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西門子模塊湖南代理商

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上海贊國(guó)自動(dòng)化科技有限公司是專業(yè)從事西門子工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品銷售和系統(tǒng)集成的*。在西門子工控領(lǐng)域，公司以精益求精的經(jīng)營(yíng)理念，從產(chǎn)品、方案到服務(wù)，致力于塑造一個(gè)“行業(yè)專家”品牌，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。多年以來，公司堅(jiān)持“以客戶為本，與客戶共同發(fā)展”的思想，全力以赴為工礦用戶、設(shè)計(jì)單位、工程公司提供高性價(jià)比、高穩(wěn)定性、高可靠性的整體解決方案。 “我們不僅僅銷售優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品.

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CP341 Modbus RTU多站點(diǎn)輪詢

*文檔: 西門子工程師*本文檔！

文獻(xiàn)
涉及產(chǎn)品

1. 軟件環(huán)境

1.1 STEP7 V5.4 SP3

用于編寫PLC程序，此軟件需要從西門子購，本文檔中所有的程序代碼均使用Step7 V5.4 SP3編寫。

1.2 CP PtP Param V5.1 SP8

串行通訊模板的驅(qū)動(dòng)程序，安裝此驅(qū)動(dòng)后才能配置PtP模板，并在Step7中集成通訊編程需要使用的功能塊。此驅(qū)動(dòng)隨購模板一起提供，也可以從以下的鏈接下載:

http://support.automation.siemens.com/CN/view/zh/27013524

1.3 CP PTP Modbus Master V3.1.4

CP341或CP441-2用于Modbus 主站時(shí)，需要安裝此驅(qū)動(dòng)協(xié)議，但安裝此驅(qū)動(dòng)之前必須先安裝PtP driver，此驅(qū)動(dòng)可以在購Modbus Dongle時(shí)選擇購，或者可以從以下鏈接下載:

/cs/document/8713784?caller=view&lc=zh-CN

2. 硬件列表

PS 307	6ES7 307-1EA00-0AA0
CPU 315-2PN/DP	6ES7 315-2EH13-0AB0
MMC	6ES7 953-8LG11-0AA0
CP341	6ES7 341-1CH01-0AE0
Dongle	6ES7 870-1AA01-0YA0

表 1

3. 組態(tài)配置

3.1 組態(tài)CPU及CP341

如圖1將CP341邏輯地址設(shè)為256

圖 1

3.2 設(shè)置Modbus總線傳輸速率和幀字符結(jié)構(gòu)

雙擊CP341->Parameters－>Protocol中選擇Modbus Master；

雙擊信封Protocol，選擇Modbus Master設(shè)置總線傳輸速率和幀字符結(jié)構(gòu)以及，其它從站的設(shè)置必須和主站設(shè)置*。

如圖 2，本例傳輸速率為9.6Kbit/s，幀字符1-8-e-1，即1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，偶校驗(yàn)，1位停止位。

圖 2

3.3 設(shè)置電氣接口

選擇半雙工RS 485，接收端初始狀態(tài)按圖3設(shè)置，各從站的接口電氣標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)和主站*

圖 3

具體配置步驟請(qǐng)參考手冊(cè)《CP340/341/440/441通訊及編程》4.3章節(jié)

4. 編程

4.1 創(chuàng)建發(fā)送數(shù)據(jù)塊DB1

如圖 4定義Modbus功能碼03的數(shù)據(jù)格式

圖4

更多功能碼格式參考手冊(cè)《以用于 PtP CP MODBUS 協(xié)議 RTU 格式 S7 的SIMATIC 可加載驅(qū)動(dòng)程序?yàn)橹髡尽?/span>

4.2 創(chuàng)建接收數(shù)據(jù)DB

在此共建立了2個(gè)DB（DB4,DB5）分別存放來自兩個(gè)從站的數(shù)據(jù)，每個(gè)DB分配了一個(gè)0～1000個(gè)字的整型數(shù)組如圖 5。

圖 5

4.3 創(chuàng)建輪詢功能塊FC1

設(shè)置指令計(jì)數(shù)器（MW2），如圖6本例中設(shè)置為2，即2兩條指令。

圖6

根據(jù)指令計(jì)數(shù)器值構(gòu)造發(fā)送指令并接收緩沖區(qū)。如圖7指令計(jì)數(shù)器數(shù)值為1，構(gòu)造的發(fā)送指令為訪問1號(hào)從站，功能碼03，起始地址0（對(duì)應(yīng)Modbus地址40001），4個(gè)寄存器；接收緩沖區(qū)為數(shù)據(jù)塊DB4，起始地址為0。

圖7

如圖8指令計(jì)數(shù)器數(shù)值為2，構(gòu)造的發(fā)送指令為訪問2號(hào)從站，功能碼03，起始地址0（對(duì)應(yīng)Modbus地址40001），4個(gè)寄存器；接收緩沖區(qū)為數(shù)據(jù)塊DB5，起始地址為2。

圖 8

為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送和接收，FC1中還必須調(diào)用CP341發(fā)送FB8（圖9）和接收FB7（圖10）功能塊

圖 9

FB8參數(shù)說明表格2

SF	‘S’為發(fā)送，此處必須為大寫的‘S’
LADDR	硬件組態(tài)中的起始邏輯地址，本例中為256
REQ	發(fā)送數(shù)據(jù)觸發(fā)位，上升沿觸發(fā)，本例中為M0.0
DB_NO	發(fā)送數(shù)據(jù)塊號(hào)，本例中為1
DBB_NO	發(fā)送數(shù)據(jù)的起始地址，本例中為0
LEN	發(fā)送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度，本例中為6
R_TYP	‘X’為擴(kuò)展的數(shù)據(jù)塊，此處必須為大寫的‘X’
R	取消通訊，本例始終為初始值FALSE
DONE	發(fā)送完成位，*發(fā)送完成后為true，M0.1
ERROR	錯(cuò)誤位，為true說明有錯(cuò)誤，M0.2
STATUS	狀態(tài)字，標(biāo)識(shí)錯(cuò)誤代碼，查看Modbus Master和CP341手冊(cè)
其它參數(shù)	查看在線幫助

表 2

圖 10

FB7參數(shù)說明表格3

LADDR	硬件組態(tài)中的起始邏輯地址，本例中為256
DB_NO	發(fā)送數(shù)據(jù)塊號(hào)，本例中為MW4
DBB_NO	發(fā)送數(shù)據(jù)的起始地址，本例中為MW6
LEN	接收數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度
EN_R	使能接收位，本例中始終為TURE
R	取消通訊，本例始終為初始值FALSE
NDR	接收完成位，*接收完成后為true
ERROR	錯(cuò)誤位，為true說明有錯(cuò)誤
STATUS	狀態(tài)字，標(biāo)識(shí)錯(cuò)誤代碼，查看Modbus Master和CP341手冊(cè)
其它參數(shù)	查看在線幫助

表 3

CP341 Modbus RTU主站輪詢從站過程：以功能碼03（Function Code 03）為例，正常情況下REQ(M0.0)檢測(cè)到一個(gè)上升沿時(shí)，FB8啟動(dòng)發(fā)送作業(yè)，從站收到主站請(qǐng)求后發(fā)送響應(yīng)數(shù)據(jù)，FB7將從站響應(yīng)的數(shù)據(jù)送回給CPU處理，發(fā)送作業(yè)完成位DONE(M0.1)置位，同時(shí)指令計(jì)數(shù)器MW2加1，構(gòu)造下條指令,傳遞到發(fā)送DB中（DB1.DBB0～DB1.DBB5），更新下一條指令的接收區(qū)地址(MW4,MW6)同時(shí)觸發(fā)REQ上升沿,啟動(dòng)一個(gè)新的發(fā)送作業(yè)。

圖 11

同樣以功能碼03（Function Code 03）為例，在故障情況下，FB8發(fā)送功能無法完成，ERROR置位，那么判斷該次發(fā)送作業(yè)失敗，更新發(fā)送區(qū)地址和接收區(qū)地址啟動(dòng)下一個(gè)發(fā)送作業(yè)。如果FB8的DONE和ERROR由于某些故障都無法置位，那么通訊將處于死鎖狀態(tài)，所以在啟動(dòng)發(fā)送作業(yè)同時(shí)啟動(dòng)超時(shí)定時(shí)器t0（本例中超時(shí)定時(shí)器時(shí)間設(shè)為2100ms），即定時(shí)器計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)DONE或ERROR仍然沒有置位，那么判斷該次發(fā)送作業(yè)失敗，更新發(fā)送區(qū)地址和接收區(qū)地址啟動(dòng)下一個(gè)發(fā)送作業(yè)。

如圖12所示，主站向Slave1發(fā)送請(qǐng)求指令，由于1號(hào)從站斷線故障，從站沒有收到主站請(qǐng)求，也無法返回主站需要的數(shù)據(jù)，當(dāng)預(yù)設(shè)的從站響應(yīng)時(shí)間t（如圖11，t=2000ms）超時(shí)，發(fā)送功能塊ERROR（M0.2）置位，主站判斷本條指令失敗，同時(shí)發(fā)起下一條指令作業(yè)（Function Code 03）訪問Slave2，Slave2收到主站請(qǐng)求后，將響應(yīng)數(shù)據(jù)返回給主站CP341，主站再通過FB7將從站接收到的數(shù)據(jù)保存到位置，發(fā)送功能塊DONE（M0.1）置位，同時(shí)觸發(fā)下一次發(fā)送作業(yè)。

圖 12

需要注意的是超時(shí)定時(shí)器時(shí)間(t0)必需大于預(yù)設(shè)的從站響應(yīng)時(shí)間t，而預(yù)設(shè)的從站響應(yīng)時(shí)間應(yīng)大于等于主站發(fā)出請(qǐng)求到接收到從站響應(yīng)數(shù)據(jù)的時(shí)間zui大值(tn，n=1,2)，即t0 ＞ t ≥ Max(t1,t2)，如圖 13

圖 13

4.4 在OB1中調(diào)用輪詢功能塊FC1

圖 14

Cp341_mo.zip (569 KB) ( 569 KB )

5. 總結(jié)

本文檔所提供的例程適用于CP341作為Modbus主站輪詢?cè)L問多個(gè)從站，根據(jù)實(shí)際需要構(gòu)造不同功能碼指令，可讀寫不同的從站的不同地址空間。本例對(duì)通訊故障時(shí)的處理方式是簡(jiǎn)單的放棄當(dāng)前作業(yè)，并觸發(fā)下一個(gè)作業(yè)，實(shí)際運(yùn)用中可根據(jù)實(shí)際情況判斷是否需要重發(fā)或進(jìn)行其他故障處理。

關(guān)鍵詞
CP341, Modbus RTU，輪詢，功能碼

關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)單位