西門子模塊6ES7231-5ND32-0XB0       西門子模塊6ES7231-5ND32-0XB0

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潯之漫智控技術(shù)（上海）有限公司  上海詩慕自動化設(shè)備有限公司

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 概述

對于一些通訊速率和穩(wěn)定性要求不高的場合，串行通訊仍有很廣泛的應(yīng)用。西門子標(biāo)準(zhǔn)的串行通訊的解決方案為CP340、CP341、CP440、CP441，但是如果現(xiàn)場CPU有集成的PTP接口，并且不需要使用一些加載協(xié)議（例如MODBUS），使用300C CPU的集成串口也可以進(jìn)行ASCII，3964(R)，RK512等協(xié)議的通訊。
以下僅以ASCII協(xié)議為例、使用485接口，介紹如何使用300C CPU的集成PTP口進(jìn)行通訊。

2. 軟件環(huán)境

2.1. STEP7 V5.5
用于編寫PLC程序，此軟件需要從西門子購買，本文檔中所有的程序代碼均使用Step7 V5.5編寫。

2.2. 串口調(diào)試器
第三方的軟件，可以從網(wǎng)站上下載。
只要是支持ASCII協(xié)議串口調(diào)試軟件即可，沒有特殊要求。

3. 硬件列表

 表1 在該項目中使用的硬件

4. 組態(tài)配置

4.1. 結(jié)構(gòu)示意圖

圖1 硬件結(jié)構(gòu)圖

4.2. 硬件組態(tài)

4.2.1 在Step7中建立1個新的S7-300站點

圖2 建立新的S7-300 station

4.2.2 組態(tài)機架及CPU

圖3 選擇機架，將314C-2PTP CPU插入對應(yīng)槽位

4.3. 設(shè)置PTP的接口參數(shù)

4.3.1 選擇協(xié)議并設(shè)置起始地址（其地址默認(rèn)即可）

圖4 協(xié)議選擇

4.3.2 設(shè)置該PTP接口的波特率，數(shù)據(jù)位，停止位和奇偶校驗位

圖5 設(shè)置參數(shù)

4.3.3 選擇信息結(jié)束的方式
1、 以固定的字符延遲時間作為每幀數(shù)據(jù)的結(jié)束方式；
2、 以固定的字符長度作為每幀數(shù)據(jù)的結(jié)束方式；
3、 以結(jié)束字符作為每幀數(shù)據(jù)的結(jié)束方式。

圖6 報文結(jié)束條件設(shè)置

4.3.4 根據(jù)工藝要求設(shè)置接口類型
根據(jù)工藝可以選擇RS422或RS485接口。

圖7 設(shè)置接口類型

5. 功能塊的使用及管腳定義

5.1. SFB 60 "SEND_PTP" 數(shù)據(jù)發(fā)送功能塊管腳定義

表2 SFB 60 "SEND_PTP"管腳定義

5.2. SFB 61 "RCV_PTP" 數(shù)據(jù)接收功能塊管腳定義

表3 SFB 61 "RCV_PTP"管腳定義

注：
a) SFB60中的SD_1和SFB61中的RD_1的數(shù)據(jù)格式必須使用ANY格式（例：P#DB1.DBX0.0 BYTE 10）,不能使用其它數(shù)據(jù)類型。
b) 數(shù)據(jù)發(fā)送功能塊SFB60中LEN定義的數(shù)據(jù)長度要小于等于SD_1發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)的長度。
c) 上述功能塊中的管腳DONE，NDR，STATUS，ERROR均為一個周期內(nèi)有效，若想使用這些數(shù)據(jù)需要編程進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取。

5.3. SFB 62 "RES_RCVB” 刪除接收緩沖區(qū)功能塊管腳定義

表4 SFB 62 "RES_RCVB"管腳定義

5.4. 編程舉例

5.4.1 調(diào)用對應(yīng)的通訊功能塊
進(jìn)入對應(yīng)的程序塊，在左側(cè)指令樹選擇功能塊，路徑如下：
Libraries—>Standard Library—>System Function Blocks—>SFB60\SFB61。

圖8 通訊功能塊的具體位置

5.4.2 示例程序及注意事項

5.5. 實驗過程及傳輸結(jié)果
S7側(cè)發(fā)送使能為脈沖信號，將發(fā)送使能M0.0置位，然后通過發(fā)送完成信號將M0.0復(fù)位，以便下次繼續(xù)發(fā)送，S7將數(shù)據(jù)發(fā)送到對方的串口調(diào)試軟件。
S7側(cè)的接收使能為高電平信號，將接收使能M0.4置位，通過串口調(diào)試軟件將數(shù)據(jù)發(fā)送到S7側(cè)。
傳輸結(jié)果見下圖：

圖9 數(shù)據(jù)傳輸結(jié)果

5.6. 硬件接線

5.6.1 PTP接口的針腳定義

表5 PTP接口的針腳定義

5.6.2 485接口接線方式

圖10 485接口接線方式

5.6.3 422接口接線方式

圖11 422接口接線方式

6. 總結(jié)
由于ASCII協(xié)議使用的，所以本文僅以ASCII協(xié)議為例，介紹了如何使用S7-300集成串行接口進(jìn)行通訊。使用3964（R）和RK512協(xié)議進(jìn)行通訊時和ASCII類似，細(xì)節(jié)參照《用于 S7300/400系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)功能的系統(tǒng)軟件》中“用于緊湊型CPU的SFB”的相關(guān)章節(jié)。

關(guān)鍵詞
300C-2 PTP, 串口通訊，ASCII1本例功能介紹

在本例中將介紹S7-300C 中集成的計數(shù)功能及作業(yè)功能。

2示例系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

圖 1 本例中選用一個S7-300 CPU314C-2DP, 并插入MMC 卡

3 本例所用的設(shè)備

3．1所用軟件
STEP7 V5.4
3．2所用硬件
1、 一個S7-300 CPU314C-2DP
2、帶有CP5611 的 Field PG 710
3、512K MMC 卡

4 組態(tài)高速計數(shù)器參數(shù)
打開STEP7，新建一個項目，名稱為counter（圖2），在項目中插入一個S7-300 站（圖3）。打開硬件組態(tài)，依次插入機架和CPU314C-2DP，雙擊子槽2.4“Count”進(jìn)入組態(tài)畫面（圖4）。

圖2 新建項目

圖3 插入S7-300站

圖4 插入CPU314C-2DP后雙擊“Count”打開組態(tài)畫面

4.1 操作模式
S7-300C 集成高速計數(shù)器功能, 以314C 為例, 集成4 路*獨立60kHz的高速計數(shù)器。計數(shù)模式可分為：
1、連續(xù)計數(shù)--計到上*跳到下限從新開始。
2、一次計數(shù)--計到上*跳到下限等待新的觸發(fā)。
3、周期計數(shù)--從裝載值開始計數(shù), 到可設(shè)置上*跳到裝載值從新計數(shù)。

圖 5 操作模式

4.2 控制參數(shù)的設(shè)置
1、主計數(shù)方向可分上/下計數(shù)
2、門功能--只有在門打開時計數(shù)值才有效
1) 取消計數(shù)--門再次打開時計數(shù)值清零
2) 停止計數(shù)--門再次打開時計數(shù)從上次計數(shù)值開始計數(shù)
3、開始/停止值--周期計數(shù)時上限值
4、比較值--用于產(chǎn)生中斷
5、滯后值— 可防止臨界時產(chǎn)生的擾動

圖6 操作參數(shù)

4.3 輸入/輸出的設(shè)置
2、輸出--1) 設(shè)置比較器用于觸發(fā)快速輸出 2) 可設(shè)置輸出點脈沖時間

圖7 輸入輸出設(shè)置

4.4 中斷設(shè)置
產(chǎn)生中斷調(diào)用OB40(必須在basic parameters 選擇中斷或診斷+中斷)。

圖8 基本參數(shù)選擇中斷

中斷可選擇：
1、硬件門開中斷 2、硬件門關(guān)中斷 3、接近比較值中斷4、超上限中斷 5、超下限中斷。

圖 9 硬件中斷

5 接線
示例使用的是通道0，參考下面的針腳定義接線。

圖10 針腳分配

DI+1.4 為鎖存觸發(fā)點，D0+0.0 為比較輸出。

6 編程
在編程界面左側(cè)的庫文件中找到系統(tǒng)函數(shù)塊SFB47，并在OB1中調(diào)用。

圖11 功能塊所在位置

圖12 程序

圖13 "Count"子槽的地址

計數(shù)值可在背景數(shù)據(jù)塊DB20.DBD14 中讀出，如果鎖存觸發(fā)，DB20.DBD14 中的值將存在DB20.DBD18 中。
清計數(shù)器值有兩種方法：
1：在參數(shù)設(shè)置中“Gate function”選“Cancel count” 軟件門為0，再為1 時，DB20.DBD14 中值將清零，
2：利用寫“Job”的方式
在上例中，寫計數(shù)值的任務(wù)號為1，裝載于DB20.DBW6 中，把需要寫的值寫于DB20.DBD8 中，M1.2 的上升沿即可。