西門子6ES7211-1BE31-0XB0
公司服務(wù)理念【四個(gè)一,五個(gè)心】
一 張 笑 臉 相 迎 對(duì) 待 客 戶 要 熱 心
一 顆 真 心 相 待 對(duì) 待 工 作 要 細(xì) 心
一 腔 熱 血 相 助 解 答 問(wèn) 題 要 耐 心
一 個(gè) 滿 意 相 送 聽(tīng) 取 意 見(jiàn) 要 虛 心
改 進(jìn) 工 作 要 誠(chéng) 心
SIEMENS西門子上海滕樺電氣設(shè)備有限公司
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S7-1200 PWM功能簡(jiǎn)介
1 PWM功能簡(jiǎn)介
PWM(脈沖寬度可調(diào))是一種周期固定,脈寬可調(diào)節(jié)的脈沖輸出,如圖1示,PWM功能雖然使用的是數(shù)字量輸出,但其在很多方面類似于模擬量,比如它可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速,閥門的位置等。S7-1200 CPU提供了兩個(gè)輸出通道用于高速脈沖輸出,分別可組態(tài)為PTO或PWM,PTO的功能只能由運(yùn)動(dòng)控制指令來(lái)實(shí)現(xiàn),PWM功能使用CTRL_PWM指令塊實(shí)現(xiàn),當(dāng)一個(gè)通道被組態(tài)為PWM時(shí),將不能使用PTO功能,反之亦然。
圖1所示為PWM原理
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脈沖寬度可表示為脈沖周期的百分之幾(0-100%),千分之幾(0-1000),萬(wàn)分之幾(0-10000)或S7 analog(模擬量)形式,脈寬的范圍可從0(無(wú)脈沖,數(shù)字量輸出為0)到全脈沖周期(無(wú)脈沖,數(shù)字量輸出為1 ) 。
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1 脈沖周期 2 脈沖寬度
圖1 PWM原理
2 PWM功能組態(tài)
CPU的兩路脈沖發(fā)生器,使用特定的輸出點(diǎn),如圖2所示,用戶可使用CPU集成輸出點(diǎn)或信號(hào)板的輸出點(diǎn),表中所示為默認(rèn)情況下的地址分配,用戶也可自己更改輸出地址,無(wú)論點(diǎn)的地址如何變化,PTO1/PWM1總是使用*組輸出,PTO2/PWM2使用緊接著的一組輸出,對(duì)于CPU集成點(diǎn)和信號(hào)板上的點(diǎn)都是如此。PTO在使用脈沖輸出時(shí)一般占用2個(gè)輸出點(diǎn),而PWM只使用一個(gè)點(diǎn),另個(gè)沒(méi)有使用的點(diǎn)可用作其它功能。
脈沖功能輸出點(diǎn)占用如圖2

圖2 脈沖功能輸出點(diǎn)占用
組態(tài)步驟
1. 進(jìn)入Device Configuration(設(shè)備組態(tài))界面,選中CPU,點(diǎn)擊屬性,選中Pulse Generator(PTO/PWM)。如圖3

圖3進(jìn)入設(shè)備組態(tài)
2. 組態(tài)脈沖發(fā)生器參數(shù),如圖4。

圖4 脈沖發(fā)生器組態(tài)
1 Pulse generator used as(脈沖輸出類型):用于選擇PTO或PWM輸出。
2 Output source(輸出源):選擇是CPU集成點(diǎn)輸出或信號(hào)板輸出。
3 Time Based(時(shí)基):Milliseconds(毫秒),Microseconds(微秒)
4 Pulse width format(脈寬形式):Hundredths(百分比),Thousandths(千分比),ten thousandths(萬(wàn)分比),S7 analog format(S7模擬量)。
5 Cycle time(周期):脈沖的周期值只能在此修改。
6 Intial pulse width(初始脈寬)。
圖5所示為系統(tǒng)指定的硬件輸出點(diǎn)

圖5 PWM硬件輸出點(diǎn)
圖6為PWM所分地址

圖6 PWM脈寬調(diào)制地址
1 Start address(起始地址):此地址為WORD類型,用于存放脈寬值,用戶可在系統(tǒng)運(yùn)行中實(shí)時(shí)修改此值達(dá)到修改脈寬的目的,默認(rèn)情況下,PWM1使用QW1000,PWM2使用QW1002。
2 Process Image(過(guò)程映像區(qū)):由于脈寬值存放地址為過(guò)程映像區(qū),這里選擇更新方式,默認(rèn)為周期更新。
3 HW ID(硬件識(shí)別號(hào))。
3 PWM指令塊
S7-1200 CPU使用CTRL_PWM指令塊實(shí)現(xiàn)PWM輸出,如圖7.在使用此指令塊時(shí)需要添加背景數(shù)據(jù)塊,用于存儲(chǔ)參數(shù)信息。

圖7 PWM指令塊
PWM指令塊參數(shù)如表1
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參數(shù)
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數(shù)據(jù)類型
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描述
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PWM
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WORD
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填寫硬件識(shí)別號(hào),即組態(tài)參數(shù)中的HW ID
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Enbale
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BOOL
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1= 使能指令塊
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0= 禁止指令塊
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Busy
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BOOL
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功能應(yīng)用中
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Status
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WORD
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狀態(tài)顯示
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表1 PWM指令塊參數(shù)
當(dāng)EN端變?yōu)?時(shí),指令塊通過(guò)Enable端使能或禁止脈沖輸出,脈沖寬度通過(guò)組態(tài)好的QW來(lái)調(diào)節(jié),當(dāng)CTRL_PWM指令塊正在運(yùn)行時(shí),BUSY位將一直為0。
有錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)ENO端輸出為0,同時(shí)STATUS顯示錯(cuò)誤狀態(tài),如圖2
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Status 值
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描述
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0
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無(wú)錯(cuò)誤
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80A1
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硬件識(shí)別號(hào)(HW ID)非法
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表2 錯(cuò)誤狀態(tài)
4 應(yīng)用舉例
使用模擬量控制數(shù)字量輸出,當(dāng)模擬量值發(fā)生變換時(shí),CPU輸出的脈沖寬度隨之改變,但周期不變,可用于控制脈沖方式的加熱設(shè)備。此應(yīng)用通過(guò)PWM功能實(shí)現(xiàn),脈沖周期為1S,模擬量值在0-27648之間變化。
1硬件組態(tài)
在硬件組態(tài)中定義相關(guān)輸出點(diǎn),并進(jìn)行參數(shù)組態(tài),雙擊硬件組態(tài)選中CPU
定義IW64為模擬量輸入,輸入信號(hào)為0-10V DC。
PWM 參數(shù)組態(tài)如下
圖8所示為硬件參數(shù)組態(tài)

圖8 硬件參數(shù)組態(tài)
圖9所示為硬件輸出點(diǎn)與脈寬地址定義

圖9 硬件輸出點(diǎn)與脈寬地址
2建立變量
在變量表中建好變量,如圖10

圖10 PWM示例建立變量
3程序編制
在定義完變量后,打開(kāi)OB1,從指令列表中將CTRL_PWM指令塊拖入編輯器中,并定義背景數(shù)據(jù)塊,zui后添加模擬量賦值程序。如圖11

圖11 PWM示例程序編制
4監(jiān)控
在狀態(tài)表中監(jiān)控變量如圖12,使能PWM_Enable,通過(guò)外部模擬電位計(jì),改變輸入電壓“Analog_input”值,脈沖以1S的固定周期,脈寬隨“Pulse Width”變化。

圖12 PWM示例監(jiān)控變量
如何使用 PC Access 訪問(wèn) S7-1200 PLC ?需要考慮什么?
描述
可以建立 PC Access 和 S7-1200 PLC 之間的通信連接。但是,請(qǐng)注意一些限制。
注意
盡管西門子還沒(méi)有正式聲明支持在 S7-1200 PLC 和 SIMATIC NET OPC 之間建立連接,本 FAQ 描述一個(gè)解決方案。通過(guò)在以下章節(jié)的描述,可以得到如何建立這樣一個(gè)連接。
限制
由于原來(lái) PC Access 是專為 S7-200 PLC 設(shè)計(jì),這里會(huì)有一些限制:
-
在 S7-1200 PLC 中只有數(shù)據(jù)塊 DB1 的變量能夠被訪問(wèn),因?yàn)?S7-200 只有一個(gè)數(shù)據(jù)塊。
-
S7-1200 PLC 中的 DB1 必須使用非符號(hào)尋址。當(dāng)在創(chuàng)建 DB1 時(shí),去掉“僅符號(hào)訪問(wèn)”的勾選框(圖 01)。
要求
下面列舉的是硬件和軟件方面的要求:
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S7-1200 PLC
-
以太網(wǎng)線
-
STEP 7 基本版 V10.5 或者更高版本
-
PC Access V1.0.4.10 (SP4) 或者更高版本
在 S7-1200 PLC 項(xiàng)目中的數(shù)據(jù)塊 DB1 中創(chuàng)建變量
請(qǐng)依照下列步驟,在 S7-1200 PLC 項(xiàng)目中新建變量。
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序號(hào)
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在 S7-1200 PLC 項(xiàng)目的數(shù)據(jù)塊 DB1 中創(chuàng)建變量
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1.
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在項(xiàng)目中添加數(shù)據(jù)塊 DB1
點(diǎn)擊“項(xiàng)目樹(shù)”下的“添加新塊”。點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)塊(DB)”按鈕。去掉“僅符號(hào)訪問(wèn)”的勾選框,或者在 STEP 7 V11 版本中選擇以“標(biāo)準(zhǔn) - 與 S7-300/400 兼容”的方式。點(diǎn)擊“確定”按鈕。

圖01
從 STEP 7 V12 版本開(kāi)始,必須在添加數(shù)據(jù)塊之后, 在數(shù)據(jù)塊的屬性中取消“優(yōu)化的塊訪問(wèn)”選項(xiàng)。

圖 02
從固件版本為 V4 的 CPU 開(kāi)始,需要 PLC 屬性的“保護(hù)”菜單下,激活連接機(jī)制中“允許從遠(yuǎn)程伙伴(PLC,HMI,OPC…)使用 PUT/GET 通信”。

圖 03
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2.
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在 STEP 7 Basic 中分配變量
雙擊 DB1。在“名稱”和“數(shù)據(jù)類型”下添加下面 3 個(gè)變量并給其賦“初始值”。
-
Item_01: "Byte"
-
Item_02: "Int"
-
Item_03: "DWord"

圖 04
點(diǎn)擊工具欄上的“保存項(xiàng)目”按鈕。點(diǎn)擊工具欄上的下載按鈕將項(xiàng)目下載。
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3.
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在 STEP 7 Basic 監(jiān)視變量
使用 STEP 7 Basic 軟件的監(jiān)控表功能檢查變量的值。在“項(xiàng)目樹(shù)”下通過(guò)“添加新監(jiān)控表”建立一個(gè)監(jiān)控表,并在“名稱”和“地址”中填寫需要的變量。
本例中,添加下面 3 個(gè)變量:
-
Item_01: "DB1.DBB0"
-
Item_02: "DB1.DBW2"
-
Item_03: "DB1.DBD4"

圖 05
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表 01
創(chuàng)建一個(gè)新的 PC Access 項(xiàng)目,并在其中創(chuàng)建變量
依照下面的步驟,在 PC Access 和 S7-1200 PLC 之間建立連接,進(jìn)而訪問(wèn) PLC 中的數(shù)據(jù)。
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序號(hào)
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創(chuàng)建一個(gè)新的 PC Access 項(xiàng)目,并在其中創(chuàng)建變量
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1.
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創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目
瀏覽菜單欄,選擇“文件 > 新建”。創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目。

圖 06
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2.
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添加新 PLC
選擇“項(xiàng)目樹(shù)”下的條目 "MicroWin(TCP/IP)" 。
瀏覽工具欄,選擇“編輯 > 新 > PLC”。一個(gè)“新的 PLC” 會(huì)被添加到項(xiàng)目中,并且會(huì)自動(dòng)打開(kāi)“PLC 屬性”窗口。在此窗口中填入以下參數(shù):
-
名稱:"S7-1200_PLC"
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IP 地址:"192.168.0.11"(S7-1200 PLC 的 IP 地址)
-
TSAP 本地:"10.00."(PC Access 的 TSAP)
-
TSAP 遠(yuǎn)程:"03.01."(S7-1200 PLC 的 TSAP)
點(diǎn)擊“確認(rèn)” 按鈕。

圖 07
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3.
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添加新條目
在“項(xiàng)目樹(shù)”中選擇 S7-1200 PLC。在菜單欄中選擇“編輯 > 新建 > 條目”。“條目屬性”窗口對(duì)話框被自動(dòng)打開(kāi)。
為訪問(wèn) S7-1200 PLC 中的數(shù)據(jù),請(qǐng)按照下面步驟:
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填寫條目名稱到“名稱:”輸入域。
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填寫條目地址到“地址:”輸入域。
-
在“數(shù)據(jù)類型:”輸入域選擇數(shù)據(jù)類型。
另外,可以設(shè)定存儲(chǔ)區(qū)地址的訪問(wèn)權(quán)限為“只讀”或者“只寫”。
點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕。

圖 08
注意
請(qǐng)參考本文檔結(jié)尾的“可訪問(wèn)變量和條目”中的可訪問(wèn)條目列表。
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4.
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保存項(xiàng)目
瀏覽菜單欄,選擇“文件 > 保存”來(lái)保存項(xiàng)目。

圖 09
注意
在任何時(shí)候打開(kāi)或者編輯了 PC Access 項(xiàng)目,必須點(diǎn)擊“保存”按鈕以便把變量組態(tài)傳送給服務(wù)器。

圖 10
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5.
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在測(cè)試客戶機(jī)中監(jiān)測(cè)條目
選中希望監(jiān)控的條目,然后點(diǎn)擊工具欄中的“在測(cè)試客戶端中添加當(dāng)前條目”。被選中的項(xiàng)目會(huì)被添加到客戶測(cè)試機(jī)中。
圖 11
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6.
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開(kāi)始測(cè)試客戶端
點(diǎn)擊工具欄上“測(cè)試客戶機(jī)”按鈕?蛻魷y(cè)試機(jī)會(huì)在線訪問(wèn)指定的目標(biāo)數(shù)據(jù)。
在“數(shù)值”欄中,可以看到所列條目的實(shí)際數(shù)值。如果成功連接 S7-1200 PLC,“質(zhì)量”欄中會(huì)顯示 "Good"。
圖 12
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表 02
可訪問(wèn)的條目
下面表格列出了所有可以訪問(wèn)的條目,包括對(duì)應(yīng)地址格式舉例。
如何使用 STEP 7 (TIA Portal) V11 為 SIMATIC S7-1200 建立 MODBUS-RTU 通訊?
概述 利用 CM 1241 RS485 和 CM 1241 RS232 通訊模塊,SIMATIC S7-1200 可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊。 每個(gè) SIMATIC S7-1200 控制器zui多可以添加三個(gè)通訊模板。 利用集成在 STEP 7 (TIA Portal) 中的 MODBUS 庫(kù)文件,可以定義每個(gè)通訊模塊為 MODBUS 主站或 MODBUS 從站。如果選擇 MODBUS 主站,可以通訊的對(duì)象 使用 CM 1241 RS232 通訊模塊只能與一個(gè)從站通訊(由于物理限制)。 使用 CM 1241 RS485 通訊模塊允許zui多與 32 個(gè)從站的相繼地通訊。 ......
概述
利用 CM 1241 RS485 和 CM 1241 RS232 通訊模塊,SIMATIC S7-1200 可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊。 每個(gè) SIMATIC S7-1200 控制器zui多可以添加三個(gè)通訊模板。 利用集成在 STEP 7 (TIA Portal) 中的 MODBUS 庫(kù)文件,可以定義每個(gè)通訊模塊為 MODBUS 主站或 MODBUS 從站。如果選擇 MODBUS 主站,可以通訊的對(duì)象
-
使用 CM 1241 RS232 通訊模塊只能與一個(gè)從站通訊(由于物理限制)。
-
允許zui多與 32 個(gè)從站的相繼地通訊使用 (通過(guò) CM 或 CB 1241 RS485)。
有一個(gè)由 STEP 7 (TIA Portal) V11 創(chuàng)建的范例去介紹如何使用 CM 1241 RS485 通訊模塊與多個(gè)從站進(jìn)行通訊。
說(shuō)明
提供一個(gè) MODBUS 主站和一個(gè) MODBUS 從站間的通訊例程。通訊可以交替地將數(shù)據(jù)寫入從站寄存器( MODBUS 功能碼為 16)和讀取從站寄存器的數(shù)值( MODBUS 功能碼為 03)。 因?yàn)?nbsp; RS485 接口是兩線制 (半雙工模式),故數(shù)據(jù)讀寫必須是連續(xù)控制的。 同理,在兩種操作 (這里指讀和寫) 之間也可以改變要尋址的從站地址,因此,主站和多個(gè)從站之間的數(shù)據(jù)交換是可以實(shí)現(xiàn)的。

圖. 01
多個(gè) CM 1241 RS485 通訊模塊之間可以使用 PROFIBUS 電纜相互連接。 zui多可以將 31 個(gè) MODBUS 從站使用 PROFIBUS 電纜連接到主站。使用 STEP 7 (TIA Portal) 配置組態(tài),使用交換機(jī) CSM 1277 可以將程序下載至控制器。
MB_COMM_LOAD
MODBUS 通訊中,雙方 (主站和從站) 都應(yīng)該調(diào)用配置指令。

圖. 02
MB_COMM_LOAD 指令可以完成如下功能:選擇通訊模塊、設(shè)定通訊參數(shù)、使用主站或從站的參數(shù)參數(shù)化連接。必須在*個(gè)程序執(zhí)行周期中調(diào)用 MB_COMM_LOAD 指令 (可以使用硬件設(shè)置中的系統(tǒng)標(biāo)志位 M1.0 來(lái)實(shí)現(xiàn)或在啟動(dòng) OB 100 中調(diào)用)。在硬件組態(tài)中插入通訊模塊后,可以在 PORT 參數(shù)中選擇通訊模塊的符號(hào)名。 通信參數(shù)波特率 (傳輸速率) 和奇偶校驗(yàn)方式在所有節(jié)點(diǎn)中必須設(shè)定相同。STEP 7 (TIA Portal) 設(shè)備視圖中關(guān)于 RS485 的端口特性的設(shè)置與此不相干。通過(guò) MB_DB 可以設(shè)定主站或從站指令的背景數(shù)據(jù)塊,同時(shí)也就說(shuō)明了通訊模塊 (PORT 參數(shù)指定的) 是 MODBUS 主站還是從站。
MB_MASTER
使用 MB_MASTER 指令可以定義 MB_COMM_LOAD 指令中選定的通訊模塊為 MODBUS 主站。

圖. 03
MB_MASTER 指令可以用來(lái)選擇要尋址的 MODBUS 從站的地址、功能碼和設(shè)定本地的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。下表解釋了具體參數(shù)。
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參數(shù)
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描述
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REQ
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使能通信。
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MB_ADDR
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MODBUS-RTU 站地址。
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MODE
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選擇傳輸方向 ("0" = 讀, "1" = 寫或附加的診斷功能)。
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DATA_ADDR
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指定 MODBUS 的起始地址。
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DATA_LEN
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指定 MODBUS 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。
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DATA_PTR
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定義了主站發(fā)送和接收的本地?cái)?shù)據(jù)區(qū)。DATA_PTR 參數(shù)必須是全局?jǐn)?shù)據(jù)塊,禁用“僅符號(hào)訪問(wèn)”選項(xiàng)。
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"MB_MASTER" 必須在*個(gè)程序循環(huán)周期中調(diào)用
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可使用硬件設(shè)置中的系統(tǒng)標(biāo)志位,M1.0 來(lái)激活
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在啟動(dòng) OB 100 中調(diào)用
MB_SLAVE
通過(guò) MB_COMM_LOAD 指令選擇 MB_SLAVE 指令的背景數(shù)據(jù)塊,使用 MB_SLAVE 指令作為 MODBUS 從站。

圖. 04
MB_SLAVE 指令定義 MODBUS-RTU 站地址,并指定本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)作為對(duì)應(yīng)的保持寄存器數(shù)據(jù)傳送。
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參數(shù)
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描述
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MB_ADDR
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MODBUS-RTU 站地址。
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MB_HOLD_REG
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從站的保持寄存器。MB_HOLD_REG 必須是全局?jǐn)?shù)據(jù)塊,禁用“僅符號(hào)訪問(wèn)”選項(xiàng)。
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當(dāng)進(jìn)行多寄存器 (字) 傳輸時(shí),與主站 DATA_ADDR 和 DATA_PTR 中規(guī)定的參數(shù)范圍相對(duì)應(yīng)的從站寄存器也在 MB_HOLD_REG 中定義。其中從站中*個(gè)字對(duì)應(yīng) MODBUS 寄存器的地址為 40001。
通過(guò)指令的輸入和輸出功能或訪問(wèn)相關(guān)背景數(shù)據(jù)塊進(jìn)行參數(shù)轉(zhuǎn)換。
范例項(xiàng)目
在主站項(xiàng)目中,交替的讀寫從站寄存器是通過(guò)一個(gè)時(shí)序標(biāo)志完成的。

圖. 05
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初始化:調(diào)用 MB_COMM_LOAD 指令。.
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步驟 1:調(diào)用 MB_Master 并執(zhí)行使能(REQ = 1),(MODE = 1) 是將數(shù)據(jù)寫入從站。
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當(dāng) MB_MASTER 指令返回是肯定的結(jié)果 (DONE) 或否定的結(jié)果 (ERROR) ,轉(zhuǎn)至步驟 2。
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復(fù)位 MB_MASTER 指令的執(zhí)行 (REQ = 0)。
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步驟 2:若 (MODE = 0) 是將讀取從站數(shù)據(jù)的通訊參數(shù)被 MB_MASTER 寫入步驟 1中相同的背景數(shù)據(jù)區(qū)中 (MB_COMM_LOAD 指令中的 MB_DB 參數(shù)) 。
-
執(zhí)行和轉(zhuǎn)換與步驟 1類似。
下圖中顯示了一個(gè)步驟(網(wǎng)絡(luò) 6 和網(wǎng)絡(luò) 7)和轉(zhuǎn)換 (網(wǎng)絡(luò) 8 ) 的。

圖. 06
MB_ADDR 參數(shù) (參見(jiàn)網(wǎng)絡(luò)6) 可以在每一步中使用不同的從站地址,從而實(shí)現(xiàn)與zui多 32 個(gè)從站的數(shù)據(jù)交換。
S7-1200
6ES7211-1BE31-0XB0
6ES7211-1AE31-0XB0
6ES7211-1HE31-0XB0
6ES7212-1BE31-0XB0
6ES7212-1AE31-0XB0
6ES7212-1HE31-0XB0
6ES7214-1BG31-0XB0
6ES7214-1AG31-0XB0
6ES7214-1HG31-0XB0
6ES7222-1HF32-0XB0
6ES7222-1BF32-0XB0
6ES7223-1PH32-0XB0
6ES7223-1BH32-0XB0
6ES7221-1BF32-0XB0
6ES7222-1HH32-0XB0
6ES7222-1BH32-0XB0
6ES7223-1PL32-0XB0
6ES7223-1BL32-0XB0
6ES7221-1BH32-0XB0
6ES7234-4HE32-0XB0
6ES7231-4HD32-0XB0
6ES7232-4HB32-0XB0
6ES7241-1CH32-0XB0
6ES7241-1AH32-0XB0
6ES7232-4HA30-0XB0
6ES7274-1XH30-0XA0
6ES7274-1XF30-0XA0
6AV6647-0AA11-3AX0
6AV6647-0AB11-3AX0
6AV6647-0AD11-3AX0
6AV6647-0AF11-3AX0
6AV6647-0AG11-3AX0
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