西门子CPU模块6ES7313-5BG04-0AB0 原装正品-货源充足

一．Simolink 通讯

在6SE70 CUVC实现主从控制中， 可以通过profibus peer-to-peer 通讯，模拟量连接，以及SIMOLINK通讯去实现。下面主要介绍通过SIMOLINK板实现SIMOLINK peer-to-peer的通讯设置。

SIMOLINK 通讯的硬件组成： 需 2 块 通讯板 6SX7010-0FJ00

用SIMOLINK 板来实现 peer-to-peer 通讯方式，通讯数据结构形式如下：

1．数据发送：

2．数据接收：

3．参数设置：

二．在实际生产应用中，用6SE70 变频器实现主从控制，通常用下列两种 方式来实现：

西门子6RX1700-0AS00

1．从动装置运行转矩环

电机首尾通过法兰直接硬相连,主动装置工作在速度环状态,而从动装置工作在电流环(转矩环)状态,在这种方式中,一般情况下,定义远离减速机的电机作为主动电机,编码器接在主动装置所带的电机上（如果有）. 当电机硬轴连接时，主动装置工作在速度环， 从动装置工作在转矩环。

参数设置：

                 主动装置                            从动装置 

P100＝3  或4       控制方式    P587=1 或   P100＝5      控制方式

P751.1=3001          控制字1    P554.1=7100            控制字1 *0位

     P561＝7103                控制字1 *3位

P751.3=153              输出转矩     P486=7003               转矩设定值

P740=0       分配器     P740=1      收发器 

P741=12      电报故障时间     P741=12   电报故障时间 

P742=1            传输能力     P742=1     传输能力 

P743=2            站的数量     P743=2     站的数量 

P745＝2       通道号     P745＝2    通道号 

P746＝3       循环时间     P746＝3   循环时间 

以上参数只是关于主从控制方面的设置,关于启动参见6SE70 使用大全的*6.2节和*6.3.3节的启动步骤。

2．从动装置运行速度环

当两电机轴牢固连接时, 主动装置和从动装置都工作于速度环控制, 从动装置的速度给定来自主动装置,但同时,要通过从动装置的速度补偿给定使从

动装置的速度**前于主动装置装置5%,使得从动装置的速度环逐渐趋于饱和。把主动装置的速度调节器的输出通过simolink 传送到从动装置 作为转矩限幅,使得从动装置和主动装置的输出转矩相等.如果突然电机连接轴脱开, 从动装置的速度只能增加5% ,此时由于从动装置的速度环退出饱和状态而按照大于主动装置的给定的5%运行,不致于**速飞车.

参数设置：

主动装置     从动装置 

P100＝3  或4       控制方式     P100＝3  或4      控制方式 

P751.1=3001    控制字1     P554.1=7100      控制字1 *0位 

     P561＝7103       控制字1 *3位 

P751.3=3002    速度给定     P443.1=7003      速度给定 

P751.4=153      输出转矩     P493.1=7004      转矩限幅 

     P433.1=401          速度补偿 

     U001＝5             速度补偿给定 

P740=0     分配器     P740=1      收发器 

P741=12    电报故障时间     P741=12   电报故障时间 

P742=1     传输能力     P742=1     传输能力 

P743=2     站的数量     P743=2     站的数量 

P745＝2    通道号     P745＝2    通道号 

P746＝3   循环时间     P746＝3   循环时间 

以上参数只是关于主从控制方面的设置,关于启动同样参见6SE70 使用大全的*6.2节和*6.3.3节的启动步骤。

.宽温型产品的应用环境

为了使设备能够运行于低温（零下）或高温的特殊应用环境中，西门子推出了宽温型系列（SIPLUS系列）产品。以S7-200产品为例，常温S7-200 产品的工作温度在0℃~55℃（水平安装），相对湿度95%，不结露的条件下，而SIPLUS S7-200产品的工作温度范围已拓宽至-25℃~70℃，相对湿度为55℃时98%，70℃时45%（具体的温度范围要以实际的订货号为准），其他参数与普通S7-200相同。

2.如何查询宽温型产品的技术数据

当需要使用SIPLUS宽温型系列产品（工作温度在-25℃~70℃之间），它们的产品订货号以及相关技术参数查询方法如下：

首先，点击进入SIPLUS的网页（SIPLUS网站 /siplus）。在该界面中可以查询到西门子所有宽温型系列产品（为方便起见，以SIPLUS S7-200的宽温型产品为例）。 然后，选择需要浏览的SIPLUS S7-200产品系列，如图1所示。

图1 SIPLUS产品系列

SIPLUS S7-200产品系列，如图2所示。其中，蓝色方框内代表S7-200 CPU产品的基本类型，中间的红色方框代表常温工作环境下的S7-200产品订货号，黄色方框内代表SIPLUS S7-200宽温型产品的订货号。

图2 SIPLUS S7-200产品订货号

如何查询宽温型产品的相关技术数据呢？在该网页的右侧有如下对话框，如图3所示。

图3 技术文档链接

首先，进入到SIPLUS宽温型产品的技术文档数据库中，选择需要查询的SIPLUS产品类型，如图4所示。

图4 SIPLUS 系列产品的技术文档

然后，根据需要查询的模块类型选择相应的文档进行下载，如图5所示。下载的文档中即包含了SIPLUS相关产品的技术数据。

图5 SIPLUS S7-200的技术文档

西门子软起动器

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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

串行通讯模板的驱动程序，安装此驱动后才能对PtP模板进行参数配置，并在Step7中集成通讯编程需要使用的功能块。此驱动随购买模板一起提供，也可以从以下的链接下载：27013524

2.3 CP PTP Modbus Slave V3.1 SP7

CP341或CP441-2用于Modbus从站时，需要安装此驱动协议，但安装之前必须先安装PtP Driver，此驱动可以在购买Modbus Dongle时选择购买，也可以从以下的链接下载：27774276

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。

http://www..cn/download 网站 自动化系统>>S7-200>>软件，文档编号S0002。

2.5 Toolbox_V32-STEP 7-Micro WIN 32 Instruction Library

S7-200实现Modbus RTU功能，可以使用Modbus的指令库，要使用西门子的标准指令库，必须先安装指令库的软件包 Instruction Library，安装后，可以在Step 7-Micro/WIN软件的库中找到Modbus相关的指令，该软件包可以从以下的链接下载。http://www..cn/download 网站 自动化系统>>S7-200>>软件，文档编号S0010。

3. 硬件列表和接线

3.1 硬件列表

S7-300从站    CPU315-2DP    6ES7 315-2AG10-0AB0

CP341 RS422/485    6ES7 341-1CH01-0AE0

Dongle    6ES7 870-1AB01-0YA0

PC 适配器（USB）    6ES7 972-0CB20-0XA0

S7-200主站    CPU 224XP    6ES7 214-2BD23-0XB0

表1 硬件设备

3.2 硬件接线

3.2.1 接口定义

S7-200的通讯口为RS485物理口（9针口），CP341是RS422/485的接口类型（15针口），两种设备的接口引脚的示意图如下所示，更详细的信息可以参考CP341及S7-200通信接口的手册。

图1 S7-200 CPU通信口引脚定义

图2 S7-300 CP341 RS422/485 通讯口引脚定义

3.2.2 接线示意图

图3 硬件结构和接线示意图

4. 组态设置和编程

4.1 S7-200做Modbus主站的设置

S7-200 CPU上的通信口在电气上是标准的RS-485半双工串行通信口，此串行字符通信的格式：1个起始位；7/8位数据位；1位奇/偶/无校验；1停止位。通信波特率可以设置为1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600或112500，符合这些格式的串行通讯设备可以和S7-200进行自由口通讯，Modbus RTU指令库就是使用自由口编程实现的。

4.1.1 Modbus RTU主站库

使用Modbus 主站指令库时需要注意的几点：

需要S7-200的编程软件是 Micro/WIN V4.0 SP5及以上版本；

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*）；

Modbus主站可读/写的较大数据量为120个字（指每一个 MBUS_MSG 指令）；

Modbus 主站库支持Port0和Port1（从站库只支持Port0口），本例中用Port0；

使用Modbus 库时必须对库存储区进行分配，见下图设置，而且分配的空间不能和程序中其它空间冲突，否则编译调用会报错。

图4 库存储区设置

Modbus主站库支持的功能码和地址对应关系：

Modbus 地址    读 / 写    Modbus 从站须支持的功能

00001~09999    读    功能1：读输出点

  数字量输出    写    功能5：写单个输出点

     功能15：写多个输出点

10001~19999    读    功能2：读输入点

  数字量输入

30001~39999    读    功能4：读输入寄存器

  输入寄存器

40001~49999    读    功能3：读保持寄存器

  保持寄存器    写    功能6：写单个寄存器

     功能16：写多个寄存器

表2需要从站支持的功能

4.1.2 S7-200 Modbus主站编程

编程时，使用SM0.0调用MBUS_CTRL完成主站的参数初始化，详细见下表，参数的说明也可以从子程序的局部变量表中找到。

图5 Modbus RTU 主站初始化

图中各参数含义如下

编号    符号/含义    说                   明

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时使能为Modbus协议；为0时恢复为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＝奇校验，2＝偶校验。

e    Timeout / **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，允许设置的范围为1-32767。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。

g    Error / 错误位    初始化错误代码。

表3

调用 Modbus RTU 主站读写子程序MBUS_MSG，发送一个Modbus 请求。

图6 调用Modbus RTU 主站读写子程序

图中各参数含义如下

编号    符号/含义    说                   明

a    EN / 使能    同一时刻只能有一个读写功能使能。

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 / 读写操作位    0＝读， 1＝写。

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 / 数据的个数    通讯的数据个数（位或字的个数）。

g    DaptPtr / 数据指针    如果是读指令，读回的数据放到这个数据区中；

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。

表4

从上图中可见，S7-200作为Modbus RTU主站，波特率9.6Kb/s，偶校验，连接从站的站地址是3，数据存储区为VB2000开始的区域。

4.2 CP341 做Modbus 从站的硬件组态

4.2.1 硬件组态

图7 S7-300侧硬件组态

4.2.2 设置Modbus参数

图8 消息桢字符结构

按照上述操作设置参数，从上图可以看出，本例中的传输波特率9.6Kb/s，1位起始位，8位数据位，偶校验位，1位停止位，从站站地址是3，主从通讯设备的字符帧格式和波特率等参数设置需要一致。

图9 RS422/485 接口组态

RS422/485接口只能一个有效，接口的选择只需要组态而不需要在硬件上短接。

4.2.3 Modbus驱动的下载

当配置好Modbus通信的参数后，保存前需要向CP341下载Modbus Slave的驱动，一旦下载完成后*再次下载。

需要注意的是，在下载驱动时（可以在无Dongle情况下下载），需要将CPU停机，然后下载，操作过程如下所示。

西门子EM CM01模块

图10 下载Dongle时，需要CPU停机

图11 从站驱动下载后结果

4.2.4 CP341做Modbus从站的编程

从Step7 软件下的EXAMPLE目录中，找到项目名“zXX21_05_PtP_Com_MODSL”的项目，打开，然后将Modbus通讯模块FB80传递到用户项目中，打开路径如下所示。

图12 Modbus Slave 例程打开路径

OB1中调用FB80编程如下：

图13 FB80程序块调用

CP卡初始化正常后，CP_START，CP_START_FM和CP_START_OK为1信号，否则CP_START_ERROR为1，同时可以从ERROR_NR察看错误信息，也可以在硬件组态中在线后的CP341的诊断缓冲区察看详细的错误信息，错误信息对照和处理方式可以参考

《S7-300以用于PtP CP Modbus 协议RTU格式S7的可装载驱动程序为从站》的手册。

FB80的各参数含义如下

LADDR    硬件组态中CP341的起始逻辑地址，本例中为256

START_TIMER    初始化**时定时器，本例中为T120

START_TIME    初始化定时器时间，本例中为5S

OB_MASK    I/O访问错误屏蔽位，本例中为True（I/O访问错误已屏蔽）

CP_START    FB初始化使能位，本例中为M0.0

CP_START_FM    CP_START 初始化的上升沿位，本例中为M0.1

CP_NDR    从CP卡写操作位，本例中为m0.2

CP_START_OK    初始化完成且无错误，本例中为M0.3

CP_START_ERROR    初始化完成，但有错误，本例中为M0.4

ERROR_NR    错误号，本例中为MW2

ERROR_INFO    错误信息，本例中为MW4

表5

5. 通讯测试

Modbus RTU格式通信协议是以主从的方式进行数据传输的，在传输的过程中主站是主动方，即主站发送数据请求报文到从站，从站返回响应报文。Modbus 系统间的数据交换是通过功能码来控制的，以下对现场常用的功能码进行分类测试，关于功能码的详细信息请参考手册。

5.1 FC01/05/15功能码

CP341从站的通讯区域配置

图14 FC01/05/15 参数组态界面

FC01、FC05、FC15对应的数据区为位输出，数据的传递以位为单位，可以读写操作，用户地址区为0xxxx，Modbus地址在信息传递中从0开始。如上图，左边为信息传递地址（地址区不能冲突），右边对应的是S7-300的数据区。例如左边信息传递地址从0 ~ 7对应用户地址区为00001 ~ 00008，对应S7-300的M10.0 ~ M10.7，并且以此为例说明FC01功能码的通讯。

S7-200主站程序调用

图15 功能码FC01使用

S7-200主站，用功能码FC01读取从站8点数字量输出，接收的数据存放在VB2000开始的区域，测试截图结果如下。

图16 FC01功能码数据交换

5.2 FC02功能码

CP341从站的通讯区域配置

图17 FC02 参数组态界面

FC02对应的数据区为位输出，数据的传递以位为单位，只读操作，用户地址区为1xxxx，Modbus地址在信息传递中从0开始，如上图，左边为信息传递地址（地址区不能冲突），右边对应的是S7-300的数据区。例如左边信息传递地址从0 ~ 7对应用户地址区为10001 ~ 10008，对应S7-300的M20.0 ~ M20.7，并且以此为例说明FC02功能码的通讯。

S7-200主站程序调用

图18 功能码FC02使用

S7-200主站，用功能码FC02读取从站8点数字量输入，接收的数据存放在VB2000开始的区域，测试截图结果如下。

图19 FC02功能码数据交换

5.3 FC03/06/16 功能码

CP341从站的通讯区域配置

图20 FC03/06/16参数组态界面

FC03/06/16 对应的数据区为寄存器，数据的传递以字为单位，可以读写操作，用户地址区为4xxxx，Modbus地址在信息传递中从0开始。如上图，左边为信息传递地址，右边对应的是S7-300的数据区，左边传输地址不可改，右边只对应一个数据区。例如用户地址

区为40001 ~ 40004，对应S7-300数据区为DB1.DBW0 ~ DB1.DBW6，并且以此为例说明

FC03功能码的通讯。

S7-200主站程序调用

图21功能码FC03使用

S7-200主站，用功能码FC03读取从站4个字寄存器，接收的数据存放在VB2000开始的区域，测试截图结果如下。

图22 FC03功能码数据交换

5.4 FC04 功能码

CP341从站的通讯区域配置

图23 FC04参数组态界面

FC04对应的数据区为寄存器输入，数据的传递也以字为单位，只读操作，用户地址区3xxxx，Modbus地址在信息传送中从0开始。如上图，左边为信息传递地址，右边对应的是S7-300的数据区，左边传输地址不可改，右边只对应一个数据区。例如用户地址区为30001 ~ 30004，对应S7-300数据区为DB1.DBW0 ~ DB1.DBW6，并且以此为例说明FC04功能码的通讯。

S7-200主站程序调用

图24功能码FC04使用

S7-200主站，用功能码FC04读取从站4个字输入寄存器，接收的数据存放在VB2000开始的区域，测试截图结果如下。

图25 FC04功能码数据交换

5.5 Limits 栏

图26 Limits 参数组态界面

对于写功能码FC05、06、15、16，可以禁用或限制访问相关S7-300存储区，即使用这些功能码时，S7-300存储区需要在设定的较小和较大的范围之间，如果访问的区域**出这个范围，则访问会被拒绝，同时输出报错误信息。

西门子S7-300电源模板    

6ES7307-1BA00-0AA0    西门子电源模块(2A)

6ES7307-1EA00-0AA0    西门子电源模块(5A)

6ES7307-1KA01-0AA0    西门子电源模块(10A)

西门子S7-300CPU    

6ES7312-1AE13-0AB0    西门子CPU312，32K内存  MPI协议

6ES7312-5BE03-0AB0    西门子CPU312C，32K内存 10DI/6DO

6ES7313-5BF03-0AB0    西门子CPU313C，64K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO

6ES7313-6BF03-0AB0    西门子CPU313C-2PTP，64K内存 16DI/16DO

6ES7313-6CF03-0AB0    西门子CPU313C-2DP，64K内存 16DI/16DO

6ES7314-1AG13-0AB0    西门子CPU314,96K内存

6ES7314-6BG03-0AB0    西门子CPU314C-2PTP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO

6ES7314-6CG03-0AB0    西门子CPU314C-2DP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO

6ES7315-2AG10-0AB0    西门子CPU315-2DP, 128K内存

6ES7315-2EH13-0AB0    西门子CPU315-2 PN/DP, 256K内存

6ES7317-2AJ10-0AB0    西门子CPU317-2DP,512K内存

6ES7317-2EK13-0AB0    西门子CPU317-2 PN/DP,1MB内存

6ES7318-3EL00-0AB0    西门子CPU319-3 PN/DP,1.4M内存

西门子S7-300内存卡    

6ES7 953-8LF20-0AA0    西门子SIMATIC Micro内存卡 64kByte(MMC)

6ES7 953-8LG11-0AA0    西门子SIMATIC Micro内存卡128KByte(MMC)

6ES7 953-8LJ20-0AA0    西门子SIMATIC Micro内存卡512KByte(MMC)

6ES7 953-8LL20-0AA0    西门子SIMATIC Micro内存卡2MByte(MMC)

6ES7 953-8LM20-0AA0    西门子SIMATIC Micro内存卡4MByte(MMC)

6ES7 953-8LP20-0AA0    西门子SIMATIC Micro内存卡8MByte(MMC)

西门子S7-300开关量模板    

6ES7 321-1BH02-0AA0    西门子开入模块（16点，24VDC）

6ES7 321-1BH10-0AA0    西门子开入模块（16点，24VDC）

6ES7 321-1BH50-0AA0    西门子开入模块（16点，24VDC，源输入）

6ES7 321-1BL00-0AA0    西门子开入模块（32点，24VDC）

6ES7 321-7BH01-0AB0    西门子开入模块（16点，24VDC，诊断能力）

6ES7 321-1EL00-0AA0    西门子开入模块（32点，120VAC）

6ES7 321-1FF01-0AA0    西门子开入模块（8点，120/230VAC）

6ES7 321-1FF10-0AA0    西门子开入模块（8点，120/230VAC）与公共电位单独连接

6ES7 321-1FH00-0AA0    西门子开入模块（16点，120/230VAC）

6ES7 321-1CH00-0AA0    西门子开入模块（16点，24/48VDC）

6ES7 321-1CH20-0AA0    西门子开入模块（16点，48/125VDC）

6ES7 322-1BH01-0AA0    西门子开出模块（16点，24VDC）

6ES7 322-1BH10-0AA0    西门子开出模块（16点，24VDC）高速

6ES7 322-1CF00-0AA0    西门子开出模块（8点，48-125VDC）

6ES7 322-8BF00-0AB0    西门子开出模块（8点，24VDC）诊断能力

6ES7 322-5GH00-0AB0    西门子开出模块（16点，24VDC，独立接点，故障保护）

6ES7 322-1BL00-0AA0    西门子开出模块（32点，24VDC）

6ES7 322-1FL00-0AA0    西门子开出模块（32点，120VAC/230VAC）

6ES7 322-1BF01-0AA0    西门子开出模块（8点，24VDC，2A）

6ES7 322-1FF01-0AA0    西门子开出模块（8点，120V/230VAC）

6ES7 322-5FF00-0AB0    西门子开出模块（8点，120V/230VAC，独立接点）

6ES7 322-1HF01-0AA0    西门子开出模块（8点,继电器,2A）

6ES7 322-1HF10-0AA0    西门子开出模块（8点,继电器,5A，独立接点）

6ES7 322-1HH01-0AA0    西门子开出模块(16点,继电器)

6ES7 322-5HF00-0AB0    西门子开出模块（8点,继电器,5A，故障保护）

6ES7 322-1FH00-0AA0    西门子开出模块（16点，120V/230VAC）

6ES7 323-1BH01-0AA0    西门子8点输入，24VDC；8点输出，24VDC模块

6ES7 323-1BL00-0AA0    西门子16点输入，24VDC；16点输出，24VDC模块

西门子S7-300模拟量模板    

6ES7 331-7KF02-0AB0    西门子模拟量输入模块(8路，多种信号)

6ES7 331-7KB02-0AB0    西门子模拟量输入模块(2路，多种信号)

6ES7 331-7NF00-0AB0    西门子模拟量输入模块(8路，15位精度)

6ES7 331-7NF10-0AB0    西门子模拟量输入模块(8路，15位精度)4通道模式

6ES7 331-7HF01-0AB0    西门子模拟量输入模块(8路，14位精度，快速)

6ES7 331-1KF01-0AB0    西门子模拟量输入模块(8路, 13位精度)

6ES7 331-7PF01-0AB0    西门子8路模拟量输入,16位,热电阻

6ES7 331-7PF11-0AB0    西门子8路模拟量输入,16位,热电偶

6ES7 332-5HD01-0AB0    西门子模拟量输出模块(4路) 

6ES7 332-5HB01-0AB0    西门子模拟输出模块(2路)