1 硬件列表

表1 實(shí)驗(yàn)所需硬件列表

2 組態(tài)和配置

1、打開(kāi)軟件TIA PORTAL STEP7 V16，點(diǎn)擊項(xiàng)目->新建...創(chuàng)建一新項(xiàng)目，項(xiàng)目名稱為S7-1500_ET200S_ModbusMaster。

圖1 新建項(xiàng)目

2、用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“添加新設(shè)備”，選擇SIMATIC S7-1500->CPU->CPU 1518-4 PN/DP->6ES7 518-4AP00-0AB0。

圖2 添加站點(diǎn)CPU 1518-4PN/DP

3、雙擊“設(shè)備組態(tài)”進(jìn)入設(shè)備視圖。雙擊以太網(wǎng)接口，進(jìn)入以太網(wǎng)接口屬性界面，新建一個(gè)子網(wǎng)“PN/IE_1”,并分配IP地址。

圖3 組態(tài)硬件

4、點(diǎn)擊菜單欄"在線"->"硬件檢測(cè)"->"網(wǎng)絡(luò)中的PROFINET設(shè)備"，在線檢測(cè)所連接的ET200S站點(diǎn)，如圖4所示。

圖4 在線檢測(cè)ET200S站

在彈出的"PROFINET 設(shè)備的硬件檢測(cè)"窗口內(nèi)勾選搜索到的ET200S站點(diǎn)，并點(diǎn)擊添加設(shè)備。

圖5 添加ET200S站

5、設(shè)備添加成功后，在"網(wǎng)絡(luò)視圖"內(nèi)，可以看到新添加的ET200S站。另外，用戶也可以從選件目錄中找到正確的ET200S接口模塊型號(hào)，將它拖拽到網(wǎng)絡(luò)視圖中，添加模塊時(shí)需要注意組態(tài)的模塊版本應(yīng)與實(shí)際一致。

圖6 添加ET200S站法二

6、點(diǎn)擊ET200S站左側(cè)“未分配”，選擇IO控制器“PLC_1.PROFINET接口_1”，為ET200S分配好IO控制器。

圖7 Profinet網(wǎng)絡(luò)配置

同時(shí)為ET200S的以太網(wǎng)接口分配好IP地址，注：此時(shí)給ET200S分配了一個(gè)設(shè)備名稱為"im151-3pn"（該名稱不唯一，以實(shí)際項(xiàng)目為準(zhǔn)），確保離線和在線的設(shè)備名稱一致。

下面介紹如何修改設(shè)備名稱。如需離線修改該設(shè)備名稱，可以進(jìn)入ET200S模塊的屬性-〉以太網(wǎng)地址。

圖8 離線修改ET200S的設(shè)備名稱

下面介紹如何在線分配IO設(shè)備名稱。如ET200S的實(shí)際設(shè)備名稱與組態(tài)設(shè)置的不一致，也可以在線修改。右擊網(wǎng)絡(luò)“PN/IE_1”，點(diǎn)擊“分配設(shè)備名稱”，在線修改ET200S的設(shè)備名稱。

圖9 分配設(shè)備名稱

確保ET200S的設(shè)備名稱的狀態(tài)是“確定”，如果出現(xiàn)不一致的情況，選擇問(wèn)題站點(diǎn)后點(diǎn)擊“分配名稱”，確保該站點(diǎn)最后的狀態(tài)是“確定”，如下圖所示。

圖10 確認(rèn)ET200S設(shè)備名稱在線與離線一致

7、雙擊“im151-3pn”，進(jìn)入ET200S組態(tài)界面，（自動(dòng)檢測(cè)已經(jīng)將電源模塊PM-E和ET200S 1SI串口模塊組態(tài)到1、2槽；手動(dòng)組態(tài)時(shí)需要用戶手動(dòng)從選件目錄中拖拽添加），雙擊1SI_1串口通信模塊，進(jìn)入屬性框，協(xié)議選擇"Modbus Master"，波特率為9600，地址區(qū)為32字節(jié)。

圖11 1SI_1選擇協(xié)議

8、點(diǎn)擊“報(bào)文”，進(jìn)行報(bào)文設(shè)置，停止位：1，奇偶校驗(yàn)：無(wú)。

圖12 報(bào)文設(shè)置

9、點(diǎn)擊“接口”，接口選擇“半雙工（RS-485兩線制模式）”，接收線路初始狀態(tài)選擇“信號(hào)R(A)0V/信號(hào)R(B)5V”。

圖13 接口設(shè)置

3 編寫通信程序

1、雙擊"添加新塊"，創(chuàng)建發(fā)送數(shù)據(jù)塊DB10和接收數(shù)據(jù)塊DB11，發(fā)送數(shù)據(jù)塊的名稱為Send，接收數(shù)據(jù)塊的名稱為Rev；如下圖所示，發(fā)送數(shù)據(jù)塊中新建幾個(gè)變量，從站地址為2，功能碼為3，起始地址為0，讀4個(gè)寄存器數(shù)據(jù)，具體功能碼3 的使用參見(jiàn)手冊(cè)"Simatic ET200S 串行接口模塊" 3.5章節(jié)的說(shuō)明。

圖14 新建發(fā)送數(shù)據(jù)塊

如下圖所示，接收數(shù)據(jù)塊中新建1個(gè)數(shù)據(jù)類型Array的變量，數(shù)組元素的數(shù)據(jù)類型為Word，數(shù)量為101。

圖15 新建接收數(shù)據(jù)塊

1.注意以上兩個(gè)DB塊，右鍵其屬性對(duì)話框，一定要確保"優(yōu)化的塊訪問(wèn)"參數(shù)未勾選。

2、進(jìn)入主程序OB1，從通信->通信處理器->ET200S串行接口，調(diào)用發(fā)送功能塊S_SEND和接收功能塊S_RCV。S_END的背景數(shù)據(jù)塊為DB3，S_RCV的背景數(shù)據(jù)塊為DB4。

圖16 調(diào)用發(fā)送接收功能塊

1SI串口模塊的發(fā)送與接收功能塊的參數(shù)設(shè)置見(jiàn)以下表格。

表2 發(fā)送功能塊S_SEND 參數(shù)表

表3 接收功能塊S_RCV 參數(shù)表

打開(kāi)設(shè)備視圖->CPU屬性->系統(tǒng)和時(shí)鐘存儲(chǔ)器，可以設(shè)置M10.5的時(shí)鐘脈沖，具體參考以下截圖。

圖17 CPU時(shí)鐘存儲(chǔ)器設(shè)置

4 設(shè)備連接

以RS485的方式接線為例說(shuō)明，ET200S 1SI 模塊按照RS485的接線方式連接到電腦的USB口，連接示意圖如下。

圖18 硬件結(jié)構(gòu)和接線示意圖

5 通信測(cè)試

前面使用 TIA Step7 軟件已經(jīng)將通信ET200S的通信工作做完，下面進(jìn)行通信測(cè)試。這里使用串口通訊測(cè)試軟件ModSim32軟件來(lái)測(cè)試ET200S和計(jì)算機(jī)的通信，步驟如下：

1、雙擊ModSim32軟件圖標(biāo)，新建項(xiàng)目，點(diǎn)擊Port1，進(jìn)入端口1做設(shè)置，本例計(jì)算機(jī)只有一個(gè)端口，所以就對(duì)端口1做設(shè)置，如果計(jì)算機(jī)有多個(gè)端口，要注意所選端口。

圖19 測(cè)試軟件新建測(cè)試項(xiàng)目

2、進(jìn)入Port1設(shè)置界面，設(shè)置波特率、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)等參數(shù)，要和ET200S的參數(shù)相同。

圖20 設(shè)置從站端口

3、點(diǎn)擊"OK"，選擇軟件的03功能碼界面，本例設(shè)置03功能碼的10個(gè)數(shù)據(jù)，其中前4個(gè)數(shù)據(jù)分別設(shè)置成1—4。

圖21 從站03功能碼設(shè)置數(shù)據(jù)

4、1SI串口模塊發(fā)送數(shù)據(jù)到SSCOM32。

(1).將硬件配置和程序下載到CPU1518-4PN/DP中

(2).設(shè)置需要發(fā)送的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度MW2=6（字節(jié)）

(3).將DB10中前6個(gè)字節(jié)以默認(rèn)值設(shè)置，如圖22所示

(4).當(dāng)M10.5從FALSE置成TRUE時(shí)，1SI串口模塊將發(fā)送請(qǐng)求數(shù)據(jù)

圖22 ET200S的03功能碼發(fā)送數(shù)據(jù)

5、M1.0為常閉點(diǎn)，程序下載完成，CPU運(yùn)行后，就始終處于接收狀態(tài)。在STEP7中打開(kāi)接收數(shù)據(jù)塊DB11監(jiān)控接收到的數(shù)據(jù)，從站響應(yīng)的2個(gè)寄存器數(shù)據(jù)被正確的接收。

圖23 ET200S 1SI接收到的從站響應(yīng)的結(jié)果

常見(jiàn)問(wèn)題

1.為什么程序下載后，CPU突然不能正常啟動(dòng)，并報(bào)錯(cuò)“編程錯(cuò)誤（OB啟動(dòng)事件）”和“FB97中的區(qū)域長(zhǎng)度錯(cuò)誤”？

如下圖所示，CPU切換為STOP模式，報(bào)錯(cuò)“編程錯(cuò)誤（OB啟動(dòng)事件）”和“FB97中的區(qū)域長(zhǎng)度錯(cuò)誤”。

圖24 ET200S 調(diào)試軟件發(fā)送數(shù)據(jù)1SI接收數(shù)據(jù)測(cè)試結(jié)果

可能的原因是：發(fā)送或者接收的數(shù)據(jù)塊（例中DB10或者DB11）是優(yōu)化的DB塊，那么在執(zhí)行發(fā)送或者接收操作時(shí)會(huì)報(bào)以上錯(cuò)誤，并且CPU停機(jī)，所以務(wù)必注意該DB塊的屬性必須是非優(yōu)化的,如圖15。

2.為什么發(fā)送或者接收指令塊報(bào)錯(cuò)"16#1E0E"？

可能的原因是：發(fā)送或者接收功能塊的“LADDR”管腳設(shè)置錯(cuò)誤，正確的應(yīng)該設(shè)置該模塊的硬件標(biāo)識(shí)符，而不是模塊的I/O起始地址，具體查找步驟參考下表。

表4 模塊硬件標(biāo)識(shí)符查找方法

審核編輯：湯梓紅