西門子模塊6ES7431-0HH00-0AB0

 (一)西門子200PLC使用MPI協議與組態王進行通訊時需要哪些設置?1)在運行組態王的機器上需要安裝西門子公司提供的STEP7Microwin3.2的編程軟件，我們的驅動需要調用編程軟件提供的MPI接口庫函數；2)需要將MPI通訊卡CP5611卡安裝在計算機的插槽中，使用西門子公司提供的電纜和。

三、從系統的可擴展性和兼容性的方面來說
市場上控制類產品繁多，無論DCS還是PLC，均有很多廠商在生產和銷售。對于PLC系統來說，一般沒有或很少有擴展的需求，因為PLC系統一般針對于設備來使用。一般來講，PLC也很少有兼容性的要求，比如兩個或以上的系統要求資源共享，對PLC來講也是很困難的事。而且PLC一般都采用的網絡結構，比如西門子的MPI總線性網絡，甚至增加一臺操作員站都不容易或成本很高。
 　西門子電機軟啟動器的常見故障
 1、電動機起不來
  電動機起不來的原因大致分兩種情況：一是六只可控硅的其中一只觸發不可靠或是不導通，此時一相電路通過的是半波直流，電動機的兩相繞組通過的直流對電動機起到了制動作用，不僅電機起不來，嚴重的還會燒毀電機和可控硅。二是啟動參數或啟動曲線不合適造成電機起不來，這是常見故障。前者在使用過程當中會發生，但幾率低于接觸器的故障率。后者多發生在次投運調試，調試好以后就不會出現。多數的廠家不會出現此現象，啟動程序性能好，出廠值設定的適用性強。只有很少廠家的產品需要廠家自己去調試。 

可控硅燒毀
  可控硅擊穿或，此類故障不分品牌，因廠家而易，但都比接觸器的故障率低，而且主要問題出現在餅式可控硅的安裝工藝上。
3、控制器燒損
  相對于軟啟動器來講，控制器燒毀故障是嚴重的。有的廠家此類故障造成的返修率已超過30%。進口的或合資的廠家此類問題不多見。主要是控制器的電源和觸發電路以及輸入電路三部分容易燒毀。。
西門子變頻器選擇注意事項
　　西門子公司不同類型的變頻器，用戶可以根據自己的實際工藝要求和運用場合選擇不同類型的變頻器。在選擇變頻器時應注意以下幾點注意事項：
　　1、根據負載特性選擇變頻器，如負載為恒轉矩負載需選擇西門子mmv/mdv、mm420/mm440變頻器，如負載為風機、泵類負載應選擇西門子430變頻器。
　　2、選擇變頻器時應以實際電動機電流值作為變頻器選擇的依據，電動機的額定功率只能作為參考。另外，應充分考慮變頻器的輸出含有豐富的高次諧波，會使電動機的功率因數和效率變差。因此，用變頻器給電動機供電與用工頻電網供電相比較，電動機的電流會增加10%而溫升會增加20%左右。所以在選擇電動機和變頻器時應考慮到這種情況，適當留有余量，以防止溫升過高，影響電動機的使用壽命。
　　3、變頻器若要長電纜運行時，此時應該采取措施長電纜對地耦合電容的影響，避免變頻器出力不夠。所以變頻器應放大一、兩擋選擇或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。


2．斷開上級用戶高壓開關，5 分鐘后，斷開QS1，QS2。
3．按下UPS 電源按鈕，此時風機停機，斷開變頻器控制電源開關CDS1，操
作完畢。

　　PC/PPI其實就是一根RS485/RS232的匹配電纜。2、晶體管輸出與繼電器輸出各自的優點如何?晶體管不能帶AC220V的交流負載，只能帶低壓的直流。對抗過載和過壓的能力差。但可以高頻輸出，適合高頻率輸出的場合，例如脈沖控制。
　　繼電器可以帶AC220V和直流的負載。但由于繼電器本身的特性決定了它不能高頻輸出。同時繼電器通斷的壽命一般在10萬次左右。所以在頻繁通斷的場合也適合用晶體管的3、S7-200CPU上的通訊口，通訊距離究竟有多遠。

 軟啟動器誤動作
電動機在運行的裝態下因軟起動器受干擾而停機在停止狀態下因軟起動器受干擾而起動是時有發生，前者較普遍，后者只有兩個品牌發生過。究其原因，一是產品質量問題，二是和線路布局有關。但是凡是進口或合資的軟啟都沒有上述現象，國產品牌中此問題比較多。
  5、軟啟動器內部插接件接觸不良
  軟啟動器內部插接件選用本來不是問題，這是國內廠家容易忽略的問題，經常出現故障。進口或合資廠家都不犯此類的錯誤。

　　然后將所需的值送入初始值和預置值控制寄存器。執行HSC指令S7-200的基本結構西門子S7-200系列屬于整體式小型plc，用于代替繼電器的簡單控制場合，也可以用于復雜的自動化控制系統。整體式PLC將CPU模塊、I/O模塊和電源裝在一個箱型機殼內，S7-200稱為CPU模塊。 從更多地點獲取更多傳感器數據的需求將推動新型傳感器的開發，這些傳感器體積更小、功耗和成本更低，并且易于大量和在狹小空間部署。電子傳感器結構傳統的電子傳感器無論設計怎樣，都包含相同的功能模塊。傳感器的核心模塊是實際的感測元件。感測元件是傳感器的一部分，它對傳感器環境作出響應，并將環境條件轉換為電參數。除了感測元件，傳感器還需要電源用于傳感器內部的電子元件和數據處理及互聯電路。大部分電子傳感器包括感測元件、電源模塊和位于每個感測節點的數據處理模塊。

 西門子模塊6ES7431-0HH00-0AB0

• 1. Modbus RTU 主站指令庫的功能是通過在用戶程序中調用預先編好的程序功能塊實現的，該庫對 Port 0 和 Port 1 有效。該指令庫將設置通信口工作在自由口模式下。
• 2. Modbus RTU 主站指令庫使用了一些用戶中斷功能，編其他程序時不能在用戶程序中禁止中斷。
• 3. Modbus RTU 主站庫對CPU的版本有要求。CPU 的版本必須為 2.00 或者 2.01（即訂貨號為 6ES721*－***23-0BA*），1.22版本之前（包括1.22版本）的 S7-200 CPU 不支持。

使用 Modbus RTU 主站指令庫，可以讀寫 Modbus RTU 從站的數字量、模擬量 I/O 以及保持寄存器。

要使用 Modbus RTU 主站指令庫，須遵循下列步驟：

• 1.安裝西門子標準指令庫
• 2.按照要求編寫用戶程序調用 Modubs RTU 主站指令庫
• 安裝西門子標準指令庫

1.2 Modbus RTU 主站功能編程

1. 調用 Modbus RTU 主站初始化和控制子程序

使用 SM0.0 調用 MBUS_CTRL 完成主站的初始化，并啟動其功能控制：

圖 2. 用 SM0.0 調用 Modbus RTU 主站初始化與控制子程序

各參數意義如下:西門子6ES7952-1KP00-0AA0

a.	EN	使能：	必須保證每一掃描周期都被使能（使用 SM0.0）
b.	Mode	模式：	為 1 時，使能 Modbus 協議功能；為 0 時恢復為系統 PPI 協議
c.	Baud	波特率：	支持的通訊波特率為1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200。
d.	Parity	校驗：	校驗方式選擇
			0＝無校驗
			1＝奇較驗
			2＝偶較驗
e.	Timeout	超時：	主站等待從站響應的時間，以毫秒為單位，典型的設置值為 1000 毫秒（1 秒），允許設置的范圍為 1 - 32767。
			注意： 這個值必須設置足夠大以保證從站有時間響應。
f.	Done	完成位：	初始化完成，此位會自動置1?？梢杂迷撐粏?MBUS_MSG 讀寫操作（見例程）
g.	Error		初始化錯誤代碼（只有在 Done 位為1時有效）：
			0＝ 無錯誤
			1＝ 校驗選擇非法
			2＝ 波特率選擇非法
			3＝ 模式選擇非法

2. 調用 Modbus RTU 主站讀寫子程序MBUS_MSG，發送一個Modbus 請求；

圖 3. 調用Modbus RTU 主站讀寫子程序

各參數意義如下:西門子6ES7952-1KP00-0AA0

a.	EN	使能：	同一時刻只能有一個讀寫功能（即 MBUS_MSG）使能
			注意：建議每一個讀寫功能（即 MBUS_MSG）都用上一個 MBUS_MSG 指令的 Done 完成位來激活，以保證所有讀寫指令循環進行（見例程）。
b.	First	讀寫請求位：	每一個新的讀寫請求必須使用脈沖觸發
c.	Slave	從站地址：	可選擇的范圍   1 - 247
d.	RW	從站地址：	0 ＝ 讀， 1 ＝ 寫
			注意：
			1. 開關量輸出和保持寄存器支持讀和寫功能
			2. 開關量輸入和模擬量輸入只支持讀功能
e.	Addr	讀寫從站的數據地址：
			選擇讀寫的數據類型
			00001 至 0xxxx - 開關量輸出
			10001 至 1xxxx - 開關量輸入
			30001 至 3xxxx - 模擬量輸入
			40001 至 4xxxx - 保持寄存器
f.	Count	數據個數	通訊的數據個數（位或字的個數）
			注意： Modbus主站可讀/寫的zui大數據量為120個字（是指每一個 MBUS_MSG 指令）
g.	DataPtr	數據指針：	1. 如果是讀指令，讀回的數據放到這個數據區中
			2. 如果是寫指令，要寫出的數據放到這個數據區中
h.	Done	完成位	讀寫功能完成位
i.	Error	錯誤代碼：	只有在 Done 位為1時，錯誤代碼才有效
西門子6ES7952-1KP00-0AA0			0 ＝ 無錯誤
			1 ＝ 響應校驗錯誤
			2 ＝ 未用
			3 ＝ 接收超時（從站無響應）
			4 ＝ 請求參數錯誤（slave address, Modbus address, count, RW）
			5 ＝ Modbus/自由口未使能
			6 ＝ Modbus正在忙于其它請求
			7 ＝ 響應錯誤（響應不是請求的操作）
			8 ＝ 響應CRC校驗和錯誤
			-
			101 ＝ 從站不支持請求的功能
			102 ＝ 從站不支持數據地址
			103 ＝ 從站不支持此種數據類型
			104 ＝ 從站設備故障
			105 ＝ 從站接受了信息，但是響應被延遲
			106 ＝ 從站忙，拒絕了該信息
			107 ＝ 從站拒絕了信息
			108 ＝ 從站存儲器奇偶錯誤

常見的錯誤：

• 如果多個 MBUS_MSG 指令同時使能會造成 6 號錯誤
• 庫存儲區被程序其它地方復用，有時也會造成6 號錯誤
• 從站 delay 參數設的時間過長會造成主站 3 號錯誤
• 從站掉電或不運行，網絡故障都會造成主站 3 號錯誤

3. 在 CPU 的 V 數據區中為庫指令分配存儲區（Library Memory）

Modbus Master 指令庫需要一個284個字節的全局 V 存儲區。

參考：分配庫指令數據區

1.3 關于 Modbus RTU 主站協議及地址

此為西門子正式推出的標準庫指令說明資料。

在 Modbus RTU Master 協議和 PPI 協議之間切換：

Modbus RTU Master 協議指令庫使通信口工作在自由口模式下，此時不能與 Micro/WIN 軟件通信。要在切換回 PPI 協議，可以：

• 將 MBUS_CTRL 指令的 Mode 輸入端設置為邏輯"0"
• 將 CPU 的允許模式選擇開關置為 STOP 位置

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Modbus RTU Master 協議庫的執行時間：

Modbus RTU Master 協議庫的 MBUS_CTRL 指令不需要很長的執行時間。MBUS_需要 1.11 ms 用于初始化，在后續的每個掃描周期中只占用 0.41 ms。

調用 MBUS_MSG 子程序會加長處理時間。大部分時間都用于 CRC 校驗的計算。每讀、寫一個字的數據就需要 1.85 ms 掃描時間。數據zui多的情況下（讀、寫 120 字的數據），掃描時間大概會擴增加 222 ms。讀操作的時間主要消耗在接收數據上；寫操作的時間主要消耗在發送數據上。

Modbus 地址

通常 Modbus 地址由 5 位數字組成，包括起始的數據類型代號，以及后面的偏移地址。Modbus Master 協議庫把標準的 Modbus 地址映射為所謂 Modbus 功能號，讀寫從站的數據。Modbus Master 協議庫支持如下地址：

• 00001 - 09999：數字量輸出（ 線圈）
• 10001 - 19999：數字量輸入（觸點）
• 30001 - 39999：輸入數據寄存器（通常為模擬量輸入）
• 40001 - 49999：數據保持寄存器

Modbus Master 協議庫支持的功能

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為了支持上述 Modbus 地址的讀寫，Modbus Master 協議庫需要從站支持下列功能：

表 1. 需要從站支持的功能

Modbus 地址和 S7-200 存儲區地址的映射

S7-200 通過 Modbus Master 和 Slave 協議庫通信時，Modbus 地址和 S7-200 內存儲區地址的 映射關系都類似。

Modbus 保持寄存器地址映射舉例：

Modbus 數字量地址映射舉例：

位地址（0xxxx 和 1xxxx）數據總是以字節為單位打包讀寫。*個字節中的zui低有效位對應 Modbus 地址的起始地址。如下圖所示：

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圖 4. 數字量地址映射舉例

1.4 Modbus RTU 主站例程

為了更好地理解 Modbus 主站的編程，可參考下面的例程。

例子程序1: 多個MBUS_MSG指令輪詢執行，

注意

• 1. 該例程使用 Micro/WIN V4.0 SP5 保存。
• 2. 該例程僅訪問一個從站，若訪問不同的從站，可通過改變從站地址來實現。

Modbus RTU 主站指令庫應用例程

例子程序2：反復激活單個MBUS_MSG指令：

Modbus RTU 主站變址方式輪詢訪問應用例程

注意：此指令庫/程序的作者和擁有者對于該軟件的功能性和兼容性不負任何責任。使用該軟件的風險*由用戶自行承擔。由于它是免費的，所以不提供任何擔保，錯誤糾正和支持，用戶不必為 此西門子與服務部門。

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1.5 Modbus RTU 主站常問問題

Modbus RTU 主站庫對 CPU 的版本是否有要求，為什么編譯例子程序時，會遇到 4 個錯誤？

Modbus RTU 主站庫對 CPU 的版本確實有要求，CPU 的版本必須為 2.00 或者 2.01(即訂貨號為6ES721*－***23-0BA*)，1.22 版本之前（包括 1.22 版本）的 S7-200 CPU 不支持。

Modbus 指令庫啟動后，如何通過同一個通信端口進行 CPU 監控？

Modbus 指令庫使用的是 CPU 的自由口通信功能，工作在自由口模式下的通訊口不能使用 Micro/WIN 的 PPI 編程通信監控。如果通信口都已經被占用，可以考慮：

• 加一個通信模塊（如 EM 277、CP 243-1、EM 241 等）擴展出一個編程通信口
• 中止自由口模式，可以將 CPU 上的模式開關從 RUN 撥到 STOP；或者保持處于 RUN 狀態，用程序停止指令庫的 Modbus 模式（參見指令庫應用）

 如何理解 Modbus 地址與功能碼的區別？

Modbus 地址與 Modbus 的功能碼是兩個層次的概念。

根據 Modbus 通信協議，Modbus 數據的地址使用 0xxxx、1xxxx、3xxxx 和 4xxxx 的形式，分別表示數字量輸出、數字量輸入、模擬量輸入等數據地址。在使用 S7-200 的指令庫時，Modbus 數據地址與 S7-200 的 I/O 和數據存儲區地址間有特定的對應關系。

有些設備表明它支持 Modbus RTU 通信協議，但也詳細提供了讀寫數據的詳細通信幀格式，其中包括如何 Modbus 站的地址，需要讀寫數據類型、長度等等。數據幀有特定字節指出此指令讀寫的數據類型和地址，此字節的數據內容即所謂"功能碼"，如功能 1 讀取單個/多個數字量輸出點的值。

支持 Modbus 協議的設備或軟件，使用時用戶直接設置或看到的應當是 Modbus 數據地址。Modbus 地址所訪問的數據，是通過各種"功能"讀寫而來。功能碼是 Modbus 地址的底層。如果 Modbus 通信的一方提供的所謂 Modbus 協議只有功能碼，則需要注意了解此功能號與 Modbus 地址間的對應關系。西門子6ES7952-1KP00-0AA0

如何訪問大于 9999 的保持寄存器地址？

通常 Modbus 協議的保持寄存器地址范圍在 40001 - 49999 之間。對于多數應用來說已經夠了。但有些 Modbus 從站把地址映射到保持寄存器區的地址超過 9999 的部分。

Modbus Master 協議庫支持超過 9999 的保持寄存器地址。地址范圍為 400001 - 465536。只需在調用 MBUS_MSG 子程序時給 Addr 參數賦相應的值即可，如 416768。

 Modubs Master 擴展地址模式僅支持保持寄存器區，不支持其他地址類型。

S7-200 作為 Modbus 主站方接收上來的數據格式與第三方設備不一樣怎么辦？

西門子PLC數據的存儲格式為高位低存方式。舉例：VD200中包含VW200和VW202，其中VW202是低字，VW200是高字。若第三方設備與西門子數據存儲格式不同，是低位低存的方式，那么通信上來的數據就會存在錯誤，需要進行轉換才能使用。編程的方式比較多樣，針對雙字中高低字的交換可以使用SWAP(字交換）指令，若是字節交換可以考慮循環移位指令。

S7-200 是否支持如 Modbus TCP 等其它協議？

不支持。S7-200自身的通信端口或其通信擴展模塊均不支持 Modbus TCP、CANopen、DeviceNet 以及 BACnet 通信協議。

 為什么 S7-200 作 Modbus 主站時 MBUS_MSG 指令報6號錯誤？

引起6號錯誤主要有兩方面的原因：1.多個 MBUS_MSG 指令同時使能執行；2. Modbus庫存儲區中分配的建議地址區與編程中已使用的V存儲區有重疊。

2Modbus RTU從站

2.1 CPU 上的通信口（Port0）支持 Modbus RTU 從站通信協議

S7-200 CPU上的通信口Port0可以支持Modbus RTU協議，成為Modbus RTU從站。此功能是通過S7-200的自由口通信模式實現，因此可以通過無線數據電臺等慢速通信設備傳輸。

 詳情請參考《S7-200系統手冊》之相關章節。

要實現Modbus RTU通信，需要STEP 7-Micro/WIN32 V3.2以上版本的編程軟件，而且須安裝STEP 7-Micro/WIN32 V3.2 Instruction Library（指令庫）。Modbus RTU功能是通過指令庫中預先編好的程序功能塊實現的。

 Modbus RTU從站指令庫只支持CPU上的通信0口（Port0）。

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2.2 編程基本步驟：

檢查Micro/WIN的軟件版本，應當是STEP 7-Micro/WIN V3.2以上版本。

檢查Micro/WIN的指令樹中是否存在Modbus RTU從站指令庫（圖1），庫中應當包括MBUS_INIT和MBUS_SLAVE兩個子程序。如果沒有，須安裝Micro/WIN32 V3.2的Instruction Library（指令庫）軟件包；

圖1. 指令樹中的庫指令

編程時使用SM0.1調用子程序MBUS_INIT進行初始化，使用SM0.0調用MBUS_SLAVE，并相應參數。關于參數的詳細說明，可在子程序的局部變量表中找到；

圖2. 調用Modbus RTU通信指令庫

圖中參數意義如下：

• 模式選擇：啟動/停止Modbus，1=啟動；0=停止
• 從站地址：Modbus從站地址，取值1~247
• 波特率：可選1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200
• 奇偶校驗：0=無校驗；1=奇校驗；2=偶校驗
• 延時：附加字符間延時，缺省值為0
• zui大I/Q位：參與通信的zui大I/O點數，S7-200的I/O映像區為128/128，缺省值為128
• zui大AI字數：參與通信的zui大AI通道數，可為16或32
• zui大保持寄存器區：參與通信的V存儲區字（VW）
• 保持寄存器區起始地址：以&VBx（間接尋址方式）
• 初始化完成標志：成功初始化后置1
• 初始化錯誤代碼