揭阳西门子PLC模块代理商

关键词： S7-300 DCS PLC

摘要：现代工业的*发展，不断促进着自动化控制技术及设备通信技术创新的发展。当前，PLC、DCS、智能仪表等已广泛应用到现场生产控制系统中，并发展到由上述设备相互协同、共同面向整个生产过程的分布式工业控制系统。在此系统中，现场总线通信技术至关重要。本文就某水利站分布式控制系统项目，介绍上海泗博自动化的Modbus转Profibus-DP协议网关设备的应用。                                        

一、 引言

 ??现代工业的*发展，不断促进着自动化控制技术及设备通信技术创新的发展。当前，PLC、DCS、智能仪表等已广泛应用到现场生产控制系统中，并发展到由上述设备相互协同、共同面向整个生产过程的分布式工业控制系统。在此系统中，现场总线通信技术至关重要。本文就某水利站分布式控制系统项目，介绍上海泗博自动化的Modbus转Profibus-DP协议网关设备的应用。

二、系统组成

1、系统结

?? 本系统构成如图1，其中略去了西门子S7-300PLC之外的其它现场级控制设备。系统上位机采用横河CS3000型DCS集散控制系统，实现对整个水利项目进行集中监控。下位机之一采用的是西门子S7-300系列PLC，实现对现场各种智能仪表，包括现场电机、智能开关、变频器、传感器等执行、检测设备的启停控制、信息采集等操作。

2、通信网络组成

 ??PROFIBUS 是目前国际上通用的现场总线标准之一，以其*特的技术特点、严格的认证规范、开放的标准、众多厂商的支持和不断发展的应用行规，已成为重要的和应用广泛的现场总线标准。

??PROFIBUS 现场总线通讯协议包括三个主要部分：

??POFIBUS DP：主站和从站之间采用轮循的通讯方式，主要应用于自动化系统中单元级和现场级通信。

?  PROFIBUS PA：电源和通信数据通过总线并行传输，主要用于面向过程自动化系统中单元级和现场级通讯。

 PROFIBUS FMS：定义了主站和主站之间的通讯模型，主要用于自动化系统中系统级和车间级的过程数据交换                                                       

??其中，PROFIBUS-DP 是高速网络，通讯速率达到12M。PROFIBUS-DP 可以连接远程I/O、执行机构、智能马达控制器、人机界面HMI、阀门定位器、变频器等智能设备， 一条PROFIBUS-DP 总线可以多连接123 个从站设备。PROFIBUS-DP 的拓扑结构可以是总线型、星型和树型，通讯介质可以是屏蔽双绞线、光纤，也支持红外传输，采用双绞线时，不加中继器远通讯距离可达1.2 公里，多可以采用9 个中继器，远通讯距离可达9 公里。采用光纤时，远通讯距离可达100 公里以上，其中采用多膜光纤，两点间远距离可达3 公里，采用单膜光纤时，两点间远距离可达3 公里。

??Modbus协议是一种适用于工业控制领域的主从式串口通讯协议，它采用查询通讯方式进行主从设备的信息传输，可寻址1-247个设备地址范围。协议包括广播查询和单独设备查询两种方式，二者区别就是广播查询不需要从设备回应信息，主、从设备查询通讯过程见

?odbus协议有两种传输模式：ASCII模式和RTU模式。同波特率下，RTU模式较ASCII模式能传输更多的数据，所以工业网络大都采用RTU模式。RTU模式下的信息传输报文格式如

在该系统设计中有两个网络使用了上海泗博自动化的Modbus转Profibus-DP网关PM-160。网关在这两个网络中的作用不一样，其中：在上层网络中（建立西门子S7-300PLC和横河DCS连接通信），Modbus转Profibus-DP网关PM-160在Modbus侧做Modbus从站，在Profibus-DP侧做从站，建立Profibus-DP主站（西门子S7-300 PLC）和Modbus主站（横河CS3000）的通信。DCS通信部分采用横河型号为ALR121的通信模块，并配套横河提供的Modbus通信软件包，该通信模块通信数据容量为4000字。通过上海泗博自动化的网关配置软件对PM-160进行相关配置，将DCS的读、写指令及数据做相应转换、存储，并映射到西门子PLC的输入、输出映像区，以实现对上下位机控制信息的实时传输。

??在下层网络中（建立西门子S7-300PLC和现场智能仪表的连接通信），Modbus转Profibus-DP网关PM-160在Modbus侧做Modbus主站，在Profibus-DP侧做从站，建立Modbus从站（现场各种智能仪表（现场电机、智能开关、变频器、传感器等））与Profibus-DP主站（西门子S7-300PLC）的通信。串口网络（现场智能仪表）设备接口为RS485或者RS232，它们都可以通过上海泗博自动化的Modbus转Profibus-DP网关PM-160实现与西门子S7-300PLC的连接通信。其中，通过使用网关的配套配置软件对PM-160进行相关配置，将需要采集的从站设备信息通过网关读、写命令及数据转换、存储，映射到西门子PLC的输入、输出映射区，以实现PLC对现场智能仪表数据的采集和监控。

三、 Modbus转Profibus-DP网关PM-160的配置

??PM-160是通用型Modbus/RS485/RS422/RS232到Profibus-DP的协议转换网关，在网关RAM中建立了Modbus/RS485/RS422/RS232到Profibus-DP的映射数据区，由软件实现Modbus/RS485/RS422/RS232到Profibus-DP的协议转换和数据交换。凡具有RS485/422/232接口的设备（Modbus协议或者非标协议）都可以通过PM-160与现场总线Profibus-DP互联。其中，PM-160在与Profibus-DP通讯是作为Profibus-DP从站，PM-160在与串口设备通信时，可以作Modbus主站、Modbus从站，也支持与非标串口设备实现数据透明传输。通过在西门子STEP7中注册网关PM-160的GSD文件，即可在该编程软件中对该网关进行相关硬件和软件配置，完成相应的通讯功能。请见如下详细的硬件和软件配置方法：                                             

1、Modbus转Profibus-DP网关PM-160的硬件配置

??PM-160的Profibus-DP从站地址可以通过网关的硬件旋码开关或者配置按钮来设置。旋码开关有两位，左侧位设置地址高位（十位），右侧位设置地址低位（个位）。通过拨码开关可设置网关PM-160处于正常运行状态或者配置状态。当PM-160处于配置状态时，用户可通过配套配置软件设置相关读写命令和参数。

??PM-160自带标准Profibus-DP接口，用户可使用标准Profibus-DP连接头和标准的Profibus-DP电缆将其连接至Profibus-DP现场总线中。

?  PM-160提供RS485/422/232三种串口，Modbus从站、主站设备以及用户非标串口设备可以通过这三种接口实现与网关PM-160的连接通讯。PM-160没有内置终端电阻，在进行RS485通信时，请注意在RS485总线终端各添加一个终端电阻（120欧姆）。

2、Modbus转Profibus-DP网关PM-160的软件配置

1) 使用配套软件设置PM-160的现场总新和子网相关参数和命令

通过拨码开关将PM-160设置为配置状态，打开安装的配置软件。当实现PLC与DCS通信时，子网协议类型设置为Modbus从站，并设置串口通信波特率、数据位、奇偶校验位、停止位、PM-160作为Modbus从站的地址、通信接口。其中，串口通信波特率、数据位、奇偶校验位、停止位的设置应该和所连接的Modbus主站设备（DCS）一致；

图8 PM-160在Modbus侧作Modbus从站（连接PLC和DCS）

    当实现PLC与Modbus设备通信时，子网协议类型设置为Modbus主站，并设置串口通信参数、通讯传输模式、通信接口等。其中，串口通信参数的设置应该和所连接的Modbus从站设备一致： PM-160在Modbus侧作Modbus主站（连接PLC和Modbus从站）                                           

    其中，图9中的“节点-1”表示连接的从站设备地址为1，配置了“读保持寄存器”和“预置多个寄存器”两条命令，表示网关读取了从站对应地址的数据，并且能够输出数据到Modbus从站设备，命令配置方法如下：

 PM-160在Modbus侧作Modbus主站（命令配置）

    Modbus寄存器起始地址：用户输入目标采集数据的Modbus寄存器起始地址

    数据个数：目标数据的寄存器个数或者线圈条数；

    内存映射起始地址：Modbus从站设备数据的对应内存缓冲区地址。

??当实现PLC与非标协议设备通信时，子网协议类型设置为通用模式，并设置串口通信参数、控制方式、通信接口等。其中，串口通信参数的设置应该和所连接的非标串口设备（现场智能仪表）一致：PM-160支持的通用模式即透明传输模式，用户可通过数据中的数据长度和事务序列号以判断数据完整性和是否是一帧新的数据。

 通用模式

2) 在STEP7中对网关M-160进行组态设置

    在STEP7的硬件组态界面，导入PM-160对应的GSD文件，把PM-160的配置文件添加到STEP7的设备配置库中。用户可在硬件组态界面找到注册的设备：Catalog->PROFIBUS DP->Additional Field Devices->General->CONVERTER->PM-160

 组态界                                           

    将PM-160添加到STEP7的组态页面后，可以插入相应的数据块进行映像区地址映射。PM-160提供的数据块如下：

 PM-160提供的数

   ?推动需要的输入输出数据块到网关对应的槽位。如下图所示，将数据块“24Words Input，24Words Output”拖动到Profibus-DP从站地址为3的PM-160的槽位中，此时，对应的映射区地址分别为256，PLC程序需通过PIW256（PIB256）或者PQW256（PQB256）对相应的数据进行寻址访问。

PLC映像区起始地址（命令配置）

四、 数据读写

1、DCS读写PLC数据

??DCS作为Modus主站通过PM-160读写PLC数据，使用04H功能码读数据，对应的寄存器起始地址为0H（30001H），使用10H（03H）功能码写数据，对应的寄存器起始地址为0H（40001H）。

2、PLC读写现场智能仪表数据

1) PLC读写Modbus从站设备数

    PLC通过PM-160发送Modbus主站指令读写现场串口设备数据。映像区起始地址和网关内存映射起始地址对应关系如下：以图14中的配置为例。

图15 PLC通过PM-160读写Modbus从站设备数据地址对应关

2) PLC读写非标串口设备数据

    PLC的输入映射区前两个字节分别表示接收的串口数据长度和事务序列号，其它为接收到的数据。事务序列号变化，表示接收到了一帧新的串口数据。其中，可通过配置软件设置是否开启串口数据长度功能。PLC的输出映射区前两个字节分别表示发送的串口数据长度和事务序列号，其它为要发送的串口数据。事务序列号变化，PLC发送相应长度的串口数据

五、 结束语

 ??在该系统中，Modbus转Profibus-DP网关PM-160扮演了三种角色：建立Modbus主站和Profibus-DP主站之间的连接通信（Modbus主站模式）；建立Modbus从站和Profibus-DP主站之间的连接通信（Modbus从站模式）；建议非标串口设备和Profibus-DP主站之间的连接通信（通用模式）。自本通信系统运行以来，整个系统通讯正常，有效保证了整个水利工程控制系统的正常运行。使用上海泗博自动化的Modbus转Profibus-DP网关可以较大地方便自动化工业现场的控制和操作。

西门子S7-300系列PLC的设计注意事项

S7-300 PLC的选型原则是据生产工艺所需的功能和容量进行选型，并考虑维护的方便性、备件的通用性，以及是否易于扩展和有无特殊功能等要求。下面就让艾驰商城小编对西门子S7-300系列PLC的设计注意事项来一一为大家做介绍吧。

（1）PLC输出电路中没有保护，因此在外部电路中应设置串联熔断器等保护装置，以防止负载短路造成PLC损坏。熔断器容量一般为0.5A。

（2）PLC存在I/O响应延迟问题，因此在快速响应设备中应加以注意。MPI通信协议虽简单易行，但响应速度较慢。

（3）编制控制程序时，用模块式结构程序。这样既可增强程序的可读性，方便调试和维护工作；又能使数据库结构统一，方便WinCC组态时变量标签的统一编制和设备状态的统一显示。

（4）硬件资源。要合理配置硬件资源，以提高系统可靠性。如PLC电源配电系统要配备冗余的UPS不间断电源，以排除停电对全线运行的不利影 响。又如对电机的控制回路要进行继电器隔离，以消除外部负载对I/O模块的可能损坏。另外，系统设备要采用独立的接地系统，以减少杂波干扰。

西门子S7-300系列PLC基础知识(三)地址分配

西门子S7-300系列PLC基础知识（三）地址分配

当物理模块安装完毕后，要对信号模块SM上的每一个信号通道分配一个物理地址，从而使用户程序能够识别这些这些通道。

首先要清楚以下几个概念：

位，Bit

字节Byte，1Byte=8Bit

字，Word，1个字等于2个字节，等于16位

双字，D，等于2个字，4个字节，32位

数字量的地址

每个位BIT可以表示一个数字I/O点。

数字量以字节为单位（包括8个位），每个字节可表示8个I/O点。

数字量每个槽分为4个字节Byte。所以一个槽可以表示32个I/O通道。

比如Q4.2，Q表示输出区域，4表示*4个字节，2表示*4个字节中的*3位。

数字量的地址分配如下图。如果一个槽内只有一个16点的I/O模块，则地址只占用0.0至1.7，2.0至3.7不使用。

模拟量的地址

每个字W可以表示一个模拟量通道。

每个槽分为16个字节（16Byte）。即8个通道。

比如PIW256，PI表示外设输入，W表示一个字W的长度，256表示256和257两个字节组成的单字PIW256。256表示首地址。

模拟量地址分配见下图：

注意点

- 以上地址都是从*四个槽开始，前3个槽预留给CPU, PS, IM。

- 由于一个模拟通道是由一个单字W组成，所以PIW257, IW273等等地址是不存在的，如果在编程中出现，会导致出错，这一点是初学者常犯的错误。

- 当数字量和模拟量插槽混合使用的时候，仍然可以按照上面的原则分配。只不过会出现很多未被使用的地址。如下图所示：

存贮器表示方法

主标识符+辅助标识符+地址

主标识符有：

输入映像区I、输出映像区Q、外设输入PI、外设输出PQ、存储区域映像区M、数据表DB、DI、定时器T、计数器C、本地数据L、系统保留区。

辅助标识符有

X（省略）位、B 字节、W 字、D 双字

西门子S7-300系列PLC编程程序段的宽度要求是什么？

问：我在编写S7-300程序的时候，在一行长度略长，系统提示：程序段的宽度**出了在选项中设置的页面大小。 问：如果不管提示，直接确定，下载到PLC会影响程序的执行和使用吗？如果影响，该怎样具体解决？

问题补充：除了使用MPI口调试程序，可不可以用DP口调试程序，如果可以该怎样实施跟设置？

答：帮助中关于布局的解释： 布局

通过决定使用哪种格式限制显示，来选择在“LAD/FBD”中创建块代码所用的布局。如果接下来在进行块编程时**出此格式的这些限制，则将显示一条消息。 可选项： 尺寸

幕上允许的宽度。屏幕内容将自动移至光标位置。使用水平滚动条仍可显示要查看的任何屏幕部分。 A4纵向

如果要以纵向格式在A4打印机上打印出“LAD/FBD”程序，请选择此选项。程序段的尺寸将受到限制，使其适合A4纵向格式而*分页。 A4横向

如果要以横向格式在A4打印机上打印出“LAD/FBD”程序，请选择此选项。程序段的尺寸将受到限制，使其适合A4横向格式而*分页。

布局选择是限制程序宽度以适应打印的要求，对程序的执行无影响。如不想看到该提示，可以菜单“选项”－－“自定义”－－“LAD/FBD”项下将“布局”选项设置为“尺寸”。

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< 50 VCat1 至 Cat4，根据 EN 954-1 (3) 高速化处理功能 （请参阅：802D 简明调试指南）对紧凑型 CPU 进行编程时需要 STEP 7 V5.3+SP2 以上的。老版本的STEP 7需要升级。通信模块可通过点到点连接进行通信。采用 RS232 和 RS485 物理传输介质。在 CPU 的“口 (Freeport)”下进行数据传输。采用面向位的用户特定通信协议（例如，ASCII 协议、USS 或 Modbus）。1、电源回路 PLC供电电源一般为 AC85—240V（也有DC24V），适应电源范围较宽，但为了抗，应加装电源净化元件（如电源滤波器、1：1隔离变压器等）。　　用户程序执行8．实现功能:

6ES7 211-0AA23-0XB0    CPU221 DC/DC/DC,6输入/4输出

6ES7 211-0BA23-0XB0    CPU221 继电器输出,6输入/4输出

6ES7 212-1AB23-0XB8    CPU222 DC/DC/DC,8输入/6输出

6ES7 212-1BB23-0XB8    CPU222 继电器输出,8输入/6输出

6ES7 214-1AD23-0XB8    CPU224 DC/DC/DC,14输入/10输出

6ES7 214-1BD23-0XB8    CPU224 继电器输出,14输入/10输出

6ES7 214-2AD23-0XB8    CPU224XP DC/DC/DC,14DI/10DO,2AI/1AO(PNP)

6ES7 214-2AS23-0XB8    CPU224XPsi DC/DC/DC,14DI/10DO,2AI/1AO(NPN)

6ES7 214-2BD23-0XB8    CPU224XP 继电器输出,14DI/10DO,2AI/1AO

6ES7 216-2AD23-0XB8    CPU226 DC/DC/DC,24输入/16输出

6ES7 216-2BD23-0XB8    CPU226 继电器输出,24输入/16输出

本公司努力满足一切法律和道德要求，并且，只要可能，我们还努力追赶这些要求。我们的责任是按照高的职业和道德标准和惯例来开展业务：公司绝不容忍任何不合规的行为。 我们在“勇担责任”方面的原则堪称我们制定业务决策的指南针。我们还必须鼓励我们的商业伙伴、供应商和其他利益相关者遵循同样高的道德标准。 追求卓越 取得**的业绩和运营成果 追求卓越，是我们在每个业务都将尽力实现的目标。我们根据公司愿景制定这一远大目标，并在其指引下提供优异的质量及追赶客户需求的解决方案。一直如此。 追求卓越还意味着吸引市场上的人才。我们将帮助这些人才掌握获得成功所需的各种技能，给他们提供发挥潜力的机会。我们致力于营造一种高绩效企业文化。 追求卓越不仅仅关系到我们今天所做的一切，它还要求我们找到一条持续改善的道路。这需要我们灵活、积极地迎接变革，从而确保我们能够牢牢把握新的机遇。