6ES7223-1BM22-0XA8使用方法

6ES7223-1BM22-0XA8使用方法

一、概述
某纺织机械厂使用Kinco PLC已在多种型号的梳棉机上定型应用。针对纺织机械智能化、集成化操作要求，客户希望通过PLC连接两台变频器，并通过文本屏设定和显示变频器参数。步进科技利用新推出的双串口CPU306EX对原系统改造，顺利实现了客户新增功能，变频器选用的是伦茨（LENZE）SMD系列。这里我们不再重复机械的工艺过程，重点介绍Kinco K3系列PLC与伦茨变频器通讯的过程。

二、CPU306EX双串口PLC的通讯说明
CPU306EX带有两个串行通讯口，Port0物理层是RS232/485可选，集成了三种通讯协议：①MODBUS RTU从站协议；②自由通讯协议； ③与EasyProg软件通讯的协议。Port1物理层是RS485，集成了二种通讯协议：①MODBUS RTU从站协议;②自由通讯协议。在本应用中Port0与文本屏通讯，采用MODBUS RTU从站协议。Port1与两台变频器通讯，采用自由通讯协议。

三、伦茨SMD系列变频器的通讯说明
伦茨SMD系列变频器通讯协议是MODBUS RTU从站协议。用MODBUS通讯时，需注意以下几点：
1. 通讯线按如下方式连接：
A（PLC）→71（第一台变频器）→71（第二台变频器）
B（PLC）→72（第一台变频器）→72（第二台变频器）
2. 参数设定（区分大小写）：
C01：8（MODBUS通讯协议）
C25：1（通讯参数9600，8，N，1）
第一台变频器地址：
C09：2（站号为2）
第二台变频器地址：
C09：3（站号为3）
3. 端子28要与20短接。
4. 需要设定低速、高速、加速时间、减速时间对应的寄存器如下：
设定低速段C37（4AH）
设定高速段C38（4BH）
设定加速时间C12（3DH）
设定减速时间C13（3EH）
5. 需要读变频器当前频率寄存器如下：
读频率C50（50H）
6. 采用通讯方式给变频器参数设定新值时，首先要对变频器执行操作。给寄存器49（31H）传参数0即可。（W49=0）
四、CPU306EX与伦茨SMD系列变频器的通讯说明
CPU306EX与伦茨变频器采用自由口通讯协议，CPU端需模拟MODBUS主站。
MODBUS数据格式如下：

通讯数据（信息帧）格式
通讯信息传输过程：
当通讯命令由发送设备（CPU）发送至接收设备（变频器）时，符合相应地址码的从机接收通讯命令，并根据功能码及相关要求读取信息，如果CRC校验无误，则执行相应的任务，然后把执行结果（数据）返送给主机。返回的信息中包括地址码、功能码、执行后的数据以及CRC校验码。如果CRC校验出错就不返回任何信息。
地址码：就是每台变频器的站号，是唯一的。
功能码：MODBUS通讯规约可定义的功能码为1到127。这里只用到了03和06。

数据区：数据区包括需要由从机返送何种信息或执行什么动作。
CPU内部用了一个500mS定时器来控制通讯，每500mS读一次变频器的频率。第一次读第一个变频器，第二次读第二个变频器，然后再返回读第一个，周而复始。当文本屏要设定数据时，暂停定时器停止通讯，设定成功后返回正确信息。如果设定不成功，返回错误信息并提示重新设定。若不成功次数超过5次即报警，认为PLC不能与该变频器通讯串口通信基本接线方法  
 
目前较为常用的串口有9针串口（DB9）和25针串口（DB25），通信距离较近时(<12m)，可以用电缆线直接连接标准RS232端口(RS422,RS485较远)，若距离较远，需附加调制解调器（MODEM）。最为简单且常用的是三线制接法，即地、接收数据和发送数据三脚相连，本文只涉及到最为基本的接法，且直接用RS232相连。
1.DB9和DB25的常用信号脚说明
9针串口（DB9） 25针串口（DB25）
针号 功能说明 缩写 针号 功能说明 缩写
1 数据载波检测 DCD 8 数据载波检测 DCD
2 接收数据 RXD 3 接收数据 RXD
3 发送数据 TXD 2 发送数据 TXD
4 数据终端准备 DTR 20 数据终端准备 DTR
5 信号地 GND 7 信号地 GND
6 数据设备准备好 DSR 6 数据准备好 DSR
7 请求发送 RTS 4 请求发送 RTS
8 发送 CTS 5 发送 CTS
9 振铃指示 DELL 22 振铃指示 DELL
2.RS232C串口通信接线方法（三线制）
首先，串口传输数据只要有接收数据针脚和发送针脚就能实现：同一个串口的接收脚和发送脚直接用线相连，两个串口相连或一个串口和多个串口相连
· 同一个串口的接收脚和发送脚直接用线相连 对9针串口和25针串口，均是2与3直接相连； 
· 两个不同串口（不论是同一台计算机的两个串口或分别是不同计算机的串口） 
上面表格是对微机标准串行口而言的，还有许多非标准设备，如接收GPS数据或电子罗盘数据，只要记住一个原则：接收数据针脚（或线）与发送数据针脚（或线）相连，彼此交叉，信号地对应相接，就能百战百胜。
3.串口调试中要注意的几点：
串口调试时，准备一个好用的调试工具，如串口调试助手、串口精灵等，有事半功倍之效果； 强烈建议不要带电插拨串口，插拨时至少有一端是断电的，否则串口易损坏。 
单工、半双工和全双工的定义
如果在通信过程的任意时刻，信息只能由一方A传到另一方B，则称为单工。
如果在任意时刻，信息既可由A传到B，又能由B传A，但只能由一个方向上的传输存在，称为半双工传输。
如果在任意时刻，线路上存在A到B和B到A的双向信号传输，则称为全双工。
电话线就是二线全双工信道。 由于采用了回波抵消技术，双向的传输信号不致混淆不清。双工信道有时也将收、发信道分开，采用分离的线路或频带传输相反方向的信号，如回线传输。
奇偶校验
串行数据在传输过程中，由于干扰可能引起信息的出错，例如，传输字符‘E’，其各位为：
0100，0101=45H
D7 D0
由于干扰，可能使位变为1，这种情况，我们称为出现了“误码”。我们把如何发现传输中的错误，叫“检错”。发现错误后，如何错误，叫“纠错”。
最简单的检错方法是“奇偶校验”，即在传送字符的各位之外，再传送1位奇/偶校验位。可采用奇校验或偶校验。
奇校验：所有传送的数位（含字符的各数位和校验位）中，“1”的个数为奇数，如：
1 0110，0101
0 0110，0001
偶校验：所有传送的数位（含字符的各数位和校验位）中，“1”的个数为偶数，如：
1 0100，0101
0 0100，0001

奇偶校验能够出信息传输过程中的部分误码（1位误码能检出，2位及2位以上误码不能检出），同时，它不能纠错。在发现错误后，只能要求重发。但由于其实现简单，仍得到了广泛使用。
有些检错方法，具有自动纠错能力。如循环冗余码（CRC）检错等。 
串口通讯流控制
我们在串行通讯处理中，常常看到RTS/CTS和XON/XOFF这两个选项，这就是两个流控制的选项，目前流控制主要应用于调制解调器的数据通讯中，但对普通RS232编程，了解一点这方面的知识是有好处的。那么，流控制在串行通讯中有何作用，在编制串行通讯程序怎样应用呢？这里我们就来谈谈这个问题。 

1.流控制在串行通讯中的作用
这里讲到的“流”，当然指的是数据流。数据在两个串口之间传输时，常常会出现丢失数据的现象，或者两台计算机的处理速度不同，如台式机与单片机之间的通讯，接收端数据缓冲区已满，则此时继续发送来的数据就会丢失。现在我们在网络上通过MODEM进行，这个问题就尤为突出。流控制能解决这个问题，当接收端数据处理不过来时，就发出“不再接收”的信号，发送端就停止发送，直到收到“可以继续发送”的信号再发送数据。因此流控制可以控制的进程，防止数据的丢失。 PC机中常用的两种流控制是硬件流控制（包括RTS/CTS、DTR/CTS等）和软件流控制XON/XOFF（继续/停止），下面分别说明。 

2.硬件流控制
硬件流控制常用的有RTS/CTS流控制和DTR/DSR（数据终端就绪/数据设置就绪）流控制。
硬件流控制必须将相应的电缆线连上，用RTS/CTS（请求发送/发送）流控制时，应将通讯两端的RTS、CTS线对应相连，数据终端设备（如计算机）使用RTS来起始调制解调器或其它数据通讯设备的数据流，而数据通讯设备（如调制解调器）则用CTS来起动和暂停来自计算机的数据流。这种硬件握手方式的过程为：我们在编程时根据接收端缓冲区大小设置一个高位标志（可为缓冲区大小的75％）和一个低位标志（可为缓冲区大小的25％），当缓冲区内数据量达到高位时，我们在接收端将CTS线置低电平（送逻辑0），当发送端的程序检测到CTS为低后，就停止发送数据，直到接收端缓冲区的数据量低于低位而将CTS置高电平。RTS则用来标明接收设备有没有准备好接收数据。
常用的流控制还有还有DTR/DSR（数据终端就绪/数据设置就绪）。我们在此不再详述。由于流控制的多样性，我个人认为，当软件里用了流控制时，应做详细的说明，如何接线，如何应用。 

3.软件流控制
由于电缆线的限制，我们在普通的控制通讯中一般不用硬件流控制，而用软件流控制。一般通过XON/XOFF来实现软件流控制。常用方法是：当接收端的输入缓冲区内数据量超过设定的高位时，就向数据发送端发出XOFF字符（十进制的19或Control-S，设备编程说明书应该有详细阐述），发送端收到XOFF字符后就立即停止发送数据；当接收端的输入缓冲区内数据量低于设定的低位时，就向数据发送端发出XON字符（十进制的17或Control-Q），发送端收到XON字符后就立即开始发送数据。一般可以从设备配套源程序中找到发送的是什么字符。
应该注意，若传输的是二进制数据，标志字符也有可能在数据流中出现而引起误操作，这是软件流控制的缺陷，而硬件流控制不会有这个问题。

PLC通信简单说明 （上位机 下危机 接口技术 传输协议必须明了）
随着计算机网络技术的发展，现代企业的自动化程度越来越高。在大型控制系统中，由于控制任务复杂，点数过多，各任务间的数字量、模拟量相互交叉，因而出现了紧靠增强单机的控制功能及点数已难以胜任的现象。所以PLC生产厂家为了适应复杂生产的需要，也为了便于对PLC进行监控，均开发了各自的PLC通信技术及PLC通信网络。
联网目的
    PLC的通信就是指PLC与计算机之间、PLC与PLC之间、PLC与其它智能设备之间的数据通信。 
PLC的联网就是为了提高系统的控制功能和范围，将分布在不同位置的PLC之间、PLC与计算机、PLC与智能设备通过传送介质连接起来，实现通信，以构成功能更强大的控制系统。
    两个PLC之间或一个PLC和一台计算机建立连接，一般叫做链接（bbbb），而不称为联网。
    现场控制的PLC网络系统，极大地提高了PLC的控制范围和规模，实现了多个设备之间的数据共享和协调控制，提高了控制系统的可靠性和灵活性，增加了系统监控和科学管理水平，便于用户程序的开发和应用。
21世纪的今天，信息网络已成为人类社会步入知识经济时代的标志。而PLC之间及其与计算机之间的通信网络已成为全集成自动化系统（TLA Totally Integrated Automation）的特征。
8.1.2 通信方式
1．串行数据传送和并行数据传送
(1)并行数据传送：并行数据传送时所有数据位是同时进行的，以字或字节为单位传送。并
行传输速度快，但通信线路多、成本高，适合近距离数据高速传送。PlC通信系统中，并行通信方式一般发生在内部各元件之间、主机与扩展模块或近距离智能模板的处理器之间。
(2)串行数据传送：串行数据传送时所有数据是按位(bit)进行的。串行通信仅需要一对数据线就可以。在长距离数据传送中较为合适。PLC网络传送数据的方式绝大多数为串行方式，而计算机或PLC内部数据处理、存储都是并行的。若要串行发送、接收数据，则要进行相应的串行、并行数据转换，即在数据发送前，要把并行数据先转换成串行数据；而在数据接收后，要把串行数据转换成并行数据后再处理。
  2．异步方式与同步方式
   串行通信数据的传送是一位一位分时进行的。根据串行通信方式的不同可以分为异步方式和同步方式。
   (1)异步方式
    又称起止方式。它在发送字符时，要先发送起始位，然后才是字符本身，最后是停止位。字符之后还可以加入奇偶校验位。
    异步传送较为简单，但要增加传送位，将影响传输速率。异步传送是靠起始位和波特率来保持同步的。
    (2)同步方式   
    同步方式要在传送数据的同时，也传递时钟同步信号，并始终按照给定的时刻采集数据。同步方式传递数据虽提高了数据的传输速率，但对通信系统要求较高。
  PLC网络多采用异步方式传送数据

SIMATIC S7-300具有多种不同的通讯接口：
多种通讯处理器用来连接AS-i接口、PROFIBUS 和工业以太网总线系统。

通讯处理器用来连接点到点的通讯系统。

多点接口(MPI) 集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。
---- 用户可以方便的使用Step7软件进行通讯组态。

---- CPU 支持下列通讯类型：
过程通讯
通过总线(AS-i或PROFIBUS)对I/O模块周期寻址(过程映象交换) 。

数据通讯
在自动控制系统之间或人机界面(HMI)和几个自动控制系统之间，数据通讯会周期地进行或被用户程序或功能块调用。
通过PROFIBUS的过程通讯
-- -- S7-300通过通讯处理器，或通过集成在CPU上的 PROFIBUS-DP接口连接到PROFIBUS-DP网络上。

---- 带有PROFIBUS-DP主站/从站接口的CPU可以使用户能够方便地进行组态。

---- 而且，用户通过PROFIBUS-DP分布式I/O就像处理集中的I/O一样，具有相同的组态、地址和编程。

---- 下列设备可以作为通讯的主站：
SIMATIC S7-300
(通过带PROFIBUS-DP 接口CPU或通过 PROFIBUS-DP)

SIMATIC S7-400
(通过带PROFIBUS-DP 接口的CPU或通过PROFIBUS-DP CP)

SIMATIC C7
(通过带PROFIBUS-DP接口的C7或通过PROFIBUS-DP CP)

S5-115U/h，S5-135U和 带IM308的S5-155U/H

带PROFIBUS-DP接口的 S5-95U

SIMATIC 505
---- 需要说明的是，在一条线上不要连接2个以上的主站。

---- 下列设备可以作为从站：
ET200B/L/M/S/X分布式 I/O设备

通过CP342-5的S7-300

CPU315-2 DP，CPU316-2 DP 和CPU318-2 DP

C7-633/p CP，C7-633 DP，C7-634/P DP，C7-634 DP，C7-626 DP

虽然带有STEP7的编程器PG/PC或OP在总线中作为主站，但它们只使用部分通过PROFIBUS- DP运行的MPI功能。
通过AS-i的过程通讯
---- 对于AS-i接口总线，S7-300有合适的通讯处理器(CP342-2)用来连接现场设备。

数据通讯概述
---- S7-300 具有多样的通讯方式。
用全局数据通讯联网的CPU之间可以通过联网进行数据包的交换；

用通讯功能块对网络其他站点进行由事件驱动的通讯。
- 对于联网，可以使用MPI， PROFIBUS或工业以太网。
- 全局数据，通过全局数据通讯服务，联网的CPU可以相互之间周期换数据(最大到4gd包，每包有22字节/周期)。例如：一个CPU可以访问另一个CPU的数据、存储位和过程映象。全局数据通讯只可以通过MPI进行。在Step7中的GD表中进行组态。
-通讯功能，对S7/M7/C7的通讯服务可以使用系统内部块建立起来。

通过MPI的标准通讯

扩展通讯通过MPI、K总线、PROFIBUS和工业以太网(S7-300只能作为服务器)

对于s5系列及第三方的通讯服务，可以使用非驻留块建立。

通过PROFIBUS和工业以太网实现S5兼容的通讯

通过PROFIBUS和工业以太网实现标准通讯 (第三方设备)
---- 与全局数据进行对比，必须为通讯功能建立通讯连接。

通过CP的数据通讯(点对点)
---- 用CP 340/CP 341通讯处理模块可以建立起经济而方便的点到点链接。在3种通讯接口的基础上，有多种通讯协议可以使用。
20 mA(TTY)

RS 232C/V.24

RS 422/RS 485

可连接下列设备：

S7 PLC和S5 PLC及第三方系统

打印机

机器人控制

扫描仪、条码阅读器等
通过多点接口(MPI) 的数据通讯
---- 多点接口(MPI)通讯口集成在 S7-300 CPU上。它可以用于简单联网。
MPI能同时连接几个带 STEP 7的编程器/PC、人机界面(HMI)

全局数据
联网的CPU可以利用全局数据(GD)服务，周期性地相互进行数据交换(每个程序周期最多允许16个GD包，每包最多64字节)。S7-300 cpu每次最多可以交换4个含22个字节的数据包，而且最多可以有16个CPU参与数据交换(用step7 v4.x以上版编程软件)。全局数据通讯只能通过MPI接口。

内部通讯总线(K-总线)
CPU的MPI是直接与S7-300的K总线连接。即可以用k总线接口从编程器直接通过MPI对FM/CP模块进行编址。

功能强大的通讯技术
- 最多32个MPI站
- 每个CPU最多有8个动态通
- 讯连接用于与SIMATIC S7/M7 300/ 400、C7进行标准通讯
- 每个CPU最多有4个静态通讯连接用于与编程器、PC机、SIMATIC HMI系统和 SIMATIC S7/M7-300/ 400、C7进行扩展通讯 。
- 速度187.5千位/秒或12兆位/秒

灵活的扩展能力
用下列可靠的部件来配置MPI通讯：LAN电缆，LAN连接器和 RS 485中继器均采用PROFIBUS和"分布式 I/O"系列产品。这些部件保证了最佳的配置。例如，在任意两个给定的MPI节点之间可串联最多10个中继器来跨越长距离。
通过CP进行数据通讯(PROFIBUS或工业以太网)
---- 可通过CP 342/343通讯处理器将SIMATIC S7-300与 PROFIBUS 和工业以太网总线系统相连。

可连接的包括：

SIMATIC　S7－300
数控系列
SIMATIC　S7－400
机械手控制系统
SIMATIC S5-115U/H
工业PC机
编程器
个人计算机
驱动控制器
SIMATIC HMI
非西门子装置

浔之漫智控技术（上海）有限公司经销/CO-TRUST科思创西门子PLC；S7-200S7-300 S7-400 S7-1200 触摸屏，变频器，6FC，6SNS120 V10 V60 V80伺服数控备件：原装进口电机，电线，电缆，希望能跟您有更多的合作机会。我公司经营西门子全新原装PLC；S7-200S7-300 S7-400 S7-1200 触摸屏，变频器，6FC，6SNS120 V10 V60 V80伺服数控备件：原装进口电机（1LA7、1LG4、1LA9、1LE1），国产电机（1LG0，1LE0）大型电机（1LA8，1LA4，1PQ8）伺服电机（1PH，1PM，1FT，1FK，1FS）西门子保内全新原装产品‘质保一年。一年内因产品质量问题免费更换新产品；不收取任何费。欢迎致电咨询。