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西門子6ES7511-1AK02-0AB0

接線及拓撲常見問題

 RS422/485接口，按照 RS485 方式接線，是否需要外部短接2和4，9和11？

組態(tài)選擇成 RS485 方式，內(nèi)部已經(jīng)短接2和4，9和11，不需要外部短接線，直接接4-，11+即可。

 RS422/485 接口的 15針的Sub-D 型頭是孔，還是針？

是孔，即母頭。

 西門子是否用于RS485接口（15針）的通訊電纜？

無此種電纜，需要客戶自行購買15針D型頭，自己焊接4和11，按照圖4連接。

 RS485方式通訊，一對多站點時，應采用那種網(wǎng)絡拓撲結構？

網(wǎng)絡拓撲一般采用終端匹配的總線型結構，不支持星型或樹形。

 RS485方式做Modbus RTU主站，可以帶多少個從站？

理論上一個網(wǎng)段可以帶31個從站，如果超出31個，可以考慮增加RS485中繼器（西門子無適用于串口通信的中繼器，需選購三方設備），加一個中繼器可以再增加31個從站。

但是實際上由于串口通信是一個一個站點的輪詢操作，站點增加即輪詢一周的時間也會增大。

因此需要考慮工藝上需求是否能夠滿足。

通常來說，對于各站點的只讀操作（僅用于數(shù)據(jù)監(jiān)測），對時間要求較低的工藝，站點數(shù)量可以適量增加。

而對于寫操作，或讀寫操作的多站點通信，不*使用串口通信，建議采用Profibus總線或Profinet總線通信

功能

• 性能
  • 指令處理速度更快, 取決于 CPU 型號、語言擴展和新的數(shù)據(jù)類型
  • 由于背板總線速度顯著提高，CPU 的響應時間縮短
  • 功能強大的網(wǎng)絡連接：
    每個 CPU 均標配PROFINET IO IRT（2 端口交換機）標準接口。
• 集成技術
  • 通過標準化的塊 (PLCopen) 連接模擬驅動器和具有 PROFIdrive 功能的驅動器
  • 支持速度控制軸和定位軸以及外部編碼器，各軸之間可實現(xiàn)位置精確的傳動，凸輪/凸輪軌道和探頭
  • 追蹤功能適用于所有 CPU 標簽，既適用于實時診斷，也適用于偶發(fā)錯誤檢測；還可通過 CPU的網(wǎng)頁服務器來調(diào)用
  • 控制功能，例如，通過便于組態(tài)的塊可自動優(yōu)化控制參數(shù)實現(xiàn)控制質(zhì)量
• 集成安全功能
  • 通過密碼進行知識保護，防止未經(jīng)*讀取和修改程序塊
  • 通過復制保護，可綁定 SIMATIC 存儲卡的程序塊和序列號：只有在將配置的存儲卡插到 CPU 中時，該程序塊才可運行。
  • 4-級 *理念：
    與 HMI 設備的通信也會受到限制。
  • 操作保護：
    控制器可以識別工程組態(tài)數(shù)據(jù)的更改和未*傳輸。
• 設計與操作
  • 顯示概覽信息：
    例如，站名稱，工廠標識符，位置名稱，診斷信息，模塊信息，顯示設置。
  • 顯示器上可能的操作：
    設置 CPU 或所連接以太網(wǎng)通信處理器的地址、設置日期和時間、選擇 CPU 的操作模式、復位 CPU 至默認設置、禁用/啟用顯示器、激活保護等級，確認消息，備份和恢復項目。
• 集成系統(tǒng)診斷
  • 顯示屏上、TIA 博途中、HMI 設備上以及 Web 服務器上以純文本形式*顯示系統(tǒng)診斷信息（甚至能顯示來自變頻器的消息），即使 CPU 處于停止模式也會進行更新。
  • 集成在 CPU 的固件中，無須進行特殊組態(tài)
• SIMATIC 存儲卡(用來運行 CPU)
  • 用作插入式裝載存儲器，或用于更新固件。
  • 還可用于存儲附加文檔或 csv 文件（用于配方和歸檔）
  • 通過用戶程序的系統(tǒng)函數(shù)創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲/讀取
• 數(shù)據(jù)記錄（歸檔）和配方
  • 配方和歸檔以 csv 文件保存在 SIMATIC 存儲卡中；
    便于使用 Office 工具或通過 web 服務器，訪問工廠運行數(shù)據(jù)
  • 通過網(wǎng)頁瀏覽器或 SD 讀卡器，可方便地訪問機器的組態(tài)數(shù)據(jù)（與控制器之間的雙向數(shù)據(jù)交換）
• 編程
  • 使用 STEP 7 Professional V12 或更高版本進行編程
  • 用于從 SIMATIC S7-300/S7-400 移植到 S7-1500 的移植工具；可基本上自動轉換程序代碼。記錄不可轉換的代碼，并可以手動進行調(diào)整。
  • STEP 7 V11 項目可在兼容模式下繼續(xù)和 STEP 7 V12 組合使用

服務器Server和客戶端Client有什么區(qū)別？

Modbus地址由起始的數(shù)據(jù)類型代號和地址偏移量組成。功能碼決定對Modbus地址進行操作類型，其可根據(jù)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型和個數(shù)來決定，如圖 5 所示。

圖5 MODBUS 地址對應關系

注意：在傳輸消息楨中，用戶使用的地址是0為基準，而對應的Modbus地址是1為基準，如FC16功能碼時以16進制的0000為起始地址，對應的寄存器是從40001開始。

MODBUS RTU 傳輸模式：消息楨中的每個8位分成2個4位16進制的字符。

每個字符幀格式（11位），如圖 6 所示。

圖6 字符幀格式

注意：如果無奇偶校驗位，停止位是2位。

消息幀格式，如圖 7 所示。

圖7 消息幀格式

 西門子6ES7513-1AL01-0AB0

串口引腳定義及協(xié)議說明

串口通訊，又經(jīng)常被稱為點對點通訊或者PtP通訊，是工業(yè)設備中的一種非常通用的通訊方式，常用于獲取相對遠程采集設備的數(shù)據(jù)。

串行通信，通常利用RS232C或者RS485電氣接口，實現(xiàn)ASCII碼或者Modbus通訊；其特點是通信線路簡單，成本較低，用于解決不同廠商產(chǎn)品之間節(jié)點少、數(shù)據(jù)量小、通訊速率低、實時性要求不高的場合，如過程儀表、變頻器、連接掃描儀、條碼閱讀器等帶有串行通訊接口的設備，CP卡加載通訊協(xié)議后，還可以和支持Modbus協(xié)議的現(xiàn)場儀表通訊。
 

為了實現(xiàn)設備相互通訊，通訊雙方的通訊接口和通訊協(xié)議要一致，基本的串行通訊的數(shù)據(jù)幀格式和波特率也要匹配。

西門子串行通訊支持的數(shù)據(jù)幀格式：

• 起始位：1位；
• 數(shù)據(jù)位：7/8位；
• 校驗位：1位奇/偶校驗位，或者沒有校驗位；
• 停止位：1/2位。

凡是符合這些格式的串行通信設備，理論上都可以相互通信。

支持的通訊接口

常用的串行數(shù)據(jù)接口有:RS232C 和 RS485/422。RS-232C、RS-422/485 標準只對接口的電氣特性做出規(guī)定，而不涉及接插件、電纜或協(xié)議，在此基礎上用戶可以建立自己的高層通信協(xié)議。

注意： 接口和協(xié)議是兩個概念。

RS232C接口

RS-232C 是低速率的單端串行通訊，RS-232C 采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。

1.RS232C 通訊接口特點

• RS-232采取不平衡傳輸方式，其收、發(fā)端的數(shù)據(jù)信號是相對于信號地，抗共模干擾能力差；
• 近距離通訊，大通信距離15m；
• 只能用于點對點（即一對收/發(fā)設備）通訊。

2. RS232C 接口定義

RS232C并未定義連接器的物理特性，不同類型的連接器引腳定義也各不相同，其中9針和25針的引腳定義對照，如圖 1 所示。

圖1 RS232C 串口管腳定義

為簡單且常用的是三線制接法，即Txd，Rxd和地線三根，如上圖中紅色（2，3）和紫色（5）三個針腳。

RS422/485 接口

RS-422/485 改進 RS-232 通信距離短、速率低的缺點。

1.RS422/485接口特點

• RS-422、RS-485與RS-232不一樣，數(shù)據(jù)信號采用差分傳輸方式，也稱作平衡傳輸；
• 平衡傳輸抗干擾能力更強，使傳輸距離更遠，通訊距離長1200米；
• 可以連接多個設備，RS422總線可支持10個節(jié)點（單機發(fā)送、多機接收的單向傳輸），RS485可支持32個節(jié)點（多點、雙向通訊能力）；
• 網(wǎng)絡拓撲一般采用終端匹配的總線型結構，不支持星型或樹形；
• 傳輸距離超過50米，需要在兩端加終端電阻330歐姆（*用LIYCY電纜）；

2.RS422/485接口定義

RS422/485 的端口有9針、15針，CP340/341/440/441的接口是15針，如圖 2 所示。