字(指每一个 mbus_msg 指令);
modbus 主站库支持port0和port1(从站库只支持port0口),本例中用port0;
使用modbus 库时必须对库存储区进行分配,见下图设置,而且分配的空间不能和程序中其它空间冲突,否则编译调用会报错。
图4 库存储区设置
modbus主站库支持的功能码和地址对应关系: