西门子6ES7241-1AA22-0XA0接线方法

西门子6ES7241-1AA22-0XA0接线方法

第1节传动之星系列变频器串口通讯协议
一、适用网络
单监控主机多变频器从机控制网。即单主多从方式。
单监控主机单变频器从机控制网。即单主单从方式。
单监控主机可以由变频器代替，能实现同步的启动和停止。
二、物理接口
1）接口方式
RS485/232接口，异步，半双工
2）数据格式
1位起始位、8位数据位、无奇偶校验位、1位停止位
1位起始位、8位数据位、偶校验位、1位停止位
1位起始位、8位数据位、奇校验位、1位停止位
3）波特率
300bps 600bps1200bps 2400bps 4800bps 9600bps 19200bps 38400bps
三、通讯协议功能
通过通讯协议格式建立主机和变频器之间的相互访问，达到控制变频器的目的。
四、通讯方式
1）上位机为主机，主机可为计算机、PLC可编程控制器等，变频器为从机。采用主机轮询，从机应答的点对点通讯方式。主机广播时，从机不允许应答。
2）利用键盘设定变频器串行接口通讯参数，包括本机地址（从站地址），波特率，串行接口地址等。
3）为保证半双工的可靠工作，发送数据帧与接收数据帧之间时间间隔应不小于5ms，数据帧的字节之间的时间，间隔应不小于1ms。
五、通讯出错
通讯时，若出现校验和错误或数据超出范围，从机变频器将发送报错数据包，并准备接收下一帧数据。
六、协议数据包格式格式
发送顺序

定义头地址区状态区命令区代码区数据区校验尾
发送字节 1 2 2 2 24 21

注意：除去数据包头和数据包尾其他数据都要转化为ASCⅡ码。字节计算方法是除去数据包头和数据包尾各算一个字节，其他数据都要转化为ASCⅡ码后‚一个ASCⅡ码表示一个字节。例如：1号从机地址为01H，则高位ASCⅡ码30H，低位ASCⅡ码31H。共两个字节。
七、协议格式解释(以下提到的D99，D100，D101，D102等数据都是PLC中的地址)
1）数据包头=7EH
数据包的起始字节，不用转换为ASCⅡ码，记为一个字节。
2）D99=从机地址
数据含义：变频器为从机，变频器的本机地址即为从机地址。
发送方式：将从机地址的高4位和低4位拆分并转换为ASCⅡ码，先高后低发送。
例如：1号从机地址为01H，则高位ASCⅡ码30H，低位ASCⅡ码31H。共两个字节。先发送30H，再发送31H共两个字节，其他字节的发送方式与此一致。
3）状态代码（编程时发送包里状态码永远置为00H，而接收包里为其他的6个状态码，具体是哪个要看是变频器所处的状态）
数据含义：从机变频器的状态代码。即参数设定状态、运行状态（01H）、停车状态（02H）、故障状态（03H）和工厂测试状态，接收的数据帧中ASCⅡ码有错（90H），数据或命令超出可设定的范围（80H），运行中该参数不可修改（70H）
先高后低发送。
状态代码定义：
00H=保留
01H=从机运行
02H=从机停车
03H=从机故障
90H=接收的数据帧中ASCⅡ码有错误
80H＝数据或命令超出可设定的范围
70H＝运行中该参数不可修改
其他=预留

4）D100=命令代码
数据含义：主机发送的命令代码，对从机进行相应操作，如读、写、启动、停车、清除故障等。
发送方式：先高后低发送。
命令代码定义：
00H=变频器运行状态查询
01H=启动变频器运行
02H=变频器停车
03H=复位变频器故障
04H=读对应功能代码内容
05H=写对应功能代码内容
06H=读取监视参数
07H=读取历史故障信息
08H=恢复默认值
09H=机给定频率设定
其他=非法
5）D101=数据地址
数据含义：数据地址的定义，即变频器的功能代码地址编号（参见功能代码表及意义）。
发送方式：将功能代码的高4位和低4位拆分并转换为ASCⅡ码，先高后低发送。
6）D102=数据信息高字节，D103=数据信息低字节
数据含义：数据信息的定义，范围：0-32000。无小数点，是否为小数和有几位小数见功能代码说明，若功能代码内容为10.00，发送的数据为1000，转换成16进制为03E8H。
数据类型：十六进制，双字节。
发送方式：先发高字节，再发低字节，将数据信息双字节的高4位和低4位拆分并转换为ASCⅡ码，先高后低发送。
若发送16进制的03E8H，则依次发送30H，33H，45H，38H
7）校验码
数据含义：数据帧中，从从机地址至数据信息12个字节ASCⅡ码值的累加和的低字节。
8）数据包尾=0DH

第2节科威PLC自由协议通信说明
一、自由协议收发函数
通过对通信格式字D8120的设置来完成通信。更多具体示例参见科威PLC《编程手册》第十一章
1〕相关标志位及寄存器
特殊数据寄存器
特殊数据寄存器描述
D8120通信格式
D8121待发送字节数
D8122发送剩余字节数
D8123待接收字节数
D8124已接收字节数
D8125接收起始符
D8126接收终止符
D8127发送接收超时
D8128发送起始单元
D8129接收起始单元
D8130超时剩余时间

特殊辅助继电器
特殊辅助继电器描述
M8120奇偶校验错标志
M8121发送请求标志
M8122发送成功标志
M8123接收请求标志
M8124接收成功标志
M8125接收起始符标志
M8126接收终止符标志
M8127发送接收超时标志

2〕自由协议发送函数UART1_SEND

功能：将设置好的数据等信息进行发送。
函数号：D8200＝29函数调用：M8200

3〕自由协议接收函数UART1_REV
功能：将设置好的数据等信息接收。
函数号：D8200＝30函数调用：M8200

二、自由协议的通信格式
自由协议的通信格式由D8120控制，在运行过程中，根据通信对象的不同，可以改变控制字。但专用协议和自由协议，在运行时不允许相互切换。
嵌入式PLC串口1通信，一旦选择专有协议，其各项通信指标是固定的。只有选择自由协议，各项通信参数才根据D8120而变化。
专有协议有主从站设置和地址设置类信息，而自由协议的的主从信息、地址信息是隐含在编程中。如，主从信息表现在主动发信息还是被动发信息的编程上，地址信息包含在规划的报文格式中及解读报文的编程中。
D8120的协议选项(D8120_Bit14)，决定是自由协议还是专有协议，其他选项都是针对自由协议的。当选择专有协议时，其他各项可以不选。
嵌入式PLC每次上电，D8120都有一个默认初值D8120=H6881，也就是默认选择为专
有协议。当选择为自由协议时，才需要对D8120进行重新赋值。

如D8120=H0431，表示自由协议，发送结束自动转接收，通信速率为9600bps，7位数据，无奇偶校验。
自由协议的通信格式总共是11位，其中起始位1位，数据位9位(B0----B7+TB8/RB8),1停止位，如图所示。

嵌入PLC与其它控制器通信，如与计算机通信，以自由协议方式，9600bps速率,发送自动转接收为例，可选设置项如下：
①、7位数据+无奇偶校验+1停止位：请按第②种情况设置。
②、7位数据+无奇偶校验+2停止位 (Bit7=1)D8120=H0438
③、7位数据+奇校验+1停止位(Bit7=奇校验) D8120=H0432
④、7位数据+偶校验+1停止位(Bit7=偶校验) D8120=H0436
⑤、7位数据+奇校验+2停止位(Bit7=奇校验，TB81/RB81=1) D8120=H043A
⑥、7位数据+偶校验+2停止位(Bit7=偶校验，TB81/RB81=1) D8120=H043E
⑦、8位数据+无奇偶校验+1停止位D8120=H0431
⑧、8位数据+无奇偶校验+2停止位(TB81/RB81=1) D8120=H0439
⑨、8位数据+奇校验+1停止位(TB81/RB81=奇校验) D8120=H0433
⑩、8位数据+偶校验+1停止位(TB81/RB81=偶校验) D8120=H0437
⑾、8位数据+奇校验+2停止位：请按第⑨种情况设置。
⑿、8位数据+偶校验+2停止位：请按第⑩种情况设置。

三、自由协议通信中常用功能函数
1〕常用功能函数
函数号(25)+函数名(ASCII_HEX函数)+功能说明(将指定寄存器的ASCII码转换为十六进制数HEX);
函数号(26)+函数名(HEX_ASCII函数)+功能说明(将指定寄存器的十六进制数HEX转换为ASCII码);
函数号(27)+函数名(BYTE_BYTE函数)+功能说明(将指定寄存器的字进行拆分和组合);
函数号(28)+函数名(CRC函数)+功能说明(将和校验区ASCII码的十六进制数相加后，取后两位字符);
函数号(29)+函数名(自由协议发送函数)+功能说明(将设置好的数据等信息进行发送);
函数号(30)+函数名(自由协议接收函数)+功能说明(将设置好的数据等信息接收);

2〕自由协议相关函数
在工控通信中，根据不同的情况，各工控厂家有不同的通信协议。有的以16进制的方
式传输，有的以ASCII码传输，有的以BCD码传输；校验方式有和校验，异或校验；传输顺序有的从高字节开始，有的从低字节开始；传输单位一般是以字节为单位，而PLC在梯形图中多以字为单位。而自由协议的发送区和接收区是以字节为单位的连续区。为适应各家协议，必须有相关的辅助函数，才能更好发挥自由协议的作用。
辅助函数只针对数据寄存器区。
1．ASCII码字符转HEX数值(函数号：25)
将ASCII码表示的“0---9，A---F”字符转换成16进制的数值0---9，A---F。如ASCII值为3132 33 42 (表示字符“123B”)，经函数转换后成HEX值为 123B，四个字节变成二个字节。
2．HEX数值转换成ASCII码字符(函数号：26)
将HEX表示的数值变换为ASCII码，与25号函数功能相对。如将HEX值AB23转换为ASCII码字符“AB23”，ASCII值为4142 32 33。
3． 区域移动(函数号：27)
将字节拼成字，或将字拆成字节，或字区的移动。如，填写发送字节时，将字节赋给字单元的低字节，我们会觉得方便；但对发送而言，发送的是连续字节区，发送前，又必须将不连续的低字节变成连续的字节，即连续的字区。
4．区域求和(函数号：28)
在有和校验的协议中，以字节为单位进行求和运算。对接收字可能需拆成字节，而后进行求和运算。如11H22H 33H 44H 55H 66H 77H的7个字节，求和结果为01DCH。如果只传两个字的ASCII码值，则只传“DC”，ASCII码值为44H43H。
以上提供的辅助函数在自由协议方式下，使用的频率较高，辅助函数的调用方式也大体相同。
入口参数：输入的元件号(D8201)：如D8201=K100，表示从D100开始。
输入的有效字节数(D8202)：如D8202=K10，表示10个字节。
起始字节高/低选择(M8201)：如SET M8201表示从低字节开始。
字/字节有效选择(M8202)：如SET M8202表示字节方式。
出口参数：输出元件号(D8203)：如D8203=K1000，表示结果存在D1000超始区。
起始字节高/低选择(M8203)：如SET M8203表示从低字节开始。
字/字节有效选择(M8204)：如SET M8204表示字节方式。
以上函数的具体示例参见科威PLC《编程手册》第八章

第3节科威PLC通过自由协议与深圳传动之星变频器通信实现
一、程序流程图

二、资源分配
1）资源分配总体情况
字元件(D0〜D4)+位元件(M11〜M42)+标签P(P1，P10〜P19)+定时器(T0，T1，T3);
字元件(D10〜D49)+位元件(M100，M110，M120，M130，M140，M150，M160，M170，M180，M190）；
字元件(D99〜D103)+位元件(M1000〜M1016(仅在子程序P1中)；
2）主程序里包含的资源
字元件(D0〜D4，D99)+位元件(M100，M110，M120，M130，M140，M150，M160，M170，M180，M190)+标签P(P1，P10〜P19)+定时器(T0，T1，T3);
字元件(D10〜D49)+位元件(M0〜M4，)；
3）子程序P1
字元件(D49，D23，D24)+位元件(M1000〜M1016(仅在子程序P1中)+标签P(P1，P10〜P19)；
4）子程序P10〜P19
字元件
D28〜D31
D100〜D103

二、读写方法举例
1)读操作流程:

2)写操作流程:

3）假设要读取的1#变频器的“给定[频率”F0-002=50HZ=5000*HZ（小单位）
解析：读1#变频器D99=01，读命令代码D100=“04H”，参数的序号D101=“002”（10进制）=数据地址=“02H”，读命令代码对应程序中定义的M140=ON，填写后D4=1388H，还出现以下的应答报文格式：

注意：表中D40H表示D40的高字节，D40L表示D40L的低字节，其他定义也一样
4）假设要向1#变频器写“给定[频率”F0-002=50HZ=5000*HZ（小单位）
解析：写入1#变频器D99=“01H”，写入的命令代码D100=“05H”，命令代码对应程序中定义的M150=ON，参数的序号D101=“002”（10进制）=数据地址=“02H”，数据信息=“1388H”，数据信息高字节D102=13H，数据信息高字节D102=88H，填写后将出现以下的应答报文格式：

注意：表中D40H表示D40的高字节，D40L表示D40L的低字节，其他定义也一样
使用下表说明：要求填写序号（D101）是指功能码去掉头三个字符"F0-"后，留下的三个字符的10进制，如"F0-000"，去掉头三个字符"F0-"后留下"000"就是所说的功能序号，数值大小也等于表中16进制表示的“数据地址”填序号实际上就是填数据地址