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(xiàng)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(gè)新的S7-300站點(diǎn)

圖2 建立新的S7-300 station

4.2.2 組態(tài)機(jī)架及CPU

圖3 選擇機(jī)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P(yáng)TP接口的波特率，數(shù)據(jù)位，停止位和奇偶校驗(yàn)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(shí)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(bào)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(gè)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(xiàng)

5.5. 實(shí)驗(yàn)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(shí)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(jì)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(gè)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(gè)S7-300 CPU314C-2DP
2、帶有CP5611 的 Field PG 710
3、512K MMC 卡

4 組態(tài)高速計(jì)數(shù)器參數(shù)
打開STEP7，新建一個(gè)項(xiàng)目，名稱為counter（圖2），在項(xiàng)目中插入一個(gè)S7-300 站（圖3）。打開硬件組態(tài)，依次插入機(jī)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(xiàng)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(jì)數(shù)器功能, 以314C 為例, 集成4 路*獨(dú)立60kHz的高速計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)模式可分為：
1、連續(xù)計(jì)數(shù)--計(jì)到上*跳到下限從新開始。
2、一次計(jì)數(shù)--計(jì)到上*跳到下限等待新的觸發(fā)。
3、周期計(jì)數(shù)--從裝載值開始計(jì)數(shù), 到可設(shè)置上*跳到裝載值從新計(jì)數(shù)。

圖 5 操作模式

4.2 控制參數(shù)的設(shè)置
1、主計(jì)數(shù)方向可分上/下計(jì)數(shù)
2、門功能--只有在門打開時(shí)計(jì)數(shù)值才有效
1) 取消計(jì)數(shù)--門再次打開時(shí)計(jì)數(shù)值清零
2) 停止計(jì)數(shù)--門再次打開時(shí)計(jì)數(shù)從上次計(jì)數(shù)值開始計(jì)數(shù)
3、開始/停止值--周期計(jì)數(shù)時(shí)上限值
4、比較值--用于產(chǎn)生中斷
5、滯后值— 可防止臨界時(shí)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(diǎn)脈沖時(shí)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(diǎn)，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(jì)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(jì)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(shí)，DB20.DBD14 中值將清零，
2：利用寫“Job”的方式
在上例中，寫計(jì)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。