シマティック通信プロセッサ 6ES7341-1CH02-0AE0 6ES7 341-1CH02-0AE0 6ES7341-1CHO2-OAEO

シーメンス 6ES7341-1CH02-0AE0 | SIMATIC S7-300 CP 341 — RS422/485 シリアル通信プロセッサ、0.3～115.2 kbit/s、ASCII / 3964(R) / RK512 / Modbus RTU、15ピンSub-D、設定CD付属

概要

シーメンス 6ES7341-1CH02-0AE0 は、RS422/485インターフェイスを備えたCP 341です。これは、SIMATIC S7-300 PLCに専用の産業用シリアルポートを追加するシリアル通信モジュールです。CP 341は、CPU自身のMPI/PROFIBUSインターフェイスでは対応できないS7-300のシリアル通信要件に対する標準的なソリューションでした。例えば、Modbus RTUを使用する計量端末への接続、RS485経由でのバーコードスキャナーとのデータ交換、生産ログ用のシリアルプリンターの制御、またはフィールドバスプロトコル以前のレガシー駆動アンプとの通信などです。CP 341が解決する実用的な必要性は、ほとんどの産業環境にはさまざまな通信技術が混在しているということです。最新のPROFIBUS DPおよびPROFINETデバイスは、S7-300のネイティブインターフェイスにきれいに接続されます。

しかし、工場内のすべてが最新というわけではありません。新しい設置でも、多くのフィールドデバイス（バーコードリーダー、スケール、ラベルプリンター、計量システム、温度コントローラー、エネルギーメーター）は、PROFIBUSやEthernetではなく、RS485 Modbus RTUまたは単純なASCIIシリアル経由で通信します。

S7-300とデータを交換する必要があるこれらのデバイスのそれぞれに対して、CP 341は電気インターフェイスとプロトコル処理を提供し、シリアル通信処理をCPUからオフロードするため、シリアルデータ交換がCPUのスキャンタイムを占有しません。

RS422/RS485 (X.27) の物理インターフェイスは、フルデュプレックス（RS422、4線式：送信および受信ペアが分離）とハーフデュプレックス（RS485、2線式：送信/受信ペア共有）の両方の動作をサポートします。

RS422フルデュプレックスは、差動4線式伝送の最大ケーブル長とノイズ耐性の利点が必要なポイントツーポイント接続に使用され、3964(R)およびRK512プロトコルが適用可能な場合に使用されます。

RS485ハーフデュプレックスは、マルチドロップバス構成をサポートします。S7-300 CP 341を、同じ2線式バスを共有する複数のデバイスの中の1つのノードとして接続します。これは、Modbus RTUネットワークおよびマルチデバイスASCII構成に必要なトポロジーです。

主な仕様

パラメータ

値

は最も単純なプロトコルです。CP 341は、設定可能な開始/停止文字、データ長、パリティを持つASCII文字文字列を送受信します。

ASCIIモードは、人間が読めるテキストで通信するデバイスに適しています。スキャンされたコード文字列を出力するバーコードリーダー、ASCII形式の読み取り値を送信する重量端末、シリアルプリンター、および単純なテキストベースのプロトコルを使用する任意のデバイスです。ASCIIは、RS422およびRS485接続の両方で、0.3～115.2 kbit/sの全速度範囲で動作します。

3964(R)

（RS422のみ）は、PLC間およびPLCと周辺機器間の通信用に設計されたポイントツーポイントプロトコルです。

ブロック転送にヘッダー、テキスト終了確認、およびエラー検出を追加し、シリアルリンクを提供して、2つのエンドポイント間の信頼性の高い構造化されたデータ交換を実現します。3964(R)は、従来のSIMATIC S5ポイントツーポイント接続で使用されるプロトコルであり、レガシーシーメンス機器との通信において依然として関連性があります。RK 512

（RS422のみ）は、リモートSIMATIC S5または互換性のあるデバイスのデータ領域の読み取りと書き込みをサポートする要求応答プロトコルです。

3964(R)の上にレイヤーとして動作し、メモリマッピングアクセスを提供します。S7-300 CPUプログラムは、RK 512サービス要求を使用して、リモートデバイスの特定のデータアドレスを読み書きします。このプロトコルは、CP 341のシリアルリンクを古いS5データ交換モデルにブリッジします。

Modbus RTU

はCP 341のファームウェアに組み込まれたドライバーではありません。個別のModbusマスター（6ES7870-1AA01-0YA0）またはModbusスレーブ（6ES7870-1AB01-0YA0）ドライバーをCP 341にロードする必要があります。

ロードされると、ModbusドライバーはModbus RTUのフレーミング、タイミング、およびファンクションコードの実装を処理し、S7-300 CPUプログラムはSTEP 7ファンクションブロックを使用してCP 341の共有メモリインターフェイスを介してデータを交換します。RS485上のModbus RTUは、エネルギーメーター、多くのメーカーのVFD、温度コントローラー、産業用計装の主要なプロトコルです。Modbusドライバーは、追加のハードウェアなしでCP 341を高性能なModbusマスターまたはスレーブに変換します。

S7-300プログラムとの統合 — P_SENDおよびP_RCV

S7-300 CPUプログラムの観点からは、CP 341はSIMATICポイントツーポイント通信ライブラリの2つの標準ファンクションブロックを介してアクセスされます。

P_SEND

（シリアルポート経由でデータバッファを送信）および P_RCV（シリアルポートからデータバッファに受信）。これらのブロックは、CPUのラダーまたは構造化テキストプログラムから呼び出され、データソース/宛先、データ長、および通信パラメータを指定します。CPUプログラムは、S7-300のデータブロックにデータを書き込み、P_SENDを呼び出し、CP 341がデータを取り込んでシリアルインターフェイス経由で送信します。CPUはシリアルタイミング、ハンドシェイク、またはプロトコルフレーミングを管理しません。

同様に、シリアルインターフェイスにデータが到着すると、CP 341はそれをバッファリングし、P_RCVブロックのステータス出力経由でCPUに通知します。CPUは、データブロックバッファから受信したデータを読み取ります。このアーキテクチャにより、すべてのシリアル処理がCPUスキャンサイクルからオフロードされ、低速なシリアル通信（9600ボーで100文字は約100msかかる）がCPUプログラムの実行に目に見える遅延を追加しないことが保証されます。

FAQ

Q1: 1つのS7-300 CPUで複数のCP 341モジュールを同時に使用できますか？

はい。複数のCP 341モジュールを同じS7-300ラックに設置できます（ラックのスロット数と電源容量によります）。各モジュールは独立したシリアルポートを提供します。各CP 341は1つのラック スロットを占有し、モジュールの24V電源とバックプレーンから電力を供給されます。

CPUは、個別のP_SEND / P_RCVファンクションブロックインスタンスを使用して各CP 341に独立してアクセスし、アドレス指定によってデータ交換の対象となるCPを区別します。

これにより、S7-300は、追加のハードウェアなしで、バーコードリーダー用、Modbus RTUエネルギーメーター用、シリアルプリンター用など、複数の独立したシリアルリンクを同時に維持できます。

Q2: RS422モードとRS485モードの違いは何ですか？また、モードはどのように選択されますか？

RS422は4線式フルデュプレックス差動インターフェイスです。送信および受信ワイヤペアが分離されており、同時に双方向通信が可能です。最大1200mのポイントツーポイント接続をサポートし、3964(R)およびRK512プロトコルを有効にします。

RS485は2線式ハーフデュプレックス差動インターフェイスです。送信と受信を交互に行う共有バスペアです。

マルチドロップ構成（1つのバスセグメント上の複数のデバイス）とModbus RTUをサポートしますが、3964(R)またはRK512は使用できません。

モードはSTEP 7でのCP 341の設定で選択されます。物理的な15ピンSub-Dコネクタの配線は、選択されたモード（RS422の場合は4線、RS485の場合は2線）と一致する必要があります。

Q3: データシートには最大115.2 kbit/sの伝送速度が記載されています。Modbus RTUドライバーはこの速度をサポートしていますか？

Modbus RTUは、CP 341がサポートする任意の標準ボーレートで動作できます。これには115.2 kbit/sも含まれます。ただし、Modbus RTUの実際のバス速度は、通常、バス上のデバイスの能力によって制限されます。多くのModbusフィールドデバイス（エネルギーメーター、古いVFD、レガシー機器）は、最大19.2または38.4 kbit/sしかサポートしていません。

CP 341の設定は、RS485バス上のすべてのデバイスがサポートするボーレートに設定する必要があります。

RS485マルチドロップネットワークの場合、接続されているすべてのデバイスがサポートする最も低い共通ボーレートを選択する必要があります。

Q4: CP 341には標準パッケージにModbusドライバーが含まれていますか、それとも別途購入する必要がありますか？

6ES7341-1CH02-0AE0の標準納品には、設定パッケージCDと、内蔵のASCII、3964(R)、およびRK512ドライバーが含まれています。

Modbus RTUは含まれていません。別途購入が必要なロード可能なドライバーソフトウェアが必要です。Modbus Master (RTU) 用はカタログ番号6ES7870-1AA01-0YA0、Modbus Slave (RTU) 用は6ES7870-1AB01-0YA0です。

これらのModbusドライバーは、ハードウェア構成プロセスの一部として、STEP 7からCP 341にロードされます。

Modbusと標準ドライバーは、同じCP 341上で共存できますが、いずれかの通信セッションで一度にアクティブになるプロトコルは1つだけです。

Q5: CP 341は生産終了となりました。S7-300でのRS485シリアル通信のシーメンスの現在の代替品は何ですか？

シーメンスはCP 341シリーズを生産終了しました。現在のSIMATIC S7-300プラットフォームでは、分散構成で動作する場合、シリアル通信は通常、CM PtP RS422/485（SIMATIC ET 200M通信モジュール）によって処理されます。

新しい機械設計の場合、シーメンスはCM PtP通信モジュール（例：6ES7541-1AB00-0AB0）を備えたS7-1500ファミリーへの移行を推奨しています。これは、TIA PortalのCM PtPファンクションブロックでRS422/RS485シリアル通信を提供します。

既存のS7-300 CP 341設置の保守については、モジュールは産業用中古市場を通じて引き続き入手可能であり、シーメンスサービスはS7-300製品ライフサイクル内でCP 341をサポートし続けています。