Le système de mesure de l'échantillonnage doit être conforme à l'état de l'échantillon et doit être conforme à l'état de l'échantillon.

Siemens 6ES7241-1CH30-1XB0 ∙ SIMATIC S7-1200 Communication Board CB 1241 RS485, Freeport / Modbus RTU Master & Slave / USS, 300bps à 115,2 kbps, 1000m, terminal à vis

Résumé

LePour les appareils à commande numérique, le numéro de série de l'appareil doit être le suivant:is the CB 1241 RS485 Communication Board — a compact plug-in board that clips directly onto the front face of any SIMATIC S7-1200 CPU to add a fully functional RS485 serial communication port without occupying a signal module slot on the DIN railÀ 38 mm de large et 40 grammes, il est l'une des plus petites extensions disponibles pour le S7-1200, et pour les applications qui ont besoin de communication en série aux côtés de l'interface Ethernet PROFINET native du processeur,Il fournit exactement la bonne capacité dans la plus petite empreinte physique possible.

Ce qui rend le CB 1241 plus qu'une simple puce UART, c'est la profondeur du support de protocole qu'il apporte au S7-1200.

Le mode Freeport permet au programme du CPU de contrôler directement tous les aspects de la communication en série. Détection de caractères de démarrage, cadrage de télégramme, conditions de temps d'arrêt,et l'analyse des données, permettant de communiquer avec pratiquement n'importe quel périphérique série qui parle ASCII ou des données binaires à des débits de signaux standard.

Au-dessus de ce mode de bas niveau se trouvent des pilotes de protocole prêts à l'emploi que le S7-1200 exécute sans que l'utilisateur ait à implémenter le protocole à partir de zéro: Modbus RTU (pour les rôles de maître et d'esclave),USS pour la communication des moteurs Siemens, et le protocole orienté bloc 3964 (R) utilisé dans certains appareils de communication industrielle Siemens plus anciens.

Ensemble, ces protocoles couvrent la majorité des besoins de communication en série rencontrés dans l'automatisation des machines et des processus.

La carte se connecte au processeur via l'interface de connecteur avant intégrée dans chaque processeur S7-1200.50 mA) .

Le port RS485 lui-même se connecte via le bloc terminal à vis fourni avec la carte, qui est branché au câble à paire tordue relié au réseau RS485.

Une terminaison RS485 est fournie en court-circuitant des broches terminales spécifiques (TB vers T/RB et TA vers T/RA) la résistance de terminaison effective devient 127Ω, appropriée pour la terminaison des terminaisons du réseau RS485.

Principales spécifications

Mode Freeport Implémentation de protocole série personnalisé

Freeport est le mode de fonctionnement le plus flexible du CB 1241 et celui qui rend la carte adaptable à pratiquement tous les appareils série.

En mode Freeport, le programme du processeur S7-1200 prend le contrôle total du port série. Il détermine le débit baud, la parité et les paramètres de stop bit.puis envoie et reçoit directement des données brutes à l'aide de l' ensemble d' instructions SEND_PTP et RCV_PTP (ou MSG_SEND / MSG_RCV dans le portail TIA).

L'application pratique est l'intégration avec des appareils qui n'implémentent pas un protocole industriel standardisé: scanners de codes à barres qui produisent des chaînes de code ASCII lorsqu'une étiquette est lue,terminaux de pesage qui indiquent les valeurs de poids dans un format exclusif, les lecteurs RFID qui reconnaissent les commandes avec des séquences d'octets spécifiques, les imprimantes d'étiquettes qui reçoivent des chaînes au format ZPL ou EPL,et instruments d'acquisition de données utilisant des protocoles de commande/réponse personnalisés.

Pour chacun d'eux, le programmeur définit la séquence de communication exacte dans le programme S7-1200 en utilisant les instructions Freeport, traitant le port série comme un flux d'octets plutôt que comme une pile de protocoles.

The maximum Freeport telegram length of 1 kByte handles the common case of printing variable-length label data (up to approximately 1000 characters per label) or receiving measurement data strings without framing issues.

Pour les applications nécessitant des messages individuels plus longs, le programme peut diviser la transmission en plusieurs appels d'instructions.

Modbus RTU, maître et esclave dans un seul tableau

Modbus RTU est le protocole de communication en série le plus largement déployé dans l'automatisation industrielle à l'échelle mondiale.et le support des appareils en font le choix par défaut pour l'interfaçage des systèmes d'automatisation avec les instruments, compteurs, entraînements et capteurs de pratiquement tous les fabricants.

Le CB 1241 prend en charge à la fois les rôles Modbus RTU Master (le S7-1200 élit d'autres appareils) et Modbus RTU Slave (le S7-1200 répond aux requêtes d'un autre maître):

Le commandant de la RTU Modbus:Le processeur S7-1200 démarre toutes les communications, en envoyant des demandes de code de fonction (lire les registres de maintien, lire les registres d'entrée, écrire les registres simples/multiple, lire les bobines,écrire des bobines) jusqu'à 247 appareils esclaves sur le bus RS485.

En pratique, la limite de longueur de câble de 1000 m et les considérations en matière de bruit sont plus contraignantes que l'espace d'adresse.

Les applications principales courantes comprennent la lecture de compteurs d'énergie (registreurs de puissance, de courant, de tension), la commande des entraînements à vitesse variable (point de réglage et commande activée/désactivée via les écritures de registre Modbus),et collecter des données à partir de capteurs et émetteurs distribués.

Modbus RTU esclave:Le S7-1200 répond aux demandes de lecture/écriture d'un maître Modbus contre une carte de registre définie dans la mémoire de données du processeur.

Cela permet l'échange de données avec les systèmes SCADA, les serveurs HMI, les systèmes de gestion de l'énergie,et d'autres contrôleurs d'automatisation qui mettent en œuvre la capacité principale Modbus, le S7-1200 apparaît comme un dispositif Modbus standard à l'un d'entre eux.

La plage d'adressage Modbus de 1 ¢ 49,999 couvre à la fois l'adressage Modbus standard utilisé par la plupart des appareils et la plage étendue utilisée par certains systèmes SCADA.

L'environnement de programmation du portail TIA fournit des blocs d'instructions MODBUS_MASTER et MODBUS_SLAVE avec des paramètres clairement définis pour l'affichage des adresses de registre, les gestionnaires de connexion et le signalement d'erreur.

Protocole USS pour le contrôle de la propulsion Siemens

La prise en charge du protocole USS (Universal Serial Interface) est un avantage direct pour les installations où les processeurs S7-1200 contrôlent les lecteurs à vitesse variable de Siemenset V90 qui ont des interfaces RS485 USS.

L'USS permet au S7-1200 de lire et d'écrire les paramètres du lecteur, de commander le mot de commande du lecteur (activer/désactiver, direction, réglage de la vitesse),et lire le mot d'état et la valeur de la vitesse réelle ?? sur le même câble RS485 qui transporte la communication en série du CB 1241..

Un seul réseau RS485 avec un CB 1241 peut s'adresser à 31 lecteurs de protocole USS simultanément (le protocole USS prend en charge les adresses 0?? 30), le programme S7-1200 pollant chaque lecteur séquentiellement.

Le portail TIA fournit des blocs d'instructions USS dédiés (USS_DRIVE, USS_RPM, USS_WPM) qui gèrent le calendrier du protocole et l'encadrement des données,laissant le programmeur travailler au niveau des nombres de paramètres du lecteur et des valeurs physiques plutôt que des séquences d'octets bruts.

Questions fréquentes

Q1: Le module de communication CB 1241 RS485 et le module de communication CM 1241 RS422/485 peuvent-ils être utilisés simultanément sur le même processeur S7-1200?

Le CB 1241 (cette carte) se branche sur la face avant du processeur et ne consomme pas de fente de module de signal.

Le CM 1241 (un module de communication monté sur rail DIN) occupe une fente de module sur l'extension du rack S7-1200.

Les deux peuvent être installés et fonctionner indépendamment sur le même processeur, fournissant deux ports RS485 distincts pour les applications qui nécessitent deux connexions série simultanées.un port pour Modbus RTU pour le traitement des instruments et un second pour la communication de l'USS.

Q2: Les adresses Modbus 1 ¢ 49,999 sont répertoriées. Cela signifie-t-il que les adresses de registre Modbus sont également prises en charge au-delà de la norme 0 ¢ 65,535?

L'intervalle 1 ¢ 49,999 fait référence aux adresses de station esclave Modbus (adresses de nœuds) que le CB 1241 peut cibler en mode maître Modbus RTU.

Il s'agit d'une plage d'adresses de nœuds inhabituellement grande standard Modbus RTU prend en charge jusqu'à 247 nœuds (adresses 1 247), tandis que le 49,999 limite supérieure s'étend dans la plage utilisée par certaines implémentations SCADA avec adressage étendu.

La plage d'adresses du registre Modbus (les adresses de données au sein de chaque esclave,comme les registres de détention 40001?? 499999 dans la notation d'adresse Modbus traditionnelle) est indépendant et conforme à la spécification standard Modbus.

Les fonctions standard de lecture et d'écriture des registres Modbus fonctionnent sur les adresses normales de registre indexées à 0, telles que définies par la spécification Modbus.

Q3: La plage de tension du mode commun RS485 est de -7V à +12V pendant 1 seconde. Cela signifie-t-il que le port n'est pas isolé du processeur?

The specification of 500VAC (1 minute) between the RS485 port and the CPU backplane bus confirms that electrical isolation is provided — the RS485 ground is isolated from the CPU's internal ground by a galvanic barrier.

La plage de tension commune de mode (−7V à +12V) décrit la plage de fonctionnement de l'interface RS485 elle-même par rapport à sa propre référence au sol,qui est la spécification de mode commun RS485 standard (norme RS-485: -7V à +12V). Ceci est séparé de l'isolation entre la terre RS485 et le plan arrière du processeur.

Q4: Quel est le nombre maximal d'appareils esclaves Modbus pouvant être connectés à un seul CB 1241?

La norme RS485 prend en charge jusqu'à 32 unités de charge (équivalent à 32 entrées de récepteur standard) par segment sans répéteurs.

Dans la pratique, la plupart des appareils Modbus modernes utilisent des récepteurs de charge 1/8 unité, permettant jusqu'à 256 appareils par segment électriquement.

Cependant, le protocole Modbus RTU limite le réseau à 247 adresses d'esclaves (1247), et les facteurs pratiques longueur du câble (1000m max.), temps de cycle de communication,Les exigences en matière de temps de réponse et d'applications limitent généralement les réseaux efficaces à 20 à 50 appareils par port.Chaque cycle de vote Modbus effectué par le CB 1241 est séquentiel (un appareil à la fois), donc l'ajout de plus d'esclaves augmente le temps total de cycle pour tous les appareils.

Q5: Comment le CB 1241 RS485 est-il configuré dans le portail TIA, et est-il nécessaire d'obtenir une licence ou un logiciel supplémentaire?

Le CB 1241 est configuré directement dans TIA Portal Basic ou Professional (V11 ou version ultérieure) sans aucune licence supplémentaire.

Dans le portail TIA, le CB 1241 apparaît dans le catalogue matériel et est ajouté à la configuration du périphérique S7-1200 en le déposant sur la position avant du processeur.

Les paramètres des ports (taux de baud, parité, bits d'arrêt) sont configurés dans les propriétés du module.

La configuration au niveau du protocole (Modbus, USS) est gérée par les blocs d'instructions correspondants et leurs paramètres dans le programme utilisateur.

Aucune licence de logiciel de communication distincte n'est requise. Les blocs d'instructions Modbus RTU et USS sont inclus dans l'installation standard du portail TIA.