SIMATIC S7-300 CP341点到点通讯、安装和参数分配

2018年7月8日14:17:44 发表评论 4,018 阅读
S7300CP341点到点通讯安装和参数分配

本手册的用途

本手册中的信息使您能够建立点对点连接并对其进行调试。

本手册的内容 

本手册介绍了 CP 341 通讯处理器的硬件和软件及其在 S7-300 可编程控制器中的集成情况。 它划分为说明章节和参考章节(附录)。

涵盖以下主题:

  • 与 CP341 进行点对点连接的基础知识
  • 调试 CP341
  • 安装 CP341
  • 通过 CP341 进行通讯
  • 故障排除
  • 应用实例
  • 属性和技术规范

本手册适用范围

本手册适用于:

产品 订货号 产品起始版本
CP 341-RS 232C 6ES7 341-1AH02-0AE0 01
CP 341-20mA TTY 6ES7 341-1BH02-0AE0 01
CP 341-RS 422/485 6ES7 341-1CH02-0AE0 01

说明

发布时,本手册中有关 CP 341 通讯处理器的描述是正确的。 我们保留在单独的产品信息中说明模块功能变更的权利。

约定

当信息应用于以下所有三个模块系列时,在本文档中使用缩写 CP 341: CP 341-RS232C、CP 341-20mA TTY 和 CP 341-RS 422/485。

本手册的导航功能

下述的手册导航功能支持快速访问具体信息:

  • 在手册开头有一个完整的目录。
  • 在正文中,每页左侧列中的信息总结了每章节的内容。
  • 在附录的后面有一个词汇表,其中定义了本手册中所用的重要技术术语。
  • 最后是完整的索引,可使您对与特定主题相关的信息进行快速访问。
电子手册

可在“SIMATIC S7 汇集”CD-ROM 中找到整套 SIMATIC S7 文档。

回收和处理

CP 341 是环保产品。 其特性包括:

  • 尽管其防火能力良好,但用于外壳的塑料中的防火剂不含卤素。
  • 激光标记(即无标签)
  • 符合 DIN54840 的塑料标识
  • 尺寸减小节省了材料;以 ASIC方式集成减少了零件数由于 CP 341 组件中的污染物较少,所以可以对其进行回收。

请联系一家经认证的废物处理公司,以便以环保方式回收和处置旧设备。

产品说明 11

1.1 CP 341 的可能应用 11

1.2 CP 341 的设计 14

1.3 与 CP 341 进行点对点连接所需的组件 16

1.3.1 需要的硬件组件 16

1.3.2 所需的软件组件 17

1.4 串行接口的属性 18

1.4.1 CP 341-RS 232C 的 RS 232C 接口 18

1.4.2 CP 341-20mA TTY 的 20mA-TTY 接口 20

1.4.3 CP 341-RS 422/485 的 X27 (RS 422/485) 接口 21

1.5 将通信处理器连接到通信伙伴的电缆 22

2 串行数据传输的基本原理 23

2.1 字符的串行传输 23

2.2 使用点对点连接的传输程序 27

2.3 传输完整性 30

2.4 使用 3964(R) 程序进行数据传输 33

2.4.1 使用 3964(R) 程序进行数据传输的原理 33

2.4.2 3964R 程序的控制字符 33

2.4.3 块校验和 34

2.4.4 使用 3964R 发送数据 35

2.4.5 使用 3964R 接收数据 39

2.4.6 处理错误数据 44

2.5 使用 RK 512 计算机连接的数据传输 47

2.5.1 使用 RK 512 发送数据 50

2.5.2 使用 RK 512 获取数据 53

2.5.3 半全双工操作 56

2.5.4 RK 512 CPU 请求 57

2.6 使用 ASCII 驱动程序的数据传输 60

2.6.1 使用 ASCII 驱动程序的数据传输的原理 60

2.6.2 使用 ASCII 驱动程序发送数据 60

2.6.3 使用 ASCII 驱动程序接收数据 62

2.6.4 RS 485 mode 68

2.6.5 RS 232C 操作 69

2.6.6 数据流控制/握手 72

2.7 使用打印机驱动程序的数据传输 73

2.8 组态数据 78

2.8.1 3964R 程序的组态数据 78

2.8.2 RK 512 计算机连接的组态数据 84

2.8.3 ASCII 驱动程序的组态数据 86

2.8.4 打印机驱动程序的参数分配数据 94

2.8.5 打印输出的转换和控制状态 100

3 调试 CP 341 109

4 安装 CP 341 111

4.1 CP 341 插槽 111

4.2 安装和拆除 CP 341 112

4.2.1 安装步骤 112

4.2.2 拆除步骤 113

4.2.3 安装准则 114

5 组态 CP 341 以及为其分配参数 115

5.1 参数分配选项 115

5.2 安装编程接口 115

5.3 组态 CP 341 116

5.4 为通信协议分配参数 117

5.5 标识数据 118

5.6 管理参数数据 121

5.7 驱动程序(传输协议)的后续装载 122

5.8 固件更新 123

5.8.1 固件更新的后续装载 123

5.8.2 查看固件版本 126

6 通过功能块进行通讯 127

6.1 功能块总览 128

6.2 使用功能块 130

6.3 配合使用功能块和 3964(R) 程序 131

6.3.1 S7 向通信伙伴发送数据 131

6.3.2 S7 从通信伙伴接收数据 135

6.4 配合使用功能块和 RK 512 计算机连接 139

6.4.1 通过 FB P_SND_RK 发送数据(主动请求) 141

6.4.2 通过 FB P_RCV_RK 接收数据(被动请求) 146

6.4.3 通过 FB P_RCV_RK 读取数据(被动请求) 151

6.4.4 通过 P_SND_RK FB 获取数据(主动请求) 156

6.5 配合使用 ASCII 驱动程序和系统功能块 162

6.5.1 功能块和 ASCII 驱动程序 162

6.5.2 CP 341 的接口状态,检查 162

6.5.3 CP 341 的接口输出,置位/复位 165

6.6 使用功能块将消息文本输出到打印机 167

6.7 有关程序处理的常规信息 172

6.8 功能块的技术规范 173

7 CP 341 的启动特性和工作模式转换 175

7.1 CP 341 的工作模式 175

7.2 CP 341 的启动特性 176

7.3 CPU 工作模式转换时 CP 341 的特性 177

8 使用 CP 341 进行诊断 179

8.1 CP 341 的诊断功能 179

8.1.1 通过 CP 341 的显示元件进行诊断 181

8.1.2 功能块的诊断消息 182

8.1.3 响应消息帧中的错误编号 199

8.1.4 通过 CP 341 的诊断缓冲区进行诊断 201

8.1.5 诊断中断 203

9 标准功能块的编程实例 205

9.1 常规信息 205

9.2 设备组态 207

9.3 设置 208

9.4 使用的块 209

9.5 安装,错误消息 210

9.6 激活、启动程序和循环程序 211

A 技术规范 213

A.1 CP 341 的技术数据 213

A.2 传输率 221

B 连接电缆 225

B.1 RS 232C Interface of the CP 341-RS 232C 225

B.2 CP 341-20mA-TTY 上的 20 mA TTY 接口 233

B.3 X27 (RS 422/485) Interface of the CP 341-RS 422/485 240

附件和订货号

CP 341 的可能应用

CP 341 通信处理器允许您通过一条点对点连接在自动化设备之间或计算机之间进行数据交换。

CP 341 的功能

CP 341 通信处理器具有以下功能:

  • 传输率最高 2kbaud,半双工
  • 在模块固件中集成了最重要的传输协议:

– 3964(R) 程序

  • RK512 计算机链接
  • ASCII驱动程序
  • 打印机驱动程序
  • 使用 CP341:点对点通信,参数分配 点对点通信,参数分配参数分配界面执行后续装载其它驱动程序(传输协议)。
  • 使用 CP341:点对点通信,参数分配 参数分配界面改变传输协议
  • 集成串行接口:

有三个模块系列可供选用,每个都具有适用于不同通信伙伴的不同接口类型(请参见下表)。

块系列

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

模块系列的功能

以下 CP 341 通信处理器系列可用:

 

表格 1- 1 CP 341 模块系列

 

模块 订货号 集成接口
CP 341-RS 232C 6ES7 341-1AH02-0AE0 RS 232C 接口
CP 341-20mA-TTY 6ES7 341-1BH02-0AE0 20mA-TTY 接口
CP 341-RS 422/485 6ES7 341-1CH02-0AE0 X27 (RS 422/485) 接口

 

 

 

根据 CP 341 的模块系列使用不同的驱动程序功能:

 

表格 1- 2 CP 341 模块系列的功能

 

 

功能 CP 341- RS 232C CP 341- 20mA-TTY CP 341-RS 422/485
      RS 422* RS 485*
ASCII 驱动程序: 可以 可以 可以 可以
控制 RS 232C 伴随信号 可以 不可以 不可以 不可以
使用 FB 控制/读取 RS 232C 伴随信号 可以 不可以 不可以 不可以
RTS/CTS 流控制 可以 不可以 不可以 不可以
XON/XOFF 流控制 可以 可以 可以 不可以
3964(R) 程序 可以 可以 可以 不可以
RK 512 计算机链接 可以 可以 可以 不可以
打印机驱动程序 可以 可以 可以 可以
* RS 422 和 RS 485 通过参数分配进行区分。

 

  • CP341 的可能应用

使用 CP 341

CP 341 通信处理器可以与各种 Siemens 模块和非 Siemens 产品点对点连接:

  • 通过 3964R 驱动程序或 RK512 的 SIMATIC S5,在 S5 端拥有相应的接口模块
  • 通过 3964R 驱动程序的 ES2 系列 Siemens PDA 端子
  • 通过 3964R 驱动程序的 MOBYI(ASM 420/421、SIM)、MOBY L (ASM 520) 和

ES 030K 数据采集端子

  • 通过 3964(R)程序的 PC(以下开发工具用于在 MS DOS PC 或 Windows PC 上编程: PRODAVE S5 DOS/Win 64R (6ES5 897-2VD01))
  • 通过 3964R 或 ASCII驱动程序的条形码阅读器
  • 通过 3964R 驱动程序、ASCII驱动程序或 RK 512 的非 Siemens PLC
  • 通过能够对 ASCII驱动程序进行适当协议自适应的具有简单协议结构的其它设备
  • 也具有 3964R驱动程序或 RK 512 的其它设备
  • 打印机(HPDeskjet、HP Laserjet、Postscript、Epson、IBM) CP 341 也可使用 ET 200M (IM153) I/O 设备在分布式组态中运行。在下列情况中就可以在 PROFINET IO 网络中操作 CP 341,
  • 将相应的 PROFINETIO 控制器集成在 SIMATIC STEP 7 CPU 中,
  • 使用了版本高于或等于 0的块 - FB7 (P_RCV_RK)/FB8 (P_SND_RK)。

说明

不能在外部通信 CP 342-5 (PROFIBUS DP) 和 CP 343-1 (PROFINET IO) 的下游使用

CP 341 模块 (6ES7 341-1xH0y-0AE0)。

  • CP341 的设计

CP 341 通信处理器附有集成的串行接口。

模块元件的位置

下图显示了模块元件在 CP 341 通信处理器前面板上的位置。

模块元件在 CP 341 通信处理器上的位置

......此处省略,由于篇幅太长,具体内容请查看PDF文档(最上方)

串行数据传输的基本原理

2.1 字符的串行传输

系统提供了多种在两个或更多通信伙伴之间进行数据交换的联网选项。 最简单形式的数据互换是通过两个通信伙伴之间的点对点连接进行的。

点对点连接

通过点对点连接,通信处理器形成了可编程控制器与通信伙伴之间的接口。 数据在与通信处理器的点对点连接中串行发送。

串行数据传输

在串行数据传输中,以固定顺序依次发送要发送的信息的每个字节的各个位。

单向/双向数据通信的驱动程序

CP 341 自身通过其串行接口处理与通信伙伴的数据传输。 为此,CP 341 配有三种不同的驱动程序。

单向数据通信:

  • 打印机驱动程序双向数据通信:
  • ASCII驱动程序
  • 3964R程序
  • RK512 计算机链接

CP 341 通过符合接口类型和所选驱动程序的串行接口处理数据传输。

单向数据通信 打印机输出

如果是打印机输出(打印机驱动程序),则将 n 个字节的用户数据输出到打印机。 接收不到任何字符。 此情况下的唯一例外是各个数据流控制字符(例如,XON/XOFF)。

双向数据通信 操作模式

通信处理器有两种进行双向数据通信的操作模式:

  • 半双工模式(3964R程序、ASCII 驱动程序、RK 512)

数据交替在两个方向上、在两个或更多通信伙伴之间进行交换。 半双工模式意味着在给定的任意时刻要么正在发送数据,要么正在接收数据。 而各个数据流控制字符(例如 XON/XOFF)可能是个例外,这些字符可以在接收操作过程中发送,也可以在发送操作过程中接收。

  • 全双工模式(ASCII驱动程序)

数据同时在两个方向上、在两个或更多通信伙伴之间进行交换。可同时进行发送和接收。 每个通信伙伴都必须能够同时处理发送和接收操作。

使用 RS 485(两线制)设置,X27 (RS 422/485) 接口模块只能在半双工模式下运行。

异步数据传输 

使用 CP 341 时,将发生异步串行数据传输。 仅在字符传输期间才保留所谓的时间段同步(用于固定字符串传输的固定时间段)。 在要发送的每个字符前附加一个同步脉冲或起始位。 起始位传输的长度确定时钟脉冲。 由停止位指示字符传输结束。

声明

除起始位和停止位外,还必须先在发送和接收伙伴之间做进一步声明,然后才能进行串行数据传输。 这些声明包括:

  • 传输速度(波特率)
  • 字符和确认延迟时间
  • 奇偶校验
  • 数据位个数
  • 停止位个数

“组态数据 (页 78)”和“使用点对点连接的传输程序 (页 27)”两部分中介绍了这些声明在各种传输程序中的作用及其参数化方式。

调试 CP 341 3

要调试通讯处理器,需要按给定顺序执行以下操作:

  1. 安装 CP341
  2. 组态 CP341
  3. 为 CP341 分配参数
  4. 保存参数数据
  5. 创建 CP341 用户程序
  6. 安装 CP 341 

安装 CP 341 包括将其集成到可编程控制器的安装导轨(机架)中。在本手册的“组态 CP 341 (页 116)”部分,可以找到详细的描述。

组态 CP 341

CP 341 的组态涉及其在组态表中的布局。 可以使用 STEP 7 软件组态 CP 341。在本手册的“组态 CP 341 (页 116)”部分,可以找到详细的描述。

CP 341 分配参数

CP 341 的参数分配涉及协议的特定参数的创建和用于打印输出的消息文本组态。 通过使用 CP 341:点对点通讯,参数分配参数分配界面来执行 CP 341 的参数分配。

在本手册的“为通信协议分配参数 (页 117)”部分,可以找到详细的描述。

保存参数数据

CP 341 的参数分配数据存储涉及保存参数,将参数装载到 CPU 以及将参数传送到通讯处理器。 使用 STEP 7 软件存储参数分配数据。

在本手册的“管理参数数据 (页 121)”部分,可以找到详细的描述。

调试 CP 341

CP 341 创建一个用户程序

CP 341 的编程涉及使用 STEP 7 用户程序到相关联的 CPU 的 CP 341 的编程接口。 使用 STEP 7 软件的语言编辑器对 CP 341 进行编程。

在“标准功能块的编程实例 (页 205)”部分中提供了详实的编程实例。 使用 STEP 7 编程

手册中包含 STEP 7 的详细编程描述。

安装 CP 341 4

4.1 CP 341 插槽

以下部分说明了在机架(安装导轨)中定位 CP 341 时必须遵守的规则。

CP 341 在机架(安装导轨)中的位置

在机架(安装导轨)中定位 CP 341 时应用以下规则:

  • CPU的右侧最多可插入 8 个通讯模块。
  • 说明可以插入的通讯模块数受分布式应用程序(仅单行组态)中的 CPU(例如第一行中的CPU312IFM)或 ET 200M (IM 153) 的扩展性的限制。

在拆除或插入 CP 341 之前,您必须将 CPU 切换到 STOP 模式,并关闭电源。 对于拆除或插入 CP 341 上的集成接口的电缆没有限制,但是您必须确保当您进行该操作时没有数据通过集成接口进行传送。 否则,将丢失数据。

更多信息

有关插槽的更多信息可在手册S7–300 可编程控制器,CPU 数据,安装》中找到。

4.1 安装和拆除 CP 341

安装和拆除 CP 341 时,必须遵守特定规则。

工具

要安装和拆除 CP 341,需要一把 4.5 mm 的圆柱形螺丝刀。

24 V DC 负载电源

CP 341 具有外部 24 VDC 负载电源。 24 VDC 负载电源必须满足下列要求:

仅安全、隔离的超低电压 (≤ 60 VDC) 可用作负载电流源。 可以按照以下要求执行可靠的电气隔离

  • VDE 0100 Part 410 / HD 60364.4.41:2007 / IEC60364–4–41:2005(作为具有安全电气隔离的功能超低电压)或VDE 0805/EN 60950/IEC950(作为安全超低电压 SELV)或 VDE 0106 Part 101。

安装步骤

 插入机架(安装导轨)

要在机架(安装导轨)中插入 CP 341,请执行以下步骤:

  1. 将 CPU切换至 STOP 模式。
  2. 关闭电源。
  3. CP341 附带扩展总线。将该总线插入到 CP 341 左侧模块的背板连接器上。
  4. 如果还要在 CP341 的右侧安装模块,则将下一个模块的扩展总线插入到 CP 341 右侧背板连接器上。
  5. 将 FM341 挂在安装导轨上并向下旋转。
  6. 拧紧 CP341。
  7. 将 24VDC 的负载电源连接至 CP 341。

组态 CP 341 以及为其分配参数

5.1 参数分配选项

组态选项

使用 STEP 7 或 CP 341: 点对点通讯,参数分配参数分配界面来组态及分配 CP 341 的模块系列。

表格 5- 1 CP 341 的组态选项

产品 订货号 可使用参数分配界面进行分 可使用 STEP 7
CP 341-RS 232C 6ES7 341-1AH02-0AE0 自版本 V5.1.7 起 自 V5.3 版本起
CP 341-20mA-TTY 6ES7 341-1BH02-0AE0
CP 341-RS 422/485 6ES7 341-1CH02-0AE0

5.2 安装编程接口

 安装

CP 341: 点对点通讯,参数分配参数分配接口与功能块和编程实例均位于 CD 上。 要安装参数分配接口,请执行以下操作:

  1. 将 CD放入编程设备或 PC 的 CD 驱动器中。
  2. MicrosoftWindows 操作系统中,双击“控制面板”中的“添加/删除程序”图标,打开安装软件的对话框。
  3. 在该对话框中,选择 CD驱动器,然后选择“Setup.exe”文件,开始进行安装。
  4. 按照屏幕上安装程序提供的说明进行操作。

组态 CP341

组态 CP341

安装了 CP 341 后,您必须告知可编程控制器已安装了 CP 341。 该过程称为“组态”。

要求

CP 341:点对点通讯,参数分配:参数分配界面安装在您的编程设备或 PC 的 STEP 7

软件中(参见“参数分配选项 (页 115)”部分)。

必须先通过 STEP 7 创建一个项目和站,才能在 STEP 7 软件的组态表中输入该通讯处理器。

组态

在下文中,“组态”指 CP 341 在 STEP 7 软件的组态表中的放置。 在组态表中输入

要求

CP 341 的机架号、插槽号和订货号。 然后,STEP 7 将自动给 CP 341 分配地址。现在,CPU 能够通过其地址在机架的插槽中找到 CP 341。

必须先通过 STEP 7 创建一个项目和站,才能在 STEP 7 软件的组态表中输入该

CP 341。

更多信息

组态硬件和通讯连接 STEP 7 手册中详细描述了如何组态 S7-300 模块。此外,STEP 7 在线帮助还为您提供了组态 S7-300 模块的全面支持。

通过功能块进行通讯

CPU、CP 341 和通讯伙伴之间的通讯通过 CP 341 的功能块和协议进行。

CPU CP 341 之间的通讯

功能块形成了 CPU 和 CP 341 之间的软件接口。必须从用户程序中循环调用这些功能块。

CP 341 和通讯伙伴之间的通讯

CP 341 上会进行传输协议转换。该协议用于调整 CP 341 的接口使之适合通讯伙伴的接口。

这使您可以将 S7 可编程控制器与可运用 SIMATIC S5 中可用的现代标准协议(ASCII 驱动程序、3964[R] 程序、RK 512 计算机链接或打印机驱动程序)的所有通讯伙伴相链接。

中断响应

不允许在过程 (OB 40) 或诊断 (OB 82) 中断中调用 CP 341 功能块。

只可以在同一个执行级别调用 CP 341 的 P_SND_RK 和 P_RCV_RK 功能块。

使用 CP 341 进行诊断 8

8.1 CP 341 的诊断功能

CP 341 的诊断功能使您可以快速定位发生的所有错误。 可以使用以下诊断选项:

  • 通过 CP341 的显示元件进行诊断
  • 通过功能块的 STATUS输出进行诊断
  • 通过 CP341 的诊断缓冲区进行诊断
  • 通过诊断报警进行诊断
显示元件 (LED)

指示灯将显示 CP 341 的工作模式或可能的错误状态,并使您能够对所有内部或外部错误以及接口特定错误有一个初步的了解(请参见“通过 CP 341 的显示元件进行诊断(页 181)”一章)。

“驱动程序(传输协议)的后续装载 (页 122)”部分提供了在装载固件更新程序时出现的其它 LED 指示灯的信息。

FB STATUS 输出

P_SND_RK 和 P_RCV_RK 功能块均有一个用于错误诊断的 STATUS 输出。 读取功能块的 STATUS 输出就可以了解有关通信期间发生的错误的信息。 可以在用户程序中解释STATUS 输出。

CP 341 还会将 STATUS 输出处的诊断事件输入其诊断缓冲区中。

响应消息帧中的错误编号

如果您正在使用 RK 512 计算机链路,并且通信伙伴端出现 SEND 或 FETCH 消息帧错误,则通信伙伴将发送一个响应消息帧,其中第 4 个字节为错误编号(参见“响应消息帧中的错误编号 (页 199)”部分)。

标准功能块的编程实例 9

9.1 常规信息

此处给出的且同时包含在 zXX21_01_PtP_Com_CP34x 项目中的编程实例描述了操作

CP 341 通信处理器所需使用的标准功能。

目的

该编程实例

  • 旨在显示最重要功能的实例
  • 使所连硬件的正确功能可以得到检查(因此简单而易于遵循)
  • 可以轻松地得到扩展以满足您的目的。

实例显示了如何使用标准功能模块 P_SND_RK 和 P_RCV_RK(分别用于发送和接收数据)来组态至通讯伙伴的 3964(R)/ASCII 连接或 RK 512 计算机链路。

该实例还显示了如何使用 V24_STAT 和 V24_SET 标准功能控制和监视 CP 341 的输入和输出。

该实例中有三个 SIMATIC 站,因为必须为 CP 341 分配不同的参数以进行数据传输:

  • CP341协议 3964: 连接 FB P_SND_RK 和 FB P_RCV_RK
  • CP341协议 RK512: 连接 FB P_SND_RK 和 FB P_RCV_RK
  • CP341V24: 使用 FC V24_STAT 和 FC V24_SET 读取和控制 RS 232C 二次信号请注意,“CP340 PTP 连接”(点对点)和“CP340 打印和 V24”站包含 CP 340 的实例。

CPU 启动时将为 CP 341 分配参数(系统服务)。

要求

该实例可以通过最少的硬件设备来执行。 还可以使用 STEP 7 功能监视/修改变量(例如修改传输的数据)。

编程实例 

本手册随附的安装 CD 中提供了 CP 341 的编程实例以及编程接口和功能块。

既能以已编译的形式使用也能作为 ASCII 源文件使用。 还包括该实例中使用的所有符号的列表。

设备组态 

应用

要试验该程序实例,可使用以下设备:

  • 一个 S7-300 自动化系统(机架、电源、CPU)
  • 一个带有通讯伙伴(例如另一个 CP)的 CP341 模块,或一个插入的“短路连接器”, 即将发送线路桥接到接收线路仅 ASCII 协议支持使用“短路连接器”。
  • 编程设备。

......此处省略,由于篇幅太长,具体内容请查看PDF文档(最上方)

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