西门子SIMATIC S7-1500 PtP RS232高性能通讯模块

西门子SIMATIC S7-1500 PtP RS232高性能通讯模块

S7-1500 自动化系统具有模块化的结构，可包含Z多 32 个模块。 它拥有丰富的模块，且这些模块均可以独立地组合使用。S7-1500 自动化系统支持单层配置，其中的所有模块均安装在一个安装导轨上（请参见手册以了解前提条件）。

一个系统包含下列组件：

• 控制器：
  CPU 具有不同性能等级，并具有集成 PROFINET 接口或 PROFINET 和 PROFIBUS 接口，用于连接分布式 I/O 或用于编程设备、操作装置、其它 SIMATIC 控制器或第三方设备间的通信。

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• 如何调用开关量或模拟量信号？
• 怎样读取数据？
• 怎么使用输入信号？
• 如何输出控制？
• ……

上述问题都是关于如何访问、使用数据的问题，也就是所谓“寻址”。

访问S7-200 SMART 中的数据

S7-200 SMART从外部接收信号输入（输入数据），在内部按照用户程序运算、处理后，再输出进行各种控制、显示。

CPU 将信息存储在不同存储单元，每个位置均具有*的地址。寻址时，数据地址以代表存储区类型的字母开始，随后是表示数据长度的标记，然后是存储单元编号；对于二进制位寻址，还需要在一个小数点分隔符后指定位编号。

图1.位寻址举例

其中，存储区和字节地址（“M3”）代表 M 存储器的第 3 个字节，用句点（“.”）与位地址（位 4）分开。

图2. 字节寻址举例

可以看出，VW100包括VB100和VB101；VD100包括VW100和VW102，即VB100，VB101，VB102，VB103这4个字节。这些地址是互相交叠的。

表1.不同数据长度表示的十进制和十六进制数范围

初学者必读！

对本地 I/O 和扩展 I/O 进行寻址

CPU 提供的本地 I/O 具有固定的 I/O 地址。可以通过在 CPU 的右侧连接扩展 I/O 模块，或通过安装信号板来增加 I/O 点。 模块点的地址取决于 I/O 类型和模块在 I/O 链中的位置。

注意：

• 数字量 I/O 的过程映像寄存器空间总是以八位（一个字节）递增的形式预留。 如果模块没有为每个保留字节中的每一位提供相应的物理点，那些未使用的位就无法分配给 I/O 链中的后续模块。 对于输入模块，这些未使用的位会在每个输入更新周期中被清零。
• 模拟量 I/O 点总是以两点递增的方式分配。 如果模块没有为这些点分配相应的物理 I/O，则这些 I/O 点将丢失，并且不能够分配给 I/O 链中的后续模块。

表2. CPU 映射惯例:

间接寻址

间接寻址是指用指针来访问存储区的数据。指针以双字的形式 存储其它存储区的地址，只能将 V 存储单元、L 存储单元或累加器寄存器（AC1、AC2、AC3）用作指针。

注意：不能使用间接寻址访问单个位或访问 HC、L 或累加器存储区。

要创建指针，必须使用“移动双字”指令，将间接寻址的存储单元地址移至指针位置。；用“&”符号加上要访问的存储区地址可建立一个指针，当指令中的操作数是指针时，应该在操作数前加上“*”号。

图3.创建和使用指针举例

其中：

• 通过将VB200的地址（VW100的初始字节）移动到AC1创建指针。
• 移动AC1中的指针引用的字值。

• 许多模块还会监控信号采集（诊断）和从过程（过程中断，例如边沿检测）中传回的信号。这样便可对过程中出现的错误（例如断线或短路）以及任何过程事件（例如数字量输入时的上升沿或下降沿）立刻做出反应。使用 STEP 7，即可轻松对控制器的响应进行编程。在数字量输入模块上，每个模块可以触发多次中断。

  

  功能模板描述：

  多种S7-400 系列 功能模板可以进行模块定制来满足Z多变的任务。
  除了带有集成功能和接口的 CPU，还有丰富的采用 S7-400 设计的特殊模块供技术使用。

  应用范围

  木材、玻璃、石料和金属加工

  包装机械

  印刷

  一般机器制造

  机床

  纺织机

  橡胶和塑料行业

  工厂

  效益

  高等级的精度和动态响应

  带有丰富功能的专用和通用模块

  不涉及 CPU，因为功能保存在每个模块的固件里

  快速的响应时间（确定性的动态响应）

  使用组态工具进行工程组态，集成到 STEP 7 中

  设计和功能

  功能模块是能够执行技术任务并因此降低 CPU 负荷的智能模块。它们可以使用在需要高等级的精度和动态响应的应用中。

  

  S7-400 通讯处理器描述

  通讯处理器用于将 S7-400 连接到不同的总线系统/通讯网络，也用于点对点的连接。

  作为总线系统的替代品，借助通讯处理器 (CP) 实现的点对点连接功能非常强大且成本较低。当仅要将几个 (RS 485) 设备连接到 SIMATIC S7 时，与总线系统相比，点对点链路的优势是极为明显的。

  通讯处理器也能够轻松地将第三方系统连接至 SIMATIC S7-400 系统中。由于 CP 具有很高的灵活性，因此可以执行不同的物理传输介质、传输速度，甚至是自定义的传输协议。对每一个 CP 都有一个组态包。组态包中带有电子手册、参数化屏幕表单和用于 CPU 和 CP 之间通讯的标准功能块。组态数据存储在系统块中并在 CPU 中备份。因此，在更换模块后，新模块马上就可以使用。

  借助 S7-400 点对点链路模块，针对不同的物理传输介质，只需要插入相关的接口子模块，而无需外部转换器。

  应用

  通讯模块允许将 SIMATIC S7-400 连接到以下位置（举例）：

  SIMATIC S7 和 SIMATIC S5 PLC 和许多其它制造商的系统

  PC、编程设备和 HMI 设备

  现场设备

  扫描仪和条形码识别器

  测量系统

  秤重设备

  优势

  ? 使用 STEP 7 轻松进行组态，缩短了上线调试时间?

  ? 借助状态指示灯，在发生故障时缩短停机时间和维修时间

  设计和功能

  通讯处理器有坚固的塑料外壳，结合 LED 显示操作状态和故障，用于表明发送、接收和错误。

  ? 设计紧凑

  ? 安装简便

  ? 方便的布线等

• 附件安装机架

  

  机架设计为壁挂式，可以安装在框架内，或者安装在机柜内。它有以下功能：为模板提供机械支持、为模板提供电源、通过背板总线将各个模板连接在一起。

  配置SIMATIC S7-400有多种形式的机架：

  - UR1 和 UR2，用于ZY控制器和扩展但愿

  - CR2，用于有分割的ZY控制器

  - ER1 和 ER2，用于有信号模板的扩展单元

  - UR2-H，用于冗余系统

  电源模板

  

  电源模板用于转换220V AC或24V DC，通过背板总线向S7-400 提供5V DC和24V DC。采用冗余电源时，标准系统和容错系统可作为无故障安全系统运行。

  - 发光二极管用于指示内部故障，5V、24V及后备电池

  - 一个故障确认按钮

  - 输出电压的通断开关

  - 一个后备电池安装部件

  - 一个电池监视开关

  - 一个系统电压选择开关

  存储卡

  

  在S7-400 CPU中可以使用的存储卡有两种：一种是RAM卡，用于只需要扩展CPU集成的装载存储器，并且需要经常修改程序的状况；另一种是FEPROM卡，用于需要在存储卡上*存储用户程序，即使掉电程序也不会丢失，或者在CPU之外使用扩展卡。

  为了满足高端应用需求，RAM卡和FEPROM卡Z大存储容量均达到64M。

  电池

  对于使用RAM扩展装载内存的用户，可以通过使用后备电池，使CPU在断电情况下保持用户程序。

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