西門子模塊6SL3120-2TE21-8AD0

簡單的結構使得S7-300使用靈活且易于維護：

安裝模塊：

只需簡單地將模塊掛在安裝導軌上，轉動到位然后鎖緊螺釘。

集成的背板總線：

背板總線集成到模塊里。模塊通過總線連接器相連，總線連接器插在外殼的背面。

模塊采用機械編碼，更換極為容易：

更換模塊時，必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機構，可輕松拔下前連接器。前連接器上的編碼裝置防止將已接線的連接器錯插到其他的模塊上。

現(xiàn)場證明可靠的連接：

對于信號模塊，可以使用螺釘型、彈簧型或絕緣刺破型前連接器。

TOP連接：

為采用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子連接的1線-3線連接系統(tǒng)提供預組裝接線另外還可直接在信號模塊上接線。

規(guī)定的安裝深度：

所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內，并有前蓋保護。因此，所有模塊應有明確的安裝深度。

無插槽規(guī)則:

信號模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統(tǒng)可自行組態(tài)。

擴展

若用戶的自動化任務需要8個以上的SM、FM或CP模塊插槽時，則可對S7-300（除CPU 312和CPU 312C外）進行擴展：

*控制器和3個擴展機架可連接32個模塊：

總共可將3個擴展裝置（EU）連接到*控制器（CC）。每個CC/EU可以連接八個模塊。

通過接口模板連接：

每個CC/EU都有自己的接口模塊。在*控制器上它總是被插在CPU旁邊的插槽中，并自動處理與擴展裝置的通信。

通過IM 365擴展：

1個擴展裝置擴展距離為1米；電源電壓也通過擴展裝置提供。

通過IM 360/361擴展：

3個擴展裝置，CC與EU之間以及EU與EU之間的距離為10m。

單獨安裝：

對于單獨的CC/EU，也能夠以更遠的距離安裝。兩個相鄰CC/EU或EU/EU之間的距離：長達10m。

靈活的安裝選項：

CC/EU既可以水平安裝，也可以垂直安裝。這樣可以限度滿足空間要求。

通信

S7-300具有不同的通信接口：

連接AS-Interface、PROFIBUS和PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)的通信處理器。

用于點到點連接的通信處理器

多點接口(MPI),集成在CPU中；

是一種經濟有效的方案，可以同時連接編程器/PC、人機界面系統(tǒng)和其它的SIMATIC S7/C7自動化系統(tǒng)。

PROFIBUS DP進行過程通信

SIMATIC S7-300通過通信處理器或通過配備集成PROFIBUS DP接口的CPU連接到PROFIBUS DP總線系統(tǒng)。通過帶有PROFIBUS DP主站/從站接口的CPU,可構建一個高速的分布式自動化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡化。

從用戶的角度來看，PROFIBUS DP上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）

以下設備可作為主站連接：

SIMATIC S7-300

（通過帶PROFIBUS DP接口的CPU或PROFIBUS DP CP）

SIMATIC S7-400

（通過帶PROFIBUS DP接口的CPU或PROFIBUS DP CP）

SIMATIC C7

（通過帶PROFIBUS DP接口的C7或PROFIBUS DP CP）

SIMATIC S5-115U/H、S5-135U和S5-155U/H，帶IM 308

SIMATIC 505

出于性能原因，每條線路上連接的主站不得超過2個。

以下設備可作為從站連接：

ET 200分布式I/O設備

S7-300，通過CP 342-5

CPU 313C-2 DP,CPU 314C-2 DP,CPU 314C-2 PN/DP,CPU 315-2 DP,CPU 315-2 PN/DP,CPU 317-2 DP,CPU 317-2 PN/DP and CPU 319-3 PN/DP

C7-633/P DP,C7-633 DP,C7-634/P DP,C7-634 DP,C7-626 DP,C7-635,C7-636

現(xiàn)場設備

雖然帶有STEP 7的編程器/PC或OP是總線上的主站，但是只使用MPI功能，另外通過PROFIBUS DP也可部分提供OP功能。

通過PROFINET IO進行過程通信

SIMATIC S7-300通過通信處理器或通過配備集成PROFINET接口的CPU連接到PROFINET IO總線系統(tǒng)。通過帶有PROFIBUS接口的CPU,可構建一個高速的分布式自動化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡化。

從用戶的角度來看，PROFINET IO上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）。

可將下列設備作為IO控制器進行連接：

SIMATIC S7-300

（使用配備PROFINET接口或PROFINET CP的CPU）

SIMATIC ET 200

（使用配備PROFINET接口的CPU）

SIMATIC S7-400

（使用配備PROFINET接口或PROFINET CP的CPU）

可將下列設備作為IO設備進行連接：

ET 200分布式I/O設備

ET 200S IM151-8 PN/DP CPU,ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU

SIMATIC S7-300

（使用配備PROFINET接口或PROFINET CP的CPU）

現(xiàn)場設備

通過AS-Interface進行過程通信

S7-300所配備的通信處理器(CP 342-2)適用于通過AS-Interface總線連接現(xiàn)場設備（AS-Interface從站）。

更多信息，請參見通信處理器。

通過CP或集成接口（點對點）進行數(shù)據(jù)通信

通過CP 340/CP 341通信處理器或CPU 313C-2 PtP或CPU 314C-2 PtP的集成接口，可經濟有效地建立點到點連接。有三種物理傳輸介質支持不同的通信協(xié)議：

20 mA(TTY)（僅CP 340/CP 341）

RS 232C/V.24（僅CP 340/CP 341）

RS 422/RS 485

可以連接以下設備：

SIMATIC S7、SIMATIC S5自動化系統(tǒng)和其他公司的系統(tǒng)

西門子模塊6SL3120-2TE21-8AD0

　1多功能測量表SENTRON PAC3200簡介

　　SENTRON PAC3200電能監(jiān)視設備可提供系統(tǒng)特性，包括電壓和電流值、小值和平均值，功率值、頻率、功率因數(shù)、對稱性、邏輯計算、負載趨勢、諧波和總諧波失真等。SENTRON PAC3200可檢測 50 多個基本數(shù)值，具有 10個電能計數(shù)器，可用于全面負載檢測。它們的測量準確度滿足電能計數(shù)器標準所規(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中進行處理，也可以上傳到HMI中進行數(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、連接的個數(shù)、編程方面進行對比：

　　1） 通信性能：PROFIBUS-DP使用令牌方式由主站依次訪問從站，是實時現(xiàn)場總線，通信響應快，通信的響應時間應考慮PAC3200數(shù)據(jù)的刷新時間（自身刷新時間可能較PROFIBUS-DP刷新時間慢）；如果選擇以太網(wǎng)MODBUS TCP 通信，由于不是實時網(wǎng)絡，通信性能次之，通信的響應時間也應考慮PAC3200數(shù)據(jù)的刷新時間（自身刷新時間可能較以太網(wǎng)刷新時間慢）；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） 連接個數(shù)：使用PROFIBUS-DP，基于主站的性能，多可以連接126個站點；以太網(wǎng)MODBUS TCP 通信，基于CP的連接個數(shù)，通常16個；使用RS485 MODBUS RTU，可以連接一個網(wǎng)段，典型值31個站點。

　　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的驅動，還需要編寫通信程序。

　　4） 價格：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 通信報文

　　MODBUS TCP 使MODBUS RTU協(xié)議運行于以太網(wǎng)，MODBUS TCP使用TCP/IP和以太網(wǎng)在站點間傳送MODBUS報文，MODBUS TCP結合了以太網(wǎng)物理網(wǎng)絡和網(wǎng)絡標準TCP/IP以及以MODBUS作為應用協(xié)議標準的數(shù)據(jù)表示方法。MODBUS TCP通信報文被封裝于以太網(wǎng)TCP/IP數(shù)據(jù)包中。與傳統(tǒng)的串口方式，MODBUS TCP插入一個標準的MODBUS報文到TCP報文中，不再帶有數(shù)據(jù)校驗和地址，如圖1所示：

　　圖1 MODBUS TCP報文

　　由于使用以太網(wǎng)TCP/IP數(shù)據(jù)鏈路層的校驗機制而保證了數(shù)據(jù)的完整性，MODBUS TCP 報文中不再帶有數(shù)據(jù)校驗"CHECKSUM"，原有報文中的“ADDRESS"也被“UNIT ID"替代而加在MODBUS應用協(xié)議報文頭中。

　　MODBUS TCP服務器使用502端口與客戶端進行通信。

　　S7-300 與PAC3200 之間進行MODBUS TCP 通信時，MODBUS應為協(xié)議的報文頭賦值如下：

　　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 (因為所有的報文小于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

　　4 PAC3200支持的MODBUS TCP 功能碼

　　在MODBUS TCP 的報文中，通過使用功能碼請求通信伙伴的數(shù)據(jù)，如對內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：位的個數(shù) (1-2000)

　　響應：

　　Byte 0: 返回的功能碼 2

　　Byte 1: 返回的字節(jié)個數(shù) (B=(位的個數(shù)+7)/8)

　　Byte 2-(B+1): 位信號的值 (有效位是個位信號)

　　FC3 讀多個寄存器信號：

　　請求：

　　Byte 0： 功能碼，3

　　Byte 1-2： 寄存器開始地址

　　Byte 3-4： 寄存器的個數(shù) (1-125)

　　響應：

　　Byte 0: 返回的功能碼 3

　　Byte 1: 返回的字節(jié)個數(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： 輸入寄存器的個數(shù) (1-125)

　　響應：

　　Byte 0: 返回的功能碼 4

　　Byte 1: 返回的字節(jié)個數(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：

　　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： 寄存器的個數(shù) (1-100)

　　Byte 5：字節(jié)的個數(shù) (B=2倍輸入寄存器數(shù))

　　Byte 6-（B＋5） 預置的寄存器值

　　響應：

　　Byte 0: 返回的功能碼 10（HEX）

　　Byte 1-2: 寄存器開始地址

　　Byte 3-4: 寄存器個數(shù)

　　注：

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