产品描述
西门子CPU 6ES7511-1UK01-0AB0详细说明
CPU314C-2DP是紧凑型 CPU,适合安装在分布式结构中。通过其扩展工作存储器,该紧凑型CPU也适用于中等规模的应用。集成的数字量和模拟量 I/O 可直接与过程连接,PROFIBUS DP 主站/从站接口允许连接独立的 I/O 单元。因此,CPU314C-2DP既可以用作本地单元进行快速预处理,也可以用作带从属现场总线系统的一个高级控制。
优点
· 由于具有高处理速度,CPU 可以实现非常短的机器循环时间。
· S7-300 系列 CPU 可以为各种应用提供合适的解决方案,客户只需为特定任务实际需要的性能付款
· S7-300 建立在模块式的组态上,* I/O 模块的插槽规则
· 现有丰富的模块可用于集中组态和搭配 ET 200M 实现分布式组态。
· 集成的 PROFINET 接口可以实现控制器的简单网络化,与其它运行管理等级方便的进行数据交换
· 模块宽度窄,可以实现紧凑式的模块设计或者小型控制柜。
· 能够把强大的 CPU 与工业以太网/PROFINET 接口、集成的工艺功能或故障防护设计集成在一起,从而避免附加投资
通过集成的与过程相关的功能还可以实现其它应用:
计数
频率测量
PID 控制
CPU314C-2DP安装有:
微处理器
处理器处理每个二进制指令的时间达到 100 - 200 ns
扩展存储器
96 KB 高速 RAM (相当于大约 32 K 的指令)用于执行相关的程序部分,为用户程序提供充分的空间;
微存储卡(zui大8 MB)作为程序的装载存储器,也可以在 CPU 中保存项目(包括符号和注解)。
灵活的扩展能力;
多达 31 个模块,(4排结构)
MPI多点接口
内置 MPI 接口可以zui多同时建立 12 个与 S7-300/400 或与 PG、PC、OP 的连接。在这些连接中,始终分别为 PG 和 OP 各保留一个连接。通过“全局数据通讯”,MPI可以用来建立zui多16个CPU组成的简单网络。
PROFIBUS DP 接口:
带有 PROFIBUS DP 主/从接口的CPU314C-2DP可以用来建立高速、易用的分布式自动化系统。对用户来说,分布式I/O单元可作为一个集中式单元来处理(相同的组态、编址和编程).
内置输入/输出;
24个数字量输入(所有输入都可用作中断处理)和16个数字量输出,以及4个模拟量输入和2个模拟量输出,使得CPU314C-2DP是一款*的PLC。
用 SM0.0 调用 Modbus RTU 主站初始化与控制子程序
各参数意义如下:
a. | EN | 使能: | 必须保证每一扫描周期都被使能(使用 SM0.0) |
---|---|---|---|
b. | Mode | 模式: | 为 1 时,使能 Modbus 协议功能;为 0 时恢复为系统 PPI 协议 |
c. | Baud | 波特率: | 支持的通讯波特率为1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200。 |
d. | Parity | 校验: | 校验方式选择 |
0=无校验 | |||
1=奇较验 | |||
2=偶较验 | |||
e. | Timeout | **时: | 主站等待从站响应的时间,以毫秒为单位,典型的设置值为 1000 毫秒(1 秒),允许设置的范围为 1 - 32767。 |
注意: 这个值必须设置足够大以保证从站有时间响应。 | |||
f. | Done | 完成位: | 初始化完成,此位会自动置1。可以用该位启动 MBUS_MSG 读写操作(见例程) |
g. | Error | 初始化错误代码(只有在 Done 位为1时有效): | |
0= 无错误 | |||
1= 校验选择非法 | |||
2= 波特率选择非法 | |||
3= 模式选择非法 |
2. 调用 Modbus RTU 主站读写子程序MBUS_MSG,发送一个Modbus 请求;
图 3. 调用Modbus RTU 主站读写子程序
各参数意义如下:
a. | EN | 使能: | 同一时刻只能有一个读写功能(即 MBUS_MSG)使能 |
---|---|---|---|
注意:建议每一个读写功能(即 MBUS_MSG)都用上一个 MBUS_MSG 指令的 Done 完成位来激活,以保证所有读写指令循环进行(见例程)。 | |||
b. | First | 读写请求位: | 每一个新的读写请求必须使用脉冲触发 |
c. | Slave | 从站地址: | 可选择的范围 1 - 247 |
d. | RW | 从站地址: | 0 = 读, 1 = 写 |
注意: | |||
1. 开关量输出和保持寄存器支持读和写功能 | |||
2. 开关量输入和模拟量输入只支持读功能 | |||
e. | Addr | 读写从站的数据地址: | |
选择读写的数据类型 | |||
00001 至 0xxxx - 开关量输出 | |||
10001 至 1xxxx - 开关量输入 | |||
30001 至 3xxxx - 模拟量输入 | |||
40001 至 4xxxx - 保持寄存器 | |||
f. | Count | 数据个数 | 通讯的数据个数(位或字的个数) |
注意: Modbus主站可读/写的数据量为120个字(是指每一个 MBUS_MSG 指令) | |||
g. | DataPtr | 数据指针: | 1. 如果是读指令,读回的数据放到这个数据区中 |
2. 如果是写指令,要写出的数据放到这个数据区中 | |||
h. | Done | 完成位 | 读写功能完成位 |
i. | Error | 错误代码: | 只有在 Done 位为1时,错误代码才有效 |
0 = 无错误 | |||
1 = 响应校验错误 | |||
2 = 未用 | |||
3 = 接收**时(从站无响应) | |||
4 = 请求参数错误(slave address, Modbus address, count, RW) | |||
5 = Modbus/自由口未使能 | |||
6 = Modbus正在忙于其它请求 | |||
7 = 响应错误(响应不是请求的操作) | |||
8 = 响应CRC校验和错误 | |||
- | |||
101 = 从站不支持请求的功能 | |||
102 = 从站不支持数据地址 | |||
103 = 从站不支持此种数据类型 | |||
104 = 从站设备故障 | |||
105 = 从站接受了信息,但是响应被延迟 | |||
106 = 从站忙,拒绝了该信息 | |||
107 = 从站拒绝了信息 | |||
108 = 从站存储器奇偶错误 |
常见的错误:
如果多个 MBUS_MSG 指令同时使能会造成 6 号错误
库存储区被程序其它地方复用,有时也会造成6 号错误
从站 delay 参数设的时间过长会造成主站 3 号错误
从站掉电或不运行,网络故障都会造成主站 3 号错误
3. 在 CPU 的 V 数据区中为库指令分配存储区(Library Memory)
Modbus Master 指令库需要一个284个字节的全局 V 存储区。
参考:分配库指令数据区
此为西门子正式推出的标准库指令说明资料。
在 Modbus RTU Master 协议和 PPI 协议之间切换:
Modbus RTU Master 协议指令库使通信口工作在自由口模式下,此时不能与 Micro/WIN 软件通信。要在切换回 PPI 协议,可以:
将 MBUS_CTRL 指令的 Mode 输入端设置为逻辑"0"
将 CPU 的允许模式选择开关置为 STOP 位置
Modbus RTU Master 协议库的执行时间:
Modbus RTU Master 协议库的 MBUS_CTRL 指令不需要很长的执行时间。MBUS_需要 1.11 ms 用于初始化,在后续的每个扫描周期中只占用 0.41 ms。
调用 MBUS_MSG 子程序会加长处理时间。大部分时间都用于 CRC 校验的计算。每读、写一个字的数据就需要 1.85 ms 扫描时间。数据多的情况下(读、写 120 字的数据),扫描时间大概会扩增加 222 ms。读操作的时间主要消耗在接收数据上;写操作的时间主要消耗在发送数据上。
Modbus 地址
通常 Modbus 地址由 5 位数字组成,包括起始的数据类型代号,以及后面的偏移地址。Modbus Master 协议库把标准的 Modbus 地址映射为所谓 Modbus 功能号,读写从站的数据。Modbus Master 协议库支持如下地址:
00001 - 09999:数字量输出( 线圈)
10001 - 19999:数字量输入(触点)
30001 - 39999:输入数据寄存器(通常为模拟量输入)
:数据保持寄存器
Modbus Master 协议库支持的功能
为了支持上述 Modbus 地址的读写,Modbus Master 协议库需要从站支持下列功能:
表 1. 需要从站支持的功能
Modbus 地址 | 读/写 | Modbus 从站须支持的功能 |
---|---|---|
00001 - 09999 数字量输出 | 读 | 功能 1 |
写 | 功能 5:写单输出点 功能 15:写多输出点 | |
10001 - 19999 数字量输入 | 读 | 功能 2 |
写 | - | |
30001 - 39999 | 读 | 功能 4 |
写 | - | |
保持寄存器 | 读 | 功能 3 |
写 | 功能 6:写单寄存器单元 功能 16:写多寄存器单元 |
Modbus 地址和 S7-200 存储区地址的映射
S7-200 通过 Modbus Master 和 Slave 协议库通信时,Modbus 地址和 S7-200 内存储区地址的 映射关系都类似
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