SIEMENS西门子柳州代理商

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S7-300与变频器DP通信的组态

SIMOVERT MASTERDRIVES是应用较广的变频器，它采用IGBT逆变器、全数字技术的矢量控制，是全系列通用和模块化的产品，功率范围为0.55~2300kW。

  可以用软件Drivemonitor或Drive ES来组态和监控西门子的驱动设备。

  1.西门子驱动设备与PLC的通信方式

  西门子驱动设备包括多种系列的变频器和直流调速装置。它们可以使用PROFIBUS-DP、USS和SIMOLINK这3种通信协议。

  USS协议属于主-从通信，PLC作主站，驱动设备作从站。USS协议的MPI接口集成在变频器中，不需要增加硬件成本。但是通信速度较慢，只有基本通信功能，多可以连接31个从站。SIMOLINK协议主要用于驱动设备之间的主从通信。

  PROFIBUS-DP协议的通信速度快，有附加功能(例如非循环通信和交叉通信)，站点数更多，但是需要添加驱动设备的DP通信板。

  图6-45是PLC与变频器通信的示意图，CPU通过MPI接口与编程用的计算机通信，CPU集成的DP接口与变频器的CBP或CBP2通信板上的DP接口连接。

  2. 组态主站和PROFIBUS网络

  在STEP7中用新建项目向导创建一个项目(见随书光盘中的例程Convert)，CPU模块为CPU315-2DP。选中SIMATIC管理器的300站点，点击右边窗口的“硬件”图标，打开硬件组态工具(见图6-46)，将电源模块和信号模块插入机架。

  双击CPU模块中“DP”所在的行，点击打开对话框“常规”选项卡中的“属性”按钮，在出现的对话框的“参数”选项卡中点击“新建”按钮，生成一条PROFIBUS-DP网络。采用默认的参数，CPU315-2DP为DP主站，站地址为2，网络的传输速率为1.5 Mbit/s，配置文件为“DP”。点击“确定”按钮，返回HW Config。

  3. 生成 MASTERDRIVE从站

  CBP(Communication Board PROFIBUS)接口板是 SIMOVERT MASTERDRIVES 的 DP通信扩展板，CBP2是较新的版本。它们使用PROFIBUS协议或USS协议进行通信。

  打开HW Conig右边的硬件目录窗口的文件夹“\ PROFIBUS DP\SIMOVERT”，将其中的“MASTERDRIVES/DC MASTER CBPX”或“MASTERDRIVES/DC MASTER CBP2 DPV1”指放到DP网络上(见图6-46)，作者使用的是CBP板。在自动打开的“属性-PROFIBUS 接口”对话框中，设置从站地址为3。两种CBP板的区别在于CBPx只能选择PPO类型的报文结构，CBP2 DPV1还能选择更多的报文结构，以支持CBP2扩展的DPV1功能。

  如果安装了TIA(全集成自动化)软件Drive ES，可以将硬件目录窗口的\SIMOVERT√MASTERDRIVES CBP中增加的"Vector Control CUVC"拖放到左边的硬件组态窗口的DP网络上。CBP2的某些扩展功能需要借助于软件Drive ES来实现。

  4. 变频器的通信区选择

  双击打开硬件目录中的子文件夹“MASTERDRIVES/DC MASTER CBPx”，文件夹内是CBP板的通信区选项(见图6-46)。过程数据PZD用于PC控制和监视变频器，参数数据PKW用于读写变频器的参数。PKW和PZD总称为参数过程数据对象(PPO)。组态时一般选择PP01和PP03。PP01有4个字的参数数据PKW和西个字的过程数据PZD。系统调试好后交付给用户使用时，一般选择PPO3，它只有两个字的过程数据PZD，可以监控变频器和电动机的运行，但是不能修改组态的参数。

  选中硬件组态窗口中的变频器，就像将模块插入ET200M的插槽一样，将图6-46中的“PPO1：4PKW/2PZD”拖放到下面的窗口的第1行。下面的窗口自动生成两行信息，第1 行是PKW，第2行是PZD，可以看到自动分配给它们的输入、输出地址。

  双击表格中的某一行，可以看到该行的属性(见图6-47)。数据的单位为字，一致性为“总长度”(即图6-38中的“全部”)，表示通信的数据是一致性数据，主站需要调用SFC 15将数据打包后发送，调用SFC14将接收到的数据解包(见6.6.3节)。因为是灰色的字和背景色，不能修改一致性属性。

PLC的六种编程语言简介

（1）梯形图

梯形图编程语言习惯上叫梯形图。梯形图沿袭了继电器控制电路的形式，也可以说，梯形图编程语言是在电气控制系统中常用的继电器、接触器逻辑控制基础上简化了符号演变而来的，具有形象、直观、实用，电气技术人员容易接受，是目前用得多的一种PLC编程语言。

（2）指令表

这种编程语言是一种与计算机汇编语言相类似的助记符编程方式，用一系列操作指令组成的语句表将控制流程热核出来，并通过编程器送到PLC中去。

（3）顺序功能图

采用IEC标准的SFC(Se Function Chart)语言，用于编制复杂的顺控程序。利用这种的编程方法，初学者也很容易编出复杂的顺控程序，大大提高了工作效率，也为调试、试运行带来许多言传的方便。

（4）状态转移图

类似于顺序功能图，可使复杂的顺控系统编程得到进一步简化。

（5）逻辑功能图

它基本上沿用了数字电路中的逻辑门和逻辑框图来表达。一般用一个运算框图表示一种功能。控制逻辑常用“与”、“或”、“非”三种功能来完成。目前国际电工协会(IEC)正在实施发展这种编程标准。

（6）语言

近几年推出的PLC，尤其是大型PLC，已开始使用语言进行编程采用语言编程后，用户可以象使用PC机一样操作PLC。在功能上除可完成逻辑运算功能外，还可以进行PID调节、数据采集和处理、上位机通信等。

S7-200CPU扩展模块安装与拆卸

CPU模块的安装与拆卸

  S7-200 SMART 的 CPU模块及扩展模块可以安装在标准 DIN 导轨上。在 CPU 模块的中间有一个用于安装的导轨卡夹，如图 5-1 所示。

  (1) CPU模块的安装① 拔出 CPU 底部的卡夹。

  ② 将 CPU 模块安放到 DIN 导轨上。

  ③ 将 CPU底部的卡夹推回原位置，听到咔嚓的声音表明卡夹已经锁紧。

  (2) CPU模块的拆卸

  ① 断开电源及必要的接线。

  ② 用工具打开 CPU 的导轨卡夹。

  ③ 将 CPU 模块拿出导轨。

  图5-1 CPU 模块及导轨卡夹

  扩展模块的安装与拆卸

  S7-200 SMART的扩展模块底部也有与CPU 模块类似的卡夹结构。

  (1) 扩展模块的安装

  ① 拆掉 CPU 模块右侧的总线连接器盖板，CPU 模块的总线连接器(母头)如图 5-2所示。② 拔出扩展模块的导轨卡夹，将其安放到导轨上。

  ③ 从右向左移动扩展模块，直到其总线连接器(公头)与CPU的总线连接器(母头)完全吻合。扩展模块总线连接器(公头)如图 5-3 所示。

  图5-2 CPU模块的总线连接器(母头)

  图5-3扩展模块的总线连接器(公头)

  ④ 将扩展模块的导轨卡夹推回原位置，听到咔嚓的声音表明卡夹已经锁紧。

  (2) 扩展模块的拆卸

  ①断开电源及必要的接线。

  ②用工具打开扩展模块的导轨卡夹。

  ③向右移动扩展模块使其总线连接器与CPU的总线连接器分离。

  ④ 将扩展模块拿出导轨。

PLC的CPU要完成的主要工作

 PLC的中央处理器（CPU 一般由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集成在一个芯片内。CPU通过数据总线、地址总线和控制总线与存储单元、输入/输出接口电路相连接。

 

    与一般的计算机一样，CPU是整个PLC的控制，它按PLC中系统程序赋予的功能指挥PLC有条不紊的进行工作。CPU主要完成下述工作：

 

    （1）接收、存储用户通过编程器等输入设备输入的程序和数据。

 

    （2）用扫描的方式通过I/O部件接收现场信号的状态或数据，并存入输入映像寄存器或数据存储器中。

 

    （3）诊断PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误等。

 

    （4） PLC进入运行状态后，执行用户程序，完成各种数据的处理、传输和存储相应的内部控制信号，以完成用户指令规定的各种操作。

 

    （5）响应各种外围设备(如编程器、打印机等）的请求。

 

    PLC采用的CPU随机型不同而不同， 目前，小型PLC为单CPU系统，中型及大型则采用双CPU甚至多CPU系统。目前，PLC通常采用的微处理器有三种：通用微处理器、单片微处理器（即单片机）、位片式微处理器。

PLC目前的发展现状以及未来的发展趋势

1）、PLC的发展现状

    目前，随着大规模和超大规模集成电路等微电子技术的发展，PLC已由初一位机发展到现在的以16位和32位微处理器构成的微机化PC，而且实现了多处理器的多通道处理。如今，PLC技术已非常成熟，不仅控制功能增强，功耗和体积减小，成本下降，可靠性提高，编程和故障检测更为灵活方便，而且随着远程I/O和通信网络、数据处理以及图象显示的发展，使PLC向用于连续生产过程控制的方向发展，成为实现工业生产自动化的一大支柱。

    现在，世界上有200多家PLC生产厂家，400多品种的PLC产品，按地域可分成美国、欧洲、和日本等三个流派产品，各流派PLC产品都各具特色。其中，美国是PLC生产大国，有100多家PLC厂商，的有A-B公司、通用电气（GE）公司、莫迪康（MODICON）公司。欧洲PLC产品主要制造商有德国的西门子（SIEMENS）公司、AEG公司、法国的TE公司。日本有许多PLC制造商，如三菱、欧姆龙、松下、富士等，韩国的三星（SAMSUNG）、LG等，这些生产厂家的产品占有80%以上的PLC市场份额。

    经过多年的发展，国内PLC生产厂家约有三十家，国内PLC应用市场仍然以国外产品为主。国内公司在开展PLC业务时有较大的竞争优势，如：需求优势、产品定制优势、成本优势、服务优势、响应速度优势。

 

    2）、PLC的发展趋势

 

    随着PLC应用领域日益扩大，PLC技术及其产品结构都在不断改进，功能日益强大，性价比越来越高。

    （1）、在产品规模方面，向两极发展。一方面，大力发展速度更快、性价比更高的小型和超小型PLC。以适应单机及小型自动控制的需要。另一方面，向高速度、大容量、技术完善的大型PLC方向发展。随着复杂系统控制的要求越来越高和微处理器与计算机技术的不断发展，人们对PLC的信息处理速度要求也越来越高，要求用户存储器容量也越来越大。

 

    （2）、向通信网络化发展

 

    PLC网络控制是当前控制系统和PLC技术发展的潮流。PLC与PLC之间的联网通信、PLC与上位计算机的联网通信已得到广泛应用。目前，PLC制造商都在发展自己的通信模块和通信软件以加强PLC的联网能力。各PLC制造商之间也在协商通用的通信标准，以构成更大的网络系统。PLC已成为集散控制系统（DCS）不可缺少的组成部分。

 

    （3）、向模块化、智能化发展

 

    为满足工业自动化各种控制系统的需要，近年来，PLC厂家先后开发了不少新器件和模块，如智能I/O模块、温度控制模块和用于检测PLC外部故障的智能模块等，这些模块的开发和应用不仅增强了功能，扩展了PLC的应用范围，还提高了系统的可靠性。

 

    （4）、编程语言和编程工具的多样化和标准化

 

    多种编程语言的并存、互补与发展是PLC软件进步的一种趋势。 PLC厂家在使硬件及编程工具换代频繁、丰富多样、功能提高的同时，日益向MAP(制造自动化协议)靠拢，使PLC的基本部件，包括输入输出模块、通信协议、编程语言和编程工具等方面的技术规范化和标准化。

6ES7211-1BE40-0XB0CPU 1211C   AC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI6ES7211-1AE40-0XB0CPU 1211C   DC/DC/DC,6输入/4输出,集成2AI6ES7211-1HE40-0XB0CPU 1211C   DC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI6ES7212-1BE40-0XB0CPU 1212C   AC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI6ES7212-1AE40-0XB0CPU 1212C   DC/DC/DC,8输入/6输出,集成2AI6ES7212-1HE40-0XB0CPU 1212C   DC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI6ES7214-1BG40-0XB0CPU 1214C   AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI6ES7214-1AG40-0XB0CPU 1214C   DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI6ES7214-1HG40-0XB0CPU 1214C   DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI6ES7215-1BG40-0XB0CPU 1215C   AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO6ES7215-1AG40-0XB0CPU 1215C   DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO6ES7215-1HG40-0XB0CPU 1215C   DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO6ES72171AG400XB0CPU 1217C   DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO