重庆索利亚电气设备有限公司

西门子PLC模块6ES7223-1BH32-0XB0

西门子PLC模块6ES7223-1BH32-0XB0

在工控领域，公司以精益求精的经营理念，从产品、方案到服务，致力于塑造一个“行业专家”品牌，以实现可持续的发展。

自动化任务：
在 S7-300 主站控制器和多个 S7-1200 从站之间，通过工业以太网 (IE) 进行确定性的数据传输 (例如，用于时间同步)。
对于确定性数据传输，主站依次与每个从站交换数据。
应该在
任务 A 中通过 S7-通 信、在
任务 B 中通过开放式 TCP/IP (T-通信) 进行数据交换。

图 01 展示了两个任务的演示设置，在此 S7-300 主站是与两个 S7-1200 从站进行通信。

图 01

S7-300 紧凑型控制器 CPU 315-2PN/DP 使用 STEP 7 V5.4 + SP5 + HF1 编程用户界面进行组态。
S7-1200 紧凑型控制器使用 STEP 7 Basic V10.5 SP2 编程用户界面进行组态。

自动化解决方案：

解决方案 A：S7-通信
S7-1200 PLC 为 S7 通信提供了被动服务器功能。由 S7-300 客户端通过 PUT 和 GET 块进行组态。在 STEP 7 V5.4 的 NetPro 中组态连接。为到 S7 服务器的每个连接分配一个确切的 ID。客户端通过动态更改此连接 ID 与服务器进行通信。在 NetPro 中可组态的**连接数取决于所使用的 S7-300 CPU 的类型。CPU 315-2 PN/DP 可在 NetPro 中组态**多 14 个 S7-连接。

注意事项：
只有 S7-300 控制器支持S7 通信块 PUT 和 GET 的 ID 动态更改。对于 S7-400 控制器，每个通信块都需要一个静态 ID。

图 02

主站和从站包含了发送和接收块 (Send_DB 和 Receive_DB)。在接收到同步命令之后，主站读取系统时间，并通过 PUT 块 将此信息和用户数据发送到**个从站，以进行 S7 通信。PUT 块将它自己的系统时间与从主站中接收到的日时钟钟信息进行同步。然后主站通过 GET 通信块获得从站 1 的用户数据。之后将从站 1 的此用户数据存储在主站接收块的相关位置中。对所有后续从站单元重复此过程。在完成主站和**后一个从站之间的数据交换之后，主站单元重新启动与从站 1 的数据交换。

解决方案 B：T-通信
S7-1200 和 S7-300/400 都提供了用于开放式 TCP/IP 通信的功能块 - T 通信块 TCON、TSEND、TRCV 和 TDISCON。
当选择协议为 “ISO-on-TCP”，则 “ISO-on-TCP” 提供了面向消息的操作原理，这在 SIMATIC 系统之间进行 通信时特别有用。
在 STEP 7 V5.4 中使用‘开放式通信向导’ (OC 向导) 组态该连接。各个连接伙伴通过 IP 地址来识别。OC 向导保留一个连接资源，并创建一个相关的连接数据块。伙伴的 IP 地址存储在此数据块中。开放式 IE 通信的**连接数取决于所使用的 CPU。对于所使用的 CPU 315-2 PN/DP，可以使用“ISO-on-TCP”同时建立**多 8 个连接 。通过更改连接数据块中的 IP 地址，可 通过相同的连接资源连续地与逾 8 个通信伙伴进行数据交换。
 

图 03

主站和每个从站都有一个发送和一个接收数据块 (Send_DB 和 Receive_DB)。通过 TCON 块，主站将一个  TCP/IP 连接请求 发送到**个从站。要确认连接已建立，通信对端也要执行 TCON 块。当存在同步作业时，主站读取系统时间，并通过 TSEND 通信块将此时间和用户数据发送到从站。对于 TRCV 接收块，该块在 Receive_DB 数据块中接收数据 。从站使用从主站中接收到的日时钟数据来同步它自己的系统时间。从站 1 通过 TSEND 块 将它的用户数据发送到主站。在主站一侧，使用 TRCV 块将从站 1 的用户数据存储到接收数据块中的位置。随后，主站使用 TDISCON 块断开到从站 1 的连接 。对后续从站重复执行此过程。在主站与**后一个从站交换数据完成之后，主站重新与从站 1 进行数据交换。一旦在从站侧建立一个连接，该连接将一直保持。因此，仅须在初始化时调用 TCON。

启动代码
为了便于启动，我们为用户提供了带有测试代码和测试参数的软件实例，以供下载。
这些软件实例帮助用户理解组态实例的一些起始步骤，及对组态实例的测试。
这样用户便可以快速测试组态实例中描述的产品的硬件和软件接口。

西门子S7-1200 紧凑型PLC在当前的市场中有着广泛的应用，作为经常与SENTRON PAC3200系列仪表共同使用的PLC，其Modbus通信协议的使用一直在市场上有着非常广泛的应用。本文将主要介绍如何使用Modbus 通信协议来实现S7-1200与SENTRON PAC3200仪表的通信。

1．西门子SENTRON PAC3200 仪表介绍

西门子的SENTRON PAC3200多功能电力仪表是一种用于面板安装的仪表，可用来计量、显示配电系统多达50个测量变量，例如电压、电流、功率、有功功率、频率以及**值、**小值和平均值。中文大屏幕图形液晶显示使用户可远距离读表。PAC3200仪表如下图所示。

图1:仪表PAC3200

1.1 SENTRON PAC3200 MODBUS RTU通信扩展模块介绍

PAC3200多功能仪表的本体没有MODBUS RTU通信的功能，如果希望将PAC3200作为从站连接到MODBUS RTU网络与主站进行数据交换必须选用外部扩展通信模块――SENTRON PAC RS485模块。(注意: PAC RS485 扩展模块使用错误的固件版本时将不能工作
SENTRON PAC3200 电力监测设备的固件版本**应为FWV2.0X。 较早的版本不支持
PAC RS485 扩展模块。)该扩展模块具有下列性能特点：
        • 可通过设备正面设置参数
        • 即插即用
        • 支持 4.8/9.6/19.2 以及 38.4 KBd 通信传输速率
        • 通过6针螺钉端子接线
        • 不需要外接辅助电源
        • 通过模块上的 LED 显示状态

PAC3200 MODBUS RTU通信扩展模块如下图所示。

（1） 通信接线端子

（2） 安装螺钉

（3） 通风口

（4） LED

图2:PAC3200 MODBUS RTU 通信模块

1.2 SENTRON PAC3200 MODBUS RTU通信扩展模块的接线

SENTRON PAC3200 MODBUS RTU通信扩展模块的接线如下图所示

图3:PAC3200 MODBUS RTU 通信模块的接线图

1. 将电缆连接到端子排上相应的螺栓端子。
2. 将电缆屏蔽层的一端连接到保护性接地PE。
3. 将信号公共端连接到保护性接地。 这样也使得扩展模块接地。
4. 在**个和**后一个通信节点上，在正信号和负信号之间接入总线端接电阻器。 为
此，PAC RS485 扩展模块中集成了一个120 Ohm 的总线端接电阻器。 如果需要其它
电阻值，请使用外部总线端接电阻器。 将它连接到**个和**后一个通信节点。

1.3 SENTRON PAC3200 MODBUS RTU通信的方式

1．SENTRON PAC3200设备支持的功能码如下：
 

表1: SENTRON PAC3200设备支持的功能码

R—可读
RW—可读写

2．SENTRON PAC3200 MODBUS RTU 与S7-1200进行通信
S7-1200 PLC可以通过功能代码0x03 和0x04 访问仪表PAC3200的被测量数据。
下表是一些PAC3200 被测量的数据。

表2: SENTRON PAC3200设备的一些被测量数据

2．西门子SENTRON PAC3200 仪表与S7-1200进行通信的接线图

下图是SENTRON PAC3200仪表与S7-1200进行MODBUS RTU 通信的接线图。

图4:S7-1200与PAC3200进行MODBUS RTU 进行通信的接线图

3．硬件需求
S7-1200 PLC目前有3种类型的CPU：
        1）S7-1211C CPU。
        2）S7-1212C CPU。
        3）S7-1214C CPU。
这三种类型的CPU都可以使用MODBUS通信协议通过通信模块CM1241 RS485来实现S7-1200与PAC3200仪表的通信。

本例中使用的PLC硬件为：
        1）PM1207电源 ( 6EP1 332-1SH71 )
        2） S7-1214C ( 6ES7 214 -1BE30 -0xB0 )
        3) CM1241 RS485 ( 6ES7 241 -1CH30 -0xB0 )
        4) 模拟器 ( 6ES7 274 -1XH30 -0xA0 )

本例中使用的PAC3200仪表硬件为：
        1） PAC3200 （7KM2112-0BA00-3AA0）
        2） MODBUS RTU 模块 （7KM9300-0AB00-0AA0）
        3） MODBUS 通信电缆 ( 6XV1830-0EH10)