L'accesso all'informazione deve essere effettuato tramite un computer o un computer di tipo "SIMATIC".

Siemens 6ES7341-1CH02-0AE0∙ SIMATIC S7-300 CP 341 ¢ RS422/485 Serial Communications Processor, 0,3 ¢ 115,2 kbit/s, ASCII / 3964 ((R) / RK512 / Modbus RTU, 15-Pin Sub-D, include Config CD

Visualizzazione

IlSiemens 6ES7341-1CH02-0AE0è il CP 341 con interfaccia RS422/485 il modulo di comunicazione seriale che aggiunge una porta seriale industriale dedicata al PLC SIMATIC S7-300.

Il CP 341 era la soluzione standard per i requisiti di comunicazione seriale S7-300 che l'interfaccia MPI/PROFIBUS della CPU non poteva affrontare: connessione a un terminale di pesatura che parla Modbus RTU,lo scambio di dati con uno scanner di codici a barre su RS485, il controllo di una stampante seriale per la registrazione della produzione o la comunicazione con un amplificatore di unità legacy che precede i protocolli di bus di campo.

La necessità pratica affrontata dal CP 341 è che la maggior parte degli ambienti industriali contenga un mix di tecnologie di comunicazione.I moderni dispositivi PROFIBUS DP e PROFINET si collegano in modo pulito alle interfacce native del S7-300.

Tuttavia, non tutto in fabbrica è moderno e, anche nelle nuove installazioni, molti dispositivi di campo (lettori di codici a barre, bilanci, stampanti di etichette, sistemi di pesatura, regolatori di temperatura, ecc.)(comparatori di energia) comunicano tramite RS485 Modbus RTU o semplice ASCII seriale, non PROFIBUS o Ethernet.

Per ognuno di questi dispositivi che deve scambiare dati con l'S7-300,il CP 341 fornisce l'interfaccia elettrica e la gestione del protocollo offloading di elaborazione della comunicazione seriale dalla CPU in modo che lo scambio di dati seriali non occupa il tempo di scansione della CPU.

L'interfaccia fisica RS422/RS485 (X.27) supporta sia il funzionamento full-duplex (RS422, a quattro fili: coppie separate di trasmissione e ricezione) che il half-duplex (RS485, a due fili: coppia condivisa di trasmissione/ricezione).

RS422 full-duplex è utilizzato per le connessioni punto-punto in cui sono necessari i vantaggi della lunghezza massima del cavo e dell'immunità al rumore della trasmissione differenziale a quattro fili,e in cui sono applicabili i protocolli 3964(R) e RK512.

RS485 half-duplex supports multi-drop bus configurations — connecting the S7-300 CP 341 as one node among multiple devices sharing the same two-wire bus — which is the topology required for Modbus RTU networks and multi-device ASCII configurations.

Specificità principali

Suite di protocolli ¥ Quattro modalità di comunicazione

Codici ASCIIè il protocollo più semplice il CP 341 trasmette e riceve stringhe di caratteri ASCII con caratteri di inizio/arresto configurabili, lunghezza dei dati e parità.

La modalità ASCII è appropriata per dispositivi che comunicano con testo leggibile dall'uomo: lettori di codici a barre che producono stringhe di codice scansionate, terminali di pesatura che trasmettono letture in formato ASCII,macchine per la stampa in serie, e qualsiasi dispositivo che utilizza un semplice protocollo basato su testo.

ASCII funziona sia con le connessioni RS422 che RS485 e nell'intero intervallo di velocità di 0,3115,2 kbit/s.

3964 ((R)(solo su RS422) è un protocollo punto-punto progettato per la comunicazione PLC-PLC e PLC-periferico.

Aggiunge il trasferimento di blocchi con intestazione, riconoscimento della fine del testo e rilevamento degli errori a un collegamento seriale, fornendo uno scambio di dati affidabile e strutturato tra due endpoint.3964(R) è il protocollo utilizzato dalla storica connessione punto a punto SIMATIC S5 e rimane rilevante per la comunicazione con le apparecchiature Siemens legacy.

RK 512(solo su RS422) è un protocollo di richiesta-risposta che supporta la lettura e la scrittura di aree dati in un dispositivo SIMATIC S5 remoto o compatibile.

Funziona come uno strato sopra 3964 ((R) e fornisce accesso mappato in memoria il programma CPU S7-300 legge o scrive ad indirizzi dati specifici nel dispositivo remoto utilizzando richieste di servizio RK 512.

Questo protocollo collega il collegamento seriale del CP 341 al vecchio modello di scambio dati S5.

Modbus RTUnon è un driver integrato nel firmware del CP 341 richiede il caricamento su CP 341 di un driver Modbus master (6ES7870-1AA01-0YA0) o Modbus slave (6ES7870-1AB01-0YA0) separato.

Una volta caricato, il driver Modbus gestisce l'inquadratura, la tempistica e l'implementazione del codice di funzione Modbus RTU,mentre il programma CPU S7-300 scambia dati attraverso l'interfaccia di memoria condivisa CP 341 utilizzando blocchi di funzione STEP 7.

Modbus RTU su RS485 è il protocollo dominante per contatori di energia, VFD di molti produttori, regolatori di temperatura,e strumentazione industriale il driver Modbus trasforma il CP 341 in un master o un slave Modbus capace senza richiedere alcun hardware aggiuntivo.

Integrazione con il programma S7-300 P_SEND e P_RCV

Dal punto di vista del programma CPU S7-300, il CP 341 è accessibile tramite due blocchi di funzioni standard dalla libreria di comunicazione punto-a-punto SIMATIC:P_SEND(invia un buffer dati sulla porta seriale) eP_RCV(ricevere dati dalla porta seriale in un buffer dati).

Questi blocchi vengono chiamati dalla scala della CPU o dal programma di testo strutturato, specificando la fonte/destinazione dei dati, la lunghezza dei dati e i parametri di comunicazione.

Il programma della CPU scrive i dati in un buffer di invio nei blocchi di dati dell'S7-300, chiama P_SEND,e il CP 341 raccoglie i dati e li trasmette attraverso l'interfaccia seriale la CPU non gestisce la tempistica seriale, la stretta di mano, o la definizione del protocollo.

Allo stesso modo, quando i dati arrivano sull'interfaccia seriale, il CP 341 li buffer e segnala alla CPU tramite le uscite di stato del blocco P_RCV; la CPU legge i dati ricevuti dal suo buffer di blocchi di dati.Questa architettura scarica tutto l' elaborazione seriale dal ciclo di scansione della CPU, assicurando che la comunicazione seriale lenta (a 9600 baud, 100 caratteri richiedono circa 100 ms) non aggiunga un ritardo visibile all'esecuzione del programma della CPU.

Domande frequenti

D1: Una CPU S7-300 può utilizzare contemporaneamente più moduli CP 341?

Sì, possono essere installati nel medesimo rack S7-300 più moduli CP 341 (a seconda del numero di slot e della capacità di alimentazione del rack), ciascuno dotato di una porta seriale indipendente.Ogni CP 341 occupa uno slot rack e attinge l'alimentazione dal modulo 24V di alimentazione e il backplane.

La CPU accede a ciascun CP 341 in modo indipendente utilizzando istanze separate di blocchi di funzioni P_SEND / P_RCV, con l'indirizzamento che distingue quale CP è il bersaglio dello scambio di dati.

Questo consente a un S7-300 di mantenere simultaneamente più collegamenti seriali indipendenti uno per uno scanner di codici a barre, uno per un contatore di energia Modbus RTU,una per una stampante seriale senza hardware aggiuntivo.

D2: Qual è la differenza tra le modalità RS422 e RS485, e come viene selezionata la modalità?

RS422 è un'interfaccia differenziale full-duplex a quattro fili con coppie di fili separate di trasmissione e ricezione, che consente una comunicazione bidirezionale simultanea.Supporta connessioni punto-punto fino a 1200 m e consente i protocolli 3964 ((R) e RK512.

RS485 è un'interfaccia differenziale half-duplex a due fili una coppia di bus condivisa che alterna tra trasmissione e ricezione.

Supporta configurazioni multi-drop (più dispositivi su un segmento di bus) e Modbus RTU, ma non può utilizzare 3964 ((R) o RK512.

La modalità è selezionata nella configurazione del CP 341 in STEP 7 il cablaggio fisico del connettore Sub-D a 15 pin deve corrispondere alla modalità selezionata (quattro fili per RS422, due fili per RS485).

D3: Il foglio di dati menziona velocità di trasmissione fino a 115,2 kbit/s. Il driver Modbus RTU supporta questa velocità?

Modbus RTU può operare a qualsiasi frequenza standard di segnalazione supportata dal CP 341, incluso 115,2 kbit/s.La velocità pratica del bus di Modbus RTU è tipicamente limitata dalle capacità dei dispositivi sul bus , vecchi VFD, strumenti legacy) supportano solo fino a 19,2 o 38,4 kbit/s.

La configurazione CP 341 deve essere impostata su una frequenza baud supportata da tutti i dispositivi del bus RS485.

Per le reti multi-drop RS485, è opportuno selezionare la frequenza di segnalazione comune più bassa supportata da tutti i dispositivi connessi.

D4: Il CP 341 include i driver Modbus nel pacchetto standard o devono essere acquistati separatamente?

La consegna standard di 6ES7341-1CH02-0AE0 include il pacchetto di configurazione CD e i driver ASCII, 3964(R) e RK512 integrati.

Modbus RTU non è incluso richiede un software di driver caricabile acquistato separatamente: numero di catalogo 6ES7870-1AA01-0YA0 per Modbus Master (RTU) e 6ES7870-1AB01-0YA0 per Modbus Slave (RTU).

Questi driver Modbus vengono caricati sul CP 341 da STEP 7 come parte del processo di configurazione dell'hardware.

Sia Modbus che i driver standard possono coesistere sullo stesso CP 341 ¢ ma solo un protocollo è attivo alla volta per una data sessione di comunicazione.

Q5: Il CP 341 viene interrotto. Qual è l'alternativa attuale di Siemens per la comunicazione seriale RS485 su un S7-300?

Siemens ha interrotto la produzione della serie CP 341.La comunicazione seriale è ora tipicamente gestita dal CM PtP RS422/485 (modulo di comunicazione SIMATIC ET 200M) quando viene operato in configurazione distribuita.

Per i nuovi progetti di macchine, Siemens raccomanda di migrare alla famiglia S7-1500 con i moduli di comunicazione CM PtP (ad es.6ES7541-1AB00-0AB0) che forniscono la comunicazione seriale RS422/RS485 con i blocchi di funzione CM PtP nel portale TIA.

Per la manutenzione degli impianti S7-300 CP 341 esistenti, il modulo rimane disponibile sul mercato dell'eccedenza industriale,e il servizio Siemens continua a supportare il CP 341 nel ciclo di vita del prodotto S7-300.