Papan Komunikasi 6ES7241-1CH30-1XB0 6ES7 241-1CH30-1XB0

Siemens 6ES7241-1CH30-1XB0∙ SIMATIC S7-1200 Papan Komunikasi CB 1241 RS485, Freeport / Modbus RTU Master & Slave / USS, 300bps hingga 115.2kbps, 1000m, Terminal Sekrup

Gambaran umum

PeraturanSiemens 6ES7241-1CH30-1XB0is 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 railDengan lebar 38mm dan 40 gram, ini adalah salah satu ekspansi terkecil yang tersedia untuk S7-1200, dan untuk aplikasi yang membutuhkan komunikasi serial di samping antarmuka Ethernet PROFINET asli CPU,Ini memberikan kemampuan yang tepat dalam jejak fisik terkecil mungkin.

Apa yang membuat CB 1241 lebih dari chip UART sederhana adalah kedalaman dukungan protokol yang dibawa ke S7-1200.

Mode Freeport memungkinkan program CPU untuk secara langsung mengontrol setiap aspek komunikasi serialdan pemrograman data yang memungkinkan untuk berkomunikasi dengan hampir semua perangkat serial yang berbicara ASCII atau data biner pada tingkat baud standar.

Di atas mode tingkat rendah ini duduk siap digunakan driver protokol yang S7-1200 mengeksekusi tanpa pengguna harus menerapkan protokol dari awal: Modbus RTU (baik master dan budak peran),USS untuk komunikasi drive Siemens, dan protokol berorientasi blok 3964 (R) yang digunakan dalam beberapa perangkat komunikasi industri Siemens yang lebih tua.

Bersama-sama, protokol ini mencakup sebagian besar kebutuhan komunikasi serial yang ditemui dalam otomatisasi mesin dan proses.

Papan terhubung ke CPU melalui antarmuka konektor depan yang dibangun ke dalam setiap CPU S7-1200.50mA) .

Port RS485 itu sendiri terhubung melalui blok terminal sekrup yang dilengkapi dengan papan, yang kabel ke kabel twisted-pair yang berjalan ke jaringan RS485.

Pemberhentian RS485 disediakan dengan shorting pin terminal tertentu (TB ke T / RB dan TA ke T / RA).

Spesifikasi Utama

Mode Freeport Implementasi Protokol Serial Khusus

Freeport adalah mode operasi CB 1241 yang paling fleksibel dan yang membuat papan dapat disesuaikan dengan hampir semua perangkat serial.

Dalam mode Freeport, program CPU S7-1200 mengambil kendali penuh dari port serial. Ini menentukan laju baud, paritas, dan pengaturan stop bit.dan kemudian langsung mengirim dan menerima data mentah menggunakan SEND_PTP dan RCV_PTP (atau MSG_SEND / MSG_RCV di TIA Portal).

Aplikasi praktis adalah integrasi dengan perangkat yang tidak menerapkan protokol industri standar: scanner barcode yang output string kode ASCII ketika label dibaca,terminal penimbang yang melaporkan nilai berat dalam format eksklusif, pembaca RFID yang mengakui perintah dengan urutan byte tertentu, printer label yang menerima string format ZPL atau EPL,dan instrumen pengumpulan data yang menggunakan protokol perintah/respon khusus.

Untuk masing-masing dari ini, programmer mendefinisikan urutan komunikasi yang tepat dalam program S7-1200 menggunakan instruksi Freeport, memperlakukan port serial sebagai aliran byte daripada tumpukan protokol.

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.

Untuk aplikasi yang membutuhkan pesan individu yang lebih panjang, program dapat membagi transmisi melalui beberapa panggilan instruksi.

Modbus RTU Master dan Slave dalam satu papan

Modbus RTU adalah protokol komunikasi serial yang paling banyak digunakan dalam otomatisasi industri di seluruh dunia.dan dukungan perangkat menjadikannya pilihan default untuk menghubungkan sistem otomatisasi dengan instrumen, meter, drive, dan sensor dari hampir setiap produsen.

CB 1241 mendukung kedua Modbus RTU Master (S7-1200 jajak pendapat perangkat lain) dan Modbus RTU Slave (S7-1200 menanggapi permintaan master lain) peran:

Kapten Modbus RTU:CPU S7-1200 memulai semua komunikasi, mengirim permintaan kode fungsi (membaca register holding, membaca register input, menulis register tunggal/banyak, membaca coil,menulis gulungan) hingga 247 perangkat budak pada bus RS485.

Dalam prakteknya, batas panjang kabel 1000m dan pertimbangan kebisingan lebih membatasi daripada ruang alamat.

Aplikasi utama umum termasuk membaca meter energi (kekuatan, arus, register tegangan), perintah drive kecepatan variabel (setpoint dan mengaktifkan / menonaktifkan kontrol melalui catatan register Modbus),dan mengumpulkan data dari sensor dan pemancar terdistribusi.

Modbus RTU Slave:S7-1200 menanggapi permintaan membaca / menulis master Modbus terhadap peta register yang ditentukan di memori data CPU.

Ini memungkinkan pertukaran data dengan sistem SCADA, server HMI, sistem manajemen energi,dan pengendali otomatisasi lainnya yang menerapkan kemampuan Modbus master S7-1200 muncul sebagai perangkat Modbus standar untuk salah satu dari mereka.

Jangkauan alamat Modbus sebesar 1 ¢ 49,999 mencakup penghadiran Modbus standar yang digunakan oleh sebagian besar perangkat dan jangkauan yang diperluas yang digunakan oleh beberapa sistem SCADA.

Lingkungan pemrograman TIA Portal menyediakan blok instruksi MODBUS_MASTER dan MODBUS_SLAVE dengan parameter yang didefinisikan dengan jelas untuk pemetaan alamat register, penanganan koneksi dan pelaporan kesalahan.

Protokol USS untuk Kontrol Drive Siemens

Dukungan protokol USS (Universal Serial Interface) adalah manfaat langsung untuk instalasi di mana CPU S7-1200 mengontrol drive kecepatan variabel Siemens MICROMASTER 420/440, SINAMICS G110, G120C, V20,dan V90 yang memiliki antarmuka RS485 USS.

USS memungkinkan S7-1200 untuk membaca dan menulis parameter drive, perintah kata kontrol drive (aktifkan / matikan, arah, kecepatan setpoint),dan membaca kata status dan nilai kecepatan aktual di seluruh kabel RS485 yang sama yang membawa komunikasi serial CB 1241.

Sebuah jaringan RS485 tunggal dengan satu CB 1241 dapat menangani hingga 31 drive protokol USS secara bersamaan (protokol USS mendukung alamat 0 ¢ 30), dengan program S7-1200 memilih setiap drive secara berurutan.

Portal TIA menyediakan blok instruksi USS khusus (USS_DRIVE, USS_RPM, USS_WPM) yang menangani waktu protokol dan pembentukan data,membiarkan programmer untuk bekerja pada tingkat nomor parameter drive dan nilai fisik daripada urutan byte mentah.

FAQ

P1: Bisakah modul komunikasi CB 1241 RS485 dan CM 1241 RS422/485 digunakan secara bersamaan pada CPU S7-1200 yang sama?

Ya, CB 1241 (papan ini) terhubung ke bagian depan CPU dan tidak menggunakan slot modul sinyal.

CM 1241 (modul komunikasi yang dipasang pada rel DIN) menempati slot modul pada ekstensi rak S7-1200.

Keduanya dapat diinstal dan beroperasi secara independen pada CPU yang sama, menyediakan dua port RS485 terpisah untuk aplikasi yang membutuhkan dua koneksi serial secara bersamaan.satu port untuk Modbus RTU untuk memproses instrumen dan kedua untuk komunikasi drive USS.

T2: Alamat Modbus 1 ¢ 49,999 tercantum. Apakah ini berarti alamat register Modbus juga didukung di luar standar 0 ¢ 65,535?

Kisaran 1 ¢ 49,999 mengacu pada alamat stasiun budak Modbus (alamat node) yang dapat ditargetkan oleh CB 1241 dalam modus Modbus RTU Master.

Ini adalah kisaran alamat node yang luar biasa besar 999 batas atas meluas ke dalam kisaran yang digunakan oleh beberapa implementasi SCADA dengan alamat diperpanjang.

Kisaran alamat register Modbus (alamat data dalam setiap budak,(misalnya holding registers 40001?? 499999 dalam notasi alamat Modbus tradisional) independen dan sesuai dengan spesifikasi standar Modbus.

Fungsi membaca dan menulis register Modbus standar beroperasi pada alamat register dengan indeks 0 normal seperti yang didefinisikan oleh spesifikasi Modbus.

P3: Kisaran tegangan modus umum RS485 adalah −7V hingga +12V selama 1 detik. Apakah ini berarti port tidak terisolasi dari CPU?

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.

Rentang tegangan mode umum (−7V sampai +12V) menggambarkan rentang operasi antarmuka RS485 itu sendiri relatif terhadap referensi tanahnya sendiri,yang merupakan spesifikasi modus umum standar RS485 (standar RS-485Ini terpisah dari isolasi antara RS485 ground dan CPU backplane.

P4: Berapa jumlah maksimum perangkat Modbus slave yang dapat dihubungkan ke satu CB 1241?

Standar RS485 mendukung hingga 32 unit beban (setara dengan 32 input penerima standar) per segmen tanpa repeater.

Dalam praktiknya, sebagian besar perangkat Modbus modern menggunakan penerima beban 1/8 unit, yang memungkinkan hingga 256 perangkat per segmen secara listrik.

Namun, protokol Modbus RTU membatasi jaringan ke 247 alamat budak (1 ¢ 247), dan faktor praktis ¢ panjang kabel (1000m max.), waktu siklus komunikasi,dan persyaratan waktu respons aplikasi biasanya membatasi jaringan efektif menjadi 20 50 perangkat per portSetiap siklus jajak pendapat Modbus yang dilakukan CB 1241 adalah berurutan (satu perangkat pada suatu waktu), sehingga menambahkan lebih banyak budak meningkatkan total waktu siklus untuk semua perangkat.

Q5: Bagaimana CB 1241 RS485 dikonfigurasi di Portal TIA, dan apakah ada lisensi atau perangkat lunak tambahan yang diperlukan?

CB 1241 dikonfigurasi langsung di TIA Portal Basic atau Professional (V11 atau lebih baru) tanpa lisensi tambahan.

Di TIA Portal, CB 1241 muncul di katalog perangkat keras dan ditambahkan ke konfigurasi perangkat S7-1200 dengan menjatuhkannya ke posisi wajah depan CPU.

Parameter port (baud rate, parity, stop bit) dikonfigurasi dalam properti modul.

Konfigurasi tingkat protokol (Modbus, USS) ditangani melalui blok instruksi yang sesuai dan parameter mereka dalam program pengguna.

Tidak ada lisensi perangkat lunak komunikasi terpisah yang diperlukan