Prosesor Komunikasi SIMATIK 6ES7341-1CH02-0AE0 6ES7 341-1CH02-0AE0 6ES7341-1CHO2-OAEO

Siemens 6ES7341-1CH02-0AE0 | SIMATIC S7-300 CP 341 — Prosesor Komunikasi Serial RS422/485, 0,3–115,2 kbit/dtk, ASCII / 3964(R) / RK512 / Modbus RTU, Sub-D 15-Pin, Termasuk CD Konfigurasi

Gambaran Umum

Siemens 6ES7341-1CH02-0AE0 adalah CP 341 dengan antarmuka RS422/485 — modul komunikasi serial yang menambahkan port serial industri khusus ke PLC SIMATIC S7-300.

CP 341 adalah solusi standar untuk kebutuhan komunikasi serial S7-300 yang tidak dapat ditangani oleh antarmuka MPI/PROFIBUS CPU itu sendiri: menghubungkan ke terminal penimbangan yang menggunakan Modbus RTU, bertukar data dengan pemindai kode batang melalui RS485, mengontrol printer serial untuk pencatatan produksi, atau berkomunikasi dengan penguat drive lama yang mendahului protokol fieldbus.

Kebutuhan praktis yang ditangani oleh CP 341 adalah bahwa sebagian besar lingkungan industri berisi campuran teknologi komunikasi. Perangkat PROFIBUS DP dan PROFINET modern terhubung dengan bersih ke antarmuka asli S7-300.

Namun, tidak semua yang ada di pabrik itu modern — dan bahkan dalam instalasi baru, banyak perangkat lapangan (pembaca kode batang, timbangan, printer label, sistem penimbangan, pengontrol suhu, pengukur energi) berkomunikasi melalui RS485 Modbus RTU atau serial ASCII sederhana, bukan PROFIBUS atau Ethernet.

Untuk setiap perangkat ini yang perlu bertukar data dengan S7-300, CP 341 menyediakan antarmuka listrik dan penanganan protokol — membebaskan pemrosesan komunikasi serial dari CPU sehingga pertukaran data serial tidak memakan waktu pemindaian CPU.

Antarmuka fisik RS422/RS485 (X.27) mendukung operasi full-duplex (RS422, empat kabel: pasangan kirim dan terima terpisah) dan half-duplex (RS485, dua kabel: pasangan kirim/terima bersama).

RS422 full-duplex digunakan untuk koneksi point-to-point di mana panjang kabel maksimum dan kekebalan kebisingan dari transmisi empat kabel diferensial diperlukan, dan di mana protokol 3964(R) dan RK512 berlaku.

RS485 half-duplex mendukung konfigurasi bus multi-drop — menghubungkan S7-300 CP 341 sebagai satu node di antara beberapa perangkat yang berbagi bus dua kabel yang sama — yang merupakan topologi yang diperlukan untuk jaringan Modbus RTU dan konfigurasi ASCII multi-perangkat.

Spesifikasi Utama

Paket Protokol — Empat Mode Komunikasi

ASCII adalah protokol paling sederhana — CP 341 mengirim dan menerima string karakter ASCII dengan karakter mulai/berhenti yang dapat dikonfigurasi, panjang data, dan paritas.

Mode ASCII cocok untuk perangkat yang berkomunikasi dengan teks yang dapat dibaca manusia: pembaca kode batang yang mengeluarkan string kode yang dipindai, terminal berat yang mengirimkan pembacaan yang diformat ASCII, printer serial, dan perangkat apa pun yang menggunakan protokol berbasis teks sederhana. 

ASCII bekerja dengan koneksi RS422 dan RS485 serta di seluruh rentang kecepatan 0,3–115,2 kbit/dtk.

3964(R) (hanya pada RS422) adalah protokol point-to-point yang dirancang untuk komunikasi PLC-ke-PLC dan PLC-ke-periferal.

Ini menambahkan transfer blok dengan header, pengakuan akhir teks, dan deteksi kesalahan ke tautan serial, menyediakan pertukaran data yang andal dan terstruktur antara dua titik akhir. 3964(R) adalah protokol yang digunakan oleh koneksi point-to-point SIMATIC S5 historis dan tetap relevan untuk komunikasi dengan peralatan Siemens lama.

RK 512 (hanya pada RS422) adalah protokol permintaan-respons yang mendukung pembacaan dan penulisan area data di perangkat SIMATIC S5 atau yang kompatibel dari jarak jauh.

Ini beroperasi sebagai lapisan di atas 3964(R) dan menyediakan akses yang dipetakan memori — program CPU S7-300 membaca atau menulis ke alamat data tertentu di perangkat jarak jauh menggunakan permintaan layanan RK 512.

Protokol ini menjembatani tautan serial CP 341 ke model pertukaran data S5 yang lebih lama.

Modbus RTU bukanlah driver bawaan di firmware CP 341 — ini memerlukan pemuatan driver master Modbus (6ES7870-1AA01-0YA0) atau slave Modbus (6ES7870-1AB01-0YA0) terpisah ke CP 341.

Setelah dimuat, driver Modbus menangani pembingkaian, pengaturan waktu, dan implementasi kode fungsi Modbus RTU, sementara program CPU S7-300 bertukar data melalui antarmuka memori bersama CP 341 menggunakan blok fungsi STEP 7.

Modbus RTU pada RS485 adalah protokol dominan untuk meter energi, VFD dari banyak produsen, pengontrol suhu, dan instrumentasi industri — driver Modbus mengubah CP 341 menjadi master atau slave Modbus yang mampu tanpa memerlukan perangkat keras tambahan apa pun.

Integrasi dengan Program S7-300 — P_SEND dan P_RCV

Dari perspektif program CPU S7-300, CP 341 diakses melalui dua blok fungsi standar dari pustaka komunikasi point-to-point SIMATIC: P_SEND (mengirim buffer data melalui port serial) dan P_RCV (menerima data dari port serial ke dalam buffer data).

Blok-blok ini dipanggil dari program ladder atau structured text CPU, menentukan sumber/tujuan data, panjang data, dan parameter komunikasi.

Program CPU menulis data ke buffer kirim di blok data S7-300, memanggil P_SEND, dan CP 341 mengambil data dan mengirimkannya melalui antarmuka serial — CPU tidak mengelola pengaturan waktu serial, handshaking, atau pembingkaian protokol.

Demikian pula, ketika data tiba di antarmuka serial, CP 341 menyimpannya dalam buffer dan memberi sinyal ke CPU melalui output status blok P_RCV; CPU membaca data yang diterima dari buffer blok datanya. Arsitektur ini membebaskan semua pemrosesan serial dari siklus pemindaian CPU, memastikan bahwa komunikasi serial yang lambat (pada 9600 baud, 100 karakter membutuhkan waktu sekitar 100ms) tidak menambah penundaan yang terlihat pada eksekusi program CPU.

FAQ

Q1: Bisakah satu CPU S7-300 menggunakan beberapa modul CP 341 secara bersamaan?

Ya. Beberapa modul CP 341 dapat dipasang di rak S7-300 yang sama (tergantung pada jumlah slot rak dan kapasitas catu daya), masing-masing menyediakan port serial independen. Setiap CP 341 menempati satu slot rak dan menarik daya dari catu daya 24V modul dan backplane.

CPU mengakses setiap CP 341 secara independen menggunakan instance blok fungsi P_SEND / P_RCV terpisah, dengan pengalamatan membedakan CP mana yang dituju oleh pertukaran data.

Ini memungkinkan S7-300 untuk secara bersamaan memelihara beberapa tautan serial independen — satu untuk pemindai kode batang, satu untuk meter energi Modbus RTU, satu untuk printer serial — tanpa perangkat keras tambahan.

Q2: Apa perbedaan antara mode RS422 dan RS485, dan bagaimana mode dipilih?

RS422 adalah antarmuka diferensial full-duplex empat kabel — pasangan kabel kirim dan terima terpisah, memungkinkan komunikasi dua arah secara bersamaan. Ini mendukung koneksi point-to-point hingga 1200m dan memungkinkan protokol 3964(R) dan RK512.

RS485 adalah antarmuka diferensial half-duplex dua kabel — pasangan bus bersama yang bergantian antara transmisi dan penerimaan.

Ini mendukung konfigurasi multi-drop (beberapa perangkat pada satu segmen bus) dan Modbus RTU, tetapi tidak dapat menggunakan 3964(R) atau RK512. 

Mode dipilih dalam konfigurasi CP 341 di STEP 7 — pengkabelan konektor Sub-D 15-pin harus sesuai dengan mode yang dipilih (empat kabel untuk RS422, dua kabel untuk RS485).

Q3: Lembar data menyebutkan kecepatan transmisi hingga 115,2 kbit/dtk. Apakah driver Modbus RTU mendukung kecepatan ini?

Modbus RTU dapat beroperasi pada baud rate standar apa pun yang didukung oleh CP 341, termasuk 115,2 kbit/dtk. Namun, kecepatan bus praktis Modbus RTU biasanya dibatasi oleh kemampuan perangkat di bus — banyak perangkat lapangan Modbus (meter energi, VFD lama, instrumen lama) hanya mendukung hingga 19,2 atau 38,4 kbit/dtk.

Konfigurasi CP 341 harus diatur ke baud rate yang didukung oleh semua perangkat di bus RS485. 

Untuk jaringan multi-drop RS485, baud rate umum terendah yang didukung oleh semua perangkat yang terhubung harus dipilih.

Q4: Apakah CP 341 menyertakan driver Modbus dalam paket standar, atau harus dibeli secara terpisah?

Pengiriman standar 6ES7341-1CH02-0AE0 mencakup CD paket konfigurasi dan driver bawaan ASCII, 3964(R), dan RK512.

Modbus RTU tidak termasuk — ini memerlukan perangkat lunak driver yang dapat dimuat yang dibeli secara terpisah: nomor katalog 6ES7870-1AA01-0YA0 untuk Modbus Master (RTU) dan 6ES7870-1AB01-0YA0 untuk Modbus Slave (RTU). 

Driver Modbus ini dimuat ke CP 341 dari STEP 7 sebagai bagian dari proses konfigurasi perangkat keras.

Baik Modbus maupun driver standar dapat hidup berdampingan di CP 341 yang sama — tetapi hanya satu protokol yang aktif pada satu waktu untuk sesi komunikasi apa pun.

Q5: CP 341 telah dihentikan. Apa alternatif Siemens saat ini untuk komunikasi serial RS485 pada S7-300?

Siemens telah menghentikan seri CP 341. Untuk platform SIMATIC S7-300 saat ini, komunikasi serial biasanya ditangani oleh CM PtP RS422/485 (modul komunikasi SIMATIC ET 200M) saat beroperasi dalam konfigurasi terdistribusi.

Untuk desain mesin baru, Siemens merekomendasikan migrasi ke keluarga S7-1500 dengan modul komunikasi CM PtP (misalnya, 6ES7541-1AB00-0AB0) yang menyediakan komunikasi serial RS422/RS485 dengan blok fungsi CM PtP di TIA Portal.

Untuk pemeliharaan instalasi CP 341 S7-300 yang ada, modul tetap tersedia melalui pasar surplus industri, dan layanan Siemens terus mendukung CP 341 dalam siklus hidup produk S7-300.