西门子模块6SL3120-2TE21-8AD0

西门子模块6SL3120-2TE21-8AD0

简单的结构使得S7-300使用灵活且易于维护：

安装模块：

只需简单地将模块挂在安装导轨上，转动到位然后锁紧螺钉。

集成的背板总线：

背板总线集成到模块里。模块通过总线连接器相连，总线连接器插在外壳的背面。

模块采用机械编码，更换极为容易：

更换模块时，必须拧下模块的固定螺钉。按下闭锁机构，可轻松拔下前连接器。前连接器上的编码装置防止将已接线的连接器错插到其他的模块上。

现场证明可靠的连接：

对于信号模块，可以使用螺钉型、弹簧型或绝缘刺破型前连接器。

TOP连接：

为采用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子连接的1线-3线连接系统提供预组装接线另外还可直接在信号模块上接线。

规定的安装深度：

所有的连接和连接器都在模块上的凹槽内，并有前盖保护。因此，所有模块应有明确的安装深度。

无插槽规则:

信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。

扩展

若用户的自动化任务需要8个以上的SM、FM或CP模块插槽时，则可对S7-300（除CPU 312和CPU 312C外）进行扩展：

*控制器和3个扩展机架可连接32个模块：

总共可将3个扩展装置（EU）连接到*控制器（CC）。每个CC/EU可以连接八个模块。

通过接口模板连接：

每个CC/EU都有自己的接口模块。在*控制器上它总是被插在CPU旁边的插槽中，并自动处理与扩展装置的通信。

通过IM 365扩展：

1个扩展装置扩展距离为1米；电源电压也通过扩展装置提供。

通过IM 360/361扩展：

3个扩展装置，CC与EU之间以及EU与EU之间的距离为10m。

单独安装：

对于单独的CC/EU，也能够以更远的距离安装。两个相邻CC/EU或EU/EU之间的距离：长达10m。

灵活的安装选项：

CC/EU既可以水平安装，也可以垂直安装。这样可以限度满足空间要求。

通信

S7-300具有不同的通信接口：

连接AS-Interface、PROFIBUS和PROFINET/工业以太网总线系统的通信处理器。

用于点到点连接的通信处理器

多点接口(MPI),集成在CPU中；

是一种经济有效的方案，可以同时连接编程器/PC、人机界面系统和其它的SIMATIC S7/C7自动化系统。

PROFIBUS DP进行过程通信

SIMATIC S7-300通过通信处理器或通过配备集成PROFIBUS DP接口的CPU连接到PROFIBUS DP总线系统。通过带有PROFIBUS DP主站/从站接口的CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。

从用户的角度来看，PROFIBUS DP上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别（相同的组态，编址及编程）

以下设备可作为主站连接：

SIMATIC S7-300

（通过带PROFIBUS DP接口的CPU或PROFIBUS DP CP）

SIMATIC S7-400

（通过带PROFIBUS DP接口的CPU或PROFIBUS DP CP）

SIMATIC C7

（通过带PROFIBUS DP接口的C7或PROFIBUS DP CP）

SIMATIC S5-115U/H、S5-135U和S5-155U/H，带IM 308

SIMATIC 505

出于性能原因，每条线路上连接的主站不得超过2个。

以下设备可作为从站连接：

ET 200分布式I/O设备

S7-300，通过CP 342-5

CPU 313C-2 DP,CPU 314C-2 DP,CPU 314C-2 PN/DP,CPU 315-2 DP,CPU 315-2 PN/DP,CPU 317-2 DP,CPU 317-2 PN/DP and CPU 319-3 PN/DP

C7-633/P DP,C7-633 DP,C7-634/P DP,C7-634 DP,C7-626 DP,C7-635,C7-636

现场设备

虽然带有STEP 7的编程器/PC或OP是总线上的主站，但是只使用MPI功能，另外通过PROFIBUS DP也可部分提供OP功能。

通过PROFINET IO进行过程通信

SIMATIC S7-300通过通信处理器或通过配备集成PROFINET接口的CPU连接到PROFINET IO总线系统。通过带有PROFIBUS接口的CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。

从用户的角度来看，PROFINET IO上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别（相同的组态，编址及编程）。

可将下列设备作为IO控制器进行连接：

SIMATIC S7-300

（使用配备PROFINET接口或PROFINET CP的CPU）

SIMATIC ET 200

（使用配备PROFINET接口的CPU）

SIMATIC S7-400

（使用配备PROFINET接口或PROFINET CP的CPU）

可将下列设备作为IO设备进行连接：

ET 200分布式I/O设备

ET 200S IM151-8 PN/DP CPU,ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU

SIMATIC S7-300

（使用配备PROFINET接口或PROFINET CP的CPU）

现场设备

通过AS-Interface进行过程通信

S7-300所配备的通信处理器(CP 342-2)适用于通过AS-Interface总线连接现场设备（AS-Interface从站）。

更多信息，请参见通信处理器。

通过CP或集成接口（点对点）进行数据通信

通过CP 340/CP 341通信处理器或CPU 313C-2 PtP或CPU 314C-2 PtP的集成接口，可经济有效地建立点到点连接。有三种物理传输介质支持不同的通信协议：

20 mA(TTY)（仅CP 340/CP 341）

RS 232C/V.24（仅CP 340/CP 341）

RS 422/RS 485

可以连接以下设备：

SIMATIC S7、SIMATIC S5自动化系统和其他公司的系统

西门子模块6SL3120-2TE21-8AD0

　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，包括电压和电流值、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，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1 MODBUS TCP报文

　　由于使用以太网TCP/IP数据链路层的校验机制而保证了数据的完整性，MODBUS TCP 报文中不再带有数据校验"CHECKSUM"，原有报文中的“ADDRESS"也被“UNIT ID"替代而加在MODBUS应用协议报文头中。

　　MODBUS TCP服务器使用502端口与客户端进行通信。

　　S7-300 与PAC3200 之间进行MODBUS TCP 通信时，MODBUS应为协议的报文头赋值如下：

　　byte 0： transaction identifier (高字节) – 为0

　　byte 1：transaction identifier(低字节) - 为0

　　byte 2：protocol identifier(高字节) = 0

　　byte 3：protocol identifier (低字节) = 0

　　byte 4：length field (高字节) = 0 (因为所有的报文小于256)

　　byte 5：length field (低字节) = 后面跟随的字节数

　　byte 6：unit identifier -原从站地址，这里为0

　　byte 7：MODBUS 功能码，通过功能码发送通信命令

　　byte 8 ～：后续的字节数与功能码相关

　　4 PAC3200支持的MODBUS TCP 功能码

　　在MODBUS TCP 的报文中，通过使用功能码请求通信伙伴的数据，如对内部寄存器的读写操作、读输入寄存器、写输出寄存器等。不同的操作使用不同的功能码，如FC1、2、3、4、5、6、7、15、16等，PAC3200支持FC2、FC3、FC4、FC6、FC16，在下面将介绍PAC3200这些功能码的报文格式：

　　FC2 读输入的位信号：

　　请求：

　　Byte 0： 功能码，2

　　Byte 1-2： 开始的位地址

　　Byte 3-4：位的个数 (1-2000)

　　响应：

　　Byte 0: 返回的功能码 2

　　Byte 1: 返回的字节个数 (B=(位的个数+7)/8)

　　Byte 2-(B+1): 位信号的值 (有效位是个位信号)

　　FC3 读多个寄存器信号：

　　请求：

　　Byte 0： 功能码，3

　　Byte 1-2： 寄存器开始地址

　　Byte 3-4： 寄存器的个数 (1-125)

　　响应：

　　Byte 0: 返回的功能码 3

　　Byte 1: 返回的字节个数 (B=2倍寄存器数)

　　Byte 2-(B+1): 寄存器的值

　　FC4 读输入寄存器信号：

　　请求：

　　Byte 0： 功能码，4

　　Byte 1-2： 输入寄存器开始地址

　　Byte 3-4： 输入寄存器的个数 (1-125)

　　响应：

　　Byte 0: 返回的功能码 4

　　Byte 1: 返回的字节个数 (B=2倍输入寄存器数)

　　Byte 2-(B+1): 输入寄存器的值

　　FC6 写单个寄存器信号：

　　请求：

　　Byte 0： 功能码，6

　　Byte 1-2： 寄存器地址

　　Byte 3-4： 寄存器的值

　　响应：

　　Byte 0: 返回的功能码 6

　　Byte 1-2: 寄存器地址

　　Byte 3-4: 寄存器的值

　　FC16 写多个寄存器信号：

　　请求：

　　Byte 0： 功能码，10（HEX）

　　Byte 1-2： 寄存器开始地址

　　Byte 3-4： 寄存器的个数 (1-100)

　　Byte 5：字节的个数 (B=2倍输入寄存器数)

　　Byte 6-（B＋5） 预置的寄存器值

　　响应：

　　Byte 0: 返回的功能码 10（HEX）

　　Byte 1-2: 寄存器开始地址

　　Byte 3-4: 寄存器个数

　　注：

　　一个寄存器为两个字节，上面介绍的首地址为MODBUS TCP 报文中PDU的首地址。