福州西门子模块代理商

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S7-300】串行通信模块常见问题集

问题18：传输控制功能在串行通信中有什么作用，怎么使用？
解答：串行通信模块的传输控制功能包括RS232C接口的自动伴随控制以及流量控制两大类方式，每种接口所支持的传输控制功能如下表所示：

表8 串行接口的功能

传输控制功能的作用：
> RS232C自动伴随控制主要用于在通信过程中与通信伙伴的进行握手；
> 流量控制包括软件流量控制和硬件流量控制，通过流量控制可以保证不同处理速度的通信伙伴之间的数据交换不会丢失；
详细的控制功能使用请参考模块手册的相关部分介绍。

问题19：为什么安装了PtP 驱动程序后不能配置CP340-1CH02 和CP441-2AA04?
解答：可能是因为安装的PtP驱动程序版本太低，应使用驱动程序，目前驱动程序版本为PtP Param V5.1+SP11，可以登陆如下链接下载：
27013524

问题20：版本CP341增加了哪些新功能？
解答：CP341的版本订货号为6ES7 341-1xH02-0AE0(定货号中的x为A、B或C)，其与老版本模块相比增加了如下新功能：
> 波特率范围扩展至115.2 kbit/s；
> 最大消息帧长度增加到4096个字节；
> 增加打印机驱动程序；
> 增加标识数据（I&M）功能；
> RK512协议的响应消息帧的波特率可根据等待时间调整；
> 在接收FB上可调整扩展的错误显示；

问题21：怎么更新 CP340/CP341 的固件版本？
解答：可以将固件更新下载到 CP340/CP341 的操作系统存储器中，以便扩展其功能以及进行错误处理，详细的更新方法请参考CP340/CP341的手册。这里需要说明的是对于 V1 版本(6ES7 340/1-1xH01-0AE0)的CP340/CP341，固件更新操作在参数分配界面的菜单中进行；对于V2版本(6ES7 340/1-1xH02-0AE0)的CP340/CP341，固件更新操作在硬件组态窗口的菜单中进行。说明：定货号中的x为A、B或C。
问题22：CP340/CP341通信模块的接收缓冲区大小， 最多可以缓存多少数据？
解答：CP340/CP341模块都有一个环型的缓冲区版本的CP340、CP341接收缓冲区的大小分别为1024个字节和4096个字节，每一帧数据量大小取决于通信模块的接收缓冲区的大小。但最大可以缓存的数据量由缓冲区大小和缓冲帧数目两个方面因素共同决定。例如，CP340，当设置缓冲帧数目为10时，如果每帧数据10bytes时，则最多可以缓冲100bytes（受可缓冲帧数10帧的限制）；如果每帧数据500bytes，则最多可以缓冲2帧数据（受1KB缓冲区的限制）。
另外，如果您只想要将收到的一帧数据发送到 CPU，则可以为缓冲的帧数分配值“1” ，并取消激活覆盖保护。

图2 接收缓冲区的参数设置

问题23：在CP340/CP341的诊断缓冲区中怎么显示诊断信息条目的时钟信息？
解答：CP340不支持显示时钟功能，CP341支持，需要组态CPU为主时钟。另外，CP341在分布式系统中（ET200M）不支持显示时钟功能。

图3 CP341诊断缓冲区时钟功能

问题24：有哪些用于串行通信功能块？
解答：用于串行通信的功能块如下表所示：

表9 串行通信功能块

问题25：CP340/CP341通信功能块使用时需要注意哪些？
解答：通信功能块用于建立CPU由于CP之间数据交换，使用时需要注意以下几个方面：
> 对同一个CP340/CP341模块在程序中不能多次调用发送或接收功能块；
> 发送块由沿触发使能，接收块由高电平使能；
> 发送数据长度由参数LEN决定，接收数据长度由发送方决定，可以通过LEN读出；
> 发送块故障状态取决于DONE、ERROR、STATUS，只在一个扫描周期内有效；
> 接收块故障状态取决于NDR、ERROR、STATUS，只在一个扫描周期内有效；

问题26：可以通过哪些方法诊断通信模块？
解答：可以通过以下方法诊断通信模块的故障：
> 通过通信模块的显示元件（LED指示灯），包括SF、TXD、RXD等；
> 通过通信功能块的STATUS输出进行诊断，功能块返回信息会给出作业执行过程中的错误信息；
> 通过通信模块的诊断缓冲区进行诊断，相关的事件都会记录到诊断缓冲区中
> 通过诊断报警进行诊断，可以设置诊断中断并读取诊断信息；
详细的诊断方法请参考相关模块的手册。

问题27：CP341的SF灯亮说明什么？
解答：组错误显示 SF 始终会在通电后亮起，在初始化后熄灭。 如果已为 CP 341 生成了组态数据，则 SF LED 会在重新分配参数期间再次短暂亮起。无论发生以下哪种情况，组错误显示 SF 都将亮起：
> 硬件故障；
> 固件错误；
> 参数分配出错或者不存在参数分配；
> 断路（CP 341 和通讯伙伴之间的接收电缆断开）；

问题28：为什么使用RS485通讯不正常，有哪些原因？
解答：在RS485网络的通信中出现通信故障时，可能存在很多方面的原因，可以按照下面思路进行分析：
> 通讯电缆连接不正确
正确的电缆连接是完成通信的基础，实际的应用中要确保接线的正确。
西门子串行通信模块在组态为RS485接口通讯时，只需接15针D型接头的4 和11管脚，不需要短接2和4管脚及9和11管脚。当实际的通信电缆长度大于50米时，要在总线的两端加阻值为330欧姆的终端电阻。
确保A、B信号线的正确连接。如果通讯电缆的A、B线接反了，将导致0和1的信号是反的，颠倒A、B线。
> 第三方设备的使用问题
当网络中使用了第三方设备，例如RS232/485转换器时，问题可能出在转换器上，或者转换器的接线不对，按照电缆连接图仔细检查，或更换转换器测试。
> 编程问题
在确保硬件连接没有问题的情况下，要检查程序是否有问题，包括通信参数的设置，通信功能块的使用，轮询程序等。可以通过功能块的返回信息判断错误原因，例如波特率设置错误，接收的缓冲区溢出，接收数据块设置过小，发送的数据长度为0等等。
> 通信模板硬件故障
可以通过更换通信模板的方式测试。
> 干扰问题
由于实际的现场环境比较复杂，不可避免地存在干扰问题，所以应该在项目规划过程和安装过程中给予充分的考虑，尽量按照相关的规范进行安装、布线，并做好接地等。

问题29：在使用CP340/CP341进行通信时，怎么判断接线是否正确？
解答：在使用CP340/CP341与串行通讯时，常常读不出数据，可能是程序原因或接线问题。如果能够判断接线没问题，那么就可以集中精力在程序上查找原因，因此判定接线是否接好显得非常重要。有一个小方法可以测出，建立CP340/CP341与PC的串口连接，采用ASCII协议在PLC侧发送数据到PC机。在PC侧修改串口参数与PLC*（如波特率、数据长度、停止位、奇偶校验、握手信号等），在Windows下附件中打开“Hyper Terminal”建立一个直接到串口的连接，如果连接电缆是好的就可以接收到从PLC侧发送过来的数据，否则将不能接收到数据，这样也就可以简单地判断接线是否有问题了。

问题30：可以采取哪些措施保证接收缓冲区不溢出？
解答：当数据发送方发送数据的速度比接收方接收数据的速度快或接收方处理速度不够快时，可能会导致因接收方缓冲区溢出而造成的通信错误，可以考虑采取如下措施解决：
> 提高接收方的接收速度和处理速度；
> 采用硬件或软件握手功能进行流量控制，在将要发生数据溢出时暂停数据发送；
> 取消接收缓冲区“禁制覆盖”功能，只接收一帧数据；

问题31：如何接收较大长度数据帧（大于接收缓冲区）的数据？
解答：在使用串行通讯模块时，允许接收的最大数据帧长度由接收缓冲区大小决定（例如，CP340为1KB，CP341为4KB），那么当通信伙伴发送的一帧数据长度超过接收缓冲区允许的最大值时，超出部分数据将覆盖先接收到的数据，造成接收数据不完整的现象。针对这种情况，可以考虑选择消息帧长度为结束标准，通过将待接收数据分组的方法来分次接收。例如，对于CP340，要接收数据长度为1600个字节的数据帧（超过接收缓冲区1024个字节的限制），可以设置消息帧长度为结束标准，并数据帧长度为800个字节，那么当接收到两次数据时即为一个完整的数据帧。实际的程序处理时，可以通过判断接收功能块的NDR位来确定一个作业的完成。

问题32：MODBUS RTU与MODBUS ASCII的区别？
解答：MODBUS RTU和MODBUS ASCII是MODBUS通信协议在串行通信线上的两种传输模式。
> MODBUS ASCII模式：以“:”号(3AH)表示信息开始，以回车换行符“CR-LF”(OD和OAH) 表示信息结束，使用 LRC (纵向冗余校验) 进行差错校验。当控制器以ASCII模式在MODBUS总线上进行通讯时，一个信息中的每8位字节是作为2个ASCII字符传输的，这种模式的主要优点是允许字符之间的时间间隔长达1秒，也不会出现错误。
> MODBUS RTU模式：信息开始至少需要有 3.5 个字符的静止时间，发送完最后一个字符号后，也有一个 3.5 个字符的静止时间，然后才能发送一个新的信息，使用 CRC (循环冗余校验) 进行差错校验。当控制器以RTU模式在MODBUS总线上进行通讯时，信息中的每8位字节分成2个4位16进制的字符，该模式的主要优点是在相同波特率下其传输的字符的密度高于ASCII模式，每个信息必须连续传输。

问题33：S7-300作MODBUS RTU通信时，需要选择哪些硬件和软件？
解答：S7-300系统作MODBUS RTU通讯时要选择支持MODBUS协议的CP341通信模块，CP341支持MODBUS RTU的主站和从站通信功能。不能选择CP340通信模块，因为CP340模块不能加载用户驱动程序，只支持ASCII和3964(R)协议的通信。另外，当CP341作MODBUS通信时，还需要选购硬件狗（Dongle）和安装MODBUS RTU驱动软件包。详细的软硬件配置如下：
> 硬件：CP341，Dongle（分为主站Dongle和从站Dongle）；
> 软件：PTP协议软件包PtP Param V5.1，MODBUS RTU主站或从站协议驱动包，这些软件可以下载，下载链接参见问题4。

问题34：什么时候需要下载MODBUS RTU装载协议？
解答：在下列几种情况下需要下载MODBUS RTU装载协议：
> 首次使用MODBUS RTU协议驱动时；
> ASCII（或3964、RK512）协议转换为MODBUS通信协议时；
> MODBUS 主从协议转换时；
说明：装载MODBUS RTU协议驱动时，CPU开关必须在STOP位置。协议驱动只需要下载一次，在修改通信参数时不需再次下载。

问题35：CP341/CP441-2的加载驱动程序存储在哪里？
解答：当使用 CP 341 时，将可加载驱动程序直接装载到 CP 341中，因此 S7-300 CPU 上的装载存储器不是必需的， 但是应注意，在没有编程设备的情况下将不能更换模块。使用 CP 441-2 时，将可加载驱动程序装载到 CPU 的装载存储器中，并在 CPU 启动时传送到 CP 的存储器中，因此，CPU 必须有足够的装载存储器空间。

问题36：如何给在S7-400H系统中的CP341装载MODBUS驱动程序？
解答：请参考如下链接内容：17854293

问题37：CP341-RS485作MODBUS主站时，可以连接多少个从站设备？
解答：当CP341-RS485作MODBUS主站时，可以直接创建一个多点连接的网络，在一个RS485网络中最多可以连接32个从站设备。CP341的MODBUS驱动程序将会使接收的二 线制线路在发送和接收之间切换。

问题38：怎么构建一个RS422/485的多点网络？

问题39：如何计算MODBUS地址？
解答：MODBUS主站请参见MODBUS Master手册 “1.3 Summary of the GOULD-MODBUS Protocol”部分的说明。MODBUS Master手册下载链接：
1220184
MODBUS从站请参见MODBUS Slave手册第8章“8 Function Codes”部分的说明，对应每一种功能码都有相应的地址计算说明。MODBUS Slave手册下载链接：
1218007

问题40： CP341/CP441-2作MODBUS通信时的功能码与地址对应关系？
解答：如下表所示：

表10 MODBUS功能码与地址对应关系

问题41：CP341/CP441作MODBUS主站通信的传输时间怎么计算？
解答：在作MODBUS通信时，整个处理周期包括以下几个部分：
> 主站上的处理时间（从在用户程序中初始化作业开始算起）
> 作业通过串口传送到伙伴所需的时间
> 在从站上进行处理使用的时间
> 在串口上传送确认所需的时间
必须将以上四个部分加在一起，才能计算出整个传输所需要的时间。应用CP341/CP441作主站时的典型传输时间可以参考MODBUS RTU主站手册。如果使用其他主站或从站（作为伙伴设备），则必须使用所使用的主站或从站的相应时间。

问题42：CP341的FB8(P_SND_RK)功能块DONE位什么时候为“1”？
解答：CP341的FB8(P_SND_RK)功能块的DONE位为“1”表示发送请求已经完成且没有错误，即当：
> 使用 ASCII 驱动程序时： 已向通讯伙伴发送了请求， 不确保所有数据均已被通讯伙伴接收到；
> 使用 3964(R) 程序时： 已向通讯伙伴发送数据并已返回肯定确认， 不确保数据也被传递到伙伴 CPU；
> 使用 RK 512 计算机链接时： 已向通讯伙伴发送请求，该操作已将请求转发给伙伴CPU 且没有错误；

问题43：MODBUS RTU 主站FC01、FC02功能的数据处理应注意什么？
解答：MODBUS RTU主站的FC01、FC02功能收到的第1个字节被存放到第1个字的高字节（低地址）中，收到的第2个字节被存放到低字节（高地址）里，数据接收后需进行高低字节交换。若读到的数据少于9位或只读到1个高字节，剩余的最后一个字的低字节用00H*。

问题44：CP341/CP441-2作MODBUS RTU从站，FC05，FC15多次对输出线圈进行强制操作会出现无法执行的情况，如何处理？
解答：每次 CPU 冷启动或暖启动之后，必须执行 MODBUS 通讯 FB 的初始化，如果初始化完成时发生错误，则不能进行 MODBUS 通讯。在出现上述问题时，可能是因为MODBUS的从站功能块FB80初始化没有完成或初始化不成功。对于CP341必须在OB100对FB80的“CP_START”管脚作初始化置位操作；对于CP441-2必须在OB100/101对FB180的“CP_START”管脚作初始化置位操作，“CP_START_FM”做复位操作。

问题45：CP341 作MODBUS从站，当跨S7地址区访问时会怎样？
解答：CP341作为MODBUS的从站时，如果在组态FC01、FC05、FC15功能码时，MODBUS映射的S7地址区域包含了M、Q、T、C等多个区域，那么在实际地址访问的时候，如果出现跨地址区的访问（即访问地址包含了两个区域时），主站会出现读取错误，内容为地址无效。

问题46：CP441-2 作MODBUS RTU 主站，采用B_SEND/B_RCV与CPU进行数据传送时需注意些什么？
解答：注意以下几方面内容：
> 通讯连接ID，在PtP连接属性中的定义，范围16#1000~16#1400；
> BSEND的R_ID号范围0～255，在读取数据时，BRCV的R_ID必须与BSEND一样；
> BSEN的SD_1的长度由功能码决定；

问题47：实现多个站轮询通信的原理和编程思路？
解答：在实际的应用中，可以将多个节点连接到一个RS422/485网络中，这时就需要通过程序控制的方式实现站点间的数据交换，这里称之为站点间的轮询通信。多站点轮询通信主要以站地址标识（站地址）为基础，系统主站发送带有站地址标识的数据来寻址不同的从站，同时不同的从站通过响应带有站地址标识的数据给主站，以完成整个通信过程。这就要求整个RS422/485网络中站点的地址不能相同，且必须
对于轮询通信，可以根据不同的网络规模、不同的通信对象及通信需求等，采用有针对性的轮询方法，在程序的实现上也不尽相同，这里仅给出两种主要的编程思路，供应用时参考。
> 思路一：以固定的时间间隔进行轮询，即以固定的时间发送指令给不同的从站并处理每个从站的响应。例如每1秒钟轮询一个从站，需要更改的只是发送的数据，在大多数情况下只需修改数据中的从站地址。对于接收到数据的处理，可以根据具体的用户要求进行。
> 思路二：根据发送和接收完成的标志来完成，即发送完成后启动接收，接收完成后再启动下一次发送。同样需要更改的只是发送的数据，在大多数情况下只需修改数据中的从站地址。对于接收到数据的处理，可以根据具体的用户要求进行

西门子S7-1500 PK S7-300/400，它的优势在哪里?

2012年，西门子推出了的SIMATIC S7-1500系列PLC，其优异的性能让初次使用的工程人员爱不释手。那么，相对于西门子传统的SIMATIC S7-300/400系列PLC，S7-1500系列PLC都有哪些优势呢？以下为我的一点经验之谈。

首先，它的外观设计更人性化，选用时更容易被工程现场人员所接受。S7-1500模块大小比S7-300稍大，机架类似于S7-300，前连接器安装时具有接线位置，并提供专门的电源元件和屏蔽支架及线卡，使接线更方便，可靠性更高；尤其让工程人员心动的是CPU上配置有LED显示屏，可方便显示CPU状态和故障信息等。

其次，从硬件方面来说，S7-1500PLC的处理速度更快，联网能力更强，诊断能力和安全性更高，不仅可节省成本，提高生产效率，而且安全可靠，维护简单方便，真正成为工厂客户和现场维护人员的控制器。例如，相对于S7-300/400，S7-1500 PLC采用新型的背板总线技术，采用高波特率和高传输协议，使其信号处理速度更快；S7-1500所有CPU集成1-3个PROFINET接口，可实现低成本快速组态现场级通信和公司网络通信，而S7-300/400PLC只有个别型号CPU才集成有PROFINET接口；S7-1500 PLC的模块集成有诊断功能，诊断级别为通道级，无需进行额外编程，当发生故障时，可快速准确地识别受影响的通道，减少停机时间，这是S7-300/400PLC所无法比拟的。

S7-1500PLC的组态和编程效率更高，信息采集和查看更方便，这也是工程设计人员的福音。由于S7-1500PLC是无缝集成到TIA博途软件中，无论是硬件组态、网络连接和上位组态，还是软件编程，其操作均简单快捷。

而S7-300/400PLC组态编程软件为经典STEP7，上位组态软件为WinCC，相对于TIA博途软件，某些操作显得繁琐（例如对于各个程序块需要每个单独存盘，当有语法错误时，则无法执行保存操作）。对于S7-1500，可通过Internet浏览器、内置CPU显示屏、TIA博途和HMI设备随时查看CPU状态、过程变量和故障信息等，而对于S7-300/400 PLC，则没有CPU显示屏，信息采集和查看也没有S7-1500PLC方便。

相对于S7-300/400PLC，S7-1500PLC支持的数据类型更广泛。S7-1500PLC的基本数据类型的长度最大到64位，而S7-300/400 PLC支持的基本数据类型长度最大为32位；S7-1500PLC支持Pointer、Any和Variant三种类型指针，S7-300/400PLC只支持前两种。这些特点，均使S7-1500PLC的编程更加灵活。

另外，S7-1500 PLC无需使用其它模块即可实现运动控制功能。通过PLCopen 技术，控制器可使用标准组件连接支持PROFIdrive 的各种驱动装置；此外，S7-1500 PLC还支持所有CPU 变量的TRACE 功能，提高了调试效率，优化了驱动和控制器的性能。

总之，S7-1500 PLC的功能不仅涵盖了绝大多数S7-300/400PLC，而且有过之而无不及，适用范围广泛，加之其具有上述的优点，使其在今后的发展中，必将广泛应用于各个工程领域之中。

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