1概述
S7协议是SIEMENS S7系列产品之间通讯使用的标准协议 ,其优点是通信双方无论是在同一MPI总线上、同一PROFIBUS总线上或同一工业以太网中,都可通过S7协议建立通信连接,使用相同的编程方式进行数 据交换而与使用何种总线或网络无关。S7通信分为按组态方式可分为单边通信和双边通信,单边通信通常应用于以下情况:
? 通信伙伴无法组态S7连接
? 通信伙伴无法停机
? 不希望在通讯伙伴侧增加通信组态或程序
本文介绍S7-400基于PROFIBUS总线的S7单边通信的组态步骤。
实验环境,见表1。
序号 名称 订货号
1 CR3导轨 6ES7 401-1DA01-0AA0
2 PS407 6ES7 407-0KA02-0AA0
3 CPU414-3 6ES7 414-3XM05-0AB0
4 CPU315-2 DP 6ES7 315-2AH14-0AB0
5 PROFIBUS 标准电缆 6XV1 830-0EH10
6 RS485总线连接器 6ES7972-0BB42-0XA0
7 STEP7 V5.5 SP2
8 Windows XP SP3
表1
2 组态
2.1配置S7-400站点
S7-400站点配置参见表2。
5. 参考表2序号6~8步骤,将CPU的 PROFIBUS DP地址设置为3,传输速率设置为1.5Mbps,Profile中选为Standard。编译保存完成S7-300站点组态,并下载到S7-300 CPU中
表 3
3 通信连接
如图3-1示意图,使用RS485总线连接器通过PROFIBUS标准电缆分别连接CPU414-3 的X2接口和CPU315-2的X2 接口。
图3-1 CPU之间DP通信连接示意图
4 通信编程
由于配置的是S7单边通信,只需在配置S7网络连接的一方进行编程,所以本例中只在CPU414-3中编程调用系统功能块SFB14/SFB15,如图4-1和图4-2。
图4-1 调用功能块SFB14
图4-2 调用功能块SFB15
更多关于SFB14/15参数含义,参考西门子下载中心文档编号1023《 SIMATIC 用于S7-300/400系统和标准功能的系统软件参考手册》的S7 通信章节。
说明:
可以用两个 SINAUT Modems MD2 (FBA 专线调制解调器)和两个 LTOP1 线路变压器对 PROFIBUS DP 电子网络进行物理扩展,这四个器件之间通过专线相互连接。这种情况下采用直径为 1.4 mm 的电缆,传输距离可高达 20 km 左右。电缆直径越小,传输距离也越小。可以在 MD2 调制解调器手册的参考数据 "Maximum Range" 中找到精确的技术规格。
下图给出了一个应用示例,其中 ET 200 和 S7 CPU 之间的连接是通过专线实现的。
图01
编号 步骤
1
将 PROFIBUS DP 网络的波特率设置为 19.2 Kbps.
为此,在 STEP 7 的 HW Config 中打开:Properties - DP mater system > 标签:General > Properties... > 标签:Network Settings,然后选择传输速率 19.2 Kbps。
图02
2
如下设置两个 MD2 调制解调器上的 DIP 开关:
MD2 调制解调器的俯视图:
图03
如下设置上面的开关:
图04
MD2 调制解调器的仰视图:
图05
如下设置下面的开关组 1:
图 06
如下设置下面的开关组 2:
图 07
3 在两个 LTOP1 线路变压器上,设置 S1 开关为 "1"。
4 连接调制解调器、LTOP1 和专线,然后如下所示将它们集成到 PROFIBUS 中。
西门子DP通信现场总线
图08
5 如果 PROFIBUS 的总线节点上偶尔出现短暂故障(例如在 CPU 的诊断缓冲区内:"Distributed I/O: Station Failure"),这可能是因为选择了 PROFIBUS 配置文件 "DP"。在此配置文件中将总线参数设置优化为 PROFIBUS-DP 设备,但没有将调制解调器引起的信号延迟考虑在内。
一个可行的补救措施是将配置文件改为 "Universal (DP/FMS)"。
"User-Defined" 配置文件为用户设置总线参数提供了较大自由度。
图09
可以在 STEP 7 的在线帮助中找到总线参数的说明及其限值。
例如,万一专线通讯状况不良时,可以通过将 Retry Limit 从标准值 1 增加到 7 来避免或减少出现出错消息。
Product
订货号
PROFIBUS网络部件:
网卡及电缆
6ES7 972-0CB20-0XA0
6ES7 972-0CB35-0XA0
6ES7 972-0CC35-0XA0
6GK1 561-1AA01
6GK1 551-2AA00
6GK1 561-3AA01
6GK1 561-3FA00
6GK1 561-4AA01
6GK1 561-4FA00
6GK1562-1AA00
6GK1571-1AA00
6FX800开头
6XV1 840-2AH10
6FC5210-0DF22-2AA0
6XV1 830-0PBH30
6XV1 830-0EH10
6XV1 830-3EH10
6XV1 830-0AH10
6XV1 820-5AH10
6XV1 820-5BH50
6XV1 820-5BT10
6GK1 901-0DA20-0AA0
6ES7 901-0BF00-0AA0
6ES7 901-1BF00-0XA0
链接模板
6GK1 415-2AA01
6GK1 415-0AA01
6ES7 158-0AD01-0XA0
6ES7 157-0AC83-0XA0
6ES7 157-0AD82-0XA0
6XV1 830-5EH10
6XV1 830-5FH10
6ES7 195-7HF80-0XA0
6GK1 905-0AA00
6GK1 905-0AD00
6GK1 905-0AB10
6GK1 905-0AC00
总线连接器
6GK1 905-6AA00
6ES7 972-0BA50-0XA0
6ES7 972-0BB50-0XA0
6ES7 972-0BA12-0XA0
6ES7 972-0BB12-0XA0
6ES7 972-0BA41-0XA0
6ES7 972-0BB41-0XA0
6GK1 500-0EA02
6GK1 500-0FC00
网络部件
6ES7 972-0AA01-0XA0
6ES7 972-0AB01-0XA0
6ES7 972-0DA00-0AA0
6ES7 972-4AA02-0XA0
6GK1 500-3AA00
6GK1 503-0AA00
6GK1 503-3CA00
6GK1 503-2CB00
6GK1 503-3CB00
6GK1 503-3CC00
6ES7 181-0AA01-0AA0
6ES7 193-8MA00-0AA0
6ES7 193-8LA00-0AA0
6ES7 193-8LB00-0AA0
软件
6GK1 704-5CW64-3AA0
6GK1 704-5DW64-3AA0
6GK1 704-5SW64-3AA0
6GK1 713-5DB64-3AA0
6GK1 713-5FB64-3AA0
6GK1 713-5CB64-3AA0
工业以太网
网卡及电缆:
6GK1 161-3AA01
6GK1 161-2AA00
6GK1 161-6AA00
6GK1 151-2AA00
6GK1 151-5AA00
6GK1 611-0TA01-1DV0
6XV1 850-0AH10
6XV1 850-0BT10
6XV1 850-0BN15
6XV1 870-3QN10
6XV1 850-0BH20
6XV1 840-2AH10
6XV1 850-2LN10
6XV1 850-2GN10
6XV1 850-2JN10
6XV1 850-2HN10
6GK1 901-1FC00-0AA0
网络部件
OSM/ESM
6GK1 105-2AA10
6GK1 105-2AB10
6GK1 105-2AE00
6GK1 105-4AA00
6GK1 105-3AA10
6GK1 105-3AB10
6GK1 105-3AC00
OMC/ELS
6GK1 100-2AB00
6GK1 100-2AC00
6GK1 102-6AA00
6GK1 102-6AB00
6GK1 102-7AA00
SCALANCE X005入门级交换机
6GK5 005-0BA00-1AA3
6GK5 005-0BA00-1CA3
SCALANCE X100非网管型交换机
6GK5 104-2BB00-2AA3
6GK5 106-1BB00-2AA3
6GK5 108-0BA00-2AA3
6GK5 112-2BB00-2AA3
6GK5 116-0BA00-2AA3
6GK5 124-0BA00-2AA3
SCALANCE X200网管型交换机
6GK5 204-2BB00-2AA3
6GK5 206-1BB10-2AA3
6GK5 208-0BA10-2AA3
6GK5 208-0HA00-2AA6
6GK5 216-0BA00-2AA3
6GK5 224-0BA00-2AA3
6GK5 204-0BA00-2BA3
6GK5 202-2BB00-2BA3
SCALANCE X300增强型可网管交换机
6GK5 308-2FL00-2AA3
6GK5 310-0FA00-2AA3
SCALANCE X400千兆模块化交换机
6GK5 414-3FC00-2AA2
6GK5 408-2FD00-2AA2
6GK5 491-2AB00-8AA2
6GK5 491-2AC00-8AA2
6GK5 492-2AL00-8AA2
6GK5 492-2AM00-8AA2
6GK5 495-8BA00-8AA2
6GK5 496-4MA00-8AA2
软件
6GK1 716-1CB64-3AA0
6GK1 716-1TB64-3AA0
6GK1 716-1PB62-3AA0
6GK1 716-0HB64-3AA0
6GK1 704-1CW64-3AA0
6GK1 704-1PW64-3AA0
6GK1 970-1BA10-0AA1
6GK1 970-5CA20-0AA1
6GK1 975-1AA00-3AA0
6GK1 500-0AA10
6GK1 500-0AB00
6GK1 500-0DA00
6GK1 901-0FB00-0AA0
6ES7901-4BD00-0XA0
6XV1831-2L
6XV1830-5GH10
6GK1 900-0HL00-0AA0
6SE7090-0XX84-0FF5
6SE7090-0XX84-0AB0
6SE7038-6GL84-1BG2
6SE7031-2HF84-1BG0
6SE7041-8EK85-1HA0
6SE7031-7HH84-1HJ0
6SE7090-0XX84-0FJ0
6SE7090-0XX84-1CE0
6ES7090-XX84-0AB0
6SE026-0HF60-Z
6ES7031-7HG84-1JA1
6SE7038-6GL84-1JB0
6SE7038-6GL84-1JB0
6SX7010-0FF05
6GK1901-1BB10-2AA0
3VU13401MJ00
3TF43221XB4
3TH42440XM0
6FX5002-2DC10
6GK1901-1BB20-2AA0
6GK1901-1BB11-2AB0
6ES7390-0AA00-0AA0
SIEMENS西门子SM521模块
Overview
16 和 32 通道数字量输入模块
灵活地选择控制器以满足相应任务需要
用于使用附加输入对系统进行后续扩展
35 mm 宽的模块具有参数设置和诊断功能
25 mm 宽的模块可在狭小空间内使用:
较为经济,无参数设置或诊断功能
Area of application
数字量输入模块可记录设备中的 24 V DC 或 230 V AC 信号,并将它们传送到控制器。可以连接开关以及 2 线制、3 线制或 4 线制接近开关。
35 mm 宽的输入模块具有可设定的参数和诊断功能,因此可根据相应过程要求进行灵活调整。
25 mm 宽的低成本模块没有可设定的参数或诊断功能,可较为方便地集成到工程系统中。建议将它们在只需要很少输入通道的位置使用,或在必须在十分有限的空间内部署大量通道的情况下使用。
根据需要,可在一个站中并排使用两种模块。由于具有统一特性并采用共同的系统附件,处理十分方便。
提供了以下宽度为 35 mm 的数字量输入模块:
DI 16x24VDC HF;
16 通道数字量输入模块,用于记录 24 V DC 信号;一个电压组;输入延迟 0.05 ... 20 ms;输入类型 3 (IEC 61131);可设置诊断和硬件中断
DI 32x24VDC HF;
32 通道数字量输入模块,用于记录 24 V DC 信号;两个电压组;输入延迟 0.05 ... 20 ms;输入类型 3 (IEC 61131);可设置诊断和硬件中断
DI 16x24VDC SRC BA;
16 通道数字量输入模块,用于记录 24 V DC 信号;低电平有效;一个电压组;固定输入延迟 3.2 ms;输入类型 3 (IEC 61131)
DI 16x230VAC BA;
16 通道数字量输入模块,用于记录 230 V DC 信号;低电平有效;一个电压组;固定输入延迟 20 ms;输入类型 1 (IEC 61131)
提供了以下宽度为 25 mm 的数字量输入模块:
DI 16x24VDC BA;
16 通道数字量输入模块,用于记录 24 V DC 信号;漏型输入;一个电压组;固定输入延迟 3.2 ms;输入类型 3 (IEC 61131)
DI 32x24VDC BA;
32 通道数字量输入模块,用于记录 24 V DC 信号;漏型输入;一个电压组;固定输入延迟 3.2 ms;输入类型 3 (IEC 61131)
Design
用一个螺丝安装在 S7-1500 安装导轨上
35 mm 模块 采用螺钉型端子或推入式端子的标准化 40 针前连接器(不能用于 25 mm 模块)
25 mm 模块 采用推入式端子的标准化 40 针前连接器(不能用于 35 mm 模块)
标准化、协调型前连接器针脚分配,更便于接线
可连接芯线截面积0.25 mm2 至 1.5 mm2(AWG24 至 16)
集成式电压桥接件,用于灵活形成电压组(仅 35 mm 模块)
前连接器的预接线位置
前盖带有可扩充的电缆室,即使完全接线时也如此
模块正面的清晰标签
模块类型
订货号
硬件和固件型号
通道编号标签
电缆连接图
含在供货范围之内:
用于手工贴标签的一个标签条
一个 U 型连接器
印制有文字的前门
前连接器((仅 25 mm 模块)
Functions
统一的显示和诊断方式:
故障(红色 LED)和运行(绿色 LED)模块状态显示
用于信号状态日志的信号状态显示。"0" 和日志。 "1"(绿色 LED),或者,指示线断(红色 LED)
显示 24 V DC 电源电压(绿色 LED)
支持的功能:
识别和维护数据 IM0 至 IM3
固件更新
模块级别的共享设备和 MSI(模块化共享输入);
与 PROFINET 结合使用时,可将这些模块分配给多个 IO 控制器
与通道有关的参数分配(** HF 模块)
硬件中断(** HF 模块)
按通道进行诊断(** HF 模块)
等时同步模式(取决于模块)
DI 16x24VDC HF:
16 通道数字量输入模块,用于记录 24 V DC 信号;一个电压组;输入延迟 0.05 ... 20 ms;输入类型 3 (IEC 61131);可设置诊断和硬件中断
DI 32x24VDC HF:
32 通道数字量输入模块,用于记录 24 V DC 信号;两个电压组;输入延迟 0.05 ...20 ms;输入类型 3 (IEC 61131);可设置诊断和硬件中断
DI 16x24VDC SRC BA:
16 通道数字量输入模块,用于记录 24 V DC 信号;低电平有效;一个电压组;固定输入延迟 3.2 ms;输入类型 3 (IEC 61131)
DI 16x230VAC BA:
16 通道数字量输入模块,用于记录 230 V AC 信号;四个电压组;固定输入延迟 20 ms;输入类型 1 (IEC 61131)
S7400电源模块
6ES7 407-0DA02-0AA0
6ES7 407-0KA02-0AA0
6ES7 407-0KR02-0AA0
6ES7 407-0RA02-0AA0
6ES7 405-0DA02-0AA0
6ES7 405-0KA02-0AA0
6ES7 405-0RA01-0AA0
6ES7 971-0BA00
CPU
6ES7 412-3HJ14-0AB0
6ES7 414-4HM14-0AB0
6ES7 417-4HT14-0AB0
6ES7 400-0HR00-4AB0
6ES7 400-0HR50-4AB0
6ES7 412-1XJ05-0AB0
6ES7 412-2XJ05-0AB0
6ES7 414-2XK05-0AB0
6ES7 414-3XM05-0AB0
6ES7 414-3EM05-0AB0
6ES7 416-2XN05-0AB0
6ES7 416-3XR05-0AB0
6ES7 416-3ER05-0AB0
6ES7 416-2FN05-0AB0
6ES7 416-3FR05-0AB0
6ES7 417-4XT05-0AB0
内存卡
6ES7 955-2AL00-0AA0
6ES7 955-2AM00-0AA0
6ES7 952-0AF00-0AA0
6ES7 952-1AH00-0AA0
6ES7 952-1AK00-0AA0
6ES7 952-1AL00-0AA0
6ES7 952-1AM00-0AA0
6ES7 952-1AP00-0AA0
6ES7 952-1AS00-0AA0
6ES7 952-1AY00-0AA0
6ES7 952-0KF00-0AA0
6ES7 952-0KH00-0AA0
6ES7 952-1KK00-0AA0
6ES7 952-1KL00-0AA0
6ES7 952-1KM00-0AA0
6ES7 952-1KP00-0AA0
6ES7 952-1KS00-0AA0
6ES7 952-1KT00-0AA0
6ES7 952-1KY00-0AA0
开关量输入模板
6ES7 421-7BH01-0AB0
6ES7 421-1BL01-0AA0
6ES7 421-1EL00-0AA0
6ES7 421-1FH20-0AA0
6ES7 421-7DH00-0AB0
开关量输出模板
6ES7 422-1BH11-0AA0
6ES7 422-1BL00-0AA0
6ES7 422-7BL00-0AB0
6ES7 422-1FH00-0AA0
6ES7 422-1HH00-0AA0
模拟量模块
6ES7 431-0HH00-0AB0
6ES7 431-1KF00-0AB0
6ES7 431-1KF10-0AB0
6ES7 431-1KF20-0AB0
6ES7 431-7QH00-0AB0
6ES7 431-7KF00-0AB0
6ES7 431-7KF10-0AB0
6ES7 432-1HF00-0AB0
功能模板
6ES7 450-1AP00-0AE0
6ES7 451-3AL00-0AE0
6ES7 452-1AH00-0AE0
6ES7 453-3AH00-0AE0
6ES7 455-0VS00-0AE0
6ES7 455-1VS00-0AE0
6DD1 607-0AA2
6ES7 953-8LJ20-0AA0
6ES7 953-8LL20-0AA0
6ES7 953-8LM20-0AA0
6DD1 607-0CA1
6DD1 607-0EA0
6DD1 607-0EA2
6DD1 684-0GE0
6DD1 684-0GD0
6DD1 684-0GC0
6DD1 681-0AE2
6DD1 681-0AF4
6DD1 681-0EB3
6DD1 681-0AG2
6DD1 681-0DH1
6DD1 681-0AJ1
6DD1 681-0GK0
通讯模板
6ES7 440-1CS00-0YE0
6ES7 441-1AA04-0AE0
6ES7 441-2AA04-0AE0
6ES7 963-1AA00-0AA0
6ES7 963-2AA00-0AA0
6ES7 963-3AA00-0AA0
6ES7 870-1AA01-0YA0
6ES7 870-1AB01-0YA0
6GK7 443-5FX02-0XE0
6GK7 443-5DX04-0XE0
6GK7 443-1EX11-0XE0
6GK7 443-1EX41-0XE0
附件
6ES7 960-1AA04-0XA0
6ES7 960-1AB04-0XA0
6ES7 960-1AA04-5AA0
6ES7 960-1AA04-5BA0
6ES7 960-1AA04-5KA0
6ES7 833-1CC01-0YA5
6ES7 833-1CC00-6YX0
6ES7 197-1LA03-0XA0
6ES7 492-1AL00-0AA0
6ES7 400-1TA01-0AA0
6ES7 400-1JA01-0AA0
6ES7 400-1TA11-0AA0
6ES7 400-1JA11-0AA0
6ES7 401-2TA01-0AA0
6ES7 400-2JA00-0AA0
6ES7 400-2JA10-0AA0
6ES7 403-1TA01-0AA0
6ES7 403-1JA01-0AA0
6ES7 403-1TA11-0AA0
6ES7 403-1JA11-0AA0
6ES7 460-0AA01-0AB0
6ES7 461-0AA01-0AA0
6ES7 468-1AH50-0AA0
6ES7 468-1BB50-0AA0
6ES7 461-0AA00-7AA0
6ES7 460-1BA01-0AB0
6ES7 461-1BA01-0AA0
6ES7 468-3AH50-0AA0
6ES7 468-3BB50-0AA0
6ES7 460-3AA01-0AB0
6ES7 461-3AA01-0AA0
6ES7 468-1BF00-0AA0
6ES7 468-1CB00-0AA0
6ES7 468-1CC50-0AA0
6ES7 468-1CF00-0AA0
6ES7 468-1DB00-0AA0
6ES7 461-3AA00-7AA0
6ES7 463-2AA00-0AA0
6ES7 964-2AA04-0AB0
SIEMENS西门子SM521模块