應用領域 | 化工,電子 | 重量 | 11kg |
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SIEMENS 可編程控制器
1、 SIMATIC S7 系列PLC、S7200、s71200、S7300、S7400、ET200
2、 邏輯控制模塊 LOGO!230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
3、 SITOP 系列直流電源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A西門子6ES7313-6BG
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參考價 | 面議 |
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西門子6AV6381-2BT07-2AV0西門子6AV6381-2BT07-2AV0
SIMATIC WinCC 強大的組態(tài)功能降低了工程與組態(tài)及示教費用,可實現靈活的人員使用,具有較在的操作可靠性。 只要熟悉 Microsoft Windows,就可操作 WinCC Explorer,WinCC 中央開關點。
與 SIMATIC 其它部件一起,本系統(tǒng)也提供了一些附加功能,例如處理診斷和維護。 所有 SIMATIC 工程與組態(tài)工具在功能組態(tài)中一起工作。
SIMATIC WinCC 為處理可視性和操作提供完整的基礎功能性。 為此,WinCC 具有數個編輯器和界面,可用于根據各自應用單獨組態(tài)功能。 還可通過小的工程與組態(tài)努力擴展用于控制任務的 WinCC 站。
WinCC 編輯器
任務和可組態(tài)的運行系統(tǒng)功能性
WinCC 資源管理器
可快速訪問所有項目數據和中央設置的中央項目管理
WinCC 圖形設計器
圖形系統(tǒng),通過像素圖形對象實現用戶可定義的可視化和操作
WinCC 報警記錄
信息系統(tǒng),用符合 DIN 19235 的顯示和控制選件實現事件檢測和存檔;可自由選擇的消息類別,消息顯示和記錄。
WinCC 變量記錄
測量值采集、壓縮和存儲的過程歸檔,如以趨勢圖和表格格式顯示及進一步處理
WinCC 報告設計器
報表和記錄系統(tǒng),用于以時間和事件控制的消息、操作員輸入和當前過程數據的文檔,形式為用戶報表或項目文檔,用戶可自定義版面。
WinCC 用戶管理員
用戶及其訪問授權的用戶友好的管理工具
WinCC 全局腳本
使用 VBscript 和 ANSI-C 的具有無限功能的處理功能
接口
任務和可組態(tài)的運行系統(tǒng)功能性
通訊通道
用于與低層控制的通訊 (SIMATIC 協(xié)議,PROFIBUS DP, PROFIBUS FMS, DDE 和 OPC 服務器,包括在供貨范圍中)
標準界面
通過 WinCC, WinCC-OLE-DB, ActiveX, OLE, DDE, OPC 等用于與其它 Windows 應用程序的開放式集成
編程端口
用于單獨訪問 WinCC 的數據和功能,以及用來將 VBA、VB script、C-script(ANSI-C)、C-API(ODK 選件)集成到用戶程序內
德國進口西門子電纜(通訊電纜)西門子CPU313C模塊6ES7313-5BG04-0AB0西門子電源模塊西門子PLC模塊代理商西門子EM241信號模塊西門子CPU226CN模塊西門子NCU控制器_系統(tǒng)集成及工控西門子S7-200中央處理器模組西門子CPU315-2DP西門子S7-300控制模塊原裝西門子原裝DP電纜(現貨銷售)西門子CPU226主機24輸入/16輸出西門子數字量輸入模塊SM321(DI32xDC24V)西門子CPU314C-2PN/DP模塊西門子通訊連接器6ES7 972-OBB52-OXAO西門子ps407電源模塊西門子AI模塊 8*12位6ES7 331-7KF02-0AB0西門子SITOP電源6EP1332-4BA00西門子PLC卡件CPU313C西門子自動化系列模塊代理商西門子S120系列CF卡西門子EM223 16入/16出 24VDC西門子PCU50數控主板代理商西門子BT200總線測試工具西門子PP72/48模塊西門子ET200數字量輸入模塊西門子ET200S模擬量輸出模塊西門子PLC編程適配器西門子觸摸屏6AV3607-1JC20-0AX1西門子IM151-7CPU接口模塊西門子RJ45引出插座6GK1901-1BE00-0AA0
1. 模板介紹
1.1 總覽
ET200S 1 步進模板輸出脈沖來控制步進電機 ,輸出脈沖的數量決定步進電機的運動距離,輸出脈沖的頻率決定步進電機的速度。
模板訂貨號: 6ES7138-4DC00-0AB0
1.2 模板參數
圖. 1: 步進電機模板
2. 模板接線
圖. 2: 步進模板接線圖
3. 硬件配置
步進模板可以安裝在ET 200S接口模板或者 ET200S CPU后面。
本文使用 IM151-7 CPU 為例。
表 1: 軟件和硬件配置
圖. 3: ET200S 站的配置圖
4. 硬件和參數設置
4.1 硬件配置
1) 根據圖. 2 和圖. 3完成ET200S的接線
2) 打開STEP7,創(chuàng)建一個新項目,并插入一個S7-300站
3) 從硬件目錄中選擇IM151-7 CPU直接拖拽到站配置窗口
圖. 4: 插入IM151-7 CPU
4) 依次在4槽和5槽插入電源模板 PM-E DC24 和步進模塊
圖. 5: 硬件配置
4.2 模板參數配置
圖. 6: 步進模塊參數接口
4.2.1 模板參數說明
1) 組診斷:組診斷
2) 基準頻率:基準頻率,以Hz為單位,標識Fb
3) 增益 n: 增益系數 n,值范圍 1-255. 此增益系數決定啟動/停止頻率 Fss,并且計算公式為: Fss=Fb×n
4) 時間 i: 時間系數 i, 值范圍 1-255. 該時間系數以Hz/ms決定加速和減速,計算公式為: a = Fb ×R / (i×0.128 ms)
5)功能 DI: 數字量輸入DI 功能可選,可以被組態(tài)為外部脈沖輸入或者外部停止信號,缺省是外部脈沖且已使能。
6) 外部 Stop, 限位 Stop: 外部 stop, 信號類型停止開關. 接觸器觸點是常閉信號,以確保該接觸器信號,缺省是讀取常閉信號。
4.2.2 本文所例參數設置如下
本例參數配置見圖. 6.
1) 沒有激活組診斷
2) 基準頻率 4Hz
3) 乘法系數 1, 啟動/停止頻率 4Hz
4) 時間系數 1, 加速/ 減速 31.25 Hz/ms
5) 使能外部輸入脈沖
6) 外部輸入停止和限位信號為常閉類型
5. 編程
5.1 模板輸入/輸出地址分配
與其它ET200S功能塊類似,1STEP步進模板也通過直接讀寫I/O地址來對模板進行控制和訪問的。
反饋信號 (輸入), 占用 8 字節(jié). 如表 2 輸入地址分配所示。
控制信號 (輸出), 占用 8 字節(jié). 如表 3 輸出地址分配所示。
有關輸入和輸出變量分配的詳細信息請參閱 ET200S 位置控制和操作手冊。鏈接如下:
/cs/bbbbbbbb/9260790?caller=view&lc=en-WW
表 2: 輸入地址分配
表 3: 輸出地址分配
5.2 項目例程
為了更好的實現按位,字節(jié)或字對模板進行讀寫,在梯形圖中使用MOVE指令接收輸入數據PIB272-PIB279 到MB10-MB17發(fā)送MB20-MB27到PQB272-PQB279,對1STEP模板的讀寫訪問均通過MB地址來進行。
1STEP模板地址分配見圖. 5
圖. 7: 例程編程
6. 模式描述和舉例
6.1 bbbbbb-for-reference-point 模式
通過執(zhí)行bbbbbb-for-reference-point 模式來同步軸, 即.在機械零位和電氣零位之間創(chuàng)建連接關系。
6.1.1 bbbbbb-for-reference-point 模式
Mode=1
參考點按照常開信號訪問
搜尋參考點輸出頻率 Fss 和 Fa。
Fss 啟動停止頻率,見章節(jié) 4.2.1相關描述。
Fa 輸出頻率: Fa = Fb ×G × R
Fb: 基準頻率. 在1STEP 模板參數中設置。 見章節(jié) 4.2.1相關描述。
增益 G: 增益系數 G. 值范圍: 1-255, 參見模板輸出地址字節(jié): 0。
減少 R:減少系數 R. 模板輸出地址字節(jié)4的第7位信號,參見表 3.模板輸出地址4.7=0, R=1. 模板輸出地址 4.7=0, R=0.1.
圖. 8: 搜尋參考點
6.1.2 bbbbbb-for-reference-point模式例程
本例模式見圖. 8, viz. 搜尋 CW 方向.
6.2 增量模式
增量模式是 1STEP 的主要操作模式. 該操作模式可控制步進電機移動按照設定速度移動到一個位置。
6.2.1 增量模式描述
Mode=0
輸出脈沖的數量決定步進電機的移動距離,大值脈沖值為 1048575.
輸出脈沖頻率決定步進電機速度。
在增量模式下輸出頻率: Fss, Fa
方向信號作為啟動信號。
注意: 步進電機實際位移取決于脈沖數實際速度取決于脈沖頻率,這不是在1STEP模板中設置的。
6.2.2 增量模式例程
本文介紹步進模板 ET200S 1STEP 的基本操作。有關該模板操作,診斷和技術參數的詳細信息, 請參閱手冊 "ET 200S 位置操作指令".1 解決方案 1.1 項目介紹 圖 1 PROFINET IO網絡拓撲,用于SFC51/SFB52/SFB54的診斷。其中CPU319-3PN/DP用做IO控制器,SCALANCE X交換機和ET200S, ET200Eco作為IO設備進行連接。 ......
1 解決方案
1.1 項目介紹
圖 1 PROFINET IO網絡拓撲,用于SFC51/SFB52/SFB54的診斷。其中CPU319-3PN/DP用做IO控制器,SCALANCE X交換機和ET200S, ET200Eco作為IO設備進行連接。
圖 1 PROFINET IO網絡拓撲
本例中使用到的主要硬件和軟件如下:
名稱 | 數量 | 版本 | 訂貨號 |
CPU319-3PN/DP | 1 | V2.8 | 6ES7 318-3EL00-0AB0 |
SCALANCE X208 | 1 | V4.0 | 6GK5 208-0BA10-2AA3 |
SCALANCE X201-3P IRT | 1 | V4.1 | 6GK5 201-3BH00-2BA3 |
IM151-3 PN | 1 | V6.1 | 6ES7 151-3BA23-0AB0 |
IM151-3 PN FOC | 1 | V4.0 | 6ES7 151-3BB21-0AB0 |
PM-E | 2 | 6ES7 138-4CA01-0AA0 | |
2DO HF | 2 | 6ES7 132-4BB01-0AB0 | |
ET200 eco PN | 1 | 6ES7 142-6BG00-0AB0 | |
Step7 | 1 | V5.4+SP5 |
1.2 硬件組態(tài)
按照1.1中的硬件在Step7中進行組態(tài)。然后分配設備名,下載組態(tài)數據到CPU319中,具體設置設備名以及完成PROFINET通訊,請參考網站下載中心《S7-300 PROFINET IO 通訊快速入門》72325620
圖 2 Step7的硬件組態(tài)
其中,“Ethernet(1):PROFINET-IO-System(100)”總線的100表示PROFINET總線的序號。IO設備例如SCALACNE X和ET200上從1到5,表示PROFINET IO的設備號。
2 SFC51診斷
2.1 介紹
系統(tǒng)狀態(tài)列表(SSL)用于描述可編程邏輯控制器的當前狀態(tài)。SSL的內容只能通過系統(tǒng)功能進行讀取,而不能修改。換言之,部分列表是虛擬列表,只是在有特殊請求時由CPU的操作系統(tǒng)所創(chuàng)建。
SFC 51 “RDSYSST” 系統(tǒng)功能用于讀取 “系統(tǒng)狀態(tài)列表” (簡寫為SSL),部分列表或 CPU 的 SSL 列表摘錄。對于 PROFINET IO,這些 SSL包含了 I/O 模塊,PROFINET IO 主站系統(tǒng)或實際控制器的狀態(tài)信息。當選擇所用的、特別是在一個中斷或啟動 OB 中使用的 SSL ID 時,必須注意的是 SFC 僅能同步執(zhí)行。如果執(zhí)行 SFC 之后,Busy 位激活表明幾個循環(huán)執(zhí)行一次 SFC,數據還沒有*讀出,因此數據是無效的。接收到的系統(tǒng)狀態(tài)列表數據記錄包括了診斷 PROFINET IO 設備上的信息概覽。
PN通信部分列表是虛擬列表,只是在有請求時由CPU的操作系統(tǒng)所創(chuàng)建。虛擬列表來自 CPU 內部的PN IO控制器的緩沖區(qū),緩沖區(qū)由控制器的啟動和ALARM信息進行維護和刷新。
可以使用在PROFINET IO診斷的SSL_ID:
SSL_ID (W#16#...) | 部分列表(PROFINET) | INDEX (W#16#...) |
0C91 | PROFINET接口模塊(集成的或外部的)上的模塊的模塊狀態(tài)信息 | 邏輯基地址,輸出模塊 bit15=1 |
0D91 | PROFINET中的所有模塊的模塊狀態(tài)信息 | bits 0到10: 站號,bits 11到 14: PN IO系統(tǒng)總線號的后兩位, Bit 15: 1 |
0094 | PROFINET接口模塊(集成的或外部的)上站的預期狀態(tài) | 100-115: PN IO系統(tǒng)總線號 |
0294 | 讀取實際的站點是否存在 | 同上 |
0694 | 讀取實際的站點是否出錯 | 同上 |
0794 | 讀取實際的站點維護狀態(tài) | 同上 |
0C96 | PROFINET中的所有模塊的模塊狀態(tài)信息 | 邏輯基地址,輸出模塊 bit15=1 |
通過SFC51只能獲取站或模塊的狀態(tài)信息,例如,丟站,或者該模塊有錯誤,并不能獲取模板的故障的詳細信息,例如哪一個模板的通道發(fā)生斷線,短路等。
2.2 編程
這里使用SFC51來讀取每一個站點的實際狀態(tài),判斷該站是否發(fā)生丟站故障。在PLC中添加并下載空的OB86,防止測試丟站時,發(fā)生CPU停機現象。當然也可以使用OB86來讀取每一個IO設備的實際狀態(tài),但需要更多的編寫程序,關于使用OB86來獲取IO站點的狀態(tài)信息,請參考網站下載中心《使用OB8x診斷SIMATIC PLC(PN) 》87668286
在OB1中加入SFC51,關于參數設置,點擊“F1”參考SFC51在線幫助。程序示例如下:
CALL "RDSYSST"
REQ :=M0.0
SZL_ID :=MW2
INDEX :=MW4
RET_VAL :=MW6
BUSY :=M0.1
SZL_HEADER:=DB1.SSL_HEADER
DR :=DB1.RECORD
按照上表在變量表中設置SSL_ID=0294 (MW2)和INDEX=16#64 (MW4),其中16進制64的十進制為100,表示PROFINET總線的序號,請參考圖 2 Step7的硬件組態(tài)。添加要查看的變量,并使能M0.0為1。其中讀取到的數據記錄個數為1 (DB1.DBW2),該數據記錄的長度為258bytes (DB1.DBW0)。DB1.DBW4表示PROFINET總線的序號,這里為100 (64H) 。對于DB1.DBB6為2#0011_1111,其中bit0表示組信息,如果為1,表示至少有一個IO設備與IO控制器進行通訊,如果為0,表示IO站點全部丟失。Bit1~Bit5表示設備號1~5的IO設備的狀態(tài),1表示IO設備存在,0表示IO設備丟站。至于其它Bit和高字節(jié)中的Bit依次類推,表示對應IO設備的狀態(tài)。
圖 3 根據變量表查看設備狀態(tài)
根據這些位Bit1~5,可以很方便的在WinCC/WinCC Flexible中或任何第三方與PLC通訊的HMI上進行顯示,方便用快速發(fā)現和維護現場故障。
3 SFB52診斷
3.1 介紹
SIMATIC S7 診斷數據記錄提供了附加的詳細信息的診斷性能。系統(tǒng)功能塊SFB 52 “RDREC” 用于讀取這些數據記錄。
調用時,系統(tǒng)功能塊對要診斷的站ID進行尋址,并以 INDEX 參數標明要讀出的數據記錄。這可能是中央機架或分布式組件(PROFIBUS DP或PROFINET IO)中的一個模塊。如果沒有診斷信息,則系統(tǒng)功能塊執(zhí)行后沒有輸出。由于 SFB 52 “RDREC” 是一個異步執(zhí)行的 SFB,即執(zhí)行過程橫跨幾個 SFB調用,因此該塊只能在循環(huán)操作中使用。不能在診斷 OB 或定時中斷 OB 中使用。除了出錯的精確位置外,SFB 52 診斷數據記錄還包含發(fā)生錯誤的類型信息。為了進一步分析,可對該信息進行評估。
在MLEN中要讀取的多字節(jié)數。目標區(qū)域RECORD的選定長度至少應等于
MLEN字節(jié)的長度。輸出參數VALID如為TRUE,則表明已將數據記錄成功傳送到目標區(qū)域RECORD中。此時,輸出參數LEN包含所取得的數據的長度(以字節(jié)計)。輸出參數ERROR用以指示是否發(fā)生數據記錄傳送錯誤。如果發(fā)生錯誤,則輸出參數STATUS包含錯誤信息。
該功能塊屬于狀態(tài)驅動類型,可以在OB1或者其它循環(huán)OB塊中調用,用于讀取診斷記錄或者組態(tài)記錄等數據記錄。
PROFINET IO 設備模型說明了模塊化和緊湊型現場設備的結構。 它根據 PROFIBUS DP 的基本特性構建。子模塊和 API 的定義已添加至設備模型,以增加 IO 設備的靈活性。
一個 PROFINET IO 設備包括一個或多個“邏輯設備”, 這些設備依次包含一個或多個 API(應用程序進程標識符),至少包含 API 0。
設備的特性通過IO設備的基于XML的GSD(General Station Description)文件來描述??梢酝ㄟ^PROFINET XML Viewer來讀取GSDXML文件。
涉及到分級的概念,AP,API,SLOT,SUBSLOT。每個尋址級別都有一組可用的診斷記錄和組態(tài)記錄。 通過記錄編號的首字母來區(qū)別各記錄組的診斷級別,如下圖 4 診斷級別。關于PROFINET IO設備模型和診斷的數據記錄結構請參考 19289930
圖 4 診斷級別
3.2 編程
這里使用SFB52來讀取ET200S IM151-3PN FOC站點輸出模塊的狀態(tài),例如斷線等,參考圖 5 ET200S FOC的硬件組態(tài)列表。在PLC中添加并下載空的OB82,防止測試斷線故障時,發(fā)生CPU停機現象。當然也可以使用OB82來讀取IO設備的模塊狀態(tài)信息,但需要更多的編寫程序,關于使用OB82來獲取IO站點的模塊的狀態(tài)信息,請參考網站下載中心《使用OB8x診斷SIMATIC PLC(PN) 》87668286
圖 5 ET200S FOC的硬件組態(tài)列表
雙擊該站的2DO DC24V/0.5AHF模板,設置使能通道0相關的診斷“斷線”,參考圖 6 ET200S 2DO模塊的參數設置。
圖 6 ET200S 2DO模塊的參數設置
在OB1中加入SFB52,關于參數設置,點擊“F1”參考SFB52在線幫助。程序示例如下:
CALL "RDREC" , DB52
REQ :=M0.2
ID :=MD8
INDEX :=MW12
MLEN :=MW14
VALID :=M0.3
BUSY :=M0.4
ERROR :=M0.5
STATUS:=MD18
LEN :=MW22
RECORD:=DB2.DB_RECORD
按照需要上表在變量表中設置ID=16#00008002 (MD8)和INDEX=16#800A (MW12),其中8002表示該輸出模板的邏輯地址,請參考圖 4 ET200S FOC的硬件組態(tài)列表。添加要查看的變量,并使能Q2.0為1,此時激活斷線故障,DO模板、ET200S FOC接口模板以及CPU的SF燈亮。設置MLEN (MW14) 的數據長度為100,需要大于或等于實際讀取到的數據記錄的長度,否則無法讀到相關的診斷的信息。然后使能M0.2為1,讀取到的數據記錄如下圖 7 診斷數據記錄。其中后一個字DB2.DBW24為16#0006,表示在該站的2 (DB2.DBW10) 號槽,1 (DB2.DB12) 號子槽的通道0 (DB2.DBW20) 發(fā)生“斷路”故障,參考圖 8 ChannelErrorType編碼。更多詳細的通道故障類型信息,請參考 19289930
也可以更高一級的診斷級別,例如AR級,設置ID=16#00001FDF (MD8) 接口模板的診斷地址和INDEX=16#E00A (MW12) 也可以讀取到相同的診斷數據記錄,不過由于該級別,那么可以獲得該站的各個模板和各個通道的詳細診斷信息。
根據故障類型的編碼,可以很方便的在WinCC/WinCC Flexible中或任何第三方與PLC通訊的HMI上設置診斷信息并進行顯示,方便用快速發(fā)現和維護現場故障。
需要注意在Step7中調用SFB52時,不要一直觸發(fā)REQ,也就是說REQ不要一直為1,在需要的時候調用該功能塊,因為一味的觸發(fā)會占用PLC更多的資源和占用更多的帶寬。
圖 7 診斷數據記錄
圖 8 ChannelErrorType編碼
4 SFB54診斷
4.1 介紹
SFB "RALRM" 從外圍設備模塊(集中結構)或從DP從站或PROFINET IO設備組件
接收中斷及其所有相應信息。然后將此信息提供給輸出參數。
帶有附加詳細輸出參數中的信息包含被調用OB的啟動信息以及中斷源的信息。由于要檢查外圍設備中斷,故只能在由CPU操作系統(tǒng)啟動的中斷OB中調用SFB 54。中斷 OB 外的 SFB 54“RALARM” 調用是不推薦的,因為此時不能獲取診斷狀態(tài)的重要信息。
在TINFO和AINFO數據緩存中,AINFO中的USI=16#8000 (WORD 26) 時快速獲得診斷的一些重要信息如下:
TINFO 的 WORD 20 站號.
AINFO 的 WORD 4 中斷類型
WORD 12 插槽號(SLOT)
WORD 28 通道號(CHANNEL)
WORD 32 出錯類型
4.2 編程
這里使用SFB54來捕獲ET200S IM151-3PN FOC站點輸出模塊的中斷狀態(tài),例如斷線等,參考圖 5 ET200S FOC的硬件組態(tài)列表。在OB82中添加SFB54,用于捕獲斷線故障。當然也可以使用OB82來讀取IO設備的模塊狀態(tài)信息,但需要更多的編寫程序,關于使用OB82來獲取IO站點的模塊的狀態(tài)信息,請參考網站下載中心《使用OB8x診斷SIMATIC PLC(PN) 》87668286
雙擊該站的2DO DC24V/0.5AHF模板,設置使能通道0相關的診斷“斷線”,參考圖 6 ET200S 2DO模塊的參數設置。
在OB82中加入SFB54,關于參數設置,點擊“F1”參考SFB54在線幫助。程序示例如下:
L #OB82_MDL_ADDR
T MD 30
CALL "RALRM" , DB54
MODE :=1
F_ID :=MD30
MLEN :=1000
NEW :=M1.0
STATUS:=MD36
ID :=MD40
LEN :=MW44
TINFO :="TINFO".TINFO
AINFO :="AINFO".AINFO
在變量表中添加TINFO和AINFO的數據記錄。其中TINFO的WORD20為8005,表示PROFINET總線序號為100的系統(tǒng)中站號5發(fā)生故障。根據圖 9 AINFO變量表,可知AINFO中的DB4.DBW32為16#0006,表示在該站的2 (DB4.DBW12) 號槽,1 (DB4.DB14) 號子槽的通道0 (DB2.DBW28) 發(fā)生“斷路”故障,參考圖 8 ChannelErrorType編碼。更多詳細的通道故障類型信息,請參考 19289930
圖 9 AINFO變量表
根據故障類型的編碼,可以很方便的在WinCC/WinCC Flexible中或任何第三方與PLC通訊的HMI上設置診斷信息并進行顯示,方便用快速發(fā)現和維護現場故障。
關鍵詞
PROFINET IO, 診斷, 系統(tǒng)功能塊, SFC51/SFB52/SFB54說明:
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