西門子PLC6SL3120-2TE15-0AA4 原裝產(chǎn)品
上海喬輝工控設(shè)備有限公司是一家以工業(yè)自動(dòng)化為主營，融科、工、貿(mào)于一體的優(yōu)良企業(yè)。專業(yè)從事工業(yè)自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試等服務(wù)，代理銷售各類進(jìn)口電氣自動(dòng)化產(chǎn)品，大型的電氣產(chǎn)品代理商、分銷商、工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成商。 公司在工業(yè)控制自動(dòng)化及系統(tǒng)集成領(lǐng)域積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和強(qiáng)勁的技術(shù)力量。

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西門子PLC6SL3120-2TE15-0AA4   原裝產(chǎn)品西門子PLC6SL3120-2TE15-0AA4   原裝產(chǎn)品                                                                                                                                      

多功能測量表SENTRON PAC3200簡介
SENTRON PAC3200電能設(shè)備可精確提供系統(tǒng)特性，包括電壓和電流zui大值、zui小值和平均值，功率值、頻率、功率因數(shù)、對稱性、邏輯計(jì)算、負(fù)載趨勢、諧波和總諧波失真等。SENTRON PAC3200可檢測 50 多個(gè)基本數(shù)值，具有 10個(gè)電能計(jì)數(shù)器，可用于全面負(fù)載檢測。它們的測量準(zhǔn)確度滿足電能計(jì)數(shù)器標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的較高要求。PAC3200帶有MODBUS RTU-RS485接口、PROFIBUS-DP接口和MODBUS TCP 接口，可以很方便將PAC3200的數(shù)據(jù)上傳到PLC中進(jìn)行處理，也可以上傳到HMI中進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理及歸檔。對于西門子系統(tǒng)可以輕松地將PAC3200集成到上位自動(dòng)化系統(tǒng)中，例如，集成到西門子 SIMATIC PCS 7 powerrate 和SIMATIC WinCC powerrate 軟件包中。

2 PAC3200通信接口對比
PAC3200可以通過MODBUS RTU RS485接口、MODBUS TCP 以太網(wǎng)接口以及現(xiàn)場總線PROFIBUS-DP接口與PLC和HMI通信。下面分別以連接S7-300 PLC為例，在通信性能、連接的個(gè)數(shù)、編程方面進(jìn)行對比：

1） 通信性能：PROFIBUS-DP使用令牌方式由主站依次訪問從站，是實(shí)時(shí)現(xiàn)場總線，通信響應(yīng)快，通信的響應(yīng)時(shí)間應(yīng)考慮PAC3200數(shù)據(jù)的刷新時(shí)間（自身刷新時(shí)間可能較PROFIBUS-DP刷新時(shí)間慢）；如果選擇以太網(wǎng)MODBUS TCP 通信，由于不是實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)，通信性能次之，通信的響應(yīng)時(shí)間也應(yīng)考慮PAC3200數(shù)據(jù)的刷新時(shí)間（自身刷新時(shí)間可能較以太網(wǎng)刷新時(shí)間慢）；使用RS485 MODBUS RTU通信，由于基于串口，通信性能不能與以太網(wǎng)與PROFIBUS-DP相比較。
2） 連接個(gè)數(shù)：使用PROFIBUS-DP，基于主站的性能，zui多可以連接126個(gè)站點(diǎn)；以太網(wǎng)MODBUS TCP 通信，基于CP的連接個(gè)數(shù)，通常16個(gè)；使用RS485 MODBUS RTU，可以連接一個(gè)網(wǎng)段，典型值31個(gè)站點(diǎn)。
3） 編程：使用PROFIBUS-DP，不需要編寫通信程序；使用以太網(wǎng)MODBUS TCP 通信，需要編寫發(fā)送接收通信程序；使用RS485 MODBUS RTU通信，需要編寫從站輪詢程序，比較麻煩，如果沒有購買MODBUS RTU的驅(qū)動(dòng)，還需要編寫通信程序。
4） 價(jià)格：PROFIBUS-DP與RS485 MODBUS RTU通信需要購買選件網(wǎng)卡，而PAC3200本身集成以太網(wǎng)接口，支持MODBUS TCP 通信。
下面將介紹PAC3200的MODBUS TCP 通信。

3 MODBUS TCP 通信報(bào)文
MODBUS TCP 使MODBUS RTU協(xié)議運(yùn)行于以太網(wǎng)，MODBUS TCP使用TCP/IP和以太網(wǎng)在站點(diǎn)間傳送MODBUS報(bào)文，MODBUS TCP結(jié)合了以太網(wǎng)物理網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP以及以MODBUS作為應(yīng)用協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)表示方法。MODBUS TCP通信報(bào)文被封裝于以太網(wǎng)TCP/IP數(shù)據(jù)包中。與傳統(tǒng)的串口方式，MODBUS TCP插入一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS報(bào)文到TCP報(bào)文中，不再帶有數(shù)據(jù)校驗(yàn)和地址，如圖1所示：

圖1 MODBUS TCP報(bào)文西門子6SL3120-1TE13-0AA4

由于使用以太網(wǎng)TCP/IP數(shù)據(jù)鏈路層的校驗(yàn)機(jī)制而保證了數(shù)據(jù)的完整性，MODBUS TCP 報(bào)文中不再帶有數(shù)據(jù)校驗(yàn)”CHECKSUM”，原有報(bào)文中的“ADDRESS”也被“UNIT ID”替代而加在MODBUS應(yīng)用協(xié)議報(bào)文頭中。
MODBUS TCP服務(wù)器使用502端口與客戶端進(jìn)行通信。

S7-300 與PAC3200 之間進(jìn)行MODBUS TCP 通信時(shí)，MODBUS應(yīng)為協(xié)議的報(bào)文頭賦值如下：
byte 0： transaction identifier (高字節(jié)) – 為0
byte 1：transaction identifier(低字節(jié)) - 為0
byte 2：protocol identifier(高字節(jié)) = 0
byte 3：protocol identifier (低字節(jié)) = 0
byte 4：length field (高字節(jié)) = 0 (因?yàn)樗械膱?bào)文小于256)
byte 5：length field (低字節(jié)) = 后面跟隨的字節(jié)數(shù)
byte 6：unit identifier -原從站地址，這里為0
byte 7：MODBUS 功能碼，通過功能碼發(fā)送通信命令
byte 8 ～：后續(xù)的字節(jié)數(shù)與功能碼相關(guān)

4 PAC3200支持的MODBUS TCP 功能碼
在MODBUS TCP 的報(bào)文中，通過使用功能碼請求通信伙伴的數(shù)據(jù)，如對內(nèi)部寄存器的讀寫操作、讀輸入寄存器、寫輸出寄存器等。不同的操作使用不同的功能碼，如FC1、2、3、4、5、6、7、15、16等，PAC3200支持FC2、FC3、FC4、FC6、FC16，在下面將介紹PAC3200這些功能碼的報(bào)文格式：

FC2 讀輸入的位信號：
請求：
Byte 0： 功能碼，2
Byte 1-2： 開始的位地址
Byte 3-4：位的個(gè)數(shù) (1-2000)

響應(yīng)：

Byte 0: 返回的功能碼 2
Byte 1: 返回的字節(jié)個(gè)數(shù) (B=(位的個(gè)數(shù)+7)/8)
Byte 2-(B+1): 位信號的值 (zui低有效位是*個(gè)位信號)

FC3 讀多個(gè)寄存器信號：
請求：
Byte 0： 功能碼，3
Byte 1-2： 寄存器開始地址
Byte 3-4： 寄存器的個(gè)數(shù) (1-125)

響應(yīng)：

Byte 0: 返回的功能碼 3
Byte 1: 返回的字節(jié)個(gè)數(shù) (B=2倍寄存器數(shù))
Byte 2-(B+1): 寄存器的值

FC4 讀輸入寄存器信號：
請求：
Byte 0： 功能碼，4
Byte 1-2： 輸入寄存器開始地址
Byte 3-4： 輸入寄存器的個(gè)數(shù) (1-125)

響應(yīng)：

Byte 0: 返回的功能碼 4
Byte 1: 返回的字節(jié)個(gè)數(shù) (B=2倍輸入寄存器數(shù))
Byte 2-(B+1): 輸入寄存器的值

FC6 寫單個(gè)寄存器信號：
請求：
Byte 0： 功能碼，6
Byte 1-2： 寄存器地址
Byte 3-4： 寄存器的值

響應(yīng)：

Byte 0: 返回的功能碼 6
Byte 1-2: 寄存器地址
Byte 3-4: 寄存器的值

FC16 寫多個(gè)寄存器信號：
請求：
Byte 0： 功能碼，10（HEX）
Byte 1-2： 寄存器開始地址
Byte 3-4： 寄存器的個(gè)數(shù) (1-100)
Byte 5：字節(jié)的個(gè)數(shù) (B=2倍輸入寄存器數(shù))
Byte 6-（B＋5） 預(yù)置的寄存器值

響應(yīng)：

Byte 0: 返回的功能碼 10（HEX）
Byte 1-2: 寄存器開始地址
Byte 3-4: 寄存器個(gè)數(shù)

注：

一個(gè)寄存器為兩個(gè)字節(jié)，上面介紹的首地址為MODBUS TCP 報(bào)文中PDU的首地址。

5 PAC3200的地址區(qū)
使用不同的功能碼可以對PAC3200不同的地址區(qū)進(jìn)行操作：
測量變量：例如電壓、電流值、輸入、輸出等變量可以使用FC3和FC4，F(xiàn)C3與FC4功能相
同，兩者都可以讀。
狀態(tài)參數(shù)：例如限制值0、1、2以及輸入0、輸出0等位信號，使用FC2可以讀出這些信
號。
設(shè)定參數(shù)：例如連接類型、是否使用電壓變送器電壓、一次側(cè)電壓等，可以使用FC3、FC4進(jìn)
行讀操作，兩者功能相同，使用FC16進(jìn)行寫操作。
通信參數(shù)：例如IP地址、網(wǎng)關(guān)等參數(shù)，可以使用FC3、FC4進(jìn)
行讀操作，兩者功能相同，使用FC16進(jìn)行寫操作。
信息參數(shù)：例如產(chǎn)品的序列號等，可以使用FC3、FC4進(jìn)行讀操作，兩者功能相同，使用
FC16進(jìn)行寫操作。
命令參數(shù)：例如復(fù)位zui大值、zui小值以及能量計(jì)數(shù)器等參數(shù)，使用FC6進(jìn)行寫操作。

6 PAC3200側(cè)的配置
使用PAC3200集成的以太網(wǎng)通信接口進(jìn)行MODBUS TCP通信，需要對接口進(jìn)行設(shè)置，步驟如下：

1）：使用F4（Menu） > "SETTINGS> COMMUNICATION 進(jìn)入如下界面如圖2所示：

圖2 通信界面

2）：使用F4（Edit）鍵對選中的條目進(jìn)行編輯，在通信界面中設(shè)定MODBUS TCP 通信的IP地
址、子網(wǎng)掩碼及網(wǎng)關(guān)，在“PROTOCOL”中選擇“TCP”后退出，PAC3200側(cè)設(shè)置完成。

通信函數(shù)FC5的參數(shù)含義：
ACT ：沿觸發(fā)信號。
ID ：參考本地CPU連接表中的塊參數(shù)（圖7）。
LADDR ：參考本地CPU連接表中的塊參數(shù)（圖7）。
SEND : 發(fā)送區(qū)，zui大通信數(shù)據(jù)為8K字節(jié)。
LEN : 實(shí)際發(fā)送數(shù)據(jù)長度。
DONE ：每次發(fā)送成功，產(chǎn)生一個(gè)上升沿。
ERROR ：錯(cuò)誤位。
STATUS：通信狀態(tài)字。

通信函數(shù)FC6的參數(shù)含義：
ID ：參考本地CPU連接表中的塊參數(shù)。
LADDR ：參考本地CPU連接表中的塊參數(shù)。
RECV : 接收區(qū)。接收區(qū)應(yīng)大于等于發(fā)送區(qū)。
NDR : 每次接收到新數(shù)據(jù)，產(chǎn)生一個(gè)上升沿。
ERROR ：錯(cuò)誤位。
STATUS：通信狀態(tài)字。
LEN : 實(shí)際接收數(shù)據(jù)長度。

如何實(shí)現(xiàn)MODBUS TCP通信，可以通過例子進(jìn)行說明，例如讀出PAC3200設(shè)備的IP地址，通過PAC3200的手冊可以知道，IP地址為通信參數(shù)，偏移地址（開始地址）為63001，占用兩個(gè)寄存器，上面已經(jīng)介紹通信參數(shù)的讀取可以使用功能碼FC3或FC4讀出，MODBUS TCP 的報(bào)文頭（參考圖1）BMAP部分占用7個(gè)字節(jié)，協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）部分占用5個(gè)字節(jié)，那么通過通信函數(shù)FC5一共發(fā)送12個(gè)字節(jié)，本例中數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)為DB1.DBB0~DB1.DBB11，然后將請求的內(nèi)

 

9 通信注意事項(xiàng)

有幾個(gè)問題需要注意：

1） 接收區(qū)是一個(gè)環(huán)形緩存區(qū)，接收區(qū)的長度一定與PAC3200發(fā)送的數(shù)據(jù)相等，如果接收區(qū)大于實(shí)際發(fā)送的數(shù)據(jù)，每次接收數(shù)據(jù)時(shí)都以填充的方式進(jìn)入接收區(qū)，造成數(shù)據(jù)混亂。
2） 如果連接多個(gè)PAC3200，除需要建立多個(gè)連接，還需要調(diào)用多對FC5和FC6。
3） 如果需要讀出多個(gè)數(shù)據(jù)，但是相互地址間隔大，超過125個(gè)，例如偏移地址為1、201、501、833等，這樣需要發(fā)送多次數(shù)據(jù)請求，比較麻煩，可以購買MODBUS TCP通信函數(shù)塊，這樣將比較簡單，產(chǎn)品信息可以參考西門子 Entry ID:22660304訂貨信息，由于此產(chǎn)品為其他部門編寫，可能A&D不負(fù)責(zé)解答。

描述
在 SIMATIC 范圍內(nèi)，對于三大產(chǎn)品系列：SIMATIC S7、SIMATIC S5 和 PC，都支持時(shí)間同步。可以通過以太網(wǎng)、P ROFIBUS 和 MPI 進(jìn)行時(shí)間同步。該 FAQ 描述了一個(gè)通過 PROFIBUS 進(jìn)行時(shí)間同步的實(shí)例。

下面的表格給出了哪些 PROFIBUS-CP 可以用于使用 PROFIBUS 進(jìn)行時(shí)間同步：