西门子模块6ES7431-0HH00-0AB0

 (一)西门子200PLC使用MPI协议与组态王进行通讯时需要哪些设置?1)在运行组态王的机器上需要安装西门子公司提供的STEP7Microwin3.2的编程软件，我们的驱动需要调用编程软件提供的MPI接口库函数；2)需要将MPI通讯卡CP5611卡安装在计算机的插槽中，使用西门子公司提供的电缆和。

三、从系统的可扩展性和兼容性的方面来说
市场上控制类产品繁多，无论DCS还是PLC，均有很多厂商在生产和销售。对于PLC系统来说，一般没有或很少有扩展的需求，因为PLC系统一般针对于设备来使用。一般来讲，PLC也很少有兼容性的要求，比如两个或以上的系统要求资源共享，对PLC来讲也是很困难的事。而且PLC一般都采用的网络结构，比如西门子的MPI总线性网络，甚至增加一台操作员站都不容易或成本很高。
 　西门子电机软启动器的常见故障
 1、电动机起不来
  电动机起不来的原因大致分两种情况：一是六只可控硅的其中一只触发不可靠或是不导通，此时一相电路通过的是半波直流，电动机的两相绕组通过的直流对电动机起到了制动作用，不仅电机起不来，严重的还会烧毁电机和可控硅。二是启动参数或启动曲线不合适造成电机起不来，这是常见故障。前者在使用过程当中会发生，但几率低于接触器的故障率。后者多发生在次投运调试，调试好以后就不会出现。多数的厂家不会出现此现象，启动程序性能好，出厂值设定的适用性强。只有很少厂家的产品需要厂家自己去调试。 

可控硅烧毁
  可控硅击穿或，此类故障不分品牌，因厂家而易，但都比接触器的故障率低，而且主要问题出现在饼式可控硅的安装工艺上。
3、控制器烧损
  相对于软启动器来讲，控制器烧毁故障是严重的。有的厂家此类故障造成的返修率已超过30%。进口的或合资的厂家此类问题不多见。主要是控制器的电源和触发电路以及输入电路三部分容易烧毁。。
西门子变频器选择注意事项
　　西门子公司不同类型的变频器，用户可以根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。在选择变频器时应注意以下几点注意事项：
　　1、根据负载特性选择变频器，如负载为恒转矩负载需选择西门子mmv/mdv、mm420/mm440变频器，如负载为风机、泵类负载应选择西门子430变频器。
　　2、选择变频器时应以实际电动机电流值作为变频器选择的依据，电动机的额定功率只能作为参考。另外，应充分考虑变频器的输出含有丰富的高次谐波，会使电动机的功率因数和效率变差。因此，用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较，电动机的电流会增加10%而温升会增加20%左右。所以在选择电动机和变频器时应考虑到这种情况，适当留有余量，以防止温升过高，影响电动机的使用寿命。
　　3、变频器若要长电缆运行时，此时应该采取措施长电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不够。所以变频器应放大一、两挡选择或在变频器的输出端安装输出电抗器。


2．断开上级用户高压开关，5 分钟后，断开QS1，QS2。
3．按下UPS 电源按钮，此时风机停机，断开变频器控制电源开关CDS1，操
作完毕。

　　PC/PPI其实就是一根RS485/RS232的匹配电缆。2、晶体管输出与继电器输出各自的优点如何?晶体管不能带AC220V的交流负载，只能带低压的直流。对抗过载和过压的能力差。但可以高频输出，适合高频率输出的场合，例如脉冲控制。
　　继电器可以带AC220V和直流的负载。但由于继电器本身的特性决定了它不能高频输出。同时继电器通断的寿命一般在10万次左右。所以在频繁通断的场合也适合用晶体管的3、S7-200CPU上的通讯口，通讯距离究竟有多远。

 软启动器误动作
电动机在运行的装态下因软起动器受干扰而?；谕Ｖ棺刺乱蛉砥鸲魇芨扇哦鸲鞘庇蟹⑸罢呓掀毡?，后者只有两个品牌发生过。究其原因，一是产品质量问题，二是和线路布局有关。但是凡是进口或合资的软启都没有上述现象，国产品牌中此问题比较多。
  5、软启动器内部插接件接触不良
  软启动器内部插接件选用本来不是问题，这是国内厂家容易忽略的问题，经常出现故障。进口或合资厂家都不犯此类的错误。

　　然后将所需的值送入初始值和预置值控制寄存器。执行HSC指令S7-200的基本结构西门子S7-200系列属于整体式小型plc，用于代替继电器的简单控制场合，也可以用于复杂的自动化控制系统。整体式PLC将CPU模块、I/O?？楹偷缭醋霸谝桓鱿湫突悄冢琒7-200称为CPU?？椤?从更多地点获取更多传感器数据的需求将推动新型传感器的开发，这些传感器体积更小、功耗和成本更低，并且易于大量和在狭小空间部署。电子传感器结构传统的电子传感器无论设计怎样，都包含相同的功能?？?。传感器的核心?？槭鞘导实母胁庠?。感测元件是传感器的一部分，它对传感器环境作出响应，并将环境条件转换为电参数。除了感测元件，传感器还需要电源用于传感器内部的电子元件和数据处理及互联电路。大部分电子传感器包括感测元件、电源?？楹臀挥诿扛龈胁饨诘愕氖荽砟？?。

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• 1. Modbus RTU 主站指令库的功能是通过在用户程序中调用预先编好的程序功能块实现的，该库对 Port 0 和 Port 1 有效。该指令库将设置通信口工作在自由口模式下。
• 2. Modbus RTU 主站指令库使用了一些用户中断功能，编其他程序时不能在用户程序中禁止中断。
• 3. Modbus RTU 主站库对CPU的版本有要求。CPU 的版本必须为 2.00 或者 2.01（即订货号为 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 主站指令库，可以读写 Modbus RTU 从站的数字量、模拟量 I/O 以及保持寄存器。

要使用 Modbus RTU 主站指令库，须遵循下列步骤：

• 1.安装西门子标准指令库
• 2.按照要求编写用户程序调用 Modubs RTU 主站指令库
• 安装西门子标准指令库

1.2 Modbus RTU 主站功能编程

1. 调用 Modbus RTU 主站初始化和控制子程序

使用 SM0.0 调用 MBUS_CTRL 完成主站的初始化，并启动其功能控制：

图 2. 用 SM0.0 调用 Modbus RTU 主站初始化与控制子程序

各参数意义如下:西门子6ES7952-1KP00-0AA0

a.	EN	使能：	必须保证每一扫描周期都被使能（使用 SM0.0）
b.	Mode	模式：	为 1 时，使能 Modbus 协议功能；为 0 时恢复为系统 PPI 协议
c.	Baud	波特率：	支持的通讯波特率为1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200。
d.	Parity	校验：	校验方式选择
			0＝无校验
			1＝奇较验
			2＝偶较验
e.	Timeout	超时：	主站等待从站响应的时间，以毫秒为单位，典型的设置值为 1000 毫秒（1 秒），允许设置的范围为 1 - 32767。
			注意： 这个值必须设置足够大以保证从站有时间响应。
f.	Done	完成位：	初始化完成，此位会自动置1。可以用该位启动 MBUS_MSG 读写操作（见例程）
g.	Error		初始化错误代码（只有在 Done 位为1时有效）：
			0＝ 无错误
			1＝ 校验选择非法
			2＝ 波特率选择非法
			3＝ 模式选择非法

2. 调用 Modbus RTU 主站读写子程序MBUS_MSG，发送一个Modbus 请求；

图 3. 调用Modbus RTU 主站读写子程序

各参数意义如下:西门子6ES7952-1KP00-0AA0

a.	EN	使能：	同一时刻只能有一个读写功能（即 MBUS_MSG）使能
			注意：建议每一个读写功能（即 MBUS_MSG）都用上一个 MBUS_MSG 指令的 Done 完成位来激活，以保证所有读写指令循环进行（见例程）。
b.	First	读写请求位：	每一个新的读写请求必须使用脉冲触发
c.	Slave	从站地址：	可选择的范围   1 - 247
d.	RW	从站地址：	0 ＝ 读， 1 ＝ 写
			注意：
			1. 开关量输出和保持寄存器支持读和写功能
			2. 开关量输入和模拟量输入只支持读功能
e.	Addr	读写从站的数据地址：
			选择读写的数据类型
			00001 至 0xxxx - 开关量输出
			10001 至 1xxxx - 开关量输入
			30001 至 3xxxx - 模拟量输入
			40001 至 4xxxx - 保持寄存器
f.	Count	数据个数	通讯的数据个数（位或字的个数）
			注意： Modbus主站可读/写的zui大数据量为120个字（是指每一个 MBUS_MSG 指令）
g.	DataPtr	数据指针：	1. 如果是读指令，读回的数据放到这个数据区中
			2. 如果是写指令，要写出的数据放到这个数据区中
h.	Done	完成位	读写功能完成位
i.	Error	错误代码：	只有在 Done 位为1时，错误代码才有效
西门子6ES7952-1KP00-0AA0			0 ＝ 无错误
			1 ＝ 响应校验错误
			2 ＝ 未用
			3 ＝ 接收超时（从站无响应）
			4 ＝ 请求参数错误（slave address, Modbus address, count, RW）
			5 ＝ Modbus/自由口未使能
			6 ＝ Modbus正在忙于其它请求
			7 ＝ 响应错误（响应不是请求的操作）
			8 ＝ 响应CRC校验和错误
			-
			101 ＝ 从站不支持请求的功能
			102 ＝ 从站不支持数据地址
			103 ＝ 从站不支持此种数据类型
			104 ＝ 从站设备故障
			105 ＝ 从站接受了信息，但是响应被延迟
			106 ＝ 从站忙，拒绝了该信息
			107 ＝ 从站拒绝了信息
			108 ＝ 从站存储器奇偶错误

常见的错误：

• 如果多个 MBUS_MSG 指令同时使能会造成 6 号错误
• 库存储区被程序其它地方复用，有时也会造成6 号错误
• 从站 delay 参数设的时间过长会造成主站 3 号错误
• 从站掉电或不运行，网络故障都会造成主站 3 号错误

3. 在 CPU 的 V 数据区中为库指令分配存储区（Library Memory）

Modbus Master 指令库需要一个284个字节的全局 V 存储区。

参考：分配库指令数据区

1.3 关于 Modbus RTU 主站协议及地址

此为西门子正式推出的标准库指令说明资料。

在 Modbus RTU Master 协议和 PPI 协议之间切换：

Modbus RTU Master 协议指令库使通信口工作在自由口模式下，此时不能与 Micro/WIN 软件通信。要在切换回 PPI 协议，可以：

• 将 MBUS_CTRL 指令的 Mode 输入端设置为逻辑"0"
• 将 CPU 的允许模式选择开关置为 STOP 位置

西门子6ES7952-1KP00-0AA0

Modbus RTU Master 协议库的执行时间：

Modbus RTU Master 协议库的 MBUS_CTRL 指令不需要很长的执行时间。MBUS_需要 1.11 ms 用于初始化，在后续的每个扫描周期中只占用 0.41 ms。

调用 MBUS_MSG 子程序会加长处理时间。大部分时间都用于 CRC 校验的计算。每读、写一个字的数据就需要 1.85 ms 扫描时间。数据zui多的情况下（读、写 120 字的数据），扫描时间大概会扩增加 222 ms。读操作的时间主要消耗在接收数据上；写操作的时间主要消耗在发送数据上。

Modbus 地址

通常 Modbus 地址由 5 位数字组成，包括起始的数据类型代号，以及后面的偏移地址。Modbus Master 协议库把标准的 Modbus 地址映射为所谓 Modbus 功能号，读写从站的数据。Modbus Master 协议库支持如下地址：

• 00001 - 09999：数字量输出（ 线圈）
• 10001 - 19999：数字量输入（触点）
• 30001 - 39999：输入数据寄存器（通常为模拟量输入）
• 40001 - 49999：数据保持寄存器

Modbus Master 协议库支持的功能

西门子6ES7952-1KP00-0AA0

为了支持上述 Modbus 地址的读写，Modbus Master 协议库需要从站支持下列功能：

表 1. 需要从站支持的功能

Modbus 地址和 S7-200 存储区地址的映射

S7-200 通过 Modbus Master 和 Slave 协议库通信时，Modbus 地址和 S7-200 内存储区地址的 映射关系都类似。

Modbus 保持寄存器地址映射举例：

Modbus 数字量地址映射举例：

位地址（0xxxx 和 1xxxx）数据总是以字节为单位打包读写。*个字节中的zui低有效位对应 Modbus 地址的起始地址。如下图所示：

西门子6ES7952-1KP00-0AA0

图 4. 数字量地址映射举例

1.4 Modbus RTU 主站例程

为了更好地理解 Modbus 主站的编程，可参考下面的例程。

例子程序1: 多个MBUS_MSG指令轮询执行，

注意

• 1. 该例程使用 Micro/WIN V4.0 SP5 保存。
• 2. 该例程仅访问一个从站，若访问不同的从站，可通过改变从站地址来实现。

Modbus RTU 主站指令库应用例程

例子程序2：反复激活单个MBUS_MSG指令：

Modbus RTU 主站变址方式轮询访问应用例程

注意：此指令库/程序的作者和拥有者对于该软件的功能性和兼容性不负任何责任。使用该软件的风险*由用户自行承担。由于它是免费的，所以不提供任何担保，错误纠正和支持，用户不必为 此西门子与服务部门。

西门子6ES7952-1KP00-0AA0

1.5 Modbus RTU 主站常问问题

Modbus RTU 主站库对 CPU 的版本是否有要求，为什么编译例子程序时，会遇到 4 个错误？

Modbus RTU 主站库对 CPU 的版本确实有要求，CPU 的版本必须为 2.00 或者 2.01(即订货号为6ES721*－***23-0BA*)，1.22 版本之前（包括 1.22 版本）的 S7-200 CPU 不支持。

Modbus 指令库启动后，如何通过同一个通信端口进行 CPU 监控？

Modbus 指令库使用的是 CPU 的自由口通信功能，工作在自由口模式下的通讯口不能使用 Micro/WIN 的 PPI 编程通信监控。如果通信口都已经被占用，可以考虑：

• 加一个通信?？椋ㄈ?EM 277、CP 243-1、EM 241 等）扩展出一个编程通信口
• 中止自由口模式，可以将 CPU 上的模式开关从 RUN 拨到 STOP；或者保持处于 RUN 状态，用程序停止指令库的 Modbus 模式（参见指令库应用）

 如何理解 Modbus 地址与功能码的区别？

Modbus 地址与 Modbus 的功能码是两个层次的概念。

根据 Modbus 通信协议，Modbus 数据的地址使用 0xxxx、1xxxx、3xxxx 和 4xxxx 的形式，分别表示数字量输出、数字量输入、模拟量输入等数据地址。在使用 S7-200 的指令库时，Modbus 数据地址与 S7-200 的 I/O 和数据存储区地址间有特定的对应关系。

有些设备表明它支持 Modbus RTU 通信协议，但也详细提供了读写数据的详细通信帧格式，其中包括如何 Modbus 站的地址，需要读写数据类型、长度等等。数据帧有特定字节指出此指令读写的数据类型和地址，此字节的数据内容即所谓"功能码"，如功能 1 读取单个/多个数字量输出点的值。

支持 Modbus 协议的设备或软件，使用时用户直接设置或看到的应当是 Modbus 数据地址。Modbus 地址所访问的数据，是通过各种"功能"读写而来。功能码是 Modbus 地址的底层。如果 Modbus 通信的一方提供的所谓 Modbus 协议只有功能码，则需要注意了解此功能号与 Modbus 地址间的对应关系。西门子6ES7952-1KP00-0AA0

如何访问大于 9999 的保持寄存器地址？

通常 Modbus 协议的保持寄存器地址范围在 40001 - 49999 之间。对于多数应用来说已经够了。但有些 Modbus 从站把地址映射到保持寄存器区的地址超过 9999 的部分。

Modbus Master 协议库支持超过 9999 的保持寄存器地址。地址范围为 400001 - 465536。只需在调用 MBUS_MSG 子程序时给 Addr 参数赋相应的值即可，如 416768。

 Modubs Master 扩展地址模式仅支持保持寄存器区，不支持其他地址类型。

S7-200 作为 Modbus 主站方接收上来的数据格式与第三方设备不一样怎么办？

西门子PLC数据的存储格式为高位低存方式。举例：VD200中包含VW200和VW202，其中VW202是低字，VW200是高字。若第三方设备与西门子数据存储格式不同，是低位低存的方式，那么通信上来的数据就会存在错误，需要进行转换才能使用。编程的方式比较多样，针对双字中高低字的交换可以使用SWAP(字交换）指令，若是字节交换可以考虑循环移位指令。

S7-200 是否支持如 Modbus TCP 等其它协议？

不支持。S7-200自身的通信端口或其通信扩展模块均不支持 Modbus TCP、CANopen、DeviceNet 以及 BACnet 通信协议。

 为什么 S7-200 作 Modbus 主站时 MBUS_MSG 指令报6号错误？

引起6号错误主要有两方面的原因：1.多个 MBUS_MSG 指令同时使能执行；2. Modbus库存储区中分配的建议地址区与编程中已使用的V存储区有重叠。

2Modbus RTU从站

2.1 CPU 上的通信口（Port0）支持 Modbus RTU 从站通信协议

S7-200 CPU上的通信口Port0可以支持Modbus RTU协议，成为Modbus RTU从站。此功能是通过S7-200的自由口通信模式实现，因此可以通过无线数据电台等慢速通信设备传输。

 详情请参考《S7-200系统手册》之相关章节。

要实现Modbus RTU通信，需要STEP 7-Micro/WIN32 V3.2以上版本的编程软件，而且须安装STEP 7-Micro/WIN32 V3.2 Instruction Library（指令库）。Modbus RTU功能是通过指令库中预先编好的程序功能块实现的。

 Modbus RTU从站指令库只支持CPU上的通信0口（Port0）。

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2.2 编程基本步骤：

检查Micro/WIN的软件版本，应当是STEP 7-Micro/WIN V3.2以上版本。

检查Micro/WIN的指令树中是否存在Modbus RTU从站指令库（图1），库中应当包括MBUS_INIT和MBUS_SLAVE两个子程序。如果没有，须安装Micro/WIN32 V3.2的Instruction Library（指令库）软件包；

图1. 指令树中的库指令

编程时使用SM0.1调用子程序MBUS_INIT进行初始化，使用SM0.0调用MBUS_SLAVE，并相应参数。关于参数的详细说明，可在子程序的局部变量表中找到；

图2. 调用Modbus RTU通信指令库

图中参数意义如下：

• 模式选择：启动/停止Modbus，1=启动；0=停止
• 从站地址：Modbus从站地址，取值1~247
• 波特率：可选1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200
• 奇偶校验：0=无校验；1=奇校验；2=偶校验
• 延时：附加字符间延时，缺省值为0
• zui大I/Q位：参与通信的zui大I/O点数，S7-200的I/O映像区为128/128，缺省值为128
• zui大AI字数：参与通信的zui大AI通道数，可为16或32
• zui大保持寄存器区：参与通信的V存储区字（VW）
• 保持寄存器区起始地址：以&VBx（间接寻址方式）
• 初始化完成标志：成功初始化后置1
• 初始化错误代码