西门子PLC模块6ES7212-1AE40-0XB0

西门子PLC模块6ES7212-1AE40-0XB0

S7-1200 Modbus RTU 通信概述

Modbus具有两种串行传输模式：分别为ASCII和RTU。Modbus是一种单主站的主从通信模式，Modbus网络上只能有一个主站存在，主站在Modbus网络上没有地址，每个从站必须有***的地址，从站的地址范围为0 - 247，其中0为广播地址，从站的实际地址范围为1 - 247。

Modbus RTU通信以主从的方式进行数据传输，在传输的过程中Modbus RTU主站是主动方，即主站发送数据请求报文到从站，Modbus RTU从站返回响应报文。

S7-1200以下模块支持 Modbus RTU通信：

注意： 
1. 使用通信模块CM 1241 RS232作为Modbus RTU主站时，只能与一个从站通讯。 
2. 使用通信模块CM 1241 RS485作为Modbus RTU主站时，则允许建立***与 32 个从站的通讯。 
3. 使用通信板CB 1241 RS485时，CPU 固件必须为 V2.0 或更高版本，且使用软件必须为STEP 7 Basic V11 或STEP 7 Professional V11 以上更高版本。

S7-1200 Modbus RTU 指令

随着 TIA PORATL 软件和 S7-1200 CPU 固件的不断更新，S7-1200 Modbus RTU 指令也出现了不同的版本。 用户需要根据使用的软件和硬件，正确选择使用符合要求的 S7-1200 Modbus RTU 指令来实现 Modbus RTU 通信。

软件，硬件要求和指令版本说明如下。

软件 STEP 7 V11 中的 S7-1200 Modbus RTU 指令

软件 STEP 7 V11版本开始，可以从“指令”→“通信处理器”→“MODBUS”下直接调用 “MB_COMM_LOAD”和“MB_MASTER”或“MB_SL***E”指令，如下图1所示：

图1 Modbus RTU指令

Modbus RTU指令有两个版本：分别为V1 和V2。版本V1***在 STEP 7 Basic V10.5 中提供；版本V2 在 STEP 7 Basic/Professional V11 中提供。

软件 STEP 7 V13 SP1 中的 S7-1200 Modbus RTU 指令

TIA V13 SP1版本软件中提供了2个版本的 Modbus RTU指令。如下图 2 所示：

• 早期版本的 Modbus RTU 指令（图2. 中 MODBUS (V2.2)）仅可通过 CM1241 通信模块或 CB1241 通信板进行 Modbus RTU 通信。
• 新版本的 Modbus RTU 指令（图2. 中 MODBUS(RTU) V3.0）扩展了 Modbus RTU 的功能，该指令除了支持 CM1241 通信模块、CB1241 通信板，还支持 PROFINET 或 PROFIBUS 分布式 I/O 机架上的 PTP 通信模块实现

西门子PLC模块6ES7212-1AE40-0XB0

优势

　　整合

　　SIMATIC HMI 基础面板的性能经过优化，旨在与这个新控制器以及强大的集成工程组态兼容，可确保实现简化开发、快速启动、监控和高等级的可用性。正是这些产品之间的相互协同及其创新性的功能，帮助您将小型自动化系统的效率提升到一个未有的水平 [3] 。

　　用于可扩展设计中紧凑自动化的模块化概念。

　　实现了通信简便，有效的技术任务解决方案，并*一系列的独立自动化系统的应用需求。

　　在工程组态中实现高效率.

　　使用*集成的新工程组态SIMATICSTEP 7 Basic，并借助 SIMATIC WinCC Basic 对 SIMATIC S7-1200 进行编程。SIMATIC STEP 7 Basic 的设计理念是直观、易学和易用。这种设计理念可以使您在工程组态中实现高效率。一些智能功能，例如直观编辑器、拖放功能和“IntelliSense”（智能感知）工具，能让您的工程进行的更加迅速。这款新软件的体系结构源于对未来创新的不断追求，西门子在软件开发领域已经有很多年的经验，因此 SIMATIC STEP 7 的设计是以未来为导向的 [4] 。

　　设计和功能

　　SIMATIC S7-1200 CPU [5]

　　SIMATIC S7-1200 系统有五种不同模块，分别为 CPU 1211C、CPU 1212C 、 CPU 1214C、CPU1215C和CPU1217C。其中的每一种模块都可以进行扩展，以*您的系统需要。可在任何 CPU 的前方加入一个信号板，轻松扩展数字或模拟量 I/O，同时不影响控制器的实际大小。可将信号模块连接至 CPU 的右侧，进一步扩展数字量或模拟量 I/O 容量。CPU 1212C 可连接 2 个信号模块，CPU 1214C 、CPU1215C和CPU1217C可连接 8 个信号模块。后，所有的 SIMATIC S7-1200 CPU 控制器的左侧均可连接多达 3 个通讯模块，便于实现端到端的串行通讯。

　　安装简单方便 [6]

　　所有的SIMATIC S7-1200 硬件都有内置的卡扣，可简单方便地安装在标准的 35 mm DIN 导轨上。这些内置的卡扣也可以卡入到已扩展的位置，当需要安装面板时，可提供安装孔。SIMATIC S7-1200 硬件可以安装在水平或竖直的位置，为您提供其它安装选项。这些集成的功能在安装过程中为用户提供了灵活性，并使 SIMATIC S7-1200 为各种应用提供了实用的解决方案。.

　　[6] 节省空间的设计

　　所有的SIMATIC S7-1200 硬件都经过专门设计，以节省控制面板的空间。例如，经过测量，CPU 1214C 的宽度仅为 110 mm，CPU 1212C 和 CPU 1211C 的宽度仅为 90 mm。结合通信模块和信号模块的较小占用空间，在安装过程中，该模块化的紧凑系统节省了宝贵的空间，为您提供了高效率和灵活性。

　　SIMATIC S7-1200

　　可扩展的紧凑自动化的模块化概念 [6]

　　它实现了简便的通信、有效的技术任务解决方案，并能*一系列的独立自动化需求。

　　亮点

　　可扩展性强、灵活度高的设计

　　信号模块： [7]

　　CPU 多可连接八个信号模块，以便支持其它数字量和模拟量 I/O。

　　信号板： [6]

　　可将一个信号板连接至所有的CPU，让您通过在控制器上添加数字量或模拟量 I/O 来自定义 CPU，同时不影响其实际大小。SIMATIC S7-1200 提供的模块化概念可让您设计控制器系统，以*您应用的需求。

　　内存

　　为用户程序和用户数据之间的浮动边界提供多达50 KB 的集成工作内存。同时提供多达 2 MB 的集成加载内存和 2 KB 的集成记忆内存。可选的 SIMATIC 存储卡可轻松转移程序供多个 CPU 使用。该存储卡也可用于存储其它文件或更新控制器系统固件[6] 。

　　集成的PROFINET 接口

　　集成的PROFINET 接口用于进行编程以及 HMI 和 PLC-to-PLC 通信。另外，该接口支持使用开放以太网协议的第三方设备。该接口具有自动纠错功能的 RJ45 连接器，并提供 10/100 兆比特/秒的数据传输速率。它支持多达 16 个以太网连接以及以下协议：TCP/IP native、ISO on TCP 和 S7 通信。

　　SIMATIC S7-1200 集成技术

　　SIMATIC S7-1200 具有用于进行计算和测量、闭环回路控制和运动控制的集成技术，是一个功能非常强大的系统，可以实现多种类型的自动化任务 [8] 。

　　用于速度、位置或占空比控制的高速输出 [9]

　　SIMATIC S7-1200 控制器集成了两个高速输出，可用作脉冲序列输出或调谐脉冲宽度的输出。当作为 PTO 进行组态时，以高达 100 千赫的速度 提供50% 的占空比脉冲序列，用于控制步进马达和伺服驱动器的开环回路速度和位置。使用其中两个高速计数器在内部提供对脉冲序列输出的反馈。当作为PWM 输出进行组态时，将提供带有可变占空比的固定周期数输出，用于控制马达的速度、阀门的位置或发热组件的占空比。

　　PLCopen 运动功能块

　　SIMATIC S7-1200 支持控制步进马达和伺服驱动器的开环回路速度和位置。使用轴技术对象和国际认可的 PLCopen 运动功能块，在工程组态 SIMATIC STEP 7 Basic 中可轻松组态该功能。除了“home”和“jog”功能，也支持移动、相对移动和速度移动。

　　驱动调试控制面板 [9]

　　工程组态SIMATIC STEP 7 Basic 中随附的驱动调试控制面板，简化了步进马达和伺服驱动器的启动和调试操作。

　　它提供了单个运动轴的自动控制和手动控制，以及在线诊断信息。

　　用于闭环回路控制的PID 功能 [9]

　　SIMATIC S7-1200 多可支持 16 个 PID 控制回路，用于简单的过程控制应用。借助 PID 控制器技术对象和工程组态SIMATIC STEP 7 Basic 中提供的支持编辑器，可轻松组态这些控制回路。另外，SIMATIC S7-1200 支持 PID 自动调整功能，可自动为节省时间、积分时间和微分时间计算调整值。

　　PID 调试控制面板 [9]

　　SIMATIC STEP 7 Basic 中随附的 PID 调试控制面板，简化了回路调整过程。它为单个控制回路提供了自动调整和手动控制功能，同时为调整过程提供了图形化的趋势视图。

　　SIMATIC S7-1200硬件创新…

　　集成Profinet / Ethernet 端口 – [10]

　　不需要专用编程电缆和以太网扩展模块，减少了安装空间和成本。

　　信号板的概念– [9]

　　信号板可以增加额外的I / O点，而不必要改变CPU的体积；例如仅仅需要一路热电阻传感器信号的输入，通过信号板就可以完成。

　　CPU本体集成数字量I/O，模拟量I/O和运动控制I/O – [9]

　　不需要额外的硬件扩展，减少了PLC安装空间和成本。

　　SIMATIC S7-1200软件创新…

　　Step7 Basic是针对逻辑控制，HMI和网络通信功能进行开发的通用型编辑器 – [11]

　　所有向导，工具条和菜单具有相似的可视化效果，易于学习与维护可节约使用者大量时间。

　　自动检测和上载的概念–

　　在设计阶段，硬件组态简单快速，所有文档存储于CPU中，包括符号，注释，描述，易于维护。

　　无需其它软件工具–

　　具有PID控制环节自整定功能，应用PLCopen 架构的运动控制功能，这些功能都嵌入到工程软件包括用户程序中。

　　SIMATIC S7-1200新特性…

　　[9] 安全集成 –

　　未经授权不能修改代码或过程量，提高操作的安全性。

　　[9] 作为通信模块与主站链接 –

　　集成的通讯接口能够快速、简单的与设备建立链接，比如SIRIUS软启动器和RFID识别器。

　　[9] 专有技术保护 –

　　通过密码保护，未经授权的第三方无法打开你的程序和算法。

　　[9] 智能IO设备 –

　　通过简单的组态，利用对I/O映射区的读写操作，使S7-1200 控制器搭建成（实现）主从结构的分布式I/O应用。

　　[9] 集成跟踪功能 –

　　为了高效调试、快速的解决现场遇到的问题，S7-1200 新发布的V4.0版本集成了功能强大的信号示踪与分析工具，可以分析CPU所有的变量，标签，模拟量和数字量信号。

　　[9] 配方功能 –

　　直接存储在CPU的内部存储器或扩展存储器中。

　　[9] DB块的在线–

　　CPU在RUN 模式下，可以下载已修改的数据块。

　　[9] RFID和条码识别 –

　　通过扩展RF120C模块能够让S7-1200集成有 [12] RFID和条码识别功能。

　　集成WEB服务器

　　以访问系统和过程信息，以及识别数据

　　具有系统诊断功能

　　通信参数诊断和分析

　　可以通过符号表和自定义符号方式，访问过程数据

　　用户可自定义Web页面

　　固件升级

　　[9] 数据日志

　　可以从Web 服务器的“文件浏览器”页面打开、编辑、保存、重命名或删除数据日志文件。数据日志文件按照标准 CSV 格式存储。

　　可以记录用户自定义符号。

　　通讯

　　PROFINET I/O作为所有控制器的接口标准，用于现场通信；同时也支持TCP/IP标准通信方式 [13] 。

　　通过PN网络，可以进行固件升级。

　　智能IO设备（I-Device ）。

　　标准的Web服务器功能，用户可自定义Web网页，可以获取控制和诊断信息。

　　针对控制器和通讯模块的编程非常简单。

　　新模块S7-1217C和已有模块S7-1215C都具有第二个PROFINET接口，可以同时连接HMI，I/O，驱动和编程计算机