西门子可编程控制器CPU 1515-2 PN

1 概述

　　HART 通信是在4-20mA上叠加一个幅值为±0.5mA的正弦波，通过正弦波的来表示0和1，如下图所示1200Hz表示1，2200Hz表示0。HART通信是基于请求/响应的，即主站向从站发送请求命令，从站收到请求命令后，将数据返回给主站。

　　图1-1 叠加在4-20mA上的Hart

　　接下来以通用HART命令3和设备特定HART命令171为例，介绍西门子8通道HART通信模块6ES7 331-7TF01-0AB0，如何发送命令给仪表，如何接收仪表返回数据。

　　2 HART通用命令3的使用

　　以西门子电磁流量计MAG6000为例，说明如何通过HART通用命令3读取瞬时流量和累计流量。

　　相关及硬件：

　　STEP V5.5 SP2

　　6ES7 153-0BA02-0XB0

　　6ES7 331-7TF01-0AB0 （E-Stand: 3）

　　电磁流量计MAG 6000

　　HART 通信模块 FDK: 085U0226 V2.01

　　图2-1 相关硬件

　　命令3为HART通用命令，所有厂家的HART设备都支持该命令，通过该命令可以读取设备的输出电流，以及四个动态变量PV、SV、TV和QV，不同仪表对四个变量有不同的定义。对于西门子电磁流量计MAG6000，命令3返回的具容

　　2.1硬件组态及设置

　　打开硬件组态窗口，在ET200M下HART模块，如下图所示：

　　图2-2 硬件组态

　　图2-3 Hart模块

　　如果该电脑上安装了SIMATIC PDM，可以在相应通道HART Field Device，这样双击该通道即可进入该仪表的参数化界面。

　　HART 6ES7331-7TF01-0AB0时，一定要V3.X版本的，如下图所示。因为只有V3.X版本模块发送HART命令时，支持表2-1所示的紧凑信息格式：

　　图2-4 选择V3.x版本的Hart模块

　　表2-1 紧凑信息格式

　　注意：同样是HART模块6ES7331-7TF01-0AB0，如果E-Stand版本小于3，那么在硬件组态时需要选择下图所示的模块。在发送HART命令时，必须使用信息格式（除命令0外，其它命令必须使用HART长地址，即必须包含厂家ID、设备ID等地址信息），具体操作请参考目录1。下文以紧凑型数据格式为例进行说明。

　　图2-5 低版本的Hart模块

　　设置模块属性，如下图所示：

　　图2-6 Hart模块的参数设置

　　设置完成之后，编译保存并下载到CPU中。

　　2.2 编程调试

　　首先，按照如下结构，创建一个共享DB（例如DB1）：

　　图2-7 创建DB1

　　接下来，创建数据返回数据块DB2，内容如下：

　　图2-8 创建DB2

　　后，在OB1中调用SFC58和SFC59。

　　HART模块6ES7 331-7TF01-0AB0有8个通道，每个通道可以连接一块HART仪表。每个通道对应两个记录，分别用于命令的发送和数据的接收，对应SFC58/59的RECNUM管脚。

　　现在我们将电磁流量计连接在通道1，所以需要通过SFC 58 的RECNUM=80（即16#50）发送命令，然后通过SFC59的RECNUM=81（即16#51）接收仪表返回的数据。

　　图2-9 调用程序

　　在变量表中进行调试，首先将M0.1置1，PLC通过SFC58发送命令3给仪表，然后将M0.3置1，接收仪表返回数据。（注意：不要将M0.1和M0.3同时置1。）

　　图2-10 读取到的数据

　　其它通信状态，含义如下图所示：