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西门子系统集成商
上海晋营自动化科技有限公司
1. 概述
在现场应用中，很多仪表和设备仅支持Modbus RTU的通讯协议，第三方仪表可以做Modbus主站或从站，西门子的通讯模块CP341 / CP441-2 通过Dongle（硬件狗）可以扩展该协议，S7-200 集成的口可以支持自由口通讯，通过指令库也可以方便的实现Modbus RTU通讯。本文以S7-200作为Modbus 主站，CP341作为Modbus 从站，实现Modbus RTU通讯，阐述两者在通讯方面的设置和注意事项。
2. 软件环境
2.1 STEP7 V5.4 SP4
用于编写 S7-300/400程序，此软件需要从西门子购买，本文档中的300的程序是使用Step7 V5.4 SP4的软件编写。
2.2 CP PTP Param V5.1 SP11
2.3 CP PTP Modbus Slave V3.1 SP7
2.4 STEP7 Micro/WIN V4.0 SP6
用于S7-200编程的软件，本文档中的200的程序是使用Step7 Micro/win 的软件编写。此软件可以从西门子下载中心免费下载，也可以从以下的链接下载。
2.5 Toolbox_V32-STEP 7-Micro WIN 32 Instruction Library
CPU SR20 CPU 模块，AC/DC/RLY，12 输入/8 输出6ES7 288-1SR20-0AA0
CPU SR40 CPU 模块，AC/DC/RLY，24 输入/16 输出6ES7 288-1SR40-0AA0
CPU ST40 CPU 模块，DC/DC/DC，24 输入/16 输出6ES7 288-1ST40-0AA0
CPU CR40 CPU 模块，AC/DC/RLY，24 输入/16 输出6ES7 288-1CR40-0AA0
CPU SR60 CPU 模块，AC/DC/RLY，36 输入/24 输出6ES7 288-1SR60-0AA0
CPU ST60 CPU 模块，DC/DC/DC，36 输入/24 输出6ES7 288-1ST60-0AA0
扩展模块 EM 订货号
EM DI08 数字量输入模块，8 x 24 V DC 输入6ES7 288-2DE08-0AA0
EM DR08 数字量输出模块，8 x 继电器输出6ES7 288-2DR08-0AA0
EM DR16 数字量输入/输出模块，8 x 24 V DC 输入/8 x 继电器输出
6ES7 288-2DR16-0AA0
EM DR32 数字量输入/输出模块，16 x 24 V DC 输入/8 x 继电器输出
6ES7 288-2DR32-0AA0
EM DT08 数字量输入/输出模块，8 x 24 V DC 输出6ES7 288-2DT08-0AA0
EM DT16 数字量输入/输出模块，8 x 24 V DC 输入/8 x 24 V DC 输出
6ES7 288-2DT16-0AA0
EM DT32 数字量输入/输出模块，16 x 24 V DC 输入/16 x 24 V DC 输出
6ES7 288-2DT32-0AA0
EM AI04 模拟量输入模块，4 输入6ES7 288-3AE04-0AA0
EM AQ02 模拟量输入模块，2 输出6ES7 288-3AQ02-0AA0
EM AM06 模拟量输入/输出模块，4 输入/2 输出6ES7 288-3AM06-0AA0
EM AR02 热电阻输入模块，2 通道6ES7 288-3AR02-0AA0
信号板 SB 订货号
SB CM01 通信扩展信号板，R485/R232 6ES7 288-5CM01-0AA0
SB DT04 数字量扩展信号板，2 x 24 V DC 输入/2 x 24 V DC 输出
6ES7 288-5DT04-0AA0
SB AQ01 模拟量扩展信号板，1 x 12 位模拟量输出6ES7 288-5AQ01-0AA0
附件订货号
PS207 PLC 电源 24 V DC/2.5 A 6EP1 332-1LA00
PS207 PLC 电源 24 V DC/4 A 6EP1 332-1LA10
CSM1277 以太网交换机，4 端口6GK7 277-1AA00-0AA0HMI 操作面板 订货号
Smart 700 IE Smart 700 IE，7 寸触摸屏6AV6 648-0BC11-3AX0
Smart 1000 IE Smart 1000 IE，10.2 寸触摸屏6AV6 648-0BE11-3AX0
TD400C 蓝色背光 LCD，4 行文本显示器，6AV6 640-0AA00-0AX0
Smart 700 6AV6 648-0AC11-3AX0
Smart 1000 6AV6 648-0AE11-3AX0
西门子触摸屏详细订货号:
Smart 700 IE Smart 700 IE，7 寸触摸屏6AV6 648-0BC11-3AX0
Smart 1000 IE Smart 1000 IE，10.2 寸触摸屏6AV6 648-0BE11-3AX0
TD400C 蓝色背光 LCD，4 行文本显示器，可自定义前面板6AV6 640-0AA00-0AX0
6AV6 640-0CA11-0AX0
TP177 micro 触摸式 s7-200系列用
6AV6 640-0DA11-0AX0
K-TP 178 micro s7-200系列用
机型丰富，更多选择
提供不同类型、I/O 点数丰富的CPU 模块，单体I/O 点数高可达60 点，可满足大部分小型自动化设备的控制需求。另外，CPU 模块配备标准型和经济型供用户选择，对于不同的应用需求，产品配置更加灵活，大限度的控制成本。 选件扩展，精确定制
新颖的信号板设计可扩展通信端口、数字量通道、模拟量通道。在不额外占用电控柜空间的前提下，信号板扩展能更加贴合用户的实际配置，提升产品的利用率，同时降低用户的扩展成本。 高速芯片，性能卓越
配备西门子专用高速处理器芯片，基本指令执行时间可达0.15 μs，在同级别小型PLC 中遥遥优秀。一颗强有力的“芯”，能让您在应对繁琐的程序逻辑，复杂的工艺要求时表现的从容不迫。 以太互联，经济便捷
CPU 模块本体标配以太网接口，集成了强大的以太网通信功能。一根普通的网线即可将程序下载到PLC 中，方便快捷，省去了专用编程电缆。通过以太网接口还可与其它CPU 模块、触摸屏、计算机进行通信，轻松组网。 三轴脉冲，运动自
CPU 模块本体多集成3 路高速脉冲输出，频率高达100 kHz，支持PWM/PTO输出方式以及多种运动模式，可自由设置运动包络。配以方便易用的向导设置功能，快速实现设备调速、定位等功能。 通用SD 卡，方便下载
本机集成Micro SD 卡插槽，使用市面上通用的Micro SD 卡即可实现程序的更新和PLC 固件升级，极大地方便了客户工程师对终用户的服务支持，也省去了因PLC 固件升级返厂服务的不便。 软件友好，编程高效
在继承西门子编程软件强大功能的基础上，融入了更多的人性化设计，如新颖的带状式菜、全移动式界面窗口、方便的程序注释功能、强大的密码保护等。在体验强大功能的同时，大幅提高开发效率，缩短产品上市时间。 完美整合，无缝集成
SIMATIC S7-200 SMART 可编程控制器，SIMATIC SMART LINE 触摸屏和SINAMICSV20 变频器完美整合，为OEM 客户带来高性价比的小型自动化解决方案，满足客户对于人机交互、控制、驱动等功能的全方位需求。
西门子模块231-0HC22-0XA0西门子模块231-0HC22-0XA0西门子模块231-0HC22-0XA0
Design
S7-200 SMART 带来两种不同类型的CPU 模块:
标准型 继电器输出型(SR20 / SR40 / SR60) 晶体管输出型(ST40 / ST60) 经济型
- 继电器输出型(CR40)
标准型作为可扩展CPU 模块，可满足对I/O 规模有较大需求，逻辑控制较为复杂的应用；而经济型CPU 模块直接通过单机本体满足相对简单的控制需求。具有:
以太网接口 RS485 串口 支持 Micro SD 卡 高速计数 I/O 模块扩展 1) 信号板扩展 1) 实时时钟 1) 高速脉冲输出 2)
信号板组态:
在系统块选择标准型CPU模块后，SB选项里会出现上述三种信号板:
选择SB DT04 时，系统自动分配I7.0 和Q7.0 做为I/O 映像区的起始位 选择SB AQ01 时，系统自动分配AQW12 做为I/O 映像区 选定SB CM01 时，在端口类型设置框里选择RS232 或RS485 即可
Functions
网络通信
S7-200 SMART CPU 模块本体集成1 个以太网接口和1 个RS485 接口，通过扩展CM01 信号板，其通信端口数量多可增至3 个。可满足小型自动化设备连接触摸屏、变频器等第三方设备的众多需求。
以太网通信
所有CPU 模块标配以太网接口，支持西门子S7 协议、TCP/IP 协议、有效支持多种终端连接:
可作为程序下载端口（使用普通网线即可） 与SMART LINE HMI 进行通信 通过交换机与多台以太网设备进行通信，实现数据的快速交互 多支持4 个设备通信 串口通信
S7-200 SMART CPU 模块均集成1 个RS485 接口，可以与变频器、触摸屏等第三方设备通信。如果需要额外的串口，可通过扩展CM01 信号板来实现，信号板支持RS232/RS485 自由转换，多支持4 个设备。串口支持下列协议: Modbus-RTU PPI USS 自由口通信 与上位机的通信
通过PC Access，操作人员可以轻松通过上位机读取S7-200 SMART 的数据，从而实现设备监控或者进行数据存档管理。
（PC Access 是专门为S7-200 系列PLC 开发的OPC 服务器协议，专门用于小型PLC 与上位机交互的OPC 软件）
运动控制
三轴 100 kHz 高速脉冲输出，完美实现精确定位.
运动控制基本功能 标准型晶体管输出CPU 模块，ST40/ST60 提供3 轴100 kHz 高速脉冲输出，支持PWM（脉宽调制）和PTO 脉冲输出 在PWM 方式中，输出脉冲的周期是固定的，脉冲的宽度或占空比由程序来调节，可以调节电机速度、阀门开度等 在PTO 方式（运动控制）中，输出脉冲可以组态为多种工作模式，包括自动寻找原点，可实现对步进电机或伺服电机的控制，达到调速和定位的目的 CPU 本体上的Q0.0，Q0.1 和Q0.3 可组态为PWM 输出或高速脉冲输出，均可通过向导设置完成上述功能 PWM 和运动控制向导设置
为了简化您应用程序中位控功能的使用，STEP 7- Micro/WINSMART 提供的位控向导可以帮助您在几分钟内全部完成PWM、PTO 的组态。该向导可以生成位控指令，您可以用这些指令在您的应用程序中对速度和位置进行动态控制。
PWM 向导设置根据用户选择的PWM 脉冲个数， 生成相应的PWMx_RUN 子程序框架用于编辑。
运动控制向导多提供3 轴脉冲输出的设置，脉冲输出速度从20 Hz 到100 kHz 可调。 运动控制功能特点 提供可组态的测量系统，输入数据时既可以使用工程单位（如英寸或厘米），也可以使用脉冲数 提供可组态的反冲补偿 支持、相对和手动位控模式 支持连续操作 提供多达32 组运动动包络，每组包络多可设置16 种速度 提供4 种不同的参考点寻找模式，每种模式都可对起始的寻找方向和终的接近方向进行选择 运动控制的监控
为了帮助用户开发运动控制方案，STEP 7- Micro/WIN SMART 提供运动控制面板。其中的操作、组态和包络组态的设置使用户在开发过程的启动和测试阶段就能轻松监控运动控制功能的操作。
使用运动控制面板可以验证运动控制功能接线是否正确，可以调整组态数据并测试每个移动包络 显示位控操作的当前速度、当前位置和当前方向，以及输入和输出LED（脉冲LED 除外）的状态 查看修改在CPU 模块中存储的位控操作的组态设置
用于故障安全SIMATIC S7系统的数字量输出
两种型号(1 x 源/源输出，1 x 源/漏输出)
用于连接电磁阀、DC 接触器和指示灯
具有安全集成功能，用于安全运行
用于故障安全模式
集中式:带 S7-31xF DP、S7-31xF PN/DP
ET200M 分布式:带 SIMATIC IM 151-7 F-CPU、S7-31xF-2 DP、S7-41xF-2 及 S7-400F/FH
故障安全型数字量输出模块具有以下机械特性:
设计紧凑:
每个输出有两个连接器，用于单通道或冗余执行器控制
绿色 LED，用于指示输出的信号状态
一个绿色 LED 指示安全模式
1个红色组故障指示灯
插入式设备，用于前连接器，通过前盖保护
前盖上的标签区
安装方便:
安装方法与ET 200M的其它 I/O 模块相同
通过前连接器进行用户友好接线
这些模块以集中形式被用于 SIMATIC S7-31xF-2 DP，或与 SIMATIC IM151-7 F-CPU、S7-31xF-2 DP、S7-416F-2 和 S7-400F/FH 一起在 ET 200M 分布式 I/O 设备中使用。
0 - 20 mA 和 4 - 20 mA 电流变送器（也包括 HART）可作为编码器连接。
用于构建故障安全型自动化系统，提高工厂的安全性
满足中等规模要求中有较高要求的CPU
可应用在对程序和处理速度又额外要求的应用中．