西門子S7-200 SMART的通信端口解析

每個(gè)S7-200 SMART?CPU都提供一個(gè)以太網(wǎng)端口和一個(gè)RS485端口(端口0)，標(biāo)準(zhǔn)型CPU額外支持SB CM01信號(hào)板(端口1)，信號(hào)板可通過STEP 7-Micro/WIN SMART軟件組態(tài)為RS232通信端口或RS485通信端口。

CPU 通信端口引腳分配 ? ?

1、S7-200 SMART CPU 集成的 RS485 通信端口（端口0）是與 RS485 兼容的9針 D 型連接器。CPU 集成的 RS485 通信端口的引腳分配如表1. S7-200 SMART CPU 集成 RS485 端口的引腳分配表所示。

表1. S7-200 SMART CPU 集成 RS485 端口的引腳分配

2、標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 額外支持 SB CM01 信號(hào)板，該信號(hào)板可以通過 STEP 7-Micro/WIN SMART 軟件組態(tài)為 RS485通信端口或者 RS232 通信端口。

表2. S7-200 SMART SB CM01 信號(hào)板端口（端口1）的引腳分配表

使用STEP 7-Micro/WIN SMART 軟件組態(tài) SB CM01 信號(hào)板為 RS485通信端口或者RS232通信端口的過程如圖 3. SB CM01 信號(hào)板組態(tài)過程所示。

圖3. SB CM01 信號(hào)板組態(tài)過程

EM DP01通訊端口引腳分配 ? ?

EM DP01 上的 RS485?串行通信接口是一個(gè) RS485 兼容的九針迷你 D型插口，與歐洲標(biāo)準(zhǔn) EN 50170 規(guī)定的 PROFIBUS標(biāo)準(zhǔn)一致，下圖介紹了通訊端口的引腳分配。

圖 1. S7-200SMART EM DP01通訊端口的引腳分配

以太網(wǎng)端口連接 ? ?

S7-200 SMART CPU 的以太網(wǎng)端口有兩種網(wǎng)絡(luò)連接方法：直接連接和網(wǎng)絡(luò)連接。

直接連接 ：

當(dāng)一個(gè) S7-200 SMART CPU 與一個(gè)編程設(shè)備、 HMI 或者另外一個(gè) S7-200 SMART CPU 通信時(shí)，實(shí)現(xiàn)的是直接連接。直接連接不需要使用交換機(jī)，使用網(wǎng)線直接連接兩個(gè)設(shè)備即可，如圖3.通信設(shè)備的直接連接所示。

圖 3. 通信設(shè)備的直接連接

網(wǎng)絡(luò)連接 ：

當(dāng)兩個(gè)以上的通信設(shè)備進(jìn)行通信時(shí)，需要使用交換機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接?？梢允褂脤?dǎo)軌安裝的西門子 CSM1277 4端口交換機(jī)來(lái)連接多個(gè) CPU 和 HMI 設(shè)備，如圖 4. 多個(gè)通信設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接所示。

圖 4.多個(gè)通信設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接

RS485 網(wǎng)絡(luò)連接 ? ?

RS485 網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離和波特率

RS485 網(wǎng)絡(luò)為采用屏蔽雙絞線電纜的線性總線網(wǎng)絡(luò)，總線兩端需要終端電阻。RS485 網(wǎng)絡(luò)允許每一個(gè)網(wǎng)段的最大通信節(jié)點(diǎn)數(shù)為 32 個(gè)，允許的最大電纜長(zhǎng)度則由通信端口是否隔離以及通信波特率大小等兩個(gè)因素所決定，見表 3. RS485 網(wǎng)段電纜的最大長(zhǎng)度所示。

表 3. RS485 網(wǎng)段電纜的最大長(zhǎng)度

S7-200 SMART CPU 集成的 RS485 端口以及 SB CM01 信號(hào)板都是非隔離型通信端口，允許的最大通信距離為 50m，該距離為網(wǎng)段中第一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)到最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)的距離。

如果網(wǎng)絡(luò)中的通信節(jié)點(diǎn)數(shù)大于 32 個(gè)或者通信距離大于 50m 則需要添加 RS485 中繼器拓展網(wǎng)絡(luò)連接。

注意：

● S7-200 SMART CPU 集成的 RS485 端口以及 SB CM01 信號(hào)板都是非隔離型，與網(wǎng)段中其它節(jié)點(diǎn)通信時(shí)需要做好參考點(diǎn)電位的等電位連接或者使用 RS485 中繼器為網(wǎng)絡(luò)提供隔離。參考點(diǎn)電位不同的節(jié)點(diǎn)通信時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致通信錯(cuò)誤或者端口燒壞。

● S7-200 SAMRT CPU 與其它節(jié)點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)時(shí)，可以將 CPU 模塊右下角的傳感器電源的 M 端與其它節(jié)點(diǎn)通信端口的 0V 參考點(diǎn)連接起來(lái)做到等電位連接。

RS485 中繼器 ? ?

RS485 中繼器可用于延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)距離，電氣隔離不同網(wǎng)段以及增加通信節(jié)點(diǎn)數(shù)量。

中繼器的作用如下：

1.延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)距離：

網(wǎng)絡(luò)中添加中繼器允許將網(wǎng)絡(luò)再延長(zhǎng) 50m ，如果兩臺(tái)中繼器連接在一起，中間無(wú)其它節(jié)點(diǎn)，則可將網(wǎng)絡(luò)延長(zhǎng) 1000m ，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中最多可以使用 9 個(gè)西門子中繼器。如圖 4. 使用 RS485 中繼器拓展網(wǎng)絡(luò)所示。

圖 5. 使用 RS485 中繼器拓展網(wǎng)絡(luò)

注意：

S7-200 SMART CPU自由口通信、Modbus RTU通信和USS通信時(shí)，不能使用西門子中繼器拓展網(wǎng)絡(luò)。

2.電氣隔離不同網(wǎng)段：

隔離網(wǎng)絡(luò)可以使參考點(diǎn)電位不相同的網(wǎng)段相互隔離，從而確保通信傳輸質(zhì)量。

3.增加網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：

在一個(gè) RS485 網(wǎng)段中，最多可以連接 32 個(gè)通信節(jié)點(diǎn)。使用中繼器可以向網(wǎng)絡(luò)中拓展一個(gè)網(wǎng)段，可以再連接 32 個(gè)通信節(jié)點(diǎn)，但是中繼器本身也占用一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)位置，所以拓展的網(wǎng)段只能再連接 31 個(gè)通信節(jié)點(diǎn)。

RS485 網(wǎng)絡(luò)連接器 ? ?

西門子提供了兩種類型的 RS485 網(wǎng)絡(luò)連接器（如圖 6. RS485網(wǎng)絡(luò)連接器所示），可使用它們輕松地將多臺(tái)通信節(jié)點(diǎn)連接到通信網(wǎng)絡(luò)上。一種是標(biāo)準(zhǔn)型網(wǎng)絡(luò)連接器，另一種則增加了可編程接口。

帶有可編程接口的網(wǎng)絡(luò)連接器可以將 S7-200 SMART CPU 集成的 RS485 端口所有通信引腳擴(kuò)展到編程接口，其中 2 號(hào)、7 號(hào)引腳對(duì)外提供 24VDC電源，可以用于連接 TD400C 。

圖 6. RS485網(wǎng)絡(luò)連接器

網(wǎng)絡(luò)連接器上兩組連接端子，用于連接輸入電纜和輸出電纜。

網(wǎng)絡(luò)連接器上具有終端和偏置電阻的選擇開關(guān)，網(wǎng)絡(luò)兩端的通信節(jié)點(diǎn)必須將網(wǎng)絡(luò)連接器的選擇開關(guān)設(shè)置為 On ，網(wǎng)絡(luò)中間的通信節(jié)點(diǎn)需要將選擇開關(guān)設(shè)置為 Off 。

典型的網(wǎng)絡(luò)連接器終端電阻和偏置電阻接線如表 4. 網(wǎng)絡(luò)連接器終端和偏置電阻所示。

表 4. 網(wǎng)絡(luò)連接器終端和偏置電阻

使用 SB CM01 信號(hào)板可用于連接 RS485 網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)信號(hào)板為終端通信節(jié)點(diǎn)時(shí)需要接終端電阻和連接偏置電阻，典型的電路圖如圖 7. SB CM01 信號(hào)板終端和偏置電阻接線圖所示。

圖 7. SB CM01 信號(hào)板終端和偏置電阻接線

注意：

● 終端電阻用于消除通信電纜中由于特性阻抗不連續(xù)而造成的信號(hào)反射。信號(hào)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)末端時(shí)，如果電纜阻抗很小或者沒有阻抗的話，在這個(gè)地方就會(huì)引起信號(hào)反射。消除這種反射的方法，就是在網(wǎng)絡(luò)的兩端端接一個(gè)與電纜的特性阻抗相同的終端電阻，使電纜阻抗連續(xù)。

● 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上沒有通信節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)總線處于空閑狀態(tài)，增加偏置電阻可使總線上有一個(gè)確定的空閑電位，保證了邏輯信號(hào) “0”、“1” 的穩(wěn)定性。

RS232 連接 ? ?

RS232 網(wǎng)絡(luò)為兩臺(tái)設(shè)備之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，最大通信距離為15m，通信速率最大為 115.2 Kbit/s 。RS232 連接可用于連接掃描器、打印機(jī)、調(diào)制解調(diào)器等設(shè)備。SB CM01 信號(hào)板通過組態(tài)可以設(shè)置為 RS232 通信端口，典型的 RS232 接線方式如圖；

S7-200Smart的多種通訊方式 ? ?

1.兩臺(tái)S7-200Smart無(wú)線通訊

2.組態(tài)王/wincc/觸摸屏作為主站與S7-200smart從站通訊

3.S7-200Smart作為主站，2個(gè)從站分別采集4路模擬量信號(hào)和4路開關(guān)量信號(hào)

4.西門子觸摸屏與S7-200SMART以太網(wǎng)無(wú)線通訊

5.S7-200 SMART與IO模塊之間無(wú)線PROFINET通信

6.威綸通觸摸屏與S7-200Smart之間無(wú)線Ethernet通信

審核編輯：黃飛

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