西门子6ES72882DT080AA0

随着工业自动化程度的提高，以及应用领域的需求，RFID的技术被越来越多的集成于系统。由于全集成自动化是西门子产品设计的核心理念之一，因此，为RFID集成于自动化系统提供了多种解决方案。

通过RFID的通信接口模块，可将RFID 集成到PC，主流PLC，如: S5、S7、PROFIBUS DP、非西门子PLC、以太网等。

如图1

图1：RF300的集成方式

2、本文试验设备简介

2．1 硬件设备

RF360T：6GT2800-4AC00，RF300 数据存储器（移动载体）

RF380R：6GT2801-3AA10，RF300读写器

ASM456：6GT2002-0ED00，通讯模块，独立的PROFIBUS DP从站，可连接2个通道

        的读写设备（SLG），用于将RFID系统集成到PROFIBUS DP/DP-V1 。

ECOFAST 连接块：6ES7194-3AA00-0AA0

PROFIBUS ECOFAST 混合直插头

        插针型：6GK1 905-0CA00，每包 5 件

        插座型：6GK1 905-0CB00，每包 5 件

PROFIBUS ECOFAST 终端电阻插头：6GK1 905-0DA10

RF300 SLG电缆：6GT2891-0FH50，5米

PS307：6ES7 307-1KA01-0AA0，S7-300电源模块

CPU315-2PN/DP：6ES7 315-2EH13-0AB0，S7-300 *处理器

S7-300道轨

PROFIBUS DP电缆

2．2 软件

STEP 7 V5.4 SP5，用于组态、编程

MOBY 系统软件：6GT2 080-2AA10，GSD 文件，FC45，手册

3、FC45

FC45 是STEP 7为RFID识别系统所编写的功能块，SIMATIC S7-300/400 通过通信接口模块连接RFID读写器，通过FC45与RFID识别系统进行数据交换。

本文讲述了怎样使用S7-300，CPU315-2PN/DP 以及ASM 456与RF300的RF 380R连接，通过FC45 与RF300进行数据交换。

3．1 FC45 参数数据块（参数DB）

每一个读写设备，都需要预分配参数，并存储到参数数据块里（参数DB），该参数DB通过UDT 10（用户数据类型）生成。在UDT 10中，定义了输入参数、控制命令、过程信息、以及FC45 的内部变量等。

3．1．1 输入参数

字节0—16，ASM456**个通道的输入参数，这些参数需要用户预先定义，用于初始化设备的。反之，当参数发生变化，需要进行初始化操作。如图2

字节300—316，是ASM456*二个通道的输入参数。

图2：UDT10

输入参数包含ASM逻辑地址，通道号，命令DB号，命令DB的起始地址，以及MOBY的控制参数。

其中，MDS_control 参数，取值范围0、1、2：

MDS_control=0，Presence check 关闭，MDS_present状态无指示，MDS_Control关

闭，SLG 发射场只有在 Command_start 启动时才打开。该方式用于多

个SLG近距离安装的使用场合，通过控制Command_start的启动，有效

的避免相互间的干扰。

MDS_control=1，Presence check 打开，当MDS进场，MDS_present状态会置“1”，且

会通过MOBY设备（如ASM456）指示出来。MDS_Control关闭，SLG 发

射场总是处于打开状态，执行过程中MDS离场不出错。该方式为默认设

置方式。

MDS_control=2，仅适用于ASM454。Presence check 打开，MDS_present状态有指

示，MDS_Control打开。ASM Firmware 的选项命令，用于同步MDS用

户程 序。

(1)、ASM命令没执行完MDS离场，会出错

(2)、MDS穿过读写窗口，但用户程序没执行操作，会出错

3．1．2 状态和控制

字节18—20，ASM456**个通道的状态和控制位，用于指示过程信息和错误。如图3

图3：UDT10

其中命令控制字（参数 DB 的 DBW18）对于编程、操作、和状态监视都非常重要。图4

图4：DB45.DBW18

字节318—320，ASM456*二个通道的状态和控制位，用于指示过程信息和错误。

3．1．3 错误及其他状态信息

字节21—26，ASM456**个通道的错误及其他状态信息。如图5

图5：UDT10

字节321—326，ASM456*二个通道的错误及其他状态信息。

3．1．4 内部变量

字节28—299，FC45内部变量，用于ASM456**个通道使用，编程时不需要关注。

字节328—599，FC45内部变量，用于ASM456*二个通道使用。

关于参数DB，请参考FC45手册*三章：21737722

3．2 MOBY 命令

在MOBY启动前需定义MOBY命令。MOBY命令如表6

UDT20是用以定义MOBY命令DB的数据结构。

普通命令    组命令    命令意思

01    41    写数据到MDS(数据载体)

02    42    从MDS读数据

03    43    初始化MDS

04    44    SLG(读写器)状态

06    -- NEXT    命令

08    48     END命令；取消与MDS通信

0A    4A    天线ON/OFF

0B    4B     MDS状态

表6：MOBY命令

注：

01/41，02/42，03/43是MOBY基本命令，适用于所有MOBY SLG 和 ASM，其他命令要视MOBY 和 ASM 而定。

４、组态编程

４.1 连接设备

本文实验设备如图6

图6：设备连接图

4．1．1 模块连结

将ASM456 ECOFAST 连结模块到基本模块，如图7

图7：ASM456 ECOFAST模块

ASM456基本模块：6GT2002-0ED00

ECOFAST 连接块：6ES7194-3AA00-0AA0

4．1．2 设置PROFIBUS DP 地址

通过地址设定插头设置PROFIBUS DP 地址，如图8

图8：DP设置插头

PROFIBUS DP 地址设置插头：6ES7 194-1KB00-0XA0

4．1．3 连接ECOFAST 混合插头

连接PROFIBUS DP网线和电源，如图9

图9：ECOFAST 混合插头

插座：6GK1 905-0CA00，电源、DP线接入ASM456

插头：6GK1 905-0CA00，电源、DP线从ASM456接出到其他站

如果是DP末端站，ASM456需要使用终端电阻插头：6GK1 905-0DA10

4．1．4 连接RF360T 到ASM456

使用的RF300 SLG电缆：6GT2891-0FH50，5米，连接RF380R 到ASM456。

4．2 STEP 7创建项目

4．2．1 创建项目

打开STEP7 创建新项目 ASM456-FC45，见图10

图10：创建项目

4．2．2 安装ASM456 GSD 文件

两种方式找到ASM456 GSD文件：

MOBY软件CD: \daten\profi_gsd.

或

网上下载ASM456 GSD 文件：113562

4．2．3 组态ASM456

安装ASM456 GSD文件后，在STEP7硬件列表中出现该产品。如图11

图11：STEP7硬件列表

硬件组态，设置CPU315-2PN/DP MPI/DP 接口为DP 主站，ASM456 作为3号从站连接到主站。双击ASM456 ，选择User mode 为 FB45/FC45，MOBY mode 为MOBY U/D/RF300 normal addressing，通信传输速率115.2Kbaud。如图12

图12：STEP7硬件组态

ASM456 逻辑首地址256。如图13

西门子RS485总线接头

图13：ASM456硬件地址

编译并下载到CPU315-2PN/DP，CPU 运行，通信建立。

4．2．4 打开FC45例子程序

解压MOBY 软件CD中的程序文件 ， daten\FC45.ARJ。如图14

图14：例子程序

拷贝例子程序到项目中。

由UDT10生成的DB45是MOBY 参数DB，其中包含ASM456逻辑地址，通道号，命令DB号，以及命令DB的起始地址。如图15

图15：DB45

该程序是RF300单载体操作，因此，参数DB中参数MOBY_mode选择5，RESET_Long参数选择1（True）。如图16

图16：DB45

4．2．5 编程序

在OB100（S7-300启动初始化程序）中置位每一个通道的init_Run。如图17

图17：OB100程序

在OB1中周期性执行FC45，启动MOBY命令。如图18

图18：OB1程序

OB 122 评估出ASM 模块故障信号。如图19

图19：OB122程序

5、调试

5．1 MOBY启动

由于选择MDS_Control默认设置“1”，读写设备总在监测MDS是否进场。如果变量Ready=True，Error=false，一旦MDS进入读/写窗口，ASM456上PRE灯点亮，MOBY 状态字的MDS_Present 被置位，此时，通过Command_Start 即可启动MOBY命令。

如果Ready= false，则请检查是否在OB100中被初始化，或检查FC45是否在OB1中被周期性执行。

如果Error= True，则应检查错误原因。错误信息会被分别记录在error_MOBY，error_FC，或error_BUS。具体信息请参阅下文或FC45手册*五章。

5．2 MOBY命令

使用UDT 20可以生成命令DB块，本例命令DB块为DB47，通过修改命令DB块的命令参数和命令地址，可以实现对RF360T的读、写、初始化等操作。

5．2．1 写操作

例如，将数据从DB48的DBB0到DBB9共5个字节写到MDS地址0开始的地址。

命令格式：表3

命令

[hex]    子命令

[hex]    长度

[dec]    MDS地址

[hex]    DB块

[dec]    DB块起始地址[dec]

1     0    10     0    48     0

表3：写命令

命令DB块。如图20

图20：DB47

5．2．2 读操作

例如，将数据从MDS地址0开始的10个字节读到DB50的DBB0到DBB9。

命令格式，如表4

命令

[hex]    子命令

[hex]    长度

[dec]    MDS地址

[hex]    DB块

[dec]     DB块起始地址

[dec]

2    0    10    0    50     0

表4：读命令

命令DB块，如图21

图21：DB47

5．2．3 初始化MDS

例如，将RF360T初始化为0，RF360T为8Kbyte ，地址空间为2000H。

命令格式，如表5

命令

[hex]    子命令

[hex]    长度

[dec]    MDS地址

[hex]    DB块

[dec]    DB块起始地址

[dec]

3     0    --    2000    --    --

表5：初始化命令

命令DB块，如图22

图22：DB47

6、错误诊断

MOBY的操作，一般有以下两种故障类型。

6．1 导致CPU停机的故障

ASM456有故障，而OB86没有下载到CPU；

ASM456有故障，OB122没有编程并下载到CPU；

如果只有当执行FC45时，CPU才故障停机，可能的故障原因有：

? 参数DB或参数DB的起始地址不正确；

? 命令DB不正确；

? 数据DB不存在或空间不够大。

6．2 error=1故障

当MOBY某通道的error 被置位，会有如下三类错误：

6．2．1 Error_MOBY

这类故障是由ASM和MOBY读/写设备引发的，主要有以下两种

? ASM456和MOBY读/写设备以及MDS之间的通信故障；

? ASM456不能执行命令。

此类故障发生时，ASM上ERR灯闪烁。

6．2．2 Error_FC

FC45故障，主要原因是参数DB或命令DB中参数赋值错误。

6．2．3 Error_BUS

此类错误是发生在PROFIBUS DP传输层的故障，通过PROFIBUS的系统诊断软件（如PROFIBUS tracer）或BT200可得到详细的信息。FC45手册5.2给出的故障代码是SFC58/59的RET_VAL参数的一些值，具体信息请参考书册《S7-300/400系统和标准函数》或STEP7在线帮助。

说明

本条目将描述如何在TIA博途中对分布式 I/O模块进行固件升级?.

需求

模块已经进行DC 24V供电。

PC/SIMATIC Field PG通过TIA博途软件连接到子网.

在线连接到I/O模块.

I/O模块支持固件升级.

在线连接到I/O模块

以下步骤描述了如何在线连接I/O模块.

通过菜单“在线->可获取的节点”打开如下的对话框.

图. 01

将PG/PC接口选择至相应的选项，例如"PN/IE"，之后将选择需要接入的I/O模块子网，软件将扫描所获取的节点清单，通过点击“显示”进行在线连接按钮 

图 02

I/O模块将显示在“在线->网卡”项目树中，双击“在线&诊断”命令进入模块的在线诊断界面.

图03

进行固件升级

在“功能”表框中选择“固件升级”选项。

在“固件装载”分览中点击“浏览”按钮选择需要升级的固件文件.

图. 04

选择相应的固件后，表单将显示该固件所支持的模块类型.

使能“固件升级后自动运行”选项，该选项意味着I/O模块将在固件升级完成后转入工作模式

点击”固件升级“按钮，模块将进行固件升级。.

注意

在固件升级过程中或升级完毕后的启动期间，模块将不在正常工作模式

S7300电源模板

6ES7307-1BA00-0AA0

6ES7307-1EA00-0AA0

6ES7307-1KA01-0AA0

CPU

6ES7312-1AE13-0AB0

6ES7312-5BE03-0AB0

6ES7313-5BF03-0AB0

6ES7313-6BF03-0AB0

6ES7313-6CF03-0AB0

6ES7314-1AG13-0AB0

6ES7314-6BG03-0AB0

6ES7314-6CG03-0AB0

6ES7315-2AG10-0AB0

6ES7315-2EH13-0AB0

6ES7317-2AJ10-0AB0

6ES7317-2EK13-0AB0

6ES7318-3EL00-0AB0

内存卡

6ES7 953-8LF20-0AA0

6ES7 953-8LG11-0AA0

6ES7 953-8LJ20-0AA0

6ES7 953-8LL20-0AA0

6ES7 953-8LM20-0AA0

6ES7 953-8LP20-0AA0

开关量模板

6ES7 321-1BH02-0AA0

6ES7 321-1BH10-0AA0

6ES7 321-1BH50-0AA0

6ES7 321-1BL00-0AA0

6ES7 321-7BH01-0AB0

6ES7 321-1EL00-0AA0

6ES7 321-1FF01-0AA0

6ES7 321-1FF10-0AA0

6ES7 321-1FH00-0AA0

6ES7 321-1CH00-0AA0

6ES7 321-1CH20-0AA0

6ES7 322-1BH01-0AA0

6ES7 322-1BH10-0AA0

6ES7 322-1CF00-0AA0

6ES7 322-8BF00-0AB0

6ES7 322-5GH00-0AB0

6ES7 322-1BL00-0AA0

6ES7 322-1FL00-0AA0

6ES7 322-1BF01-0AA0

6ES7 322-1FF01-0AA0

6ES7 322-5FF00-0AB0

6ES7 322-1HF01-0AA0

6ES7 322-1HF10-0AA0

6ES7 322-1HH01-0AA0

6ES7 322-5HF00-0AB0

6ES7 322-1FH00-0AA0

6ES7 323-1BH01-0AA0

6ES7 323-1BL00-0AA0

模拟量模板

6ES7 331-7KF02-0AB0

6ES7 331-7KB02-0AB0

6ES7 331-7NF00-0AB0

6ES7 331-7NF10-0AB0

6ES7 331-7HF01-0AB0

6ES7 331-1KF01-0AB0

6ES7 331-7PF01-0AB0

6ES7 331-7PF11-0AB0

6ES7 332-5HD01-0AB0

6ES7 332-5HB01-0AB0

6ES7 332-5HF00-0AB0

6ES7 332-7ND02-0AB0

6ES7 334-0KE00-0AB0

6ES7 334-0CE01-0AA0

说明：   

按照如下操作将‘SIMODRIVE传感器等时线’同步 PROFIBUS DP 编码器(订货号：6FX2001-5xPxx)连接到 Technology CPU：

配置同步 PROFIBUS DP 编码器。

设置同步 PROFIBUS DP 编码器参数。

将硬件配置载入 CPU。

组态同步 PROFIBUS DP 编码器的技术对象。

创建 technology DB。

插入 FB MC_ExternalEncoder。

1. 配置同步 PROFIBUS DP 编码器

从硬件目录中将编码器插入项目中。编码器位于 “PROFIBUS_DP >SIMODRIVE” (图 1)。

使用拖放将编码器加入到 PROFIBUS 主站系统。

现在将报文 81 插入编码器站的槽 1。

图 1：硬件目录中的编码器选择

  2. 设置同步 PROFIBUS DP 编码器的参数

右击从站(图1：上面部分)并选择“Object Properties”。 进入“Parameter Assignment”栏并且设置相关值。这些值的设置参考条目号 18769911 。

图2：“List of usable encoders”中的参数分配例子 (条目号： 18769911)

图3：分配DP从站参数 

然后，在 “Isochrone Mode”页面，使能选项“Synchronize DP slave to constant DP bus cycle time”，然后设置读取和输出过程值的相关时间值。使用编码器的默认值可以设置以下的 Ti/To 值，例如：

Ti min   : = 0.125 ms

To min  : = 0.375 ms     

关于等时线模式和 Ti/To 主题的更多信息参见条目号：15218045中的手册“SIMATIC等时线模式”中的 2.8.3 章节和手册“SIMODRIVE 传感器**值编码器 PROFIBUS DP”(操作员说明)， *10 章，出版于 03/04，订货号为6SN 1197-0AB10 - 0YP3。

1多功能测量表SENTRON PAC3200简介

SENTRON PAC3200电能监视设备可精确提供系统特性，包括电压和电流较大值、较小值和平均值，功率值、频率、功率因数、对称性、逻辑计算、负载趋势、谐波和总谐波失真等。SENTRON PAC3200可检测 50 多个基本数值，具有 10个电能计数器，可用于全面负载检测。它们的测量准确度满足电能计数器标准所规定的较高要求。PAC3200带有MODBUS RTU-RS485接口、PROFIBUS-DP接口和MODBUS TCP 接口，可以很方便将PAC3200的数据上传到PLC中进行处理，也可以上传到HMI中进行数据分析、处理及归档。对于西门子系统可以轻松地将PAC3200集成到上位自动化系统中，例如，集成到西门子 SIMATIC PCS 7 powerrate 和SIMATIC WinCC powerrate 软件包中。

2 PAC3200通信接口对比

PAC3200可以通过MODBUS RTU RS485接口、MODBUS TCP 以太网接口以及现场总线PROFIBUS-DP接口与PLC和HMI通信。下面分别以连接S7-300 PLC为例，在通信性能、连接的个数、编程方面进行对比：

1） 通信性能：PROFIBUS-DP使用令牌方式由主站依次访问从站，是实时现场总线，通信响应快，通信的响应时间应考虑PAC3200数据的刷新时间（自身刷新时间可能较PROFIBUS-DP刷新时间慢）；如果选择以太网MODBUS TCP 通信，由于不是实时网络，通信性能次之，通信的响应时间也应考虑PAC3200数据的刷新时间（自身刷新时间可能较以太网刷新时间慢）；使用RS485 MODBUS RTU通信，由于基于串口，通信性能不能与以太网与PROFIBUS-DP相比较。

2） 连接个数：使用PROFIBUS-DP，基于主站的性能，较多可以连接126个站点；以太网MODBUS TCP 通信，基于CP的连接个数，通常16个；使用RS485 MODBUS RTU，可以连接一个网段，典型值31个站点。

3） 编程：使用PROFIBUS-DP，不需要编写通信程序；使用以太网MODBUS TCP 通信，需要编写发送接收通信程序；使用RS485 MODBUS RTU通信，需要编写从站轮询程序，比较麻烦，如果没有购买MODBUS RTU的驱动，还需要编写通信程序。

4） 价格：PROFIBUS-DP与RS485 MODBUS RTU通信需要购买选件网卡，而PAC3200本身集成以太网接口，支持MODBUS TCP 通信。

下面将介绍PAC3200的MODBUS TCP 通信。

3 MODBUS TCP 通信报文

MODBUS TCP 使MODBUS RTU协议运行于以太网，MODBUS TCP使用TCP/IP和以太网在站点间传送MODBUS报文，MODBUS TCP结合了以太网物理网络和网络标准TCP/IP以及以MODBUS作为应用协议标准的数据表示方法。MODBUS TCP通信报文被封装于以太网TCP/IP数据包中。与传统的串口方式，MODBUS TCP插入一个标准的MODBUS报文到TCP报文中，不再带有数据校验和地址，如图1所示：

图1 MODBUS TCP报文

由于使用以太网TCP/IP数据链路层的校验机制而保证了数据的完整性，MODBUS TCP 报文中不再带有数据校验”CHECKSUM”，原有报文中的“ADDRESS”也被“UNIT ID”替代而加在MODBUS应用协议报文头中。

MODBUS TCP服务器使用502端口与客户端进行通信。

S7-300 与PAC3200 之间进行MODBUS TCP 通信时，MODBUS应为协议的报文头赋值如下：

byte 0： transaction identifier (高字节) – 为0

byte 1：transaction identifier(低字节) - 为0

byte 2：protocol identifier(高字节) = 0

byte 3：protocol identifier (低字节) = 0

byte 4：length field (高字节) = 0 (因为所有的报文小于256)

byte 5：length field (低字节) = 后面跟随的字节数

byte 6：unit identifier -原从站地址，这里为0

byte 7：MODBUS 功能码，通过功能码发送通信命令

byte 8 ～：后续的字节数与功能码相关

4 PAC3200支持的MODBUS TCP 功能码

在MODBUS TCP 的报文中，通过使用功能码请求通信伙伴的数据，如对内部寄存器的读写操作、读输入寄存器、写输出寄存器等。不同的操作使用不同的功能码，如FC1、2、3、4、5、6、7、15、16等，PAC3200支持FC2、FC3、FC4、FC6、FC16，在下面将介绍PAC3200这些功能码的报文格式：

FC2 读输入的位信号：

请求：

Byte 0： 功能码，2

Byte 1-2： 开始的位地址

Byte 3-4：位的个数 (1-2000)

响应：

Byte 0: 返回的功能码 2

Byte 1: 返回的字节个数 (B=(位的个数+7)/8)

Byte 2-(B+1): 位信号的值 (较低有效位是**个位信号)

FC3 读多个寄存器信号：

请求：

Byte 0： 功能码，3

Byte 1-2： 寄存器开始地址

Byte 3-4： 寄存器的个数 (1-125)

响应：

Byte 0: 返回的功能码 3

Byte 1: 返回的字节个数 (B=2倍寄存器数)

Byte 2-(B+1): 寄存器的值

FC4 读输入寄存器信号：

请求：

Byte 0： 功能码，4

Byte 1-2： 输入寄存器开始地址

Byte 3-4： 输入寄存器的个数 (1-125)

响应：

Byte 0: 返回的功能码 4

Byte 1: 返回的字节个数 (B=2倍输入寄存器数)

Byte 2-(B+1): 输入寄存器的值

FC6 写单个寄存器信号：

请求：

Byte 0： 功能码，6

Byte 1-2： 寄存器地址

Byte 3-4： 寄存器的值

响应：

Byte 0: 返回的功能码 6

Byte 1-2: 寄存器地址

Byte 3-4: 寄存器的值

FC16 写多个寄存器信号：

请求：

Byte 0： 功能码，10（HEX）

Byte 1-2： 寄存器开始地址

Byte 3-4： 寄存器的个数 (1-100)

Byte 5：字节的个数 (B=2倍输入寄存器数)

Byte 6-（B＋5） 预置的寄存器值

响应：

Byte 0: 返回的功能码 10（HEX）

Byte 1-2: 寄存器开始地址

Byte 3-4: 寄存器个数

注：

一个寄存器为两个字节，上面介绍的首地址为MODBUS TCP 报文中PDU的首地址。

5 PAC3200的地址区

使用不同的功能码可以对PAC3200不同的地址区进行操作：

测量变量：例如电压、电流值、输入、输出等变量可以使用FC3和FC4，FC3与FC4功能相

同，两者都可以读。

状态参数：例如限制值0、1、2以及输入0、输出0等位信号，使用FC2可以读出这些信

号。

设定参数：例如连接类型、是否使用电压变送器电压、一次侧电压等，可以使用FC3、FC4进

行读操作，两者功能相同，使用FC16进行写操作。

通信参数：例如IP地址、网关等参数，可以使用FC3、FC4进

行读操作，两者功能相同，使用FC16进行写操作。

信息参数：例如产品的序列号等，可以使用FC3、FC4进行读操作，两者功能相同，使用

FC16进行写操作。

命令参数：例如复位较大值、较小值以及能量计数器等参数，使用FC6进行写操作。

6 PAC3200侧的配置

使用PAC3200集成的以太网通信接口进行MODBUS TCP通信，需要对接口进行设置，步骤如下：

1）：使用F4（Menu） > "SETTINGS> COMMUNICATION 进入如下界面如图2所示：

图2 通信界面

2）：使用F4（Edit）键对选中的条目进行编辑，在通信界面中设定MODBUS TCP 通信的IP地

址、子网掩码及网关，在“PROTOCOL”中选择“TCP”后退出，PAC3200侧设置完成。

7 PLC侧设置

在PLC侧作的设置是为了与PAC3200建立TCP连接，以S7-300为例，步骤如下：

1）：在SIMATIC Manager中创建一个S7-300的项目，本例中项目名为MODBUS_TCP。

2）：插入一个S7-300站，从硬件目录中插入CP343-1，本例为CP343-1IT，如图3所示：

图3 插入以太网模块

3）：双击CP343-1的PN IO 槽，配置IP地址、子网掩码，CP343-1的IP地址必须与

PAC3200在一个网段中，否则需要配置路由器地址，如图4所示：

图4 设置CP地址参数

4）：在硬件界面中点击“Options”->“configure network”进入网络连接界面，如图5所示：

图5 网络配置界面

5）：点击CPU，出现网络连接表，双击表中任一空格，选择通信连接类型，由于CP343-1与

PAC3200使用以太网TCP/IP的通信方式，所以连接类型选择为“TCP CONNECTION”，如

图6所示：

西门子6SN1123-1AB00-0BA1

图6 选择连接类型

6）：确认选择的连接类型后，进入属性界面，如图7所示：

图7 连接属性－通用信息栏

选择“Active connection establishment”选项，表示在通信连接初始化中由CP343-1主动发出连接请求。同样在“Block parameters”中自动生成通信参数，用于编程时的参数赋值。

7）：在连接属性的地址栏中，配置通信双方的地址，如图8所示：

图8 连接属性－地址栏

在IP地址中填写PAC3200的地址，本例中为192.168.1.13，在PORT端口号中定义本方的端口号，为了不与网络中固定功能的端口号冲突，西门子PLC通常以2000开始，PAC3200的端口号由MODBUS TCP规定固定为502。

8）：配置完成后，存盘编译，将整个硬件配置下载到PLC中，使用网线连接PAC3200后，在

网络配置界面中使用菜单命令：“PLC”->“activate connection status”，查看实际连 接状态，如图9所示：

图9 查看连接状态

如果连接状态显示成功（符号为绿色的三角），可以进行下一步工作，如果出现红方块，表示没有建立连接，需要检查通信双方的设置及网线，通常的情况下，PAC3200设置完成后需要重新上电启动。

如果需要与多个设备进行MODBUS TCP通信，则需要建立多个通信连接，PLC侧的端口号不能相同，可以为2000、2001、2002等，但是连接的不同MODBUS TCP的服务器端口号必须为502，只是IP地址不同。

8 PLC编程

在前面的章节中已经介绍了MODBUS TCP的报文格式，在PLC侧的通信程序就必须符合这种报文格式。下面以例子的方式介绍通信程序的编写。

在OB1中调用用于CP343-1的通信函数FC5和FC6，如果是S7-400，需要在S7-400的函数库中调用FC50和FC60，如图10所示：

图10 调用通信函数

通信函数FC5的参数含义：

ACT ：沿触发信号。

ID ：参考本地CPU连接表中的块参数（图7）。

LADDR ：参考本地CPU连接表中的块参数（图7）。

SEND : 发送区，较大通信数据为8K字节。

LEN : 实际发送数据长度。

DONE ：每次发送成功，产生一个上升沿。

ERROR ：错误位。

STATUS：通信状态字。

通信函数FC6的参数含义：

ID ：参考本地CPU连接表中的块参数。

LADDR ：参考本地CPU连接表中的块参数。

RECV : 接收区。接收区应大于等于发送区。

NDR : 每次接收到新数据，产生一个上升沿。

ERROR ：错误位。

STATUS：通信状态字。

LEN : 实际接收数据长度。

如何实现MODBUS TCP通信，可以通过例子进行说明，例如读出PAC3200设备的IP地址，通过PAC3200的手册可以知道，IP地址为通信参数，偏移地址（开始地址）为63001，占用两个寄存器，上面已经介绍通信参数的读取可以使用功能码FC3或FC4读出，MODBUS TCP 的报文头（参考图1）BMAP部分占用7个字节，协议数据单元（PDU）部分占用5个字节，那么通过通信函数FC5一共发送12个字节，本例中数据发送区为DB1.DBB0~DB1.DBB11，然后将请求的内容分别赋值到DB1.DBB0~DB1.DBB11中，请求报文格式如下：

DB1,DBB0=0 transaction identifier (高字节) – 为0

DB1,DBB1=0 transaction identifier(低字节) - 为0

DB1,DBB2=0 protocol identifier(高字节) = 0

DB1,DBB3=0 protocol identifier (低字节) = 0

DB1,DBB4=0 length field (高字节) = 0 (因为所有的报文小于256)

DB1,DBB5=6 后面跟随的字节数

DB1,DBB6=7 unit identifier -原从站地址，这里为任意值         

M**

DB1,DBB7=4 MODBUS 功能码

DB1,DBB8= F6(HEX)输入寄存器开始地址(高字节)

DB1,DBB9=19 (HEX) 输入寄存器开始地址(低字节)

DB1,DBB10=0 输入寄存器的个数(高字节)

DB1,DBB11=2 输入寄存器的个数(低字节)         

PDU

DB1.DBB0~DB1.DBB11经过赋值请求信息后，例子中M0.5每个上升沿将发送一次请求，如果通信成功，通过FC6将接收到PAC3200的返回信息，返回信息为13个字节，放入到数据接收区DB2.DBB0～DB2.DBB12中，接收报文的格式如下：

DB2,DBB0=0 transaction identifier (高字节) – 为0

DB2,DBB1=0 transaction identifier(低字节) - 为0

DB2,DBB2=0 protocol identifier(高字节) = 0

DB2,DBB3=0 protocol identifier (低字节) = 0

DB2,DBB4=0 length field (高字节) = 0 (因为所有的报文小于256)

DB2,DBB5=7 后面跟随的字节数

DB2,DBB6=7 unit identifier -返回值         

MBAP

DB2,DBB7=4 MODBUS 功能码

DB2,DBB8= 4 返回的字节个数

DB2,DBB9= C0(HEX) ，192（DEC）**个寄存器值(高字节)

DB2,DBB10=A8(HEX),168(DEC) **个寄存器值(低字节)

DB2,DBB11=1 *二个寄存器值(高字节)

DB2,DBB12=D(HEX),13(DEC)*二个寄存器值(低字节)         

PDU

9 通信注意事项

有几个问题需要注意：

1） 接收区是一个环形缓存区，接收区的长度一定与PAC3200发送的数据相等，如果接收区大于实际发送的数据，每次接收数据时都以填充的方式进入接收区，造成数据混乱。

2） 如果连接多个PAC3200，除需要建立多个连接，还需要调用多对FC5和FC6。

3） 如果需要读出多个数据，但是相互地址间隔大，**过125个，例如偏移地址为1、201、501、833等，这样需要发送多次数据请求，比较麻烦，可以购买MODBUS TCP通信函数块，这样将比较简单，产品信息可以参考西门子网站 Entry ID:22660304订货信息，由于此产品为其他部门编写，可能A&D热线不负责解答。

订货号

PROFIBUS网络部件：

网卡及电缆

6ES7 972-0CB20-0XA0

6ES7 972-0CB35-0XA0

6ES7 972-0CC35-0XA0

6GK1 561-1AA01

6GK1 551-2AA00

6GK1 561-3AA01

6GK1 561-3FA00

6GK1 561-4AA01

6GK1 561-4FA00

6GK1562-1AA00

6GK1571-1AA00

6FX800开头

6XV1 840-2AH10

6FC5210-0DF22-2AA0

6XV1 830-0PBH30

6XV1 830-0EH10

6XV1 830-3EH10

6XV1 830-0AH10

6XV1 820-5AH10

6XV1 820-5BH50

6XV1 820-5BT10

6GK1 901-0DA20-0AA0

6ES7 901-0BF00-0AA0

6ES7 901-1BF00-0XA0

链接模板

6GK1 415-2AA01

6GK1 415-0AA01

6ES7 158-0AD01-0XA0

6ES7 157-0AC83-0XA0

6ES7 157-0AD82-0XA0

6XV1 830-5EH10

6XV1 830-5FH10

6ES7 195-7HF80-0XA0

6GK1 905-0AA00

6GK1 905-0AD00

6GK1 905-0AB10

6GK1 905-0AC00

总线连接器

6GK1 905-6AA00

6ES7 972-0BA50-0XA0

6ES7 972-0BB50-0XA0

6ES7 972-0BA12-0XA0

6ES7 972-0BB12-0XA0

6ES7 972-0BA41-0XA0

6ES7 972-0BB41-0XA0

6GK1 500-0EA02