Processador de comunicações SIMÁTICOS 6ES7341-1CH02-0AE0 6ES7 341-1CH02-0AE0 6ES7341-1CHO2-OAEO

Siemens 6ES7341-1CH02-0AE0 ∙ SIMATIC S7-300 CP 341 ∙ RS422/485 Serial Communications Processor, 0,3 ∙ 115,2 kbit/s, ASCII / 3964 ((R) / RK512 / Modbus RTU, 15-Pin Sub-D, Inclui CD de configuração

Resumo

OSiemens 6ES7341-1CH02-0AE0é o CP 341 com interface RS422/485 o módulo de comunicações em série que adiciona uma porta em série industrial dedicada ao PLC SIMATIC S7-300.

O CP 341 foi a solução padrão para os requisitos de comunicação serial do S7-300 que a própria interface MPI/PROFIBUS da CPU não podia resolver: conectar-se a um terminal de pesagem que fala Modbus RTU,trocando dados com um scanner de código de barras através do RS485, controlando uma impressora serial para registro de produção, ou comunicando com um amplificador de unidade legado que antecede os protocolos de bus de campo.

A necessidade prática abordada no CP 341 é que a maioria dos ambientes industriais contenha uma mistura de tecnologias de comunicação.Os modernos dispositivos PROFIBUS DP e PROFINET conectam-se de forma limpa às interfaces nativas do S7-300.

Mas nem tudo numa fábrica é moderno e, mesmo em instalações novas, muitos dispositivos de campo (leitores de códigos de barras, balanças, impressoras de etiquetas, sistemas de pesagem, controladores de temperatura, etc.)Métricos de energia) comunicam via RS485 Modbus RTU ou simples ASCII serial, não PROFIBUS ou Ethernet.

Para cada um destes dispositivos que precisa de trocar dados com o S7-300,o CP 341 fornece a interface elétrica e o manuseio do protocolo .

A interface física RS422/RS485 (X.27) suporta operação full-duplex (RS422, quatro fios: pares separados de transmissão e recepção) e half-duplex (RS485, dois fios: par de transmissão/recepção compartilhada).

O RS422 full-duplex é utilizado para ligações ponto a ponto, onde são necessários o comprimento máximo do cabo e os benefícios da imunidade ao ruído da transmissão diferencial de quatro fios,e quando os protocolos 3964(R) e RK512 são aplicáveis.

RS485 half-duplex supports multi-drop bus configurations — connecting the S7-300 CP 341 as one node among multiple devices sharing the same two-wire bus — which is the topology required for Modbus RTU networks and multi-device ASCII configurations.

Principais especificações

Suíte de protocolos 4 modos de comunicação

AscIIé o protocolo mais simples o CP 341 transmite e recebe cadeias de caracteres ASCII com caracteres de início / parada configuráveis, comprimento de dados e paridade.

O modo ASCII é adequado para dispositivos que se comunicam com texto legível pelo ser humano: leitores de códigos de barras que produzem cadeias de códigos digitalizadas, terminais de pesos que transmitem leituras no formato ASCII,Impressoras em série, e qualquer dispositivo que use um protocolo baseado em texto simples.

O ASCII funciona com conexões RS422 e RS485 e em toda a faixa de velocidade de 0,3115,2 kbit/s.

3964 ((R)(apenas no RS422) é um protocolo ponto a ponto projetado para comunicação PLC-PLC e PLC-periférico.

Ele adiciona transferência de blocos com cabeçalho, reconhecimento de final de texto e detecção de erros a um link serial, fornecendo troca de dados confiável e estruturada entre dois endpoints.3964 ((R) é o protocolo utilizado pela conexão ponto a ponto SIMATIC S5 histórica e continua a ser relevante para comunicação com equipamentos Siemens legados.

RK 512(apenas no RS422) é um protocolo de solicitação-resposta que suporta a leitura e gravação de áreas de dados em um SIMATIC S5 remoto ou dispositivo compatível.

Ele opera como uma camada acima de 3964 ((R) e fornece acesso mapeado em memória o programa da CPU S7-300 lê ou escreve para endereços de dados específicos no dispositivo remoto usando solicitações de serviço RK 512.

Este protocolo liga a ligação serial do CP 341 ao modelo de troca de dados S5 mais antigo.

Modbus RTUnão é um driver incorporado no firmware do CP 341 requer o carregamento de um driver Modbus master (6ES7870-1AA01-0YA0) ou Modbus slave (6ES7870-1AB01-0YA0) separado no CP 341.

Uma vez carregado, o driver Modbus lida com o enquadramento, o tempo e a implementação do código de função da Modbus RTU,enquanto o programa de CPU S7-300 troca dados através da interface de memória compartilhada do CP 341 usando blocos de funções STEP 7.

Modbus RTU no RS485 é o protocolo dominante para medidores de energia, VFDs de muitos fabricantes, controladores de temperatura,e instrumentação industrial ¢ o controlador Modbus transforma o CP 341 num mestre ou escravo Modbus capaz sem precisar de qualquer hardware adicional.

Integração com o Programa S7-300 P_SEND e P_RCV

Do ponto de vista do programa da CPU S7-300, o CP 341 é acessado através de dois blocos de funções padrão da biblioteca de comunicação ponto a ponto SIMATIC:P_SEND(enviar um buffer de dados através da porta serial) eP_RCV(receber dados da porta serial num buffer de dados).

Estes blocos são chamados a partir da escada da CPU ou programa de texto estruturado, especificando a fonte/destino de dados, comprimento de dados e parâmetros de comunicação.

O programa da CPU escreve dados em um buffer de envio nos blocos de dados do S7-300, chama P_SEND,e o CP 341 recolhe os dados e transmite-os através da interface serial, aperto de mão, ou enquadramento de protocolo.

Da mesma forma, quando os dados chegam na interface serial, o CP 341 os amortece e sinaliza para a CPU através das saídas de status do bloco P_RCV; a CPU lê os dados recebidos de seu buffer de blocos de dados.Esta arquitetura descarrega todo o processamento serial do ciclo de varredura da CPU, garantindo que a comunicação serial lenta (a 9600 baud, 100 caracteres leva aproximadamente 100ms) não adicione um atraso visível à execução do programa da CPU.

Perguntas frequentes

P1: Pode uma CPU S7-300 usar vários módulos CP 341 simultaneamente?

Sim, podem ser instalados vários módulos CP 341 no mesmo rack S7-300 (dependendo do número de slots e da capacidade de alimentação do rack), cada um com uma porta serial independente.Cada CP 341 ocupa uma ranhura de rack e tira energia da fonte de 24V do módulo e do backplane.

A CPU acessa cada CP 341 de forma independente usando instâncias separadas de blocos de funções P_SEND / P_RCV, com o endereçamento distinguindo qual CP é alvo da troca de dados.

Isto permite que um S7-300 mantenha simultaneamente múltiplos links sérios independentes, um para um scanner de código de barras, um para um medidor de energia Modbus RTU,uma para uma impressora em série sem hardware adicional.

P2: Qual é a diferença entre os modos RS422 e RS485, e como o modo é selecionado?

O RS422 é uma interface diferencial full-duplex de quatro fios, separando os pares de fios de transmissão e recepção, permitindo a comunicação bidirecional simultânea.Suporta conexões ponto a ponto a até 1200 m e permite os protocolos 3964 (((R) e RK512.

O RS485 é uma interface diferencial semi-duplex de dois fios, um par de barras compartilhadas que alternam entre transmissão e recepção.

Ele suporta configurações multi-drop (múltiples dispositivos em um segmento de ônibus) e Modbus RTU, mas não pode usar 3964 ((R) ou RK512.

O modo é selecionado na configuração do CP 341 no STEP 7

P3: A folha de dados menciona taxas de transmissão de até 115,2 kbit/s. O driver Modbus RTU suporta esta velocidade?

A Modbus RTU pode operar em qualquer taxa de baud padrão suportada pelo CP 341, incluindo 115,2 kbit/s.A velocidade prática do ônibus da Modbus RTU é tipicamente limitada pelas capacidades dos dispositivos no ônibus , VFDs mais antigos, instrumentos legados) suportam apenas até 19,2 ou 38,4 kbit/s.

A configuração CP 341 deve ser definida para uma taxa de baud suportada por todos os dispositivos do autocarro RS485.

Para as redes multi-drop RS485, deve ser selecionada a taxa de transmissão mais baixa comum suportada por todos os dispositivos ligados.

P4: O CP 341 inclui condutores Modbus no pacote padrão ou devem ser adquiridos separadamente?

A entrega padrão do 6ES7341-1CH02-0AE0 inclui o pacote de configuração CD e os drivers ASCII, 3964 ((R) e RK512 embutidos.

O Modbus RTU não está incluído, pois requer um software de driver carregável adquirido separadamente: número de catálogo 6ES7870-1AA01-0YA0 para o Modbus Master (RTU) e 6ES7870-1AB01-0YA0 para o Modbus Slave (RTU).

Estes drivers Modbus são carregados no CP 341 a partir do STEP 7 como parte do processo de configuração de hardware.

Tanto o Modbus quanto os drivers padrão podem coexistir no mesmo CP 341 ¢, mas apenas um protocolo está ativo por vez para qualquer sessão de comunicação.

Q5: O CP 341 é descontinuado. Qual é a alternativa atual da Siemens para comunicação serial RS485 em um S7-300?

A Siemens deixou de produzir a série CP 341.A comunicação serial é agora tipicamente tratada pelo CM PtP RS422/485 (módulo de comunicação SIMATIC ET 200M) quando operado em configuração distribuída.

Para novos projetos de máquinas, a Siemens recomenda migrar para a família S7-1500 com os módulos de comunicação CM PtP (por exemplo,6ES7541-1AB00-0AB0) que fornecem comunicação serial RS422/RS485 com blocos de funções CM PtP no Portal TIA.

Para a manutenção das instalações S7-300 CP 341 existentes, o módulo continua disponível no mercado dos excedentes industriais,e o serviço da Siemens continua a apoiar o CP 341 no ciclo de vida do produto S7-300.