串口通讯模块的信息与使用.docx
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串口通讯模块的信息与使用
串口通讯模块的信息与使用
朱震忠SIEMENSA&DCS2004-3-25
首先我们建议您访问siemensA&D公司的技术支持网站：
www4.ad.siemens.de
在检索窗口中键入相关产品或问题的关键字，获取关于产品或问题的详细信息和手册。
图1
串口通讯模块基本信息介绍
CP340/CP341/CP440/CP441-1/CP441-2模块是西门子S7-300/400系列PLC中的串行通讯模块，这些模块具有1个（CP441-2有2个）串行通讯口（RS232C或TTY或RS485/422）。
您可以使用这种通讯模块实现S7300/400与其他串行通讯设备的数据交换，例如打印机、扫描仪、仪表、Modbus主从站、DataHighway站、变频器，USS站等；
如下给出串口通讯模块以及相关产品的订货信息：
订货号
产品名称
支持的协议
注释
S7-300系列
6ES7340-1AH00-0AE0
S7300RS232C串行通讯模板
ASCII,3964R，USS
9针D型针接头
6ES7340-1AH01-0AE0
S7300RS232C串行通讯模板
ASCII,3964R,printer，USS
9针D型针接头
6ES7340-1BH00-0AE0
S730020mATTY串行通讯模板
ASCII,3964R,printer，USS
9针D型针接头
6ES7340-1CH00-0AE0
S7300RS422/485串行通讯模板
ASCII,3964R,printer，USS
9针D型针接头
6ES7341-1AH0x-0AE0
S7300RS232C串行通讯模板
RK512,ASCII,3964（R）,ModbusMaster/Slave（RTU格式）,DataHighway（DF1协议），USS
9针D型针接头
6ES7341-1BH0x-0AE0
S730020mATTY串行通讯模板
RK512,ASCII,3964（R）,ModbusMaster/Slave（RTU格式）,DataHighway（DF1协议），USS
9针D型孔接头
6ES7341-1CH0x-0AE0
S7300RS422/485串行通讯模板
ASCII,ModbusMaster/Slave（RTU格式）,DataHighway（DF1协议），USS
15针D型孔接头
S7-400系列
6ES7440-1CS00-0YE0
S7400RS422/485串行通讯模板
ASCII,3964（R）,USS
9针D型孔接头
6ES7441-1AA03-0AE0+
6ES7963-1AA00-0AA0
6ES7963-2AA00-0AA0
6ES7963-3AA00-0AA0
S7400串行通讯模板
RS232C接口块
20mATTY接口块
RS422/485接口块
ASCII,3964R,printer，USS
441-1加1个963模块才能组成有一个接口的串行通讯模块
9针D型孔接头
9针D型针接头
15针D型针接头
6ES7441-2AA03-0AE0
+
6ES7963-1AA00-0AA0
6ES7963-2AA00-0AA0
6ES7963-3AA00-0AA0
S7400串行通讯模板
RS232C接口块
20mATTY接口块
RS422/485接口块
ASCII,ModbusMaster/Slave（RTU格式）,DataHighway（DF1协议），USS
441-2加2个963模块可以组成有两个接口的串行通讯模块
9针D型孔接头
9针D型针接头
15针D型针接头
连接电缆系列
6ES7902-1AB00-0AA0
6ES7902-1AC00-0AA0
6ES7902-1AD00-0AA0
RS232C与RS232C连接电缆
5米
10米
15米
双头为9针D型孔接头
6ES7902-2AB00-0AA0
6ES7902-2AC00-0AA0
6ES7902-2AG00-0AA0
20mATTY与TTY连接电缆
5米
10米
50米
双头为9针D型针接头
6ES7902-3AB00-0AA0
6ES7902-3AC00-0AA0
6ES7902-3AG00-0AA0
RS422与RS422连接电缆
5米
10米
50米
双头为15针D型针接头
协议驱动系列
6ES7870-1AA01-0YA0
MODBUS主站硬件狗Dongle
包括软件、手册光盘
6ES7870-1AA01-0YA1
MODBUS主站硬件狗Dongle
CopyLicense，不包括软件、手册光盘
6ES7870-1AB01-0YA0
MODBUS从站硬件狗Dongle
包括软件、手册光盘
6ES7870-1AB01-0YA1
MODBUS从站硬件狗Dongle
CopyLicense，不包括软件、手册光盘
6ES7870-1AE01-0YA0
DataHighway硬件狗Dongle
包括软件、手册光盘
6ES7870-1AE01-0YA1
DataHighway硬件狗Dongle
CopyLicense，不包括软件、手册光盘
6ES7341-1AH00-8BA0
CP341模板英文使用手册
注：
1．当您要实现MODBUS或DataHighway通讯时，需要在CP341/CP441-2模块上插入相应协议的硬件狗后，CP模板才能够支持MODBUS（RTU格式）或DataHighway（DF1）协议，CP441-2使用同样的硬件狗，这里我们所提到的硬件狗、Dongle、协议驱动或Loadabledriver指的是同一个东西,如下图：
图2
2．MODBUS为单主站网络协议，所以系统中只能够有一个Modbus主站，并且只能够实现主站和从站的数据交换，从站之间不能进行数据交换。
CP341插入MODBUS主站Dongle或插入从站Dongle,就可以作为MODBUS主站，或者作为MODBUS从站，如下图：
插入Dongle之前插入Dongle之后
图3
3．一般来讲，RS232的通讯最大距离为15m，20mATTY的通讯最大距离为100m（主动模式）、1000m（被动模式），RS422/485的通讯最大距离位1200m。
4．CP34x/CP44x模块可以同时与多台串行通讯设备进行通讯，如同时连接多个变频器、连接多个智能仪表等，如果您采用ASCII码通讯方式，需要在发送的数据包中包括站号、数据区、读写指令等信息，供CP34x/CP44x模块所连接的从站设备鉴别数据包是发给哪个站的，以及该数据包是对那个数据区进行的读或写的功能。
5．串行通讯模板只有RS232C或TTY或RS485/422三种电气接口类型，如果您想实现串口的光纤通讯，只能在电子市场上购买第三方制造的电气与光缆的转换设备，西门子不提供该类设备。
CP34x调试过程
在您的计算机上首先安装STEP75.x软件和CP34x模板所带的软件驱动程序，模板驱动程序包括了对CP341进行参数化的窗口（在STEP7的硬件组态界面下可以打开）、用于串行通讯的FB程序块、模板不同应用方式的例子程序，光盘上CP34x模板手册的附录B中说明了CP模板通讯口的针脚定义。
当系统上电，CP34x模板初始化完成后，CP34x上的SF灯点亮；
I．参数化CP34x模板：
在硬件组态窗口中双击CP34x模板，打开CP34x模板的属性窗口，请记录下模板的硬件地址：
图4
在编写通讯程序时，你需要该地址参数。
点击属性窗口上的Parameters按钮：
图5
选择你所要使用的通讯协议，这里我们选用ASCII协议，双击信封图标：
图6
弹出ASCII协议通讯参数设置窗口，这里我们使用默认值：
9600bit/s,8databits,1stopbit,evenparity。
对您的硬件组态存盘编译，下载硬件组态，如果此时SF灯亮，请将通讯电缆与另一个通讯伙伴进行连接后，SF灯熄灭，说明硬件组态正确。
.
II．编写通讯程序：
在安装完CP34x/CP44x的驱动程序，Modbus主站软件，Modbus从站软件等3个软件后，你可以在目录….\Siemens\STEP7\Examples当中找到关于CP34x/CP44x的串口通讯和Modbus通讯的例子程序，通过在STEP7软件的SIMATICManager下打开例子程序：
图7
你可以使用CP341串口例子程序中3964（R）站中的程序块实现ASCII通讯协议
打开CPU站下的Blocks文件夹，复制所有的程序块（除过systemdata）到你的项目当中，只要作一些简单的参数修改，就可以实现相应的通讯了，如果你的CP34x的硬件地址与例子程序当中的不同，那么你应当修改相应程序块LADDR参数，CP34x/CP44x模块实际的硬件组态地址值相同（与图4中的地址值一致），修改后，下载程序块，将CPU切换至运行状态，CP34x开始循环发送数据，您可与看到“TxD”灯闪烁。
调用FB7/FB8（CP341）或FB2/FB3（CP340）实现模块的字符收发功能：
图8
下图显示了调用FB7/FB8实现通讯功能，在线监视的状态：
图9
注意这里一定要将M20.0和M30.0使能位置1，同时在您的程序中插入接收数据区DB1和发送数据区DB2。
调试CP34x的一个基本方法是采用PC机上的串口通讯调试软件，Windows系统自带的超级终端（HyperTerminal）软件是一个非常方便的串口调试工具，用电缆将CP34x的通讯口和PC机的Com口（RS232C）连接起来，如果你采用的是485/422或TYY接口的模块，那还需在中间加一个RS485RS232或TYYRS232信号转换器，打开超级终端的路径如下图：
图10
您打开超级终端软件后，定义连接的名称，确定通讯端口以及串口通讯的属性（波特率、数据位个数、校验类型、流控类型等），界面如下列图：
图11图12
图13图14
这里请您注意，如果您是用的是其他Com口，请根据实际连接的Com口进行选择，波特率、数据位，奇偶校验位，停止位，流控要与CP34x/CP44x组态时设定的值一致，起始位为1位，停止位可设定为1－2位，但必须是1，不能修改。
Modbus从站调试注意事项：
首先需要在CP模块上插入Modbus从站Dongle，如图3所示，然后安装Modbus从站软件包，您可以在下面的下载路径中获得，安装完软件包后，在您的项目中组态modbus从站，双击CP341模块，在模块的属性窗口中点击Parameter按钮，选择Modbus从站协议：
图15
将您的PC和PLC连接起来，PLC上电，点击LoadDrivers图标，弹出装载驱动窗口:
图16
点击LoadDrivers按钮，完成从站驱动安装过程，进行Modbus驱动装载的时候，PLC必须处于STOP状态。
在点击信封图标，打开Modbus从站参数窗口：
图17
默认从站地址222，然后在设定modubs从站的FunctionCode地址与PLC中M，I，Q等地址的对应关系：
图18
以上所设定的参数含义是Modbus主站读从站的前256个位（00001-00256）对应S7300站中MB0-MB31中的数据，主站读从站第257个到512个位对应QB0-QB31。
FunctionCode01，05，15对应M，Q，T，C等数据区，可读可写，具体的字节范围由您在modbus从站组态时设定。
FunctionCode02对应M，I数据区，只读，具体的字节范围由您在modbus从站组态时设定。
FunctionCode03，06，16对应DB区，可读可写，在modbus从站组态时设定对应的DB块
。
FunctionCode04对应DB区，只读，在modbus从站组态时设定对应的DB块。
在STEP7的SIMATICManager中打开Modbus从站例子程序，如图7所示，将例子程序当中的所有程序块复制到您的项目当中，修改OB1当中的Network1里的LADDR参数，与您模块的实际硬件地址相同，如图4所示，将blocks文件夹下载到PLC当中，CPU运行，对M180.0和M180.5置位，就可以在Modbus主站上得到数据了，这里您需要注意S7PLC与Modbus主站之间的数据地址对应关系，Modbus从站手册中包括了相关信息，通过下面的下载路径，您可以下载到该手册。
WinCC作为Modbus主站，进行浮点数读取时，Tag的类型应当选为浮点数32位，注意地址偏移为32的整数倍＋1（即33、65、97），如果采用选用InputBits/OutputBits方式读写（FunctionCode01，02），在PLC当中应当将一个字的高低8位进行对调。
如果选用InputWords/OutputWords方式读写（FunctionCode03，04），在PLC当中将一个双字的高低16位进行对调，S7200Modbus程序块的浮点数处理存在误差，大致在0.5%左右。
Modbus主站调试注意事项：
首先需要在CP模块上插入Modbus主站Dongle，如图3所示，然后安装Modbus主站软件包，您可以在下面的下载路径中获得，安装完软件包后，Modbus主站驱动的装载过程与从站相同，如图15、16所示。
在STEP7的SIMATICManager中打开Modbus主站例子程序，如图7所示，将例子程序当中的所有程序块复制到您的项目当中，DB42是Modbus发送到到从站的数据区，该DB区第一个字节位从站的站地址，第二个字节为FunctionCode值，代表指令的读写功能和数据区，第三个字节和第四个字节所组成的整数代表所读数据区的地址偏移量，第五个字节和第六个字节所组成的整数代表总共要读写多少位数据，注意该数值必须在1－2040范围内，否则发送指令不执行。
下图说明了DB42前几个字节所代表的含义：
图19
第一个字节说明从站站号为5，第二个字节说明FunctionCode为1，第三个字节和第四个字节中的字说明读从站地址偏移40位（5个字节）的数据区，第五个字节和第六个字节中的整数说明读取16位的数据，即一个整数。
这些信息您可以在Modbus主站手册第五章中获取，通过下面的下载路径，您可以下载到该手册。
DB40.DBW6存储FB8成功执行的次数，DB40.DBW6存储FB8执行出错的次数，DB40.DBW14存储FB8执行出错的故障代码，您可以在Modbus主站手册中7-7页查找到错误代码所表达的具体信息。
III．关于CP34x的一些下载路径：
CP340,CP341,CP440,CP441软件驱动程序,版本号:
V5.1.4：
Windows95/98/Me/NT/2000/XP
http:
//www4.ad.siemens.de/-snm-0135030360-1078737587-0000007680-0000000000-1079675017-enm-WW/view/en/12310504
MODBUS主站驱动程序LoadabledriverCPPtPModbusMasterV3.1.2：
http:
//www4.ad.siemens.de/-snm-0135030360-1078737587-0000007680-0000000000-1079683701-enm-WW/view/en/8713784
MODBUS从站驱动程序LoadabledriverCPPtPModbusSlaveV3.1.3：
http:
//www4.ad.siemens.de/-snm-0135030360-1078737587-0000007680-0000000000-1079676736-enm-WW/view/en/8715908
DataHighway（DF1）协议驱动程序LoadabledriverCPPtPDataHighwayDF1V1.0.1：
http:
//www4.ad.siemens.de/-snm-0135030360-1078737587-0000007680-0000000000-1079678039-enm-WW/view/en/8715118
CP340实现打印功能的使用指南：
http:
//www4.ad.siemens.de/-snm-0135030360-1078737587-0000007680-0000000000-1079674438-enm-WW/view/en/16527390
串口通讯模块作为Modbus从站使用手册：
http:
//www4.ad.siemens.de/-snm-0135030360-1080199645-0000022069-0000000209-1080202117-enm-WW/view/en/1218007
串口通讯模块作为Modbus主站使用手册：
http:
//www4.ad.siemens.de/-snm-0135030360-1080199645-0000022069-0000000209-1080202365-enm-WW/view/en/1220184
串行通讯模板使用手册下载链路：
设备
题目
CP模板手册下载链路
S7-300/CP340
CP340使用手册
1137332
S7-300/CP341
CP341使用手册
1117397
S7-400/CP440
CP440使用手册
2042641
S7-400/CP441
CP441使用手册
1137419
CP341支持的协议应用手册下载链路:
协议驱动
订货号.
协议使用手册下载链路
Modbus主站Dongle
6ES7870-1AA01-0YA0
Entry-ID1220184
Modbus从站Dongle
6ES7870-1AB010YA0
Entry-ID1218007
DataHighway协议Dongle
6ES7870-1AE00-0YA0
Entry-ID1218110
CP34x常见问题列表
QUESTION1:
CP34x的各种通讯连接电缆中，针脚是如何定义的？
QUESTION2:
在PCS7系统或S7400作主机时，如何使用CP341模板实现Modbus主站或从站通讯，我应当定购那些产品？
QUESTION3:
在用CP340,CP341与第三方产品通讯时（如PC机,用VB,VC读数据）怎样识别联线是否是好的？
QUESTION4:
在点到点通信中，协议3964（R）和RK512之间的区别是什么？
QUESTION5:
如何在ET200M从站上添加一个插有硬件Dongle（如ModbusMaster）的CP341模板，实现S7300PLC对通讯数据的读写？
QUESTION6:
虽然信号电压在测量范围，但我从SM331-1KF00模块读出的数值依然显示超出范围？
QUESTION7:
每当断电重启后，CP341模板和调制解调器（如SATEL的modem）之间的通讯出错，而使用CP441模板却没有同样的问题，为什么？
QUESTION8:
对一个用CP340和3964R协议的点到点连接进行参数化和编程的过程？
QUESTION9:
在CPU318上连接CP341模板，不同协议方式下所能实现的传输速率是多少？
QUESTION10:
CP341/CP441-2需要多少许可证（License）？
QUESTION11:
如何定义CP341中的“断开”识别和如何通过LED显示单元进行通讯状态的诊断？
QUESTION12:
关于串行通讯中的起始位、数据位、校验位、停止位的说明？
QUESTION13：
CP341模板都支持那些通讯接口方式和协议？
QUESTION1:
CP34x的通讯连接电缆中，针脚是如何定义的？
解答：
如果你使用自己制作的电缆，那么必须使用带屏蔽外壳的D型接头，屏蔽线应当和接头的外壳连接，禁止将电缆的屏蔽层和GND连接，否则会造成通讯接口的损坏，请注意RS232不支持热插拔，所以一定要断电后在插拔通讯电缆；
A：
RS232C的连接定义：
下图给出了RS232C点到点通讯模板CP34x、CP44x与横河DR230型打印记录仪的连接，要在记录仪上选择”IBMProprinterEmulation”设定：
RS232C点到点通讯模板CP34x、CP44x与siemensPT88型打印机连接：
CP34x、CP44x之间，或与标准串口（PC机上的COM口）进行通讯的连接电缆：
.
B：
20mATTY的连接定义：
CP34x、CP44x与DR2030/2040型打印机的连接，打印机active，CP34x、CP44x模板passive：
注意:
通讯双方一定不能同时设定为active模式，否则可能会损坏通讯端口！
CP34x、CP44x与DR2030/2040型打印机的连接，打印机Passive，CP34x、CP44x模板active：
注意:
通讯双方一定不能同时设定为active模式，否则可能会损坏通讯端口！
CP34x、CP44x与CP34x、CP44x的连接：
C：
RS485的连接定义：
电缆长度超50米时在接收端（R（A）和R（B）之间）加入330Ω电阻。
如果接线错误,在CP340、341、441硬件诊断中会提出"端口:
接收线断
D：
RS422的连接定义：
电缆长度超50米时在接收端（R（A）和R（B）之间）加入330Ω电阻,RS485两线操作时只有pin4,pin11有效。
如果接线错误,在CP340、341、441硬件诊断中会提出"端口:
接收线断"
返回
EntryID:
18248289
Date:
01/26/2004
QUESTION2:
在PCS7系统或S7400作主机时，如何使用CP341模板实现Modbus主站或从站通讯，我应当定购那些产品?
WhichcomponentshavetobeorderedforthefunctionofPCS7/STEP7withaCP341moduleasMODBUSmasterandwhichcomponentshavetobeorderedforthefunctionofPCS7/STEP7withaCP341m
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