贵州西门子一级代理商

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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，包括电压和电流较大值、较小值和平均值，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，较多可以连接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2 通信界面

2）：使用F4（Edit）键对选中的条目进行编辑，在通信界面中设定MODBUS TCP 通信的IP地
址、子网掩码及网关，在“PROTOCOL”中选择“TCP”后退出，PAC3200侧设置完成。

7 PLC侧设置
在PLC侧作的设置是为了与PAC3200建立TCP连接，以S7-300为例，步骤如下：
1）：在SIMATIC Manager中创建一个S7-300的项目，本例中项目名为MODBUS_TCP。
2）：插入一个S7-300站，从硬件目录中插入CP343-1，本例为CP343-1IT，如图3所示：

图3 插入以太网模块

3）：双击CP343-1的PN IO 槽，配置IP地址、子网掩码，CP343-1的IP地址必须与
PAC3200在一个网段中，否则需要配置路由器地址，如图4所示：

图4 设置CP地址参数

4）：在硬件界面中点击“Options”->“configure network”进入网络连接界面，如图5所示：

图5 网络配置界面

5）：点击CPU，出现网络连接表，双击表中任一空格，选择通信连接类型，由于CP343-1与
PAC3200使用以太网TCP/IP的通信方式，所以连接类型选择为“TCP CONNECTION”，如
图6所示：
ACT ：沿触发信号。
ID ：参考本地CPU连接表中的块参数（图7）。
LADDR ：参考本地CPU连接表中的块参数（图7）。
SEND : 发送区，较大通信数据为8K字节。
LEN : 实际发送数据长度。
DONE ：每次发送成功，产生一个上升沿。
ERROR ：错误位。
STATUS：通信状态字。

通信函数FC6的参数含义：
ID ：参考本地CPU连接表中的块参数。
LADDR ：参考本地CPU连接表中的块参数。
RECV : 接收区。接收区应大于等于发送区。
NDR : 每次接收到新数据，产生一个上升沿。
ERROR ：错误位。
STATUS：通信状态字。
LEN : 实际接收数据长度。

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西门子PLC分布式I/O ET200M

　　在使用西门子PLC S7-300或S7-400的场合，用户经常会配置分布式I/O ET200M来进行扩展，它的特点如下：

　　1. 模块化 IO 系统，防护等级为 IP20，特别适用于高密度且复杂的自动化任务；

　　2. 同时支持 Profibus 和 Profinet 现场总线；

　　3. 可以多扩展 8 或 12 个 信号模块；

　　4. IM153-2 接口模块能够在 S7-400H 及软冗余系统中应用；

　　5. 通过配置有源背板总线模块，ET 200M 可以支持带电热插拔功能；

　　6. 可以将故障安全型模块与标准模块配置在同一站点内；

　　7. 能够使用适用于危险区域内的信号模块。

　　其中IM153-1的特点概述：

　　1. 将 ET 200M 作为从站连接到 PROFIBUS DP（通过铜接头）

　　2. IM153-2 Profibus DP 接口模块可以用于与 S7-400H，软冗余系统通讯；

　　3. 有时间戳功能和时钟同步；

　　4. 大可以扩展 8 或 12 个 S7-300 的模块。

　　5. 防护等级：IP20

 西门子PLC分布式I/O ET200M故障诊断
　　在控制系统中，如果遇到西门子PLC与远程分布式I/O模块通讯故障时，可以按照如下方法进行检查：
　　1. 检查DP通讯电缆和DP接头是否有问题，DP接头是否正确连接。如果系统中有多个ET200M，需要将个和后一个DP接头的终端电阻拨到ON，其他的DP接头的终端电阻拨到OFF；
　　2. 检查ET200M的电源是否正常，主控制PLC和ET200M之间需要接口模块IM153来进行通讯连接；这是需要确认IM153模块的24V供电是否正常，是否有电压不足的情况出现；
　　3. 每一个远程分布式I/O ET200M都有一个固定的通讯地址，这个地址在硬件IM153上是拨码开关的形式，而在软件组态中，需要注意软件中的地址设定要和拨码开关的地址一致，另外系统中的所有地址不能出现重复的情况；
　　4. 由于通讯的长度和通讯的波特率有对应关系，在通讯距离较长的情况下，通讯波特率不能过高。这时候用户可以适当降低系统的通讯速率，以提高通讯过程的稳定性；
　　5. 主控PLC可分布式I/O模块ET200M之间的通讯电缆附近是否有干扰源，如：变频器，大功率电机等。这些干扰源会对通讯过程造成影响，用户在进行电缆布线时，需要考虑干扰的情况。