西门子6ES7315-2AH14-0AB0详细说明
西门子6ES7315-2AH14-0AB0详细说明
通过 AS-Interface 进行过程通信
S7-300 所配备的通信处理器 (CP 342-2) 适用于通过 AS-Interface 总线连接现场设备（AS-Interface 从站）。
更多信息，请参见通信处理器。
通过 CP 或集成接口（点对点）进行数据通信
通过 CP 340/CP 341 通信处理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口，可经济有效地建立点到点连接。有三种物理传输介质支持不同的通信协议：
20 mA (TTY)（仅 CP 340/CP 341）
RS 232C/V.24（仅 CP 340/CP 341）
RS 422/RS 485
可以连接以下设备：
SIMATIC S7、SIMATIC S5 自动化系统和其他公司的系统
打印机
机器人控制
扫描器，条码阅读器，等
特殊功能块包括在通信功能手册的供货范围之内。
使用多点接口 (MPI) 进行数据通信
MPI（多点接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于简单的网络任务。
MPI 可以同时连接多个配有 STEP 7 的编程器/PC、HMI 系统（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。
全局数据：
“全局数据通信"服务可以在联网的 CPU 间周期性地进行数据交换。 一个 S7-300 CPU 可与多达 4 个数据包交换数据，每个数据包含有 22 字节数据，可同时有 16 个 CPU 参与数据交换（使用 STEP 7 V4.x）。
例如，可以允许一个 CPU 访问另一个 CPU 的输入/输出。只可通过 MPI 接口进行全局数据通信。内部通信总线(C-bus)：
CPU 的 MPI 直接连接到 S7-300 的 C 总线。因此，可以通过 MPI 从编程器直接找到与 C 总线连接的 FM/CP 模块的地址。功能强大的通信技术：
多达 32 个 MPI 节点。
使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每个 CPU 有多个通信接口。
使用编程器/PC、SIMATIC HMI 系统和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每个 CPU 有多个通信接口。
数据传输速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
灵活的组态选项：
可靠的组件用于建立 MPI 通信： PROFIBUS 和“分布式 I/O"系列的总线电缆、总线连接器和 RS 485 中继器。使用这些组件，可以根据需求实现设计的*化调整。例如，任意两个MPI节点之间*多可以开启10个中继器，以桥接更大的距离。
通过 CP 进行数据通信
SIMATIC S7-300 通过 CP 342 和 CP 343 通信处理器可以连接到 PROFIBUS 和工业以太网总线系统。
可以连接以下设备：
SIMATIC S7-300
SIMATIC S7-400
SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H
编程器
PC 机
SIMATIC HMI 人机界面系统
数控装置
机器人控制
工业PC
驱动控制器
其它厂商设备
S7-300F 能够以两种 I/O 设计的方式运行：
ET 200M 中的 I/O 设计：
故障安全数字量/模拟量输入和输出模块用于集中式或分布式应用（Cat.4/SIL3 只能与隔离模块一起使用）ET 200S PROFIsafe 中的 I/O 设计：
故障安全数字量输入和输出模块可用于分布式应用
S7-300
提供有大量功能，支持用户的S7-300编程、调试和维护等工作。
高速执行指令：
指令执行时间低可达0.01 μs，为中低端性能设备开创了全新的应用方案。浮点数运算：
可以高效率地使用浮点运算甚至复数运算功能。用户友好的参数赋值：
仅需一个带有统一操作界面的软件工具，就可以完成所有模块的参数化工作。这降低了入职门槛和培训费用。人机界面（HMI）：
S7-300的操作系统已经集成了用户友好的人机界面服务。这些功能不再需要成本高昂的编程工作：SIMATIC HMI系统向SIMATIC S7-300请求过程数据， S7-300在期望的更新时间完成这些数据的传输工作。SIMATIC S7-300的操作系统可以自主地完成传输过程。并且*使用相同的符号和数据库。诊断功能：
CPU 的智能诊断系统持续不断地检测系统的功能、记录故障信息和特定的系统事件（例如，时间错误、模块故障等）。采用环境缓冲区记录事件信息，并带有时间截，以利于今后的故障排除
SIMATIC S7-300的CPU 支持以下通信类型：
过程通讯：
对于通过总线（AS-接口、PROFIBUS DP 或者 PROFINET）实现循环寻址的I/O模块（互换过程图像）。从循环执行层调用过程通讯。数据通讯：
用于自动化系统间或多个自动化系统与HMI之间的数据交换。数据通信循环地进行，也可以基于事件驱动通过块由用户程序发起。
STEP 7的操作界面极为友好，显著地简化了用户的通信功能组态工作。
数据通讯
SIMATIC S7-300拥有不同的数据通信机制：
使用MPI，通过全局数据通信，实现联网CPU之间的数据包循环交换。
借助通信功能，与其它伙伴完成事件驱动型通信。网络连接通过MPI、PROFIBUS或PROFINET实现。
全局数据
借助“全局数据通信"服务，联网CPU彼此之间可以循环地交换数据（*多可达8 GD 数据包，每周期22个字节）。据此，可以实现，例如，某个CPU访问另一个CPU的数据、位存储单元和过程图像等信息。只能通过 MPI 进行全局数据交换。组态通过STEP 7的GD表完成。
通讯功能
使用系统已经集成的块，可以建立S7/C7伙伴之间的通信服务。
这些服务是：
通过 MPI 进行 S7 基本通讯。
通过 MPI、C 总线、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网的 S7 通讯。
S7-300 可以用于：用作服务器时，使用MPI、C总线和PROFIBUS
用作服务器或客户端时，使用集成式PROFINET接口
使用reloadable块，可以建立与S5伙伴和非西门子设备之间的通信服务。
这些服务是：
通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的 S5 兼容通讯。
通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的标准通讯（非西门子系统）。
与全局数据不同的是，对于通信功能，必须为其建立通信连接。
集成到 IT 领域中
借助自动化工程组态，使用S7-300，可以更加方便地接入现代化的信息技术世界。使用CP 343-1 Advanced，可以实现以下信息技术功能：
IP 路由；
借助IP访问列表，将IP V4报文以不低于Gigabit的速度转发至受控PROFINET接口。WEB 服务器；
使用标准浏览器，可以浏览大至30 MB可自由定义的HTML网页；通过FTP处理自己的文件系统中的数据标准诊断页；
无需额外工具，就可以在工厂内完成插装在安装机架上的所有模块的快速诊断工作。
直接从用户程序中发送认证电子邮件。电子邮件客户端设计有通知功能，可以在控制程序中直接通知用户。
通过 FTP 进行通讯；
大多数操作系统平台都可以使用的开放协议设计有30 MB RAM文件系统，可以用作动态数据的中间存储器
如何查看S7-300/400中一个子程序的大约执行时间？
使用S7-300/400 CPU时，如果工程师需要了解某个子程序的大约执行时间，可在该子程序前、后分别读取CPU系统时钟，然后使用时钟相减指令FC34进行编程计算，步骤如下：
1、设置PLC系统时钟，按图6所示的设置：
2、创建一个块符号名为“time"的数据块（DB1），并创建如下变量，如图7所示：
3、在需要测试的子程序的***个网络和zui后一个网络读取系统时钟，然后运用时钟相减指令FC34进行计算。
如下例程中测试了“FC1"子程序的执行时间，如图8所示：
4、通过变量监控表查看该子程序的大约执行时间，如图9所示：
图9子程序大约执行时间
1多功能测量表SENTRON PAC3200简介
SENTRON PAC3200电能监视设备可***提供系统特性，包括电压和电流zui大值、zui小值和平均值，功率值、频率、功率因数、对称性、逻辑计算、负载趋势、谐波和总谐波失真等。SENTRON PAC3200可检测 50 多个基本数值，具有 10个电能计数器，可用于全面负载检测。它们的测量准确度满足电能计数器标准所规定的较高要求。PAC3200带有MODBUS RTU-RS485接口、PROFIBUS-DP接口和MODBUS TCP 接口，可以很方便将PAC3200的数据上传到PLC中进行处理，也可以上传到HMI中进行数据分析、处理及归档。对于西门子系统可以轻松地将PAC3200集成到上位自动化系统中，例如，集成到西门子 SIMATIC PCS 7 powerrate 和SIMATIC WinCC powerrate 软件包中。
2 PAC3200通信接口对比
PAC3200可以通过MODBUS RTU RS485接口、MODBUS TCP 以太网接口以及现场总线PROFIBUS-DP接口与PLC和HMI通信。下面分别以连接S7-300 PLC为例，在通信性能、连接的个数、编程方面进行对比：
1） 通信性能：PROFIBUS-DP使用令牌方式由主站依次访问从站，是实时现场总线，通信响应快，通信的响应时间应考虑PAC3200数据的刷新时间（自身刷新时间可能较PROFIBUS-DP刷新时间慢）；如果选择以太网MODBUS TCP 通信，由于不是实时网络，通信性能次之，通信的响应时间也应考虑PAC3200数据的刷新时间（自身刷新时间可能较以太网刷新时间慢）；使用RS485 MODBUS RTU通信，由于基于串口，通信性能不能与以太网与PROFIBUS-DP相比较。
2） 连接个数：使用PROFIBUS-DP，基于主站的性能，zui多可以连接126个站点；以太网MODBUS TCP 通信，基于CP的连接个数，通常16个；使用RS485 MODBUS RTU，可以连接一个网段，典型值31个站点。
3） 编程：使用PROFIBUS-DP，不需要编写通信程序；使用以太网MODBUS TCP 通信，需要编写发送接收通信程序；使用RS485 MODBUS RTU通信，需要编写从站轮询程序，比较麻烦，如果没有购买MODBUS RTU的驱动，还需要编写通信程序。
4） 价格：PROFIBUS-DP与RS485 MODBUS RTU通信需要购买选件网卡，而PAC3200本身集成以太网接口，支持MODBUS TCP 通信。
下面将介绍PAC3200的MODBUS TCP 通信。
3 MODBUS TCP 通信报文
MODBUS TCP 使MODBUS RTU协议运行于以太网，MODBUS TCP使用TCP/IP和以太网在站点间传送MODBUS报文，MODBUS TCP结合了以太网物理网络和网络标准TCP/IP以及以MODBUS作为应用协议标准的数据表示方法。MODBUS TCP通信报文被封装于以太网TCP/IP数据包中。与传统的串口方式，MODBUS TCP插入一个标准的MODBUS报文到TCP报文中，不再带有数据校验和地址，如图1所示：
图1：MODBUS TCP报文
由于使用以太网TCP/IP数据链路层的校验机制而保证了数据的完整性，MODBUS TCP 报文中不再带有数据校验"CHECKSUM"，原有报文中的“ADDRESS"也被“UNIT ID"替代而加在MODBUS应用协议报文头中。
MODBUS TCP服务器使用502端口与客户端进行通信。
S7-300 与PAC3200 之间进行MODBUS TCP 通信时，MODBUS应为协议的报文头赋值如下：
byte 0： transaction identifier (高字节) – 为0
byte 1：transaction identifier(低字节) - 为0
byte 2：protocol identifier(高字节) = 0
byte 3：protocol identifier (低字节) = 0
byte 4：length field (高字节) = 0 (因为所有的报文小于256)
byte 5：length field (低字节) = 后面跟随的字节数
byte 6：unit identifier -原从站地址，这里为0
byte 7：MODBUS 功能码，通过功能码发送通信命令
byte 8 ～：后续的字节数与功能码相关
4 PAC3200支持的MODBUS TCP 功能码
在MODBUS TCP 的报文中，通过使用功能码请求通信伙伴的数据，如对内部寄存器的读写操作、读输入寄存器、写输出寄存器等
| 绕线转子的常见故障有并头套间短路、并头套与导线脱焊或脱落、引出线断裂或与轴及铁芯短路、导条层间绝缘损伤短路或对铁芯短路等。下面介绍各种故障的查找方法。 (1)并头套间短路 由于运行时机械力和电磁力的共同作用，使导线在薄弱的地方变形，或由于进入了导电的粉末（例如电**末）而在两相邻并头套间形成导电层，都可造成并头套间的短路。 若两相邻并头套靠近引出线端分属两相，则在电动机刚刚通电起动时，将因有较高的电位差而发生短路放电现象，从而将两者烧损。这一现象在拆出转子后是很容易看到。在不拆机的情况下，可用下述方法进行检查和初步确定。 ①测直流电阻法 用电桥或数字微欧表在转子引出线处测量转子绕组的3个线电阻。 a．若3个电阻值基本相等（三相不平度小于3%），则说明正常。 b．若3个电阻值相差在10%以内，并且是两个较小且基本相等，第3个正常（正常值从厂家提供的资料中查找），则说明有一相中的并头套间短路，即相当于匝间短路。 c．若有一个值比另两个小得多，则可能是两相相邻的并头套间短路。 ②试灯法 用一个白炽灯和转子引出线相接，与转子绕组呈串联关系，由220V交流电供电。分别和转子绕组三个引出端中的两个相接(即K与M、K与L、L与K)，共进行3次。观看每一次灯泡的亮度。 a．亮度相同，三相正常。 b．有两次较亮，说明有这两次中都接的那一相有短路现象。 c．其中一次比另两次亮很多，说明是两相邻相的并头套短路。 ③测量转子开路电压法 给定子加一个较低的交流电压。转子输出线开路，在集电环上测量每两相之间的开路电压。 a．若三相基本相等，则无故障。 b．若有一相较大，另两相较小，则是一相中有并头套短路故障。 c．若有一相电压很小，则说明并头套相间短路。 (2)并头套脱焊或脱落 因并头套焊接处理不当而未能焊实时，在电动机加载工作时则有可能因电阻大而过热，当达到焊锡的熔点时，就可将锡熔化并甩脱。此时，电动机转子将有一相断路，形成缺相运行。 电动机转子缺相运行时，定子三相电流将周期性地大幅度摆动，同时出现转速下降、出力不足、振动较大等现象。长时间运行时，*终将造成未断的两相转子绕组过热烧毁。 这种故障除从前面讲过的现象来判定外，还可用万用表电阻挡测量转子电阻或用示灯检查转子绕组通断的方法较容易地查出。因为转子三相在内部已接成了Y形，所以在测量引出线间电阻时，将有两次不通、一次通，通的一次所接两相是好的，当然，剩下的那相则是坏的了。 (3)导条层间短路 导条层间短路的现象和检查方法与并头套间短路基本相同。引出线所在槽内发生此故障时*为严重。 (4)绕组对地（铁芯或支架等）短路 转子绕组对地出现一点短路时，因没有电的回路，一般无反常现象。但当有两点及以上短路时，将在两点间形成电的回路而出现异常。严重时会将转子导条绝缘烧毁。同一相中有两点对地短路相当于匝间短路；两相各有一点对地短路相当于相间短路。所以其现象和查找方法和并头套间短路类似。 (5)引出线开路或对地短路 转子绕组引出线与导条相连处会因焊接不良在较大离心力的作用下断开；在穿入轴中心孔的入口处，往往因未固定好，运行时，在电磁力及离心力的共同作用下，磨破绝缘而对地（轴）短路。这些故障的现象和查找方法与前面讲述的相应内容相同。 |
