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西門子6ES7515-2AM02-0AB0

PROFIBUS-DP從站

CM 1242-5 作為符合 IEC 61158 的 DPV1 從站，可完全自主地處理數(shù)據(jù)通信，因此可減輕 CPU 的通信負擔。

分布式 I/O 的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域在 CP 和 CPU 之間被*地傳輸。

診斷

通過 STEP 7，可提供豐富的診斷選項，包括

• 通信處理的運行狀態(tài)
• 一般診斷功能
• 連接診斷
• 報文緩沖區(qū)

組態(tài) CP 1242-5 的完整功能需要 STEP 7 Basic V11 或更高版本。

CM 1542-5 是用于 PROFIBUS 總線系統(tǒng)的 SIMATIC S7-1500 的通信處理器。它解除了 CPU 的通信任務并提供附加接口。

S7-1500 使用通信模塊進行通信選擇：

• 按照 IEC 61158/EN 50170 充當 PROFIBUS-DP 主站
• 與編程單元及操作器接口系統(tǒng)進行通信
• 與其他 SIMATIC S7 系統(tǒng)進行通信。
• 與 SIMATIC S5 PLCs 進行通信

可運行的的 CM 數(shù)目取決于所使用的 CPU 的性能范圍和通信服務。

CM 1542-5 通訊處理器具有 SIMATIC S7-1500 設計的所有優(yōu)點：

• 緊湊型設計
  • 9-針 sub-D 插座，用于與 PROFIBUS DP 連接
  • 該模板通過背板總線提供電源
  • 診斷 LED，用于指示運行和通訊狀態(tài)
• 安裝簡單
  CM 1542-5 安裝在 S7-1500 DIN 導軌上，并經(jīng)過總線接頭連接到的S7-1500的其它模塊。S7-1500 系統(tǒng)應用的插槽規(guī)則。
• 方便用戶接線：
  Sub-D 插座易于接觸，操作方便。
• CM 1542-5 可無風扇運行。不需要備用電池。
• 不需編程器即可更換模板

CM 1542-5 支持以下通訊服務：

• PROFIBUS DP 主站類型 1
  • PROFIBUS DP 主站，符合 IEC 61158/61784
  • SYNC/FREEZE:可以從用戶程序，使用 DPSYNC_FR 系統(tǒng)函數(shù)對輸出和/或輸入進行同步。
• PROFIBUS DP 從站（不是 DP 主站時）
• 編程器/OP 通信
• S7 通信
• 通過 PROFIBUS 時間同步

用于 PROFIBUS-DP 的主站

CM 1542-5 作為 DP-V1 主站操作。它完全獨立地執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸，并且允許從站連接，例如 CM 1242-5 作為 DP 從站，分布式的 I/O 系統(tǒng) ET 200 DP 從站等等。因此 CM 1542-5 能把 S7-1500 工作站連接到 PROFIBUS-DP，或可以作為理想地擴展到 S7-1500 CPU (CPU 1516 及較大) 的綜合 DP 主站接口（以便建立進一步的PROFIBUS-DP 鏈）的代表。

CM 1542-5 是 DP-V1 主站；換言之，它還支持非循環(huán)標準服務，包括報警處理。CM 1542-5 還支持函數(shù) SYNC 和 FREEZE、恒定總線循環(huán)時間和數(shù)據(jù)記錄路由。

在正常運行過程中，它還可啟用或禁止 DP 從站。另外，它還允許對各個子過程進行分步調(diào)試。

通過診斷中繼器，可在運行期間對線路進行診斷，從而在較早階段檢測到線路故障。CM 1542-5 支持通過診斷中繼器的運行（包括在診斷中繼器上激活拓撲識別）。

從用戶的觀點來看，分布式 I/O 與集中式 I/O 的處理方式相同，這意味著 CM1542-5 與 S7-1500 CPU 的集成 DP 主站接口之間在組態(tài)和參數(shù)分配方面沒有差別。無論系統(tǒng)規(guī)模如何，CM 1542-5 的響應時間都很短。

編程器/OP 通信

編程器/OP通訊，連接到網(wǎng)絡的所有S7站都可以遠距編程。

• S7 路徑選擇借助于路由，可以跨網(wǎng)絡使用編程設備通訊。

S7 通信

S7 通信用于以下的耦合連接：

• SIMATIC S7自動化系統(tǒng)之間
• 聯(lián)結到編程設備上（編程器/OP 通訊）
• 至 PC，例如，通過 CP 5611 A2, CP 5621, CP 5711 和 SOFTNET-PB S7 或 CP 5613 A2、CP 5614 A2、CP 5623 和 CP 5624。
• 到操作員接口系統(tǒng)（OP）。

時間同步

時間同步用于設定整個工廠內(nèi)的時鐘。

CM 1542-5 能夠從 S7-1500 CPU 將時間傳送到 PROFIBUS。相反地，CM 也能夠向 S7-1500 CPU 提供 PROFIBUS 上的當前時間。

CM 1542-5 支持：

• 時間狀態(tài)值，白天時間轉換，同步狀態(tài)

數(shù)據(jù)記錄路由

CM 1542-5 擴展型支持數(shù)據(jù)記錄路由選擇功能。通過選擇這種選項，你可以 把 CP 作為數(shù)據(jù)記錄路由器用于發(fā)送路由記錄到現(xiàn)場設備（DP 從站）。來自未直接與 PROFIBUS 相連（因此不能直接訪問 DP 從站）的設備的數(shù)據(jù)記錄將通過 CM 轉發(fā)到 DP 從站。

診斷

TIA Portal V12 的 STEP 7 Professional 提供了大量診斷功能，包括：

• 通信處理的運行狀態(tài)
• 一般診斷與統(tǒng)計功能
• 連接診斷
• 總線統(tǒng)計
• 報警緩沖區(qū)
• 支持通過診斷中繼器的運行

組態(tài)

TIA Portal V12 的 STEP 7 Professional 可用于對 CM 1542-5 的全部功能進行組態(tài)。CM 的組態(tài)數(shù)據(jù)始終保存在 CPU 上，甚至在 PLC 出現(xiàn)故障時也將保留。因此，在更換模板時無需從編程器中重新裝載組態(tài)數(shù)據(jù)。在啟動時 CPU 會將組態(tài)數(shù)據(jù)傳送到通訊處理器中

串口引腳定義及協(xié)議說明

串口通訊，又經(jīng)常被稱為點對點通訊或者PtP通訊，是工業(yè)設備中的一種非常通用的通訊方式，常用于獲取相對遠程采集設備的數(shù)據(jù)。

串行通信，通常利用RS232C或者RS485電氣接口，實現(xiàn)ASCII碼或者Modbus通訊；其特點是通信線路簡單，成本較低，用于解決不同廠商產(chǎn)品之間節(jié)點少、數(shù)據(jù)量小、通訊速率低、實時性要求不高的場合，如過程儀表、變頻器、連接掃描儀、條碼閱讀器等帶有串行通訊接口的設備，CP卡加載通訊協(xié)議后，還可以和支持Modbus協(xié)議的現(xiàn)場儀表通訊。
 

為了實現(xiàn)設備相互通訊，通訊雙方的通訊接口和通訊協(xié)議要一致，基本的串行通訊的數(shù)據(jù)幀格式和波特率也要匹配。

西門子串行通訊支持的數(shù)據(jù)幀格式：

• 起始位：1位；
• 數(shù)據(jù)位：7/8位；
• 校驗位：1位奇/偶校驗位，或者沒有校驗位；
• 停止位：1/2位。

凡是符合這些格式的串行通信設備，理論上都可以相互通信。

支持的通訊接口

常用的串行數(shù)據(jù)接口有:RS232C 和 RS485/422。RS-232C、RS-422/485 標準只對接口的電氣特性做出規(guī)定，而不涉及接插件、電纜或協(xié)議，在此基礎上用戶可以建立自己的高層通信協(xié)議。

注意： 接口和協(xié)議是兩個概念。

RS232C接口

RS-232C 是低速率的單端串行通訊，RS-232C 采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。

1.RS232C 通訊接口特點

• RS-232采取不平衡傳輸方式，其收、發(fā)端的數(shù)據(jù)信號是相對于信號地，抗共模干擾能力差；
• 近距離通訊，大通信距離15m；
• 只能用于點對點（即一對收/發(fā)設備）通訊。

2. RS232C 接口定義

RS232C并未定義連接器的物理特性，不同類型的連接器引腳定義也各不相同，其中9針和25針的引腳定義對照，如圖 1 所示。

圖1 RS232C 串口管腳定義

為簡單且常用的是三線制接法，即Txd，Rxd和地線三根，如上圖中紅色（2，3）和紫色（5）三個針腳。

RS422/485 接口

RS-422/485 改進 RS-232 通信距離短、速率低的缺點。

1.RS422/485接口特點

• RS-422、RS-485與RS-232不一樣，數(shù)據(jù)信號采用差分傳輸方式，也稱作平衡傳輸；
• 平衡傳輸抗干擾能力更強，使傳輸距離更遠，通訊距離長1200米；
• 可以連接多個設備，RS422總線可支持10個節(jié)點（單機發(fā)送、多機接收的單向傳輸），RS485可支持32個節(jié)點（多點、雙向通訊能力）；
• 網(wǎng)絡拓撲一般采用終端匹配的總線型結構，不支持星型或樹形；
• 傳輸距離超過50米，需要在兩端加終端電阻330歐姆（*用LIYCY電纜）；

2.RS422/485接口定義

RS422/485 的端口有9針、15針，CP340/341/440/441的接口是15針，如圖 2 所示。

S7-1500 自動化系統(tǒng)具有模塊化的結構，可包含多 32 個模塊。它擁有豐富的模塊，這些模塊可進行各種組合。S7-1500 自動化系統(tǒng)支持單層配置，其中的所有模塊均安裝在一個 DIN 導軌上（請參見手冊以了解要求）。

系統(tǒng)包含下列組件：

• 控制器：
  CPU 具有不同性能等級，并具有集成 PROFINET 接口或 PROFINET 和 PROFIBUS 接口，用于連接分布式 I/O 或用于編程設備、操作裝置、其它 SIMATIC 控制器或第三方設備間的通信。
  SIMATIC S7-1500 適合使用多種型號的 CPU：
  • 標準 CPU（ODK 版本：能夠在控制器上執(zhí)行 C/C++ 代碼）
  • 緊湊型 CPU 不僅配備數(shù)字型和模擬型輸入輸出，還配備計數(shù)器輸入和高速輸出，將技術功能直接集成在 CPU 上。
  • 故障安全型 CPU（ODK 版本：能夠在控制器上執(zhí)行 C/C++ 代碼）適用于在同一臺計算機上執(zhí)行標準程序和安全相關的程序。
  • 配備諸如同步操作（利用位置同步規(guī)范進行同步）和凸輪系統(tǒng)等擴展運動控制功能的技術 CPU。
• 用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊。
• 工藝模塊用于高速計數(shù)、位置檢測或測量等功能。
• 通信模塊和通信處理器可通過通信接口將控制器進行擴展

根據(jù)具體要求，也可使用下列模塊：

• 在 CPU 向背板總線的輸出對于所有連接的模塊來說不夠充分的情況下，電源模塊 (PS) 通過背板總線為 S7-1500 模塊的內(nèi)部電路供電
• 
•  西門子6ES7515-2AM01-0AB0

• 串口通信硬件選型

  在SIMATIC S7系列產(chǎn)品中包括多種不同等級、不同功能、適合不同應用場合的串行通信模塊。

  CP340/341/440/441 模塊特性對照

  S7-300/400 PLC 主要的串行通信模塊及模塊特性，如圖 1 所示。

  

  圖1 S7-300/400 串行通信模塊列表

  注意:對于Modbus通訊協(xié)議方式，每個通訊模塊都需要配置一個Modbus主站或從站硬件狗（Dongle）。

  下圖列出了目前新產(chǎn)品的訂貨信息，僅供參考，訂貨時請以相關產(chǎn)品手冊或供貨商提供信息為準，如圖 2 所示。

  

  圖2 S7-300/400 串行通信模塊訂貨信息