西门子PLC CPU ST20              西门子PLC CPU ST20

S7-200 SMART CPU 模块本体直接提供三轴100KHz 高速脉冲输出，通过强大灵活的设置向导可组态为PWM输出或运动控制输出，为步进电机或伺服电机的速度和位置控制提供了统一的解决方案，满足小型机械设备的精确定位需求。

S7-200 SMART CPU 模块本体集成1 个以太网接口和1 个RS485 接口，通过扩展CM01 信号板，其通信端口数量最多可增至3 个，可满足小型自动化设备与触摸屏、变频器及其它第三方设备进行通信的需求。

以太网通信所有CPU 模块配备以太网接口，支持西门子S7 协议、有效支持多种终端连接 可作为程序下载端口（使用普通网线即可）? 与SMART LINE 触摸屏进行通信，最多支持8 台设备? 通过交换机与多台以太网设备进行通信，实现数据的快速交互，包含8 个主动GET/PUT 连接、8 个被动 GET/PUT 连接。

串口通信S7-200 SMART CPU 模块均集成1 个RS485 接口，可以与变频器、触摸屏等第三方设备通信。如果需要额外的串口，可通过扩展CM01 信号板来实现，信号板支持RS232/RS485 自由转换，最多支持4 个设备。串口支持下列协议 Modbus RTU? PPI? USS? 自由口通信

与上位机的通信通过PC Access SMART*，操作人员可以轻松通过上位机读取S7-200 SMART 的数据，从而实现设备监控或者进行数据存档管理。(PC Access SMART 是为 S7-200 SMART 与上位机进行数据交互而定制开发的OPC 服务器协议)

中央处理单元 CPU 订货号CPU SR20 标准型 CPU 模块，继电器输出，220 V AC 供电，12 输入/8 输出6ES7 288-1SR20-0AA0CPU ST20 标准型CPU模块，晶体管输出，24VDC供电，12输入/8输出6ES7 288-1ST20-0AA0CPU SR30 标准型CPU模块，继电器输出，220VAC供电，18输入/12输出6ES7 288-1SR30-0AA0CPU ST30 标准型CPU模块，晶体管输出，24VDC供电，18输入/12输出6ES7 288-1ST30-0AA0CPU SR40 标准型 CPU 模块，继电器输出，220 V AC 供电，24 输入/16 输出6ES7 288-1SR40-0AA0CPU ST40 标准型 CPU 模块，晶体管输出，24 V DC 供电，24 输入/16 输出6ES7 288-1ST40-0AA0CPU SR60 标准型 CPU 模块，继电器输出，220 V AC 供电，36 输入/24 输出6ES7 288-1SR60-0AA0CPU ST60 标准型 CPU 模块，晶体管输出，24 V DC 供电，36 输入/24 输出6ES7 288-1ST60-0AA0CPU CR40 经济型 CPU 模块，继电器输出，220 V AC 供电，24 输入/16 输出6ES7 288-1CR40-0AA0CPU CR60 经济型CPU模块，继电器输出，220VAC供电，36输入/24输出6ES7 288-1CR60-0AA0扩展模块 EM 订货号EM DI08 数字量输入模块，8 x 24 V DC 输入6ES7 288-2DE08-0AA0EM DR08 数字量输出模块，8 x 继电器输出6ES7 288-2DR08-0AA0EM DT08 数字量输出模块，8 x 24 V DC 输出6ES7 288-2DT08-0AA0EM DR16 数字量输入/输出模块，8 x 24 V DC 输入/8 x 继电器输出6ES7 288-2DR16-0AA0EM DR32 数字量输入/输出模块，16×24 V DC 输入/16 x 继电器输出6ES7 288-2DR32-0AA0EM DT16 数字量输入/输出模块，8 x 24 V DC 输入/8 x 24 V DC 输出6ES7 288-2DT16-0AA0EM DT32 数字量输入/输出模块，16 x 24 V DC 输入/16 x 24 V DC 输出6ES7 288-2DT32-0AA0EM AI04 模拟量输入模块，4 输入6ES7 288-3AE04-0AA0EM AQ02 模拟量输出模块，2 输出6ES7 288-3AQ02-0AA0EM AM06 模拟量输入/输出模块，4 输入/2 输出6ES7 288-3AM06-0AA0EM AR02 热电阻输入模块，2 通道6ES7 288-3AR02-0AA0EM AT04 热电偶输入模块，4通道6ES7 288-3AT04-0AA0信号板 SB 订货号SB CM01 通信信号板，RS485/RS232 6ES7 288-5CM01-0AA0SB DT04 数字量扩展信号板，2 x 24 V DC 输入/2 x 24 V DC 输出 6ES7 288-5DT04-0AA0SB AQ01 模拟量扩展信号板，1 x 12 位模拟量输出6ES7 288-5AQ01-0AA0SB BA01 电池信号板，支持 CR1025 纽扣电池6ES7 288-5BA01-0AA0

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串口引脚定义及协议说明

串口通讯，又经常被称为点对点通讯或者PtP通讯，是工业设备中的一种非常通用的通讯方式，常用于获取相对远程采集设备的数据。

串行通信，通常利用RS232C或者RS485电气接口，实现ASCII码或者Modbus通讯；其特点是通信线路简单，成本较低，用于解决不同厂商产品之间节点少、数据量小、通讯速率低、实时性要求不高的场合，如过程仪表、变频器、连接扫描仪、条码阅读器等带有串行通讯接口的设备，CP卡加载通讯协议后，还可以和支持Modbus协议的现场仪表通讯。

为了实现设备相互通讯，通讯双方的通讯接口和通讯协议要*，基本的串行通讯的数据帧格式和波特率也要匹配。

西门子串行通讯支持的数据帧格式：

• 起始位：1位；
• 数据位：7/8位；
• 校验位：1位奇/偶校验位，或者没有校验位；
• 停止位：1/2位。

凡是符合这些格式的串行通信设备，理论上都可以相互通信。

支持的通讯接口

常用的串行数据接口有:RS232C 和 RS485/422。RS-232C、RS-422/485 标准只对接口的电气特性做出规定，而不涉及接插件、电缆或协议，在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。

注意： 接口和协议是两个概念。

RS232C接口

RS-232C 是低速率的单端串行通讯，RS-232C 采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯。

1.RS232C 通讯接口特点

• RS-232采取不平衡传输方式，其收、发端的数据信号是相对于信号地，抗共模干扰能力差；
• 近距离通讯，大通信距离15m；
• 只能用于点对点（即一对收/发设备）通讯。

2. RS232C 接口定义

RS232C并未定义连接器的物理特性，不同类型的连接器引脚定义也各不相同，其中9针和25针的引脚定义对照，如图 1 所示。

图1 RS232C 串口管脚定义

为简单且常用的是三线制接法，即Txd，Rxd和地线三根，如上图中红色（2，3）和紫色（5）三个针脚。

RS422/485 接口

RS-422/485 改进 RS-232 通信距离短、速率低的缺点。

1.RS422/485接口特点

• RS-422、RS-485与RS-232不一样，数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输；
• 平衡传输抗干扰能力更强，使传输距离更远，通讯距离长1200米；
• 可以连接多个设备，RS422总线可支持10个节点（单机发送、多机接收的单向传输），RS485可支持32个节点（多点、双向通讯能力）；
• 网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构，不支持星型或树形；
• 传输距离超过50米，需要在两端加终端电阻330欧姆（推荐用LIYCY电缆）；

2.RS422/485接口定义

RS422/485 的端口有9针、15针，CP340/341/440/441的接口是15针，如图 2 所示。

图2 RS422/485 串口管脚定义

常用支持协议

常用的协议类型

• ASCII 协议，又称自由口
• Modbus 协议

ASCII 协议

ASCII 协议通过通讯处理器和通讯伙伴之间的点对点连接控制数据传输。

由于消息的结构完全由用户定义，用户可以以 ASCII 协议为基础开发自己的消息。在接收方只需要定义接收消息的结束方式，发送接收双方协商*。

ASCII 驱动程序允许发送和接收任何结构的数据（所有可打印的 ASCII 码表字符符以及从 00 到 FFH [带有 8 个数据位字符帧] 的所有其它字符或从 00 到 7FH [带有 7 个数据位字符帧]的所有其它字符）。

ASCII协议适用于与支持串行通信的智能仪表、条形码阅读器、扫描仪、打印机等设备进行通讯。

MODBUS 协议

MODBUS RTU 通信协议是以主从的方式进行数据传输的，主动方发送请求，被动方响应请求，应答的方式。

在传输的过程中主站是主动方，即主站发送数据请求报文到从站；从站是被动方，即如果正常从站返回正常响应报文，如果故障从站返回异常响应报文，如图 3 所示。

图3 MODBUS 请求响应报文格式

MODBUS 系统中，数据交换需要通过功能代码（Function Code）来控制的，具体分以下两类。

有些功能码是对位操作的，通信的用户数据是以位为单位的：

• FC01读输出位的状态；
• FC02读输入位的状态；
• FC05写单个输出位；
• FC15写多个输出位。

有些功能码是对16位寄存器操作的，通信的用户数据是以字为单位的：

• FC03读输出寄存器；
• FC04读输入寄存器；
• FC06写单个输出寄存器；
• FC16写多个输出寄存器。

这些功能码是对四个数据区位输入、位输出、寄存器输入、寄存器输出进行访问的，如图 4 所示。

图4 访问的数据区

Modbus地址由起始的数据类型代号和地址偏移量组成。功能码决定对Modbus地址进行操作类型，其可根据需要传输的数据类型和个数来决定，如图 5 所示。

图5 MODBUS 地址对应关系

注意：在传输消息桢中，用户使用的地址是0为基准，而对应的Modbus地址是1为基准，如FC16功能码时以16进制的0000为起始地址，对应的寄存器是从40001开始。

MODBUS RTU 传输模式：消息桢中的每个8位分成2个4位16进制的字符。

每个字符帧格式（11位），如图 6 所示。

西门子CPUST20通讯模块

图6 字符帧格式

注意：如果无奇偶校验位，停止位是2位。

消息帧格式，如图 7 所示。

图7 消息帧格式

STARTER诊断故障

前提条件：在变频器通电状态下，您可以在线变频器在线的状态下，可以监控变频的故障和报警状态，前提是您的PG/PC上已装有调试工具STARTER 。

诊断故障或报警步骤：

4.您还可以在starter中查看故障历史记录，在左侧树状图中选择Diagnostics下的Alarm history。这时便可以看到当前的故障和历史发生过的故障.