Schneider Electric Modicon M251 ユーザーガイド

EIO0000004278.04

www.se.com

SQL Gateway

EIO0000002417 04/2020

Modicon M251

Logic Controller

用户指南

04/2023

EIO0000004278.04 04/20232

1 Modicon M251 Logic Controller - 编程指南. . . . . . . . . . . . . . . . .

2 Modicon M251 Logic Controller - 系统功能和变量第II部分

3 Modicon M251 Logic Controller - 硬件指南. . . . . . . . . . . . . . . . .

PLCSystem 库指南. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

第I部分

第III部分

Modicon M251

Logic Controller

编程指南

EIO0000003094.06

11/2022

www.se.com

法律声明

施耐德电气品牌以及本指南中涉及的施耐德电气及其附属公司的任何商标均是施耐德

电气或其附属公司的财产。所有其他品牌均为其各自所有者的商标。本指南及其内容

受适用版权法保护，并且仅供参考使用。未经施耐德电气事先书面许可，不得出于任

何目的，以任何形式或方式（电子、机械、影印、录制或其他方式）复制或传播本指

南的任何部分。

对于将本指南或其内容用作商业用途的行为，施耐德电气未授予任何权利或许可，但

以“原样”为基础进行咨询的非独占个人许可除外。

施耐德电气的产品和设备应由合格人员进行安装、操作、保养和维护。

由于标准、规格和设计会不时更改，因此本指南中包含的信息可能会随时更改，恕不

另行通知。

在适用法律允许的范围内，对于本资料信息内容中的任何错误或遗漏，或因使用此处

包含的信息而导致或产生的后果，施耐德电气及其附属公司不会承担任何责任或义

务。

作为负责任、具有包容性的企业中的一员，我们将更新包含非包容性术语的内容。然

而，在我们完成更新流程之前，我们的内容可能仍然包含客户认为不恰当的标准化行

业术语。

安全信息 ....................................................................................................7

关于本书 ....................................................................................................8

关于 Modicon M251 Logic Controller .......................................................... 13

M251 Logic Controller 描述..................................................................13

如何配置控制器 ........................................................................................15

如何配置控制器 ..................................................................................15

库............................................................................................................17

库......................................................................................................17

支持的标准数据类型 .................................................................................18

支持的标准数据类型............................................................................18

存储器映射...............................................................................................19

控制器存储器结构 ...............................................................................19

RAM 存储器结构.................................................................................20

非易失性存储器结构............................................................................21

重定位表 ............................................................................................24

任务.........................................................................................................27

最大任务数 .........................................................................................27

任务配置屏幕......................................................................................27

任务类型 ............................................................................................28

系统和任务警戒时钟............................................................................30

任务优先级 .........................................................................................31

缺省任务配置......................................................................................32

控制器状态和行为.....................................................................................33

控制器状态图......................................................................................33

控制器状态介绍 ..................................................................................36

状态转换和系统事件............................................................................38

控制器状态和输出行为...................................................................38

通过命令进行状态转换...................................................................40

错误检测、类型和管理...................................................................47

剩余变量.......................................................................................48

控制器设备编辑器.....................................................................................49

控制器参数 .........................................................................................49

通讯设置 ............................................................................................50

PLC 设置............................................................................................51

服务 ...................................................................................................52

以太网服务 .........................................................................................53

用户权限 ............................................................................................54

扩展模块配置 ...........................................................................................63

TM4/TM3/TM2 扩展模块配置...............................................................63

TM3 I/O 配置概述 ...............................................................................64

TM3 I/O 总线配置 ...............................................................................67

可选 I/O 扩展模块 ...............................................................................68

以太网配置...............................................................................................70

以太网特性、功能和服务 .....................................................................70

简介 .............................................................................................70

IP 地址配置...................................................................................72

Modbus TCP 客户端/服务器...........................................................76

Web 服务器 ..................................................................................77

EIO0000003094.06 3

FTP 服务器...................................................................................86

FTP 客户端...................................................................................87

SNMP ..........................................................................................87

控制器用作 EtherNet/IP 上的目标设备 ............................................88

控制器用作 Modbus TCP 上的从站设备 ........................................105

更改 Modbus TCP 端口................................................................108

防火墙配置 .......................................................................................109

简介 ...........................................................................................109

动态更改过程.............................................................................. 111

防火墙行为 ................................................................................. 111

防火墙脚本命令........................................................................... 113

工业以太网管理器................................................................................... 117

工业以太网 ....................................................................................... 117

DHCP 服务器 ...................................................................................120

快速设备更换....................................................................................120

串行线路配置 .........................................................................................121

串行线路配置....................................................................................121

Machine Expert 网络管理器 ..............................................................122

Modbus 管理器.................................................................................122

ASCII 管理器 ....................................................................................126

Modbus Serial IOScanner..................................................................128

在Modbus Serial IOScanner 上添加设备 ............................................129

ControlChannel：启用或禁用通讯通道 ...............................................135

将调制解调器添加到管理器................................................................136

CANopen 配置 .......................................................................................137

CANopen 接口配置 ...........................................................................137

J1939 配置.............................................................................................140

J1939 接口配置 ................................................................................140

OPC UA 服务器配置 ...............................................................................143

OPC UA 服务器概述 .........................................................................143

OPC UA 服务器配置 .........................................................................143

OPC UA 服务器符号配置...................................................................146

OPC UA 服务器性能 .........................................................................147

后配置 ...................................................................................................150

后配置简介 .......................................................................................150

后配置文件管理 ................................................................................151

后配置示例 .......................................................................................152

将Modicon M251 Logic Controller 连接到 PC ...........................................156

将控制器连接到 PC...........................................................................156

SD 卡....................................................................................................159

脚本文件 ..........................................................................................159

SD 卡命令 ........................................................................................159

固件管理 ................................................................................................165

更新 Modicon M251 Logic Controller 固件...........................................165

更新 TM3 扩展模块固件.....................................................................167

兼容性 ...................................................................................................169

软件和固件兼容性 .............................................................................169

附录...........................................................................................................171

如何更改控制器的 IP 地址 .......................................................................172

changeIPAddress：更改控制器的 IP 地址。 .......................................172

用于在用户程序中获取/设置串行线路配置的功能 ......................................174

4 EIO0000003094.06

GetSerialConf：获取串行线路配置.....................................................174

SetSerialConf：更改串行线路配置 .....................................................175

SERIAL_CONF：串行线路配置数据类型的结构..................................177

控制器性能.............................................................................................178

处理性能 ..........................................................................................178

术语...........................................................................................................179

索引...........................................................................................................187

EIO0000003094.06 5

安全信息

重要信息

在试图安装、操作、维修或维护设备之前，请仔细阅读下述说明并通过查看来熟悉

设备。下述特定信息可能会在本文其他地方或设备上出现，提示用户潜在的危险，

或者提醒注意有关阐明或简化某一过程的信息。

请注意

电气设备的安装、操作、维修和维护工作仅限于有资质的人员执行。施耐德电气不

承担由于使用本资料所引起的任何后果。

有资质的人员是指掌握与电气设备的制造和操作及其安装相关的技能和知识的人

员，他们经过安全培训能够发现和避免相关的危险。

在“危险”或“警告”标签上添加此符号表示存在触电危险，如果不遵守使用说明，

会导致人身伤害。

这是提醒注意安全的符号。提醒用户可能存在人身伤害的危险。请遵守所有带此符号

的安全注意事项，以避免可能的人身伤害甚至死亡。

危险表示若不加以避免,将会导致严重人身伤害甚至死亡的危险情况。

!危险

警告表示若不加以避免,可能会导致严重人身伤害甚至死亡的危险情况。

警告

!

小心表示若不加以避免,可能会导致轻微或中度人身伤害的危险情况。

小心

!

注意用于表示与人身伤害无关的危害。

注意

EIO0000003094.06 7

关于本书

文档范围

本文档旨在帮助您使用 EcoStruxure Machine Expert 软件对 Modicon M251 Logic

Controller 进行编程和操作。

注:在安装、操作或维护 Modicon M251 Logic Controller 前，请阅读并理解本

文档和所有相关文档, 9 页。

Modicon M251 Logic Controller 用户应当阅读整个文档，以了解其功能。

有效性说明

本文档已随 EcoStruxureTM Machine Expert V2.1 的发布进行了更新。

本手册中描述的设备技术特性在网站上也有提供。如要在线访问此信息，请访问

Schneider Electric 主页 www.se.com。

本手册中介绍的特性应该与在线显示的那些特性相同。依据我们的持续改进政策，

我们将不断修订内容，使其更加清楚明了，更加准确。如果您发现手册和在线信息

之间存在差异，请以在线信息为准。

8 EIO0000003094.06

关于本书

相关的文件

文件名称参考编号

EcoStruxure Machine Expert 编程指南 EIO0000002854 (ENG)

EIO0000002855 (FRE)

EIO0000002856 (GER)

EIO0000002858 (SPA)

EIO0000002857 (ITA)

EIO0000002859 (CHS)

Modicon M251 Logic Controller 硬件指南 EIO0000003101 (ENG)

EIO0000003102 (FRE)

EIO0000003103 (GER)

EIO0000003104 (SPA)

EIO0000003105 (ITA)

EIO0000003106 (CHS)

EcoStruxure Machine Expert 工业以太网用户指

南

EIO0000003053 (ENG)

EIO0000003054 (FRE)

EIO0000003055 (GER)

EIO0000003056 (SPA)

EIO0000003057 (ITA)

EIO0000003058 (CHS)

Modicon TM4 扩展模块 -编程指南 EIO0000003149 (ENG)

EIO0000003150 (FRE)

EIO0000003151 (GER)

EIO0000003152 (SPA)

EIO0000003153 (ITA)

EIO0000003154 (CHS)

Modicon TM3 模块配置 -编程指南 EIO0000003119 (ENG)

EIO0000003120 (FRE)

EIO0000003121 (GER)

EIO0000003122 (SPA)

EIO0000003123 (ITA)

EIO0000003124 (CHS)

Modicon TM3 总线耦合器 -编程指南

(EcoStruxure Machine Expert)

EIO0000003635 (ENG)

EIO0000003636 (FRA)

EIO0000003637 (GER)

EIO0000003638 (SPA)

EIO0000003639 (ITA)

EIO0000003640 (CHS)

Modicon TM2 模块配置 -编程指南 EIO0000003432 (ENG)

EIO0000003433 (FRE)

EIO0000003434 (GER)

EIO0000003435 (SPA)

EIO0000003436 (ITA)

EIO0000003437 (CHS)

EIO0000003094.06 9

关于本书

文件名称参考编号

Modicon M251 Logic Controller 系统功能和变量

PLCSystem 库指南

EIO0000003095 (ENG)

EIO0000003096 (FRE)

EIO0000003097 (GER)

EIO0000003098 (SPA)

EIO0000003099 (ITA)

EIO0000003100 (CHS)

Modicon TM3 专用 I/O 模块 - HSC 库指南 EIO0000003683 (ENG)

EIO0000003684 (FRE)

EIO0000003685 (GER)

EIO0000003686 (SPA)

EIO0000003687 (ITA)

EIO0000003688 (CHS)

EIO0000003689 (POR)

EIO0000003690 (TUR)

EcoStruxure Machine Expert -

FtpRemoteFileHandling 库指南

EIO0000002779 (ENG)

EIO0000002780 (FRE)

EIO0000002781 (GER)

EIO0000002783 (SPA)

EIO0000002782 (ITA)

EIO0000002784 (CHS)

EcoStruxure Machine Expert - SnmpManager 库

指南

EIO0000002797 (ENG)

EIO0000002798 (FRE)

EIO0000002799 (GER)

EIO0000002801 (SPA)

EIO0000002800 (ITA)

EIO0000002802 (CHS)

EcoStruxure Machine Expert - 管理循环任务间

隔- Toolbox_Advance 库指南

EIO0000000946 (ENG)

EIO0000000947 (FRE)

EIO0000000948 (GER)

EIO0000000950 (SPA)

EIO0000000949 (ITA)

EIO0000000951 (CHS)

Ecostruxure Machine Expert - 数据记录功能 -

DataLogging 库指南

EIO0000002938 (ENG)

EIO0000002939 (FRE)

EIO0000002940 (GER)

EIO0000002942 (SPA)

EIO0000002941 (ITA)

EIO0000002943 (CHS)

Ecostruxure Machine Expert - 调制解调器功能 -

Modem 库指南

EIO0000000552 (ENG)

您可以在我们的网站下载这些技术出版物和其他技术信息：www.se.com/ww/en/

download/。

10 EIO0000003094.06

关于本书

产品相关信息

警告

失去控制

•任何控制方案的设计者都必须考虑到控制路径可能出现故障的情况，并为某

些关键控制功能提供一种方法，使其在出现路径故障时以及出现路径故障后

恢复至安全状态。这些关键控制功能包括紧急停止、越程停止、断电重启以

及类似的安全措施。

•对于关键控制功能，必须提供单独或冗余的控制路径。

•系统控制路径可包括通讯链路。必须对暗含的无法预料的传输延迟或链路失

效问题加以考虑。

•遵守所有事故预防规定和当地的安全指南。1

•为了保证正确运行，在投入使用前，必须对设备的每次执行情况分别进行全

面测试。

未按说明操作可能导致人身伤亡或设备损坏等严重后果。

1有关详细信息，请参阅 NEMA ICS 1.1（最新版）中的“安全指导原则 -固态控制

器的应用、安装和维护”以及 NEMA ICS 7.1（最新版）中的“结构安全标准及可调

速驱动系统的选择、安装与操作指南”或您特定地区的类似规定。

警告

意外的设备操作

•仅使用 Schneider Electric 认可的可与本设备配合使用的软件。

•每次更改物理硬件配置后，请更新应用程序。

未按说明操作可能导致人身伤亡或设备损坏等严重后果。

摘自标准的术语

本手册中的或者出现在产品自身中/上的技术术语、术语、符号和相应描述基本上

均源自国际标准的条款或定义。

在功能安全系统、驱动器和一般自动化领域，这可能包括但不限于安全、安全功

能、安全状态、故障、故障复位、失灵、失效、错误、错误消息、危险等词语。

EIO0000003094.06 11

关于本书

这些标准包括：

标准描述

IEC 61131-2:2007 编程控制器，第2部分：设备要求和测试。

ISO 13849-1:2015 机器安全：控制系统的安全相关部分。

设计通则。

EN 61496-1:2013 机械安全：电子感应式防护设备。

第1部分：一般要求和测试。

ISO 12100:2010 机械安全 -设计的一般原则 -风险评估和风险抑制

EN 60204-1:2006 机械安全 -电气机械设备 -第1部分：一般要求

ISO 14119:2013 机械安全 -与防护设备关联的联锁设备 -设计和选择原则

ISO 13850:2015 机械安全 -紧急停止 -设计原则

IEC 62061:2015 机械安全 -安全相关的电气、电子和可编程电子控制系统的功能性安全

IEC 61508-1:2010 电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能性安全：一般要求。

IEC 61508-2:2010 电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能性安全：电气/电子/可编程电

子安全相关系统的要求。

IEC 61508-3:2010 电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能性安全：软件要求。

IEC 61784-3:2016 工业通信网络 -配置 -第3部分：功能安全现场总线 -一般规则和配置定

义

2006/42/EC 机械指令

2014/30/EU 电磁兼容性规程

2014/35/EU 低电压规程

此外，本文中所用的名词可能是被无意中使用，因为它们是从其他标准中衍生出来

的，如：

标准描述

IEC 60034 系列旋转电机

IEC 61800 系列可调速电力驱动系统

IEC 61158 系列用于测量和控制的数字数据通讯：用于工业控制系统的现场总线

最后，操作区一词可结合特定危险的描述一起使用，其定义相当于机器指令 ()和

:2010 中的2006/42/EC风险区ISO 12100或危险区。

注:对于当前文档中引用的特定产品，上述标准可能适用，也可能不适用。若

要了解与适用于此处所述产品的各项标准有关的更多信息，请参阅这些产品参

考的特性表。

12 EIO0000003094.06

关于 Modicon M251 Logic Controller

简介

本章提供 Modicon M251 Logic Controller 和可以使用 EcoStruxure Machine

Expert 配置和编程的设备的相关信息。

M251 Logic Controller 描述

概述

M251 Logic Controller 具有多种强大的功能，可在广泛的应用程序中使用。

软件配置、编程和调试通过 EcoStruxure Machine Expert 软件完成，该软件在

EcoStruxure Machine Expert 编程指南和 M251 Logic Controller 编程指南, 8 页中

进行了介绍。

编程语言

M251 Logic Controller 由EcoStruxure Machine Expert 软件进行配置和编程，该

软件支持以下 IEC 61131-3 编程语言：

• IL：指令列表

• ST：结构化文本

• FBD：功能块图

• SFC：顺序功能图

• LD：梯形图

还可以使用 EcoStruxure Machine Expert 软件借助 CFC（连续功能图）语言对此

控制器进行编程。

电源

M251 Logic Controller 的电源为 24 Vdc。

实时时钟

M251 Logic Controller 包括实时时钟 (RTC) 系统（请参阅“Modicon M251 Logic

Controller 硬件指南”）。

运行/停止

M251 Logic Controller 可以通过以下方式操作：

•硬件运行/停止开关

• EcoStruxure Machine Expert 软件命令

EIO0000003094.06 13

关于 Modicon M251 Logic Controller

存储器

下表描述了不同类型的存储器：

存储器类型大小已使用

RAM 64 MB，其中 8 MB 可用于应用程

序

执行应用程序。

闪存 128 MB 在断电时保存程序和数据。

可移动存储

M251 Logic Controller 包含嵌入式 SD 卡插槽（请参阅“Modicon M251 Logic

Controller 硬件指南”）。

SD 卡的主要用途是：

•使用新的应用程序初始化控制器

•更新控制器和扩展模块固件, 165 页

•将后配置文件应用于控制器, 150 页

•应用配方

•接收数据记录文件

•备份数据记录文件, 24 页

内置式通讯功能

M251 Logic Controller 本地通讯端口包括（取决于控制器型号）：

• CANopen 主站

•以太网

• USB Mini-B

•串行线路

扩展模块与总线耦合器兼容性

请参阅“EcoStruxure Machine Expert - 兼容性与迁移用户指南”中的兼容性表。

M251 Logic Controllers

型号数字量输入数字量输出通讯端口

TM251MESC 0 0 1个串行线路端口

1个USB mini-B 编程端口

1个双端口以太网交换机

1个CANopen 端口

TM251MESE 0 0 1个串行线路端口

1个USB mini-B 编程端口

1个双端口以太网交换机

1个用于现场总线的以太网端口

14 EIO0000003094.06

如何配置控制器

简介

本章介绍项目的缺省配置。

如何配置控制器

简介

首先，在EcoStruxure Machine Expert 软件中创建一个新项目或打开现有项目。

有关如何执行以下操作的信息，请参阅《EcoStruxure Machine Expert 编程指

南》：

•将控制器添加到项目

•将扩展模块添加到控制器

•更换现有控制器

•将控制器转换为不同的兼容设备

设备树

设备树显示硬件配置的结构化视图。当您将控制器添加到项目时，会将许多节点添

加到设备树，具体取决于控制器提供的功能。

项用于配置...

IO_Bus 连接到 Logic Controller 的扩展模块

COM_Bus 逻辑控制器的通讯总线

Ethernet_x 嵌入式以太网、串行线路或 CANopen 通讯接口

注:以太网和 CANopen 仅在某些型号上可用。

Serial_Line_x

CAN_x

EIO0000003094.06 15

如何配置控制器

应用程序树

应用程序树可用于管理项目特定的应用程序以及全局应用程序、POU 和任务。

工具树

工具树可用于配置项目的 HMI 部分及对库进行管理。

16 EIO0000003094.06

库

简介

本章介绍 Modicon M251 Logic Controller 的缺省库。

库

简介

库提供可用于项目开发的函数、功能块、数据类型和全局变量。

EcoStruxure Machine Expert 的库管理器提供项目所涉及的库的相关信息，并可帮

助您安装新库。有关库管理器的详细信息，请参阅“EcoStruxure Machine Expert

编程指南”。

Modicon M251 Logic Controller

为应用程序选择 Modicon M251 Logic Controller 后，EcoStruxure Machine Expert

会自动加载以下库：

库名称描述

IoStandard CmpIoMgr 配置类型、ConfigAccess、参数和帮助功能：管理应用程序中的 I/O。

Standard 包含为符合 IEC61131-3 所需的函数和功能块，作为 IEC 编程系统的标准 POU。标准 POU 必须与项

目关联 (standard.library)。

Util 模拟量监控、BCD 转换、位/字节函数、控制器数据类型、函数操纵器、数学函数和信号。

M251 PLCSystem 包含功能和变量，用于获取信息和向控制器系统发送命令。（请参阅 Modicon M251 Logic Controller

系统功能和变量 PLCSystem 库指南）。

PLCCommunication SysMem, Standard.这些功能有助于实现特定设备之间的通讯。大多数函数专用于 Modbus 交换。对

于调用功能的应用程序任务而言，通讯功能的处理是异步的。（请参阅 EcoStruxure Machine Expert

Modbus 和ASCII 读/写功能 PLCCommunication 库指南）。

重定位表借助重新定位表，用户可以将非连续数据重新分组到寄存器的连续表中，从而组织数据以优化

Modbus 客户端与控制器之间的交换。请参阅重定位表, 24 页。

ModbusTCPIOScanner 仅TM251MESE。提供 Modbus TCP IOScanner 功能块。（请参阅ModbusTCPIOScanner

EcoStruxure Machine Expert Modbus TCP 用户指南）。

EtherNetIP Scanner 仅TM251MESE。用于建立和关闭 CIP 连接以及在 EtherNet/IP 上生成显式消息传送请求的基础结构

功能块。（请参阅EcoStruxure Machine Expert EtherNet/IP 用户指南）。

EtherNetIP Explicit Messaging 仅TM251MESE。EtherNet/IP 上的显式消息传送，用于与 EcoStruxure Machine Expert 并不为之提

供设备整合的通用设备（例如摄像头）进行通讯。（请参阅EcoStruxure Machine Expert EtherNet/IP

用户指南）。

其他库：

• 3S CANopenStack

• FDT_CANOpenDriver

• CAA CiA 405

CAA CiA 405 库提供了一组满足 CiA405 要求的功能块，用于从控制器（CANopen 主站）的应用程

序（IEC61131-3 程序）访问 CANopen 网络。

EIO0000003094.06 17

支持的标准数据类型

简介

本章提供控制器支持的各种 IEC 数据类型。

支持的标准数据类型

控制器支持以下 IEC 数据类型：

数据类型下限上限信息内容

BOOL FALSE TRUE 1位

BYTE 0 255 8位

WORD 0 65,535 16 位

DWORD 0 4,294,967,295 32 位

LWORD 0 264-1 64 位

SINT -128 127 8位

USINT 0 255 8位

INT -32,768 32,767 16 位

UINT 0 65,535 16 位

DINT -2,147,483,648 2,147,483,647 32 位

UDINT 0 4,294,967,295 32 位

LINT -263 263-1 64 位

ULINT 0 264-1 64 位

REAL 1.175494351e-38 3.402823466e+38 32 位

LREAL 2.225073858507201-

4e-308

1.797693134862315-

8e+308

64 位

STRING 1个字符 –1个字符 = 1 个字节

WSTRING 1个字符 –1个字符 = 1 个字

TIME 0 4294967295 32 位

有关 ARRAY、LTIME、DATE、TIME、DATE_AND_TIME 和TIME_OF_DAY 的有

关详细信息，请参阅 EcoStruxure Machine Expert 编程指南。

18 EIO0000003094.06

ページを読み込んでいます...

Schneider Electric Modicon M251 ユーザーガイド

関連論文

その他の書類