工控系统及装备
6AV6647-0AK11-3AX0技术参数
发布时间:2017-03-10 11:05:18 编号:SC-16-3780269
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品牌 SIEMENS
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 6AV6647-0AK11-3AX0SIMATIC HMI KTP400 BASIC COLOR PN, BASIC PANEL, KEY AND TOUCH OPERATION, 4" WIDESCREEN-TFT-DISPLAY, 256 COLORS, PROFINET INTERFACE, ConFIGURATION FROM WINCC BASIC V11 SP2/ STEP 7 BASIC V11 SP2, ConTAINS OPEN SOURCE SW WHICH IS PROVIDED FREE OF CHARGE FOR DETAILS SEE CD

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基本面板可以连接到:

  • SIMATIC S7 控制器
  • 非西门子控制器(应用于 DP 设备)
    • Allen Bradley (DF1)
    • Modicon Modbus RTU
    • Mitsubishi FX
    • Omron Hostlink/Multilink
  • 非西门子控制器(PN 设备的非西门子驱动程序)
    • Allen Bradley 以太网/IP
    • Modicon Modbus TCP/IP
    • 三菱 MC TCP/IP
1. 概述
在现场应用中,很多仪表和设备仅支持Modbus RTU的通讯协议,第三方仪表可以做Modbus主站或从站,西门子的通讯模块CP341 / CP441-2 通过Dongle(硬件狗)可以扩展该协议,S7-200 集成的口可以支持自由口通讯,通过指令库也可以方便的实现Modbus RTU通讯。本文以S7-200作为Modbus 主站,CP341作为Modbus 从站,实现Modbus RTU通讯,阐述两者在通讯方面的设置和注意事项。

2. 软件环境
2.1 STEP7 V5.4 SP4
用于编写 S7-300/400程序,此软件需要从西门子购买,本文档中的300的程序是使用Step7 V5.4 SP4的软件编写。
2.2 CP PTP Param V5.1 SP11
串行通讯模板的驱动程序,安装此驱动后才能对PtP模板进行参数配置,并在Step7中集成通讯编程需要使用的功能块。此驱动随购买模板一起提供,也可以从以下的链接下载:
27013524
2.3 CP PTP Modbus Slave V3.1 SP7
CP341或CP441-2用于Modbus从站时,需要安装此驱动协议,但安装之前必须先安装PtP Driver,此驱动可以在购买Modbus Dongle时选择购买,也可以从以下的链接下载:
27774276
2.4 STEP7 Micro/WIN V4.0 SP6
用于S7-200编程的软件,本文档中的200的程序是使用Step7 Micro/win 的软件编写。此软件可以从西门子下载中心免费下载,也可以从以下的链接下载。
http://www.ad.siemens.com.cn/download 网站 自动化系统>>S7-200>>软件,文档编号S0002。
2.5 Toolbox_V32-STEP 7-Micro WIN 32 Instruction Library
S7-200实现Modbus RTU功能,可以使用Modbus的指令库,要使用西门子的标准指令库,必须先安装指令库的软件包 Instruction Library,安装后,可以在Step 7-Micro/WIN软件的库中找到Modbus相关的指令,该软件包可以从以下的链接下载。
http://www.ad.siemens.com.cn/download 网站 自动化系统>>S7-200>>软件,文档编号S0010。

3. 硬件列表和接线
3.1 硬件列表
S7-300从站 CPU315-2DP 6ES7 315-2AG10-0AB0
CP341 RS422/485 6ES7 341-1CH01-0AE0
Dongle 6ES7 870-1AB01-0YA0
PC 适配器(USB) 6ES7 972-0CB20-0xA0
S7-200主站 CPU 224XP 6ES7 214-2BD23-0xB0
表1 硬件设备
3.2 硬件接线
3.2.1 接口定义
S7-200的通讯口为RS485物理口(9针口),CP341是RS422/485的接口类型(15针口),两种设备的接口引脚的示意图如下所示,更详细的信息可以参考CP341及S7-200通信接口的手册。

图1 S7-200 CPU通信口引脚定义

图2 S7-300 CP341 RS422/485 通讯口引脚定义
3.2.2 接线示意图

图3 硬件结构和接线示意图

4. 组态设置和编程
4.1 S7-200做Modbus主站的设置
S7-200 CPU上的通信口在电气上是标准的RS-485半双工串行通信口,此串行字符通信的格式:1个起始位;7/8位数据位;1位奇/偶/无校验;1停止位。通信波特率可以设置为1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600或112500,符合这些格式的串行通讯设备可以和S7-200进行自由口通讯,Modbus RTU指令库就是使用自由口编程实现的。
4.1.1 Modbus RTU主站库
使用Modbus 主站指令库时需要注意的几点:
  • 需要S7-200的编程软件是 Micro/WIN V4.0 SP5及以上版本;
  • Modbus RTU 主站库对CPU的版本有要求,CPU 的版本必须为 2.00 或者 2.01(即订货号为 6ES721*-***23-0BA*);
  • Modbus主站可读/写的**数据量为120个字(指每一个 MBUS_MSG 指令);
  • Modbus 主站库支持Port0和Port1(从站库只支持Port0口),本例中用Port0;
  • 使用Modbus 库时必须对库存储区进行分配,见下图设置,而且分配的空间不能和程序中其它空间冲突,否则编译调用会报错。

图4 库存储区设置
  • Modbus主站库支持的功能码和地址对应关系:
     
    Modbus 地址 读 / 写 Modbus 从站须支持的功能
    00001~09999 功能1:读输出点
      数字量输出 功能5:写单个输出点
      功能15:写多个输出点
    10001~19999 功能2:读输入点
      数字量输入
    30001~39999 功能4:读输入寄存器
      输入寄存器
    40001~49999 功能3:读保持寄存器
      保持寄存器 功能6:写单个寄存器
      功能16:写多个寄存器
    表2需要从站支持的功能
4.1.2 S7-200 Modbus主站编程
编程时,使用SM0.0调用MBUS_CTRL完成主站的参数初始化,详细见下表,参数的说明也可以从子程序的局部变量表中找到。

图5 Modbus RTU 主站初始化
图中各参数含义如下
编号 符号/含义 说                   明
a EN / 使能 必须保证每一扫描周期都被使能(使用SM0.0)。
b Mode / 模式 为1时使能为Modbus协议;为0时恢复为PPI协议。
c Baud / 波特率 支持的通讯波特率为1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200。
d Parity / 校验 校验方式选择:0=无校验;1=奇校验,2=偶校验。
e Timeout / 超时 主站等待从站响应的时间,以毫秒为单位,典型的设置值为 1000毫秒,允许设置的范围为1-32767。这个值必须设置足够大以保证从站有时间响应。
f Done / 完成位 初始化完成,此位会自动置1。
g Error / 错误位 初始化错误代码。
表3
调用 Modbus RTU 主站读写子程序MBUS_MSG,发送一个Modbus 请求。

图6 调用Modbus RTU 主站读写子程序
图中各参数含义如下
编号 符号/含义 说                   明
a EN / 使能 同一时刻只能有一个读写功能使能。
b First / 读写请求位  每一个新的读写请求必须使用脉冲触发。
c Slave / 从站地址 可选择的范围1–247。
d RW / 读写操作位 0=读, 1=写。
e Addr / 读写从站的数据地址 选择读写的数据类型:
00001 至 0xxxx - 开关量输出
10001 至 1xxxx - 开关量输入
30001 至 3xxxx - 模拟量输入
40001 至 4xxxx - 保持寄存器。
f Count / 数据的个数 通讯的数据个数(位或字的个数)。
g DaptPtr / 数据指针 如果是读指令,读回的数据放到这个数据区中;
如果是写指令,要写出的数据放到这个数据区中。
h Done / 完成位 读写功能完成位。
i Error / 错误代码 只有在Done位为1时,错误代码才有效。
表4
从上图中可见,S7-200作为Modbus RTU主站,波特率9.6Kb/s,偶校验,连接从站的站地址是3,数据存储区为VB2000开始的区域。
4.2 CP341 做Modbus 从站的硬件组态
4.2.1 硬件组态

图7 S7-300侧硬件组态
4.2.2 设置Modbus参数

图8 消息桢字符结构
按照上述操作设置参数,从上图可以看出,本例中的传输波特率9.6Kb/s,1位起始位,8位数据位,偶校验位,1位停止位,从站站地址是3,主从通讯设备的字符帧格式和波特率等参数设置需要一致。

图9 RS422/485 接口组态
RS422/485接口只能一个有效,接口的选择只需要组态而不需要在硬件上短接。
4.2.3 Modbus驱动的下载
当配置好Modbus通信的参数后,保存前需要向CP341下载Modbus Slave的驱动,一旦下载完成后无需再次下载。
需要注意的是,在下载驱动时(可以在无Dongle情况下下载),需要将CPU停机,然后下载,操作过程如下所示。

图10 下载Dongle时,需要CPU停机

图11 从站驱动下载后结果
4.2.4 CP341做Modbus从站的编程
从Step7 软件下的EXAMPLE目录中,找到项目名“zXX21_05_PtP_Com_MODSL”的项目,打开,然后将Modbus通讯模块FB80传递到用户项目中,打开路径如下所示。

图12 Modbus Slave 例程打开路径
OB1中调用FB80编程如下:

图13 FB80程序块调用
CP卡初始化正常后,CP_START,CP_START_FM和CP_START_OK为1信号,否则CP_START_ERROR为1,同时可以从ERROR_NR察看错误信息,也可以在硬件组态中在线后的CP341的诊断缓冲区察看详细的错误信息,错误信息对照和处理方式可以参考
《S7-300以用于PtP CP Modbus 协议RTU格式S7的可装载驱动程序为从站》的手册。
FB80的各参数含义如下
LADDR 硬件组态中CP341的起始逻辑地址,本例中为256
START_TIMER 初始化超时定时器,本例中为T120
START_TIME 初始化定时器时间,本例中为5S
OB_MASK I/O访问错误屏蔽位,本例中为True(I/O访问错误已屏蔽)
CP_START FB初始化使能位,本例中为M0.0
CP_START_FM CP_START 初始化的上升沿位,本例中为M0.1
CP_NDR 从CP卡写操作位,本例中为m0.2
CP_START_OK 初始化完成且无错误,本例中为M0.3
CP_START_ERROR 初始化完成,但有错误,本例中为M0.4
ERROR_NR 错误号,本例中为MW2
ERROR_INFO 错误信息,本例中为MW4
表5

5. 通讯测试
Modbus RTU格式通信协议是以主从的方式进行数据传输的,在传输的过程中主站是主动方,即主站发送数据请求报文到从站,从站返回响应报文。Modbus 系统间的数据交换是通过功能码来控制的,以下对现场常用的功能码进行分类测试,关于功能码的详细信息请参考手册。
5.1 FC01/05/15功能码
CP341从站的通讯区域配置

图14 FC01/05/15 参数组态界面
FC01、FC05、FC15对应的数据区为位输出,数据的传递以位为单位,可以读写操作,用户地址区为0xxxx,Modbus地址在信息传递中从0开始。如上图,左边为信息传递地址(地址区不能冲突),右边对应的是S7-300的数据区。例如左边信息传递地址从0 ~ 7对应用户地址区为00001 ~ 00008,对应S7-300的M10.0 ~ M10.7,并且以此为例说明FC01功能码的通讯。
S7-200主站程序调用

图15 功能码FC01使用
S7-200主站,用功能码FC01读取从站8点数字量输出,接收的数据存放在VB2000开始的区域,测试截图结果如下。

图16 FC01功能码数据交换
5.2 FC02功能码
CP341从站的通讯区域配置

图17 FC02 参数组态界面
FC02对应的数据区为位输出,数据的传递以位为单位,只读操作,用户地址区为1xxxx,Modbus地址在信息传递中从0开始,如上图,左边为信息传递地址(地址区不能冲突),右边对应的是S7-300的数据区。例如左边信息传递地址从0 ~ 7对应用户地址区为10001 ~ 10008,对应S7-300的M20.0 ~ M20.7,并且以此为例说明FC02功能码的通讯。
S7-200主站程序调用

图18 功能码FC02使用
S7-200主站,用功能码FC02读取从站8点数字量输入,接收的数据存放在VB2000开始的区域,测试截图结果如下。

图19 FC02功能码数据交换
5.3 FC03/06/16 功能码
CP341从站的通讯区域配置

图20 FC03/06/16参数组态界面
FC03/06/16 对应的数据区为寄存器,数据的传递以字为单位,可以读写操作,用户地址区为4xxxx,Modbus地址在信息传递中从0开始。如上图,左边为信息传递地址,右边对应的是S7-300的数据区,左边传输地址不可改,右边只对应一个数据区。例如用户地址
区为40001 ~ 40004,对应S7-300数据区为DB1.DBW0 ~ DB1.DBW6,并且以此为例说明
FC03功能码的通讯。
S7-200主站程序调用

图21功能码FC03使用
S7-200主站,用功能码FC03读取从站4个字寄存器,接收的数据存放在VB2000开始的区域,测试截图结果如下。

图22 FC03功能码数据交换

5.4 FC04 功能码
CP341从站的通讯区域配置

图23 FC04参数组态界面
FC04对应的数据区为寄存器输入,数据的传递也以字为单位,只读操作,用户地址区3xxxx,Modbus地址在信息传送中从0开始。如上图,左边为信息传递地址,右边对应的是S7-300的数据区,左边传输地址不可改,右边只对应一个数据区。例如用户地址区为30001 ~ 30004,对应S7-300数据区为DB1.DBW0 ~ DB1.DBW6,并且以此为例说明FC04功能码的通讯。
S7-200主站程序调用

图24功能码FC04使用
S7-200主站,用功能码FC04读取从站4个字输入寄存器,接收的数据存放在VB2000开始的区域,测试截图结果如下。

图25 FC04功能码数据交换
5.5 Limits 栏

图26 Limits 参数组态界面
对于写功能码FC05、06、15、16,可以禁用或限制访问相关S7-300存储区,即使用这些功能码时,S7-300存储区需要在设定的**小和**的范围之间,如果访问的区域超出这个范围,则访问会被拒绝,同时输出报错误信息。

6. 总结
本文档以S7-200为主站和CP341为从站简单介绍了Modbus RTU通讯,关于通讯的组态设置,编程以及常用功能码的使用,其具体的使用可以作为西门子串行通讯模块与第三方的仪表、设备等进行串行通信的参考。

7. 相关参考资料
关于西门子串行通信应用的文档可以参考相关产品手册,或登录下载中心网站
http://www.ad.siemens.com.cn/download/ , 搜索下载如下文档:
A0006:串口通讯模块的信息与使用
A0081:CP340/341/440/441通讯及编程
A0336:CP341 Modbus RTU多站点轮询
A0440:CP340/341基于ASCII驱动协议的多站点轮询
A0384:S7-300 CP341作主S7-200作从的Modbus通信
关键词
CP341,Modbus RTU,功能码,S7-2001 WinAC RTX的概念
WinAC RTX 是可实现S7控制器 (S7-300/400) 功能的软PLC,即运行于带 RTX 实时扩展的Windows 上的一个应用软件。可以通过 Step 7 5.x 及TIA Portal 对其组态编程,代码与S7-300/400完全兼容,也可以通过 WinAC ODK 提供的接口,在Windows下使用C++等高级语言编程与 WinAC 通信。因此 WinAC RTX 同时具备了PLC 的实时性和PC 的开放性。

2 WinAC RTX的应用
WinAC RTX 通过PC上安装的PROFIBUS或工业以太网通信卡来扩展分布式I/O或与其他S7 设备 (S7-200/300/400 PLC 、HMI、PG 等) 进行通信。详见图 1 结构图。

图 1 结构图

3 WinAC RTX 2010 的安装
3.1 WinAC RTX 2010软件包
WinAC RTX 2010 软件包 (订货号为:6ES7671-0RC08-0YA0)包含如下组件:
• WinAC RTX 2010 DVD
– WinLC RTX V4.6 -- 软PLC (以下章节对 WinAC RTX 与 WinLC RTX 不做区分)
– Automation License Manager V5.0 SP1 -- 授权管理器 V5.0 SP1
– IntervalZero RTX V9.1 SP2 (corresponds to IntervalZero RTX 2009) -- IntervalZero 实时扩展
– WinAC Time Synchronization V4.2 -- WinAC 时间同步
– STEP 7 Hardware Update (HSP 211) for WinAC RTX 2010 on PC station, STEP 7 V5.5 or higher -- 硬件支持包
– STEP 7 Hardware Update (HSP 212, 135, 178) for WinAC RTX 2010 on S7 mEC, STEP 7 V5.5 or higher -- 硬件支持包
– SIMATIC NET CD 2008 (V7.1 SP2) and SIMATIC NET CD V8.0 including license for Softnet S7 Lean V8.0 2010 -- SIMATIC NET
– SIMATIC NET Manual Edition 06/2010 -- SIMATIC NET 手册
• 其他
– Certificate of License (COL) --**书
– USB-Stick with License Keys -- 装有授权文件的U盘
提示!
WinAC RTX 的运行不依赖于 SIMATIC NET 。当需要组态PC Station的通信接口或应用组件,如OPC Server时需要安装Simatic Net。

 
3.2 WinAC RTX 2010 安装的硬件需求
• 单核或双核处理器 900 MHz 或更高主频,** 1 GHz 或更高主频
• 至少 1 G 内存
如下硬件已经过测试并**使用:
• SIMATIC Microbox 427B, 427B PN
• SIMATIC IPC427C
• SIMATIC Panel PC 477B
• SIMATIC HMI IPC477C
• SIMATIC HMI IPC577C
• SIMATIC Box PC 627B
• SIMATIC IPC627C
• SIMATIC Panel PC 677B
• SIMATIC HMI IPC677C
• SIMATIC Box PC 827B, 827B PN
• SIMATIC IPC827C
• SIMATIC Rack PC 547B, 847B, 847B PN, 647B
• SIMATIC IPC547C, 647C, 847C
• SIMATIC Panel PC 577B
• SIMATIC S7-mEC, EC31
3.3 WinAC RTX 2010 安装的软件需求
WinAC RTX 2010支持下面所列出的操作系统:
• Microsoft Windows XP Professional, Service Pack 2
• Microsoft Windows XP Professional, Service Pack 3
• Microsoft Windows XP Embedded, Service Pack 2
• Microsoft Windows Embedded Standard 2009
• Microsoft Windows 7 Ultimate
• Microsoft Windows 7 Professional
• Microsoft Windows 7 Enterprise
注意!
WinAC RTX 只支持32位操作系统。

 
3.4 WinAC RTX 2010 安装前的检查
如果Windows 操作系统已安装如下软件,则先手动卸载,再重启计算机。
• SIMATIC Windows Logic Controller (Basis,Basis Demo或 RTX)
• IntervalZero RTX 或 Ardence RTX
• SIMATIC WinAC CPU 41x-2 PCI
• SIMATIC NET CD Edition 2008之前版本的软件
3.5 WinAC RTX 2010 的安装过程
以管理员身份登录到Windows,运行安装光盘上的 Setup.exe 文件启动安装过程。选择安装语言为英文,全选图 2 WinACRTX 安装的软件的内容,然后按照安装提示完成安装过程。安装过程中提示安装授权时可将 WinAC RTX 2010 套件所含U盘中的授权文件安装到硬盘。或先跳过,在完成安装后通过授权管理器安装授权。

图 2 WinACRTX 安装的软件
提示!
RTX 2009 Runtime:Windows 的实时扩展
Windows Logic Controller RTX V4.6: 软PLC
WinAC TimSync V4.2:WinAC 时间同步
Automation License Manager: 授权管理器
3.6 WinAC RTX 2010 安装后系统的变化
• 桌面上增加了 Station Configuration Editor 图标, 用来启动PC Station 配置界面。
• Windows 程序组中增加了Simatic  PC based control  WinLC RTX, 用来启动WinLC RTX 操作面板程序。
• Windows 设备管理器中增加了SIMATIC NET SIMATIC SoftBus,安装在同一 PC 上的 Step 7、WinCC Flexible RT、OPC Server 等可通过 SoftBus 与 WinLC RTX 通信。
• Windows 控制面板中增加了 Set PC/PG Interface。

4 WinLC RTX 的启停和操作
如果安装 WinAC RTX 2010 的PC 配置的是多核 CPU,则在 Windows 启动时会出现如下图 3 启动选择画面。

图 3 启动选择画面
选择“ Microsoft Windows XP Professional – RTX MP Dedicated ”,意味着 WinLC RTX 与 Windows 各自独享一个CPU内核;选择“ Microsoft Windows XP Professional – RTX MP Shared ”,意味着 WinLC RTX 与 Windows 共享双核CPU。不同模式下WinLC RTX 与 Windows 对 CPU 的占用情况,如图 4 共享与独占工作模式所示。

图 4 共享与独占工作模式
WinLC RTX 是WinAC的核心 — 软PLC。通过下列路径打开WinLC RTX 操作面板程序:Windows 开始 ®程序 ® Simatic ® PC based Control ® WinLC RTX ,详见图 5 操作界面。

图 5 操作界面
图 5 操作界面中区域1的ON指示灯在 Start Controller 后点亮,在 Shut Down Controller 后熄灭。BATF 指示灯暂无作用,一直处于熄灭状态。区域2中指示灯为WinLC RTX 运行状态和运行时的故障指示。区域3中的按钮RUN 和 STOP 作用与 S7-300/400 的模式选择开关作用一致,用鼠标单击来切换WinLC RTX 的运行模式。区域4中的按钮MRES 用来复位存储区,即清除Step 7 程序,复位内存区 (I、Q、M、T、C) ,加载默认系统配置,删除所有激活或打开的通信任务。
**次打开操作界面时,WinLC RTX 处于启动状态,STOP模式,即图 5区域1中的ON指示灯点亮、区域2中的STOP指示灯点亮。可以在图 5的CPU菜单下选择Shut Down Controller 用来关闭WinLC RTX ,作用相当于S7-300/400 的断电 (Power Off) 。而Start Controller 用来启动WinLC RTX ,作用相当于S7-300/400 的上电(Power On)。WinLC RTX 初次启动后处于STOP 模式,可通过图 5所示区域3的RUN 和 STOP 按钮切换WinLC RTX 的运行模式。如图 6 运行界面所示。

图 6 运行界面
提示!
打开或关闭WinLC RTX 的操作界面不会影响WinLC RTX 的运行或状态切换。只有通过操作界面上的菜单或按钮操作后才会有影响。
关于WinLC RTX 操作的详细信息请参考 WinAC RTX 2010 用户手册的第五章。

 
5 WinAC RTX 的内部架构
图 7 WinAC 内部架构所示的WinAC RTX 由两部分组成,一部分运行于RTX 实时子系统中,用来执行 Step 7 为 WinAC RTX 编制的控制程序,具有**高优先级;另一部分运行于 Windows ,作为 Windows 与 RTX 的通信接口,为 WinAC RTX 提供了很好的开放性,即安装在同一 PC 上的 Step7、 WinCC Flexible RT 、WinCC、OPC Server 等可通过 PC Internal (Soft Bus) 与 WinAC RTX 通信,而且用户可使用 WinAC ODK 在 Windows 下使用 Visual Studio 等开发环境开发与WinAC RTX 交互的应用程序。
PC 上并分配给 WinAC RTX 作为 SubModule 的 CP 卡可做为现场总线主站扩展远程 I/O 。未分配给 WinAC RTX 的 CP 卡可与 SIMATIC NET 软件一起做为 OPC Server 等应用程序与外部 SIMATIC 控制器通信的接口,但不能连接远程 I/O 。

图 7 WinAC 内部架构
关于RTX : RTX 是 Windows 的一个实时扩展,RTSS从概念上类似于其他Windows子系统(如Win32、DOS等),支持自己的运行环境和API。但是RTSS在一个方面有点重要区别:不使用Windows调度器,RTSS执行它自己的实时线程调度。更进一步,在一个单处理器环境中,所有的RTSS线程调度都发生在所有Windows调度之前,包括Windows管理的中断和延迟过程调用Deferred Procedure Calls (DPCs)。RTX 具有128 个优先级,每个优先级均高于 Windows 及 Windows 驱动程序,且具有微秒级的响应时间。RTX 提供了一个实时子系统,此子系统具有高速的、确定性的实时任务处理能力。执行控制程序的 WinAC RTX 运行于此实时子系统上,因此也同 S7-300/400 一样具有很高的确定性。

6 WinAC RTX 的配置
在安装 WinAC RTX 2010 后,打开 Station Configuration Editor 可以看到第2槽已添加了一个 WinLC RTX 组件,如图 8 PC Station 编辑界面所示。WinLC RTX 组件如同 OPC Server 组件一样可以插入PC Station 虚拟底板的任一插槽中(注意:Step 7 V 5.4 SP4 中只能插入2-18槽中),只需与 Step 7 V5.X或TIA Portal中的硬件配置一致即可。将WinLC RTX 组件插入PC Station 虚拟底板的插槽中, 相当于将 S7-400的 CPU 安装到无源底板的槽位中。

图 8 PC Station 编辑界面
双击WinLC RTX 组件图标,打开WinLC RTX 组件属性对话框,如图 9 WinLC 属性界面所示。

图 9 WinLC 属性界面
提示!
如果在图 8 PC Station 编辑界面中将 WinLC RTX 组件删除,则Windows 开始 程序Simatic PC based Control WinLC RTX 项也被删除,如要恢复此菜单项,需要在图 8 PC Station 编辑界面中添加WinLC RTX 组件。
注意!
为 WinAC RTX 分配 SubModule 前应先关闭 WinAC RTX,即在WinAC RTX 操作面板的 CPU 菜单项下选择 Shutdown Controller。

图 9 WinLC 属性界面下部列表为可分配为 WinAC RTX 的 SubModule 的通信卡列表,上部列表为已分配为 WinAC RTX 的 SubModule 的通信卡(**多四个)。选中下部可用的通信卡,按住鼠标左键将其拖动到上部的空槽中,将通信卡分配为 WinAC RTX 的 SubModule(作用类似于S7-300/400 CPU 的集成通信接口)。分配完成后点击OK。
可用作 WinAC RTX 的 SubModule 的通信卡:
• PROFIBUS 接口
– CP 5603
– CP 5613 V3 或 CP 5613 V6 或更高版本
– CP 5613 A2
– CP 5611 A2
– CP 5614 A2(主站)
– CP 5614 FO
– CP 5621
– CP 5623
– CP 5624(主站)
– SIEMENS PC 集成 CP 5611 PROFIBUS 接口: ASPC2 STEP E2 或 ASPC2 STEP R ASIC 芯片
• PROFINET 接口
– CP 1616, 硬件版本 8 或更高版本
– CP 1604, 硬件版本 7 或更高版本
– S7-mEC CP1616/ERTEC400_EC 集成接口
– SIMATIC PC 427B/477B 集成 CP 1616 接口
– SIMATIC PC 427C/477C 集成 CP 1616 接口
– SIMATIC PC 627B/677B 集成 CP 1616 接口
– SIMATIC PC 627C/677C 集成 CP 1616 接口
– SIMATIC Microbox PC 427B / Panel PC 477B 集成 Intel PRO/1000 PL 接口
– SIMATIC Box PC 627B / Panel PC 677B 集成 Intel PRO/1000 PL 接口
– SIMATIC Rack PC 847B 集成 Intel PRO/1000 PL 接口
– Intel PRO/1000 GT (PCI), Intel 82541PI 芯片组
– Intel PRO/1000 PL (集成), Intel 82573L 芯片组
– Intel PRO/1000 PT双口服务器适配器(PCI-Express)
– Intel 9301 CT (PCI-Express)
– SIMATIC IPC427C/SIMATIC HMI IPC477C集成Intel 9301 CT
– SIMATIC IPC627C/SIMATIC HMI IPC677C, Intel 82574L 芯片组
注意!
CP5611/21 通信卡**多可插入1块作为SubModule
CP5613通信卡**多可插入4块作为SubModule
CP1616/1604 或其它支持的以太网通信卡**多可插入1块作为SubModule
带Intel 以太网控制芯片的以太网通信卡需要分配一个独立的中断号 .
WinAC RTX SubModule 支持的通信协议如下:
• PROFIBUS
– PG/OP communication
– S7 communication
– S7 routing
– PROFIBUS-DP I/O
• PROFINET
– PG/OP communication
– S7 communication
– S7 routing
– Open User Communication (TSEND/TRCV)
– PROFINET IO
– PROFINET CBA
作为 SubModule 的 PROFIBUS 通信卡CP5611/21 和 CP5613 具有诊断界面,可通过在 WinAC RTX 属性对话框中选择要诊断的通信卡,点击 Diagnostic 按钮来打开诊断界面,如图 10 CP诊断界面。而作为 SubModule 的 PROFINET 通信卡没有诊断界面。

图 10 CP诊断界面
删除SubModule 的操作刚好相反,即先在WinAC RTX 操作面板的 CPU 菜单项下选择 Shutdown Controller 来关闭 WinAC RTX,然后在图 9 WinLC 属性界面中选中要删除的 SubModule ,按住鼠标左键将其拖动到下部的可用通信卡列表的空槽中,释放鼠标左键。重启计算机后通信卡才能在其它地方使用(比如配置为PC Station 的通信卡) 。
在 Station Configuration Editor 里配置好 WinLC RTX 后,可根据实际情况在PC Station 里的其它虚拟插槽上插入WinCC Flexible RT(需安装WinCC Flexible Runtime)、OPC Server、Application、IE General(需安装 SIMATIC NET) 等组件。在 PC Station 的虚拟插槽中插入各组件就如同在 S7-400 背板上安装 CPU、CP 等硬件模块。硬件安装完成后,需要在 Step 7 V5.X 或TIA Portal中进行硬件组态,然后将硬件配置下载到 WinAC RTX 中。
7 WinAC RTX在 Step 7 V5.X中的组态
在Step 7 V5.X 中组态WinAC RTX请参考文档:
WinAC RTX 2008 **入门 第7章节。
87669570
8 WinAC RTX 在TIA Portal中的组态
8.1 PC Station组态
序号 操作  图示
1.  打开”Station Configuration Editor“选中 2 号插槽,并点击”Add "按钮。
2. 在弹出页面中选择”WinLC RTX”,并点击”OK“按钮。
3. 在弹出的页面中点击”Properties“按钮。
4. 选中1号子插槽,并选择需要的 Profibus 通信板卡,点击”Add“按钮。
同样的操作,选择2号子插槽,选择需要的网卡,点击”Add“按钮。(本文档以1号子插槽插入CP5611,2 号子插槽插入 Intel 82574L 网卡为例;用户可根据实际需求选择并设置通信接口)。
5. 完成子插槽的通信接口设置,点击”OK“按钮。
6. 同样的操作,可根据实际需求,在 PC Station  的插槽中插入通信接口及应用程序。本文档以在1号槽中插入网卡,3号槽中插入”WinCC flexible RT“为例。
点击”OK“按钮,完成 PC Station 的组态。
8.2 WinAC RTX在TIA Portal中的组态
序号 操作 图示
1. 点击 ” Create new project“;
输入项目名称,设置项目文件存储路径;
点击”Create“,完成项目创建。
2. 添加新硬件,本文档以 IPC227D 为例。
3. 与 PC Station 的组态一致,在2号插槽中插入”WinAC RTX“。
4. 设置 IPC227D 本体上的以太网接口。
选中左侧以太网接口,设置其为SIMATIC WinAC 的通信接口。
5. 设置之后如图所示,设置其 IP 地址。
6. 选中 IPC227D 右侧以太网接口,将其设置为 SIMATIC PC STATION 的通信接口。
7. 设置完毕如图所示。在 WinAC communication modules 中选择CP5611 板卡,按住鼠标左键将其拖拽至 WinAC RTX的1号子模块插槽中。
8. 设置 Profibus 地址。
9. 在”SIMATIC HMI Application "中选择 ”WinCC RT Advanced“,按住鼠标左键,将其拖拽至 PC Station 的3号插槽。
10. 在 TIA Portal 中完成项目组态,此组态与 PC Station 的组态一致。
 关键词
WinAC, WinLC RTX 4.6,PC Station,TIA Portal,软PLC1 PROFINET 等时模式介绍
1.1 简介
标准的PROFINET IO分布式自动化结构中包含多数处理周期,参考图 1 标准的PROFINET IO分布式结构,且这些处理周期不同步:

图 1 标准的PROFINET IO分布式结构
这些处理周期包括:
  • 读取输入信号的 I/O 子模块的周期 (T1)
  • ET 200 背板总线的周期(T2、T6)
  • PROFINET IO周期(T3 和 T5)
  • CPU 上的程序执行周期 (T4)
  • I/O 子模块的信号输出周期 (T7)
输入信号在该过程中被检测并在用户程序中进行处理;相应的响应与输出组件互连。各个周期形成了一个顺序,而过程响应时间在非同步周期中可能会产生巨大波动。
周期 T2 到 T6 的长度主要取决于中断、诊断服务等非周期性元素以及用户程序的非周期性数据(数据记录)。不带等时属性的异步元素致使过程响应时间的不确定。
循环中断(例如 OB35)处于激活状态时,将始终以相同的时间间隔来执行用户程序。因此,用户程序和 I/O 数据采集只能在某些条件下进行同步。
PROFINET系统提供了一个可靠的基本时钟。“Isochronous mode”(等时模式)系统属性在 SIMATIC 系统中启用了恒定的周期时间,SIMATIC 系统在总线系统上进行了严格地确定。“Isochronous mode”(等时模式)系统属性将 SIMATIC 自动化解决方案与等距离 PROFINET IRT相结合。也就是说:
  • 读取输入数据时与 IRT 周期保持同步;同时读取所有的输入数据。
  • 处理 I/O 数据的用户程序通过同步周期中断 OB(即 OB61 到 OB64)与 IRT的周期TDC同步。
  • 数据输出与IRT周期保持同步;所有的输出数据同时生效。
  • 传输所有输入和输出数据时保持一致性。也就是说,过程映像的所有数据在逻辑上相关联,并且均基于相同的定时。
  •  
联系方式
公司:上海楚控自动化设备有限公司
状态:离线 发送信件
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职位:销售员
电话:86-021-60512610
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