介绍
西门子凭借全新软硬件扩大了Simatic RTU3000C系列远程控制单元的用途：全新Simatic RTU3031C（远程终端单元/RTU）集成GPS功能，可将设定值与实际位置进行比较。这使其不仅适用于静态应用，如监测给排水行业中的分布式测量点，而且适用于需要定位功能的移动应用。譬如，这包括对浮动导航标志的位置监控或集装箱跟踪等。此外，西门子推出让用户可将多达八个额外的传感器连接到远程控制单元的扩展板。支持该产品系列的新固件也为用户带来诸多新功能，如连接到冗余控制中心和支持对过程值进行统计评估的新功能块等。
坚固耐用的紧凑型Simatic RTU3000C远程控制单元是能源自给自足型低功耗单元，可在无外部供电的情况下正常工作。它们可采用冗余供电方式，如使用多达六个电池模块或太阳能电池板充电电池。它们还可以在恶劣的环境条件下使用，如-40°C至+ 70°C的温度下或在洪水中使用（IP68防护等级）。通过推出Simatic RTU3031C，西门子壮大了产品阵容，新款RTU可连接GPS天线并通过GPS信号提供定位和时间同步功能。因此，用户可以监控诸如填充液位、液位和流量，以及远程甚至移动测量点的压力和温度等过程数据。RTU3031C具有集成的UMTS调制解调器，收集的数据会通过UMTS调制解调器以一种时间导向或事件导向的方式发送到控制中心。与RTU3000C系列中的所有远程控制单元一样，RTU3031C不仅支持通过远程控制协议（IEC 60870、DNP3、Sinaut ST7和TeleControl Basic）连接到控制中心，还可用作数据记录器。此外，测得的所有过程值均可存储于内部存储器或SD卡，如有需要，可通过基于Web的管理系统远程读取，或通过安全文件传输方式或电子邮件发送给合作伙伴。集成的输入和输出端口支持直接连接传感器。它是该产品系列中一一款提供被称为高速固态继电器端口的四个额外数字输出端口（DQ），以及标准的四个模拟输入端口（AI）、数字输入端口（DI）和四个DQ的产品。
面向RTU3000C系列的全新扩展板支持通过Modbus RTU连接八个额外的传感器。它可以与该产品系列的所有型号配合使用，如支持Sitrans FM MAG8000，用于流量测量。这可使希望利用来自传感器的额外信息（如诊断信息）的不同行业的用户从中受益。
全新V3固件实现大量改进，如连接到支持冗余IEC 60870主站的控制中心、基于web的管理和用户管理的扩展、通过DNP3的WAN连接，以及没有Open的IEC 60870支持通过已由移动电话提供商加密的连接（APN） 操作RTU3030C或RTU3031C，等等。此外，用户可以使用支持统计功能的新功能块、用于控制周期信号的脉冲序列输出以及模块操作状态管理（如安全关闭、重启等）。这还可以更快速地建立连接，确保实现加密连接。
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1.1 简介
HART (Highway Addressable Remote Transducer)，可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议, HART协议使用FSK技术，在4~20mA信号过程量上叠加一个频率信号，的实现模拟信号和数字信号双向通讯，而不互相干扰。
HART 模拟量模块是指除了可以提供模拟量数值外，还可以提供 HART 通讯功能的模拟量模块。HART 模拟量模块可以用于PROFIBUS-DP 的分布式 I/O 从站中。（使用6ES7153-2BA02-0AB0及更高版本或6ES7153-2BB02-0AB0及更高版本的接口模块作为连接 PROFIBUS-DP 的从站接口）。
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1.2 多变量读取
在实际应用中通常用SFC58，SFC59进行数据记录的读写实现多变量的读取。但6ES7153-2BA02-0AB0 或更高版本可以使用HART变量直接进行多变量的读取。
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1.3 HART变量
基本要求：IM 153-2（6ES7153-2BA02-0AB0 或更高版本）和 STEP 7（V5.4 SP3 或更高版本）
地址分配：HART 模块占用 16 个输入/输出字节。 如果组态 HART 变量，该模块将为每个 HART变量分配5 个字节，其中4个字节表示过程值，一个字节表示质量代码。
HART变量数量：6ES7153-2BA02-0AB0模块可以多分配 8 个 HART 变量，每个通道的HART 变量不过 4 个。 您可以在模块的属性对话框中为通道分配 HART 变量。
IO资源：如果使用全部 8 个 HART 变量，则 每个HART 模拟量输入模块共占用 56 个输入/输出字节（16 个字节 + 8 x 5 个字节 = 56 个字节）。“无”组态不占用其它输入字节。
组态 HART 变量：可以在 STEP 7 HW Config 中分配 HART 变量。
多变量：PV，SV，TV，QV
PV（Primary Variable，主变量）
SV（Secundary Variable，二级变量）
TV（Teritary Variable，三级变量）
QV（Quatenary，四级变量）
line;color:#333333;background-color:#FFFFFF;text-indent:2em;"> HART变量结构：
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line;color:#333333;background-color:#FFFFFF;text-indent:2em;"> 图1
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line;color:#333333;background-color:#FFFFFF;text-indent:2em;"> 质量代码含义：
| Quality-Code (QC) | Meaning | 含义 |
| 0x4C or 0 | Initialization: 0 value of IM and 4C of module | 初始化：IM 的值为 0，模块为 4C |
| 0x18 | Communication cancelled / no communication | 通讯已取消/无通讯 |
| 0x0C | Fault in HART device | HART 设备故障 |
| 0x47 | HART device is busy | HART 设备繁忙 |
| 0x84 | OK “Configuration changed” | “组态已更改” |
| 0x80 | OK | 正常 |
line;color:#333333;background-color:#FFFFFF;text-indent:2em;"> 表1
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1.4 直接读取HART变量的条件：
(1) IM支持这种通讯方式
(2) 模板信息中有hart variables的可以支持
(3) 仪表本身也要能支持多变量
只有在三者满足的情况下才可以通讯。
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接口模板是否支持直接读取HART变量请参见下图：
6ES7153-2BA02-0AB0:
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西门子S7200模块代理商
图2
line;color:#333333;background-color:#FFFFFF;text-indent:2em;"> 6ES7153-2BA01-0AB0:
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图3
line;color:#333333;background-color:#FFFFFF;text-indent:2em;">
HART 模拟量模块是否支持直接读取HART变量请参见下图：
其中6ES7331-7TF01-0AB0支持。6ES331-7TF00-0AB0不支持。
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图4
line;color:#333333;background-color:#FFFFFF;text-indent:2em;"> 2. 工程实例
line;color:#333333;background-color:#FFFFFF;text-indent:2em;"> 2.1 软硬件列表
| 模块(软件)名称 | 模块(软件)型号 | 定货号 | 数量 |
| 底板 | RACK | 6ES7390-1AE80-0AA0 | 1 |
| 电源 | PS307 | 6ES7307-1BA00-0AB0 | 1 |
| CPU | 315-2DP | 6ES7315-2AG10-0AB0 | 1 |
| MMC | MMC 4M | 6ES7953-8LM20-0AA0 | 1 |
| 以太网模块 | 343-1 | 6GK7343-1CX10-0CE0 | 1 |
| ET200M接口模块 | IM153-2 | 6ES7153-2BA02-0XB0 | 1 |
| HART模板 | 8XAI | 6ES7331-7TF01-0AB0 | 1 |
| HART仪表 | TH-300 | 7NG3212-0NN00 | 1 |
| 通讯电缆 | 6XV1830-0EH10 | 若干米 | |
| DP接头 | 6ES7 972-0BB50-0XA0 | 2 | |
| Step7 | V5.4 SP4 | 6ES7810-4CC08-0YA5 | 1 |
line;color:#333333;background-color:#FFFFFF;text-indent:2em;"> 表2
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2.2 HART模板接线方法：
对于6ES7331-7TF01-0AB0模板和HART仪表的接线，请参见下图：
(1)、红色线为 +24V，黑色线为 0V。
(2)、黄色信号线为S+，棕色信号线为S-。
在例程中使用的HART仪表为两线制，此时需要短接10，11。如果为四线制则不需要，具体接线请参考模板手册。
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图5
line;color:#333333;background-color:#FFFFFF;text-indent:2em;"> 2.3 硬件组态步骤：
line;color:#333333;background-color:#FFFFFF;text-indent:2em;"> a. 使用Step7 v5.4 创建300主站项目，在硬件组态窗口依订货号添加背板、电源、CPU、343-1模块。参见下图：
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图6
line;color:#333333;background-color:#FFFFFF;text-indent:2em;"> b. 双击DP接口，添加DP网络并定义网络参数。参见下图：
line;color:#333333;background-color:#FFFFFF;text-indent:2em;">
图7
line;color:#333333;background-color:#FFFFFF;text-indent:2em;"> c. 添加订货号为6ES7153-2BA02-0AB0的DP从站，并定义地址为8。参见下图：
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模拟电位器 CPU221/222 1个。 CPU224/226 2个。 脉冲输出 2路高频率脉冲输出（大20KHz），用于控制步进电机或伺服电机实现定位任务。 实时时钟 例如为信息加注时间标记，记录机器运行时间或对过程进行时间控制。 EEPROM存储器模块（选件） 可作为修改与拷贝程序的快速工具（无需编程器），并可进行辅助软件归档工作。 |
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电池模块 |
