合肥西门子模块代理商

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西门子PLC以太网通信各种通信协议的说明

以太网通信各种协议的说明

ISO 传输协议：

ISO 传输连接用于 S7 站之间的数据交换以及与PC 站，S5 站和第三方系统之间的通信。

ISO 传输连接的属性：

l  站间的通信是基于 MAC 地址的。 

l  使用数据块的数据传输适用于最大 8 Kbytes 的数据。 

l  可使用“SEND/RECEIVE”和“FETCH/WRITE” 服务实现数据传输。 

l  数据接收由对方通过 ISO 参考模型第 4 层进行确认。 

l  数据无法通过路由器传递。(ISO 不支持路由，因为此协议是基于 MAC 地址而不是 IP 地址。)

ISO-on-TCP 协议：

ISO-on-TCP 连接用于 S7 站之间的数据交换以及与 PC 站，S5 站和第三方系统之间的通信。 

ISO-on-TCP 连接的属性：

l  站间通信是基于 IP 地址的。 

l  使用数据块的数据传输适用于最大 8 Kbytes 的数据。 

l  可使用“SEND/RECEIVE”和“FETCH/WRITE” 服务实现数据传输。 

l  数据接收由对方通过 ISO 参考模型第 4 层进行确认。

l  数据可以通过路由器(有路由功能的协议)传递。

l  符合 TCP/IP 标准的 RFC1006 扩展与 ISO 参考模型的第 4 层相*。关于 RFC 1006 协议扩展的更多信息可参见条目号：15048962。 

TCP/IP 协议：

通过配置 TCP 连接实现站间(包括第三方的站)的数据交换。 

TCP 连接属性： 

l  符合 TCP/IP 标准。 

l  使用数据块的数据传输适用于最大 8 Kbytes 的数据。 

l  可使用“SEND/RECEIVE”和“FETCH/WRITE” 服务实现数据传输。 

l  操作系统中已存在的 TCP/IP 实现通常可用在 PC 上。 

l  数据可以通过路由器(有路由功能的协议)传递。

UDP 协议：

通过 UDP 连接的配置实现两个站之间的数据交换。 

UDP 连接属性 

l  UDP 协议。  

l  两个节点 (一个 2048 字节的数据块被分为 2 个包(MaxTpduSize =1496)) 之间相关数据块的不可靠传输。 

l  支持组播。

通过建立组播环，组播允许站组一起接受信息和发送信息到这个组。 

l  通过“SEND/RECEIVE”服务进行数据传输。  

l  数据可以通过路由器(有路由功能的协议)传递。

S7 通信：

通过 S7 连接的配置实现 S7 站和 PC 站之间的数据交换。 

S7 连接属性：

l  该连接可用于所有 S7 / M7 设备。 

l  可用于所有子网 (MPI，PROFIBUS，工业以太网)。

l  通过工业以太网的 S7 通信是基于 ISO 传输协议和ISO-on-TCP 协议。 

l  SIMATIC S7/M7-300/400 站之间数据的可靠传输 (使用 “BSEND/BRCV”或 “PUT/GET” SFBs)。

l  高速，不可靠数据传输取决于对方与时间相关的操作(使用“USEND/URECV” SFB)。

l  在通过 SFBs “BSEND/BRCV”和“PUT/GET”进行可靠数据传输的情况下，对方的数据传输通过 ISO 参考模型的第 7 层进行确认。

l  在通过“USEND/URCV” FB的高速、不可靠数据传输的情况下，数据传输不在第7层确认。 

IT 通信： 

l  E-mail 功能：

S7 站可以发送事件触发邮件。通常邮件包括发件栏，接收栏，标题栏和正文几个部分。二进位的数据也可以添加到正文的结尾部分。一封邮件的最大长度为 8192 字节，包括所有以上定义的栏。 

l  HTTP / HTTPS 功能：

CPs 具有 web 服务器。其他的如 JavaBeans 同样可用于提供和查看带有 S7 变量的 HTML 页。JAVA 编写的应用程序可通过 JavaBeans 使用 HTTP 协议访问 S7 变量。  

l  FTP / FTPS  功能 (作为服务器和客户端)：

FTP 服务器功能可用来保存 CP 文件系统中的文件 (HTML 页，映像文件，...) 。也可以直接从数据块中 直接读出值或通过文件直接把值写到数据块中。 
作为 FTP 客户端，IE CP 与 FTP 服务器建立连接，用于保存或取回存在于 FTP 服务器文件中的数据。
使用  CP343-1 GX31 时，可使能通过FTPS协议的加密数据传输。

l  网页诊断

多方面信息，如诊断缓冲区和连接状态等都可通过 HTTP / HTTPS 从 CP 中读取。

IP 访问保护 (IP-ACL)

IP访问保护允许用户限制在通过本地S7 站上的CP到IP地址的通信伙伴间的通信

IP 组态

此外，连接组态既可通过STEP 7，也可在用户程序的块接口(FB55: "IP_CONFIG")分配给CP。
注：不适用于S7 连接

PG/OP 通信：

通过以太网用 STEP 7 编程和组态 S7 站。编程设备连接到以太网。 

l  S7 路由：

从 STEP 7 V5.0 SP3 HF3 开始，PG/PC 可以跨越网络实现 S7 站的在线功能，例如，下载用户数据或硬件组态，或者执行测试和诊断功能。在网络中的任何位置都可以连接 PG 并且可以在线连接到网关到达的任何站点。在项目编译时 ，路由数据就由 STEP 7 中的 S7 项目网络组态自动生成并且存储于系统数据 SDB999中。必须在 STEP 7 项目中组态位于开始设备和PLC之间的所有站点。

SNMP (Simple Network Management Protocol，简单网络管理协议)

SNMP 代理

CP支持通过SNMP Version V1 上的数据查询。这里，它提供了符合标准 MIB II, LLDP MIB, 自动化系统MIB 和MRP 监视 MIB的MIB对象的内容。

当安全使能时，CP343-1 GX31 支持SNMPv3 的网络分析功能的安全传输。

PROFINET 通信：

PROFINET 是 PROFIBUS 用户组织 (PNO) 使用的标准，它定义了跨制造商通信和工程模型。   

l  PROFINET IO

PROFINET IO 系统有如下设备的分布式配置：

Ø  PROFINET 控制器

PROFINET IO 控制器就是可以对自动化任务进行控制的控制系统 (PLC, PC)。 

Ø  PROFINET 设备

PROFINET IO 设备是指可以被 PROFINET IO 控制器所监视和控制的现场设备。一个 PROFINET IO 设备由多个模块和子模块组成 (例如 ET200S)。

l  PROFINET CBA

一个 PROFINET CBA 系统由不同的自动化组件组成的。一个组件包括所有的机械、电气和 IT 变量。组件可能已由常规的编程工具创建，如 STEP 7。 PROFINET 组件描述(PCD) 文件的格式为 XML。 一个规划工具装载这些描述文件，并允许创建各个组件之间的逻辑连接，从而达到创建一个工厂布局的目的。

时间同步

工业以太网上的时间同步按照以下可组态的处理方法。

l  SIMATIC 处理方法

CP接收MMS时间消息，并同步它的本地时间。用户可选择是否将时间传递给CPU。此外，可传递方向决定。

l  NTP 处理方法 (Network Time Protocol，网络时间协议)

CP每隔一定时间传输时间查询命令给NTP服务器来同步它的本地时间。此外，时间信号可自动地被传递到S7站的CPU，从而同步整个S7站的时间。
当使能安全时，CP343-1 GX31 支持NTP协议（安全）用于安全的时间同步。

西门子PLC S7-200 EM231模块简介

一、概述

　　西门子PLC的S7-200系列是一种小型可编程序逻辑控制器，它能够满足中小型自动化控制系统的需求，并为用户提供多种类型的解决方案。西门子PLC系列在工业领域中有着广泛的应用，用户通过使用西门子PLC S7-200系列，配合其扩展模块使用，可以满足中小型自动化控制系统的配置要求。在西门子PLC S7-200系列扩展模块中，模拟量输入模块是用户常用的一种模块，本文下面以模拟量模块EM231为例，介绍一下西门子PLC的S7-200系列模拟量输入模块特点。

　　二、西门子PLC S7-200模拟量输入模块

　　EM231模拟量输入模块有多种类型，例如：EM231 4路输入模拟量模块，EM231 8路输入模拟量模块，EM231 4路输入热电阻模块，EM231 4路输入热电偶模块等，本文下面以EM231 8路模拟量输入模块为例进行说明：

　　1. 订货号

　　EM231 8AI的订货号是：6ES7 231-0HF22-0XA0；

　　2. 尺寸

　　EM231 8AI的尺寸是71.2mm, 80mm, 62mm；

　　3. 供电需求

　　EM231 8AI，由背板提供+5V直流电压，20mA电流；并由外部提供+24V直流电压，60mA电流；

　　4. 数据字格式

　　EM231 8AI的数据字格式在编程软件中分为单极性和双极性，对于单极性格式为0-32000；而双极性格式为-32000到32000；

　　5. 数据精度

　　EM231 8AI的数据精度，对于单极性为11位精度，对于双极性为11位加1位符号位精度；

　　6. 输入范围

　　EM231 8AI，其中前6个通道用户可以设置为+10V，+5V，+/-5V，+/-2.5V；最后2个通道用户除了可以设置前6个通道的数值，还可以设置为0-20mA，但是前提条件是前6个通道用户必须设定为0-5V范围；

　　7. 配置开关

　　EM231 8AI，用户需要通过配置开关来完成8个通道输入范围的确定。例如：开关3拨到ON，开关4拨到OFF，开关5拨到ON时，所有8个通道都会设置为0-10V输入范围。

　　三、总结

　　综上所述，西门子PLC的S7-200系列功能强大，扩展性强，为用户在自动化控制系统中提供了经济性的解决方案。它的模拟量输入模块为用户提供了更加灵活的配置方法，用户可以将它应用在更广泛的范围中。用户在使用西门子PLC S7-200系列的模拟量输入模块时，可以参考本文中提供的方法进行配置，并进行合理使用。如果用户需要更多的了解和使用西门子PLC，我们也会更好的提供相关技术支持。

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1、S7-200模拟量输入模块（EM231，EM235）寻址

    每个模拟量扩展模块，按扩展模块的先后顺序进行排序，其中，模拟量根据输入、输出不同分别排序。模拟量的数据格式为一个字长，所以地址必须从偶数字节开始，精度为12位；模拟量值为0-32000的数值。输入格式: AIW[起始字节地址] 如AIW0　　输出格式: AQW[起始字节地址] AQW0 每个模拟量输入模块，按模块的先后顺序地址为固定的，顺序向后排。例:：AIW0，AIW2，AIW4……、AQW0，AQW2……。

    每个模拟量扩展模块至少占两个通道，即使*个模块只有一个输出AQW0(EM235只有一个模拟量输出)，第二个模块模拟量输出地址也应从AQW4开始寻址，以此类推。

2.传感器连接到S7-200 模拟量输入模块（EM231，EM235）有哪些注意事项？

    模拟量输入模块可以通过拨码开关设置为不同的测量方式（电流电压）。模块开关的设置应用于整个模块，一个模块只能设置为一种测量范围；而且开关设置只有在重新上电后才能生效。只能将输入端同时设置为一种量程和格式，即相同的输入量程和分辨率。

    EM235是较常用的模拟量扩展模块，它实现了4路模拟量输入和1路模拟量输出功能。EM235模拟量扩展模块的接线方法，对于电压信号，按正、负极直接接入X＋和X－；对于电流信号，将RX和X＋短接后接入电流输入信号的“＋”端；未连接传感器的通道要将X＋和X－短接。

    注意:为避免共模电压，须将M端与所有信号负端连接，未连接传感器的通道要短接。当模拟量输入PLC接收到一个变动很大的不稳定的值时，原因之一：你可能使用了一个自供电或隔离的传感器电源，两个电源没有彼此连接，所以由此产生了一个很高的上下振动的共模电压，影响模拟量输入值。原因之二：可能是模拟量输入模块接线太长或绝缘不好。所以解决方法：1.连接传感器输入的负端与模块上的公共M 端以补偿此种波动。（注意:事前要确定这是两个电源间的连接。如果另外一个连接已经存在了，当再添加公共连接时可能会产生一个多余的补偿电流。）

    当出现模拟量输入PLC接收到信号变化很慢，这可能是你使用了滤波器，可以通过降低滤波采样数，或取消模拟量滤波方式解决。

3.关于EM235是否能用于热电阻测温问题？

    EM235不是用于与热电阻连接测量温度的模块，勉强使用容易带来故障。

4.关于EM235输入校准问题：

    模拟量输入模块使用前应进行输入校准。其实出厂前已经进行了输入校准，如果OFFSET和GAIN电位器已被重新调整，需要重新进行输入校准。其步骤如下：

    A、切断模块电源，选择需要的输入范围。

    B、接通CPU和模块电源，使模块稳定15分钟。

    C、用一个变送器，一个电压源或一个电流源，将零值信号加到一个输入端。

    D、读取适当的输入通道在CPU中的测量值。

    E、调节OFFSET（偏置）电位计，直到读数为零，或所需要的数字数据值。

    F、将一个满刻度值信号接到输入端子中的一个，读出送到CPU的值。

    G、调节GAIN（增益）电位计，直到读数为32000或所需要的数字数据值。

    H、必要时，重复偏置和增益校准过程。

5.模拟量值和A/D转换值的转换问题：

    假设模拟量的标准电信号是A0—Am（如：4—20mA），A/D转换后数值为D0—Dm（如：6400—32000），设模拟量的标准电信号是A，A/D转换后的相应数值为D，由于是线性关系，函数关系A＝f（D）可以表示为数学方程：

    A＝（D－D0）×（Am－A0）／（Dm－D0）＋A0。

    根据该方程式，可以方便地根据D值计算出A值。将该方程式逆变换，得出函数关系D＝f（A）可以表示为数学方程：

    D＝（A－A0）×（Dm－D0）／（Am－A0）＋D0。

    具体举一个实例，以S7-200和4—20mA为例，经A/D转换后，我们得到的数值是6400—32000，即A0＝4，Am＝20，D0＝6400，Dm＝32000，代入公式，得出：

    A＝（D－6400）×（20－4）／（32000－6400）＋4

    假设该模拟量与AIW0对应，则当AIW0的值为12800时，相应的模拟电信号是6400×16／25600＋4＝8mA。

    又如，某温度传感器，－10—60℃与4—20mA相对应，以T表示温度值，AIW0为PLC模拟量采样值，则根据上式直接代入得出：T=70×（AIW0－6400）／25600－10可以用T 直接显示温度值。

模拟量值和A/D转换值的转换理解起来比较困难，该段多读几遍，结合所举例子，就会理解。为了让您方便地理解，我们再举一个例子：

    某压力变送器，当压力达到满量程5MPa时，压力变送器的输出电流是20mA，AIW0的数值是32000。可见，每毫安对应的A/D值为32000/20，测得当压力为0.1MPa时，压力变送器的电流应为4mA，A/D值为（32000/20）×4＝6400。由此得出，AIW0的数值转换为实际压力值（单位为KPa）的计算公式为：VW0的值＝(AIW0的值－6400)(5000－100)/(32000－6400)＋100（单位：KPa）

编程实例

    您可以组建一个小的实例系统演示模拟量编程。本实例的的CPU是CPU222，仅带一个模拟量扩展模块EM235，该模块的*个通道连接一块带4—20mA变送输出的温度显示仪表，该仪表的量程设置为0—100度，即0度时输出4mA，100度时输出20mA。温度显示仪表的铂电阻输入端接入一个220欧姆可调电位器，简单编程如下：

    温度显示值＝（AIW0-6400）/256

    编译并运行程序，观察程序状态，VW30即为显示的温度值，对照仪表显示值是否*。

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