西門(mén)子PLC模塊6ES7214-1HF40-0XB0技術(shù)參數(shù)

一個(gè)典型的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，有以下三類(lèi)網(wǎng)絡(luò)器件：

• 網(wǎng)絡(luò)部件

• FC 快速連接插座

• ELS（工業(yè)以太網(wǎng)電氣交換機(jī)）

• ESM（工業(yè)以太網(wǎng)電氣交換機(jī)）

• SM（工業(yè)以太網(wǎng)光纖交換機(jī)）

• MC TP11（工業(yè)以太網(wǎng)光纖電氣轉(zhuǎn)換模塊）

• 連接部件：

• 通信介質(zhì)：普通雙絞線(xiàn)，工業(yè)屏蔽雙絞線(xiàn)和光纖

• SIMATIC PLC控制器上的工業(yè)以太網(wǎng)通訊外理器。用于將SIMATIC PLC連接到工業(yè)以太網(wǎng)。

• PG/PC 上的工業(yè)以太網(wǎng)通訊外理器。用于將PG/PC連接到工業(yè)以太網(wǎng)。

為了應(yīng)用于嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境，確保工業(yè)應(yīng)用的安全可靠，SIMATIC NET 為以太網(wǎng)技術(shù)補(bǔ)充了不少重要的性能：

• 工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)上與IEEE802.3/802.3u兼容，使用ISO和TCP/IP 通訊協(xié)議

• 10/100M 自適應(yīng)傳輸速率

• 冗余24VDC 供電

• 簡(jiǎn)單的機(jī)柜導(dǎo)軌安裝

• 方便的構(gòu)成星型、線(xiàn)型和環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

• 高速冗余的安全網(wǎng)絡(luò)，zui大網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)時(shí)間為0.3 秒

• 用于嚴(yán)酷環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)元件，通過(guò)EMC 測(cè)試

• 通過(guò)帶有RJ45 技術(shù)、工業(yè)級(jí)的Sub-D 連接技術(shù)和安裝屏蔽電纜的Fast Connect連接技術(shù)，確保現(xiàn)場(chǎng)電纜安裝工作的快速進(jìn)行

• 簡(jiǎn)單高效的信號(hào)裝置不斷地監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)元件

• 符合SNMP（簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）

• 可使用基于web 的網(wǎng)絡(luò)管理

• 使用VB/VC 或組態(tài)軟件即可監(jiān)控管理網(wǎng)絡(luò)

PLC整機(jī)的可靠性高只是保證系統(tǒng)可靠工作的前提，還必須在設(shè)計(jì)和安裝plc系統(tǒng)過(guò)程中采用相應(yīng)的措施，才能保證系統(tǒng)可靠工作。本文主要論述在設(shè)計(jì)plc系統(tǒng)過(guò)程中的干擾措施。

1.硬件措施

（1）屏蔽：對(duì)電源變壓器、*處理器、編程器等主要部件，采用導(dǎo)電、導(dǎo)磁性良好的材料進(jìn)行屏蔽處理，以防止外界干擾信號(hào)的影響。
（2）濾波：對(duì)供電系統(tǒng)計(jì)輸入線(xiàn)路采用多種形式的濾波處理，以消除和抑制高頻干擾信號(hào)，也削弱了個(gè)模塊間的相互影響。
（3）電源調(diào)整與保護(hù)：電源波動(dòng)造成電壓畸變或毛刺，將對(duì)plc及i/o模塊產(chǎn)生不良影響。對(duì)微處理器核心部件所需要的＋5v電源采用多級(jí)濾波處理，并用集成電壓調(diào)整器進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)交流電網(wǎng)的波動(dòng)和過(guò)電壓、欠電壓的影響。盡量時(shí)電源線(xiàn)平行走線(xiàn)，時(shí)電源線(xiàn)對(duì)地呈低阻抗，以減少電源噪聲干擾。其屏蔽層接地方式不同，對(duì)干擾抑制效果不一樣，一般次級(jí)線(xiàn)圈不能接地。輸入、輸出線(xiàn)應(yīng)用雙絞線(xiàn)且屏蔽層應(yīng)可靠接地，以抑制共摸干擾。
（4）隔離：在微處理器與i/o電路之間，采用光電隔離措施，有效地把他們各離開(kāi)來(lái)，以防外部的干擾信號(hào)及地線(xiàn)環(huán)路中產(chǎn)生的噪聲電信號(hào)通過(guò)公共地線(xiàn)進(jìn)入plc本機(jī)，從而影響其正常工作。
（5）采用模塊式結(jié)構(gòu)：這種結(jié)構(gòu)有助于在故障發(fā)生時(shí)進(jìn)行短時(shí)期修復(fù)，一旦查出某一模塊出現(xiàn)故障，可迅速更換，使系統(tǒng)恢復(fù)正常工作，同時(shí)也有助于加速查找系統(tǒng)故障的原因。

2.軟件措施 為了提高輸入信號(hào)的信噪比，常采用軟件數(shù)字濾波來(lái)提高有用信號(hào)真實(shí)性。對(duì)于有大幅度隨機(jī)干擾的系統(tǒng)，采用程序限幅法，即連續(xù)采樣5次，若某一次采樣支援遠(yuǎn)大于其他幾次采樣的幅值，那么就舍取之。對(duì)于流量、壓力、液面、位移等參數(shù)，往往在一定范圍內(nèi)頻繁波動(dòng)，則采用算術(shù)平均法

西門(mén)子PLC模塊6ES7214-1HF40-0XB0技術(shù)參數(shù)

標(biāo)準(zhǔn)：
SIMATIC S7-1200 符合 VDE、UL、CSA 和 FM（I 類(lèi)，類(lèi)別 2；危險(xiǎn)區(qū)組別 A、B、C 和 D，T4A）。生產(chǎn)質(zhì)量管理體系已按照 ISO 9001 進(jìn)行認(rèn)證。
通信：
SIMATIC S7-1200 支持各種通信機(jī)制：

集成 PROFINET IO 控制器接口。
帶PROFIBUS DP 主站接口的通信模塊。
帶PROFIBUS DP 從站接口的通信模塊。
GPRS 模塊，用于連接到 GSM/G 網(wǎng)絡(luò)。
LTE 模塊，用于在第四代 LTE（長(zhǎng)期演進(jìn)）網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信。
通信處理器，可通過(guò)以太網(wǎng)接口連接到 eControl Server Basic 控制中心軟件，并借助于基于 IP 的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全通信。
通信處理器，可連接到服務(wù)應(yīng)用的控制中心。
RF120C，可連接到 SIMATIC Ident 系統(tǒng)。
模塊 SM1278，用于連接 IO-Link 傳感器和執(zhí)行器。
通過(guò)通信模塊實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)連接。 電 話(huà)：（同號(hào)）

在SENTRON PAC 電力監(jiān)測(cè)設(shè)備的主菜單中，調(diào)用“設(shè)置">“RS485 模塊"，出現(xiàn)下面的設(shè)置畫(huà)面：

圖8： PAC3200 MODBUS RTU 通信參數(shù)的設(shè)置

1. 地址的設(shè)置范圍：1-247。本例中設(shè)為8。
2. 波特率的設(shè)置范圍：4800，9600，19200，38400。本例中設(shè)為38400。
3. 設(shè)置外部通信的數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位及停止位：
        • 8E1=8 個(gè)數(shù)據(jù)位，奇偶校驗(yàn)位為even， 1 個(gè)停止位
        • 8O1=8 個(gè)數(shù)據(jù)位，奇偶校驗(yàn)位為odd， 1 個(gè)停止位
        • 8N2=8 個(gè)數(shù)據(jù)位，無(wú)奇偶校驗(yàn)位， 2 個(gè)停止位
        • 8N1=8 個(gè)數(shù)據(jù)位，無(wú)奇偶校驗(yàn)位， 1 個(gè)停止位
        本例中根據(jù)S7-1200 MODBUS MASTER 的參數(shù)設(shè)置為 8N1。
4. 協(xié)議的設(shè)置：可選項(xiàng)為：SEABUS,MODBUS RTU。
本例中設(shè)為MODBUS RTU。
5．響應(yīng)時(shí)間的設(shè)置：注意與波特率的設(shè)置相匹配，本例中設(shè)為10mS。

6．S71200 與PAC3200的MODBUS RTU通信原理與編程的實(shí)現(xiàn)

6. 1 S7 1200 PLC與PAC3200 通過(guò)MODBUS RTU 通信的基本原理

S7 1200提供了專(zhuān)用的MODBUS庫(kù)進(jìn)行MODBUS通信，如下圖所示：

圖9： S7 1200提供的專(zhuān)用MODBUS庫(kù)

西門(mén)子PLC S7-1200的模塊CM1241 RS232和CM1241 RS485都可以實(shí)現(xiàn)MODBUS RTU的通信，本例中采用CM1241 RS485模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)與儀表PAC3200的MODBUS RTU 的通信。
S7-1200的MODBUS RTU通信的基本原理是：
首先S7-1200 PLC的程序調(diào)用一次MODBUS 庫(kù)中的功能塊MB_COMM_LOAD來(lái)組態(tài)CM1241 RS232和CM1241 RS485模塊上的端口，對(duì)端口的參數(shù)進(jìn)行配置。
其次調(diào)用MODBUS 庫(kù)中的功能塊MB_MASTER或者M(jìn)B_SLAVE作為MODBUS 主站或者從站與支持MODBUS協(xié)議的設(shè)備進(jìn)行通信。

S7-1200 PLC作為MODUBUS 主站 與PAC3200 進(jìn)行MODBUS RTU 通信的控制原理如下圖所示：

圖10：S7-1200 PLC作為MODUBUS 主站 與PAC3200 進(jìn)行MODBUS RTU 通信原理

S7-1200 PLC還可以作為MODBUS子站與作為MODBUS主站之間的PLC進(jìn)行MODBUS RTU通信，其控制原理如下圖所示：

圖11：S7-1200 PLC作為MODBUS子站與作為MODBUS主站之間的PLC進(jìn)行MODBUS RTU的通信原理

每個(gè)S7-1200 CPU支持247個(gè)MODBUS子站。但是在實(shí)際應(yīng)用時(shí)需要考慮CPU的性能以及輪循MODBUS子站的時(shí)間