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| 應(yīng)用領(lǐng)域 | 電子 | 產(chǎn)地 | 德國 |
|---|---|---|---|
| 品牌 | 西門子 |
《銷售態(tài)度》：質(zhì)量保證、誠信服務(wù)、及時到位！
《銷售宗旨》：為客戶創(chuàng)造價值是我們永遠追求的目標(biāo)！
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產(chǎn)品簡介
詳細介紹
6ES7215-1HG40-0XB0
PAC3200多功能儀表的本體沒有MODBUS RTU通信的功能，如果希望將PAC3200作為從站連接到MODBUS RTU網(wǎng)絡(luò)與主站進行數(shù)據(jù)交換必須選用外部擴展通信模塊――SENTRON PAC RS485模塊。(注意: PAC RS485 擴展模塊使用錯誤的固件版本時將不能工作
SENTRON PAC3200 電力監(jiān)測設(shè)備的固件版本低應(yīng)為FWV2.0X。 較早的版本不支持
PAC RS485 擴展模塊。)該擴展模塊具有下列性能特點：
• 可通過設(shè)備正面設(shè)置參數(shù)
• 即插即用
• 支持 4.8/9.6/19.2 以及 38.4 KBd 通信傳輸速率
• 通過6針螺釘端子接線
• 不需要外接輔助電源
• 通過模塊上的 LED 顯示狀態(tài)
PAC3200 MODBUS RTU通信擴展模塊如下圖所示。
（1） 通信接線端子
（2） 安裝螺釘
（3） 通風(fēng)口
（4） LED
圖2:PAC3200 MODBUS RTU 通信模塊
1.2 SENTRON PAC3200 MODBUS RTU通信擴展模塊的接線
SENTRON PAC3200 MODBUS RTU通信擴展模塊的接線如下圖所示
圖3:PAC3200 MODBUS RTU 通信模塊的接線圖
1. 將電纜連接到端子排上相應(yīng)的螺栓端子。
2. 將電纜屏蔽層的一端連接到保護性接地PE。
3. 將信號公共端連接到保護性接地。 這樣也使得擴展模塊接地。
4. 在*個和后一個通信節(jié)點上，在號和負信號之間接入總線端接電阻器。 為
此，PAC RS485 擴展模塊集成了一個120 Ohm 的總線端接電阻器。 如果需要其它
電阻值，請使用外部總線端接電阻器。 將它連接到*個和后一個通信節(jié)點。
1.3 SENTRON PAC3200 MODBUS RTU通信的方式
1．SENTRON PAC3200設(shè)備支持的功能碼如下：
| FC | 功能碼 | 數(shù)據(jù)類型 | 訪問權(quán)限 | |
| 02 | 輸入的狀態(tài) | 位 | 輸入 | R |
| 03 | 輸出寄存器 | 寄存器 | 輸出 | R |
| 04 | 輸入寄存器 | 寄存器 | 輸入 | R |
| 06 | 單一輸出寄存器 | 寄存器 | 輸出 | RW |
| 10 | 多個輸出寄存器 | 寄存器 | － | RW |
| 2B | 設(shè)備識別 | － | － | R |
表1: SENTRON PAC3200設(shè)備支持的功能碼
R—可讀
RW—可讀寫
2．SENTRON PAC3200 MODBUS RTU 與S7-1200進行通信
S7-1200 PLC可以通過功能代碼0x03 和0x04 訪問儀表PAC3200的被測量數(shù)據(jù)。
下表是一些PAC3200 被測量的數(shù)據(jù)。
表2: SENTRON PAC3200設(shè)備的一些被測量數(shù)據(jù)
2．西門子SENTRON PAC3200 儀表與S7-1200進行通信的接線圖
下圖是SENTRON PAC3200儀表與S7-1200進行MODBUS RTU 通信的接線圖。
圖4:S7-1200與PAC3200進行MODBUS RTU 進行通信的接線圖
3．硬件需求
S7-1200 PLC目前有3種類型的CPU：
1）S7-1211C CPU。
2）S7-1212C CPU。
3）S7-1214C CPU。
這三種類型的CPU都可以使用MODBUS通信協(xié)議通過通信模塊CM1241 RS485來實現(xiàn)S7-1200與PAC3200儀表的通信。
本例使用的PLC硬件為：
1）PM1207電源 ( 6EP1 332-1SH71 )
2） S7-1214C ( 6ES7 214 -1BE30 -0xB0 )
3) CM1241 RS485 ( 6ES7 241 -1CH30 -0xB0 )
4) 模擬器 ( 6ES7 274 -1XH30 -0xA0 )
本例使用的PAC3200儀表硬件為：
1） PAC3200 （7KM2112-0BA00-3AA0）
2） MODBUS RTU 模塊 （7KM9300-0AB00-0AA0）
3） MODBUS 通信電纜 ( 6XV1830-0EH10)
3．軟件需求
1) 編程軟件 Step7 Basic V10.5 ( 6ES7 822-0AA0-0YA0)
4．S7-1200 MODBUS RTU的通信方式
S7-1200作為MODBUS RTU主站的通信方式是由DATA_ADDR 和 MODE 參數(shù)來選擇 Modbus 功能類型的。
DATA_ADDR（從站的起始 Modbus 地址）： 要在 Modbus 從站訪問的數(shù)據(jù)的起始地址。MB_MASTER 使用 MODE 輸入而非功能代碼輸入。 MODE 和 Modbus 地址范圍一起確定實際 Modbus 消息使用的功能代碼。
下表列出了 MB_MASTER 參數(shù) MODE、Modbus 功能代碼和 Modbus 地址范圍之間的對應(yīng)關(guān)系。
6ES7215-1HG40-0XB0
不降速拼接和降速拼接并沒有本質(zhì)的區(qū)別：兩者采用的接紙動作一樣，兩者只是在機械結(jié)構(gòu)和電氣控制元件上有區(qū)別。接紙速度的提高勢必使紙圈的靜摩擦力同等上升。如果轉(zhuǎn)速斜坡率過高會產(chǎn)生很大的靜摩擦力，該力會撕裂紙圈。如果轉(zhuǎn)速斜坡率過低，拼接時的紙圈浪費將增加?！ ?nbsp;
為避免煩瑣，該項目放棄變頻器對接紙電機轉(zhuǎn)速的分段控制。為求出靜摩擦力和紙圈長度兩者之間的優(yōu)控制，筆者對接紙電機上升時間采取優(yōu)篩選法。通過優(yōu)篩選法得到的電機上升時間大約為3.4s。考慮到生產(chǎn)情況及電磁閥等器件的時滯效應(yīng)，將這一時間進一步放寬為3.5s?！ ?nbsp;
3 程序設(shè)計
程序設(shè)計采用了結(jié)構(gòu)化設(shè)計，將所需實現(xiàn)的各主要功能編制成為S7-300的用戶功能塊（FC塊），在主程序循環(huán)模塊（組織塊OB1）調(diào)用這些已經(jīng)編制好的子程序。
程序設(shè)計分成硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩方面。在硬件方面針對系統(tǒng)要求進行設(shè)計，在軟件方面則按需要編制了速度計算模塊、報警和故障模塊、伺服電機執(zhí)行模塊、增塑劑執(zhí)行模塊、生產(chǎn)統(tǒng)計計算模塊等FC塊和預(yù)設(shè)、保持系統(tǒng)及生產(chǎn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊DB塊。
(1) 硬件設(shè)計與組態(tài)
本系統(tǒng)在S7-300的硬件方面采用了1塊PS307 5A電源模塊，1塊CPU-315-2DP，4塊24V/0V SM321數(shù)字量輸入模塊，3塊24V/0.5A SM322數(shù)字量輸出模塊，1塊FM352-2高速計數(shù)模塊，2塊SM331模擬量輸入模塊，1塊SM332模擬量輸出模塊以及用于DP總線通訊的IM153-1通訊模塊1塊。
S7-300外圍設(shè)備為5個伺服電機的DP通訊端?！ ?nbsp;
對上述硬件按要求進行組態(tài)，分別占據(jù)Profibus-DP通訊端的2、3~7和9號站，具體硬件組態(tài)如圖3所示?！ ?nbsp;
(2) 軟件設(shè)計
由于編制的用戶功能模塊很多，限于篇幅，在這里不能一一作出介紹。以下介紹幾個比較重要的用戶功能模塊?！ ?nbsp;
數(shù)據(jù)塊組由一系列數(shù)據(jù)塊組成。這些數(shù)據(jù)塊除了一部分是S7-300程序FB（功能塊的一種）所要求的之外，其他的數(shù)據(jù)塊都是用戶自定義的。這是因為生產(chǎn)機組的一些系統(tǒng)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)必須被預(yù)設(shè)或保存。由于S7-300內(nèi)部保持型M區(qū)的保存數(shù)量相對不足，例如：CPU315-2DP整個可使用的M區(qū)的容量僅1024Bytes。同時，程序運行所大量使用間參數(shù)也需要不可重復(fù)的地址空間，所以將大部分的數(shù)據(jù)（特別是在觸摸屏上顯示的參數(shù)）編制成保持型DB塊?！ ?nbsp;
② 速度計算模塊(FC for Speed)
雖然機組的高生產(chǎn)能力為400m/min，但是在許多煙廠并不需要一直運行在高速度下。該項目提供可從觸摸屏上選擇5檔不同的車速系統(tǒng)，本模塊就是將無序設(shè)定的參數(shù)按由大到小的方式降序排列，并在觸摸屏上以這種次序顯示出來。在程序內(nèi)部，本模塊會進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)提供給伺服電機執(zhí)行模塊 ③ 伺服電機執(zhí)行模塊(FC for Servo-Motor)
在得到速度計算模塊和一些其他模塊（如開松輥參數(shù)模塊等）的數(shù)據(jù)后，伺服電機執(zhí)行模塊會向?qū)?yīng)的伺服控制塊發(fā)出指令和接收伺服電機狀態(tài)參數(shù)。指令包括伺服控制字、車速命令、快停命令、上升時間和下降時間等，狀態(tài)參數(shù)包括電機當(dāng)前運行速度等。這些指令和參數(shù)通過過程通道和參數(shù)通道兩種方式控制“一主三從”共計4個伺服電機?！ ?nbsp;
④ 增塑劑執(zhí)行模塊(FC for Glyceride-Motor)
控制增塑劑的伺服電機是相對獨立于其他伺服電機，控制結(jié)構(gòu)類似于主電機。增塑劑執(zhí)行模塊通過內(nèi)部計算得到增塑劑伺服電機的運行速度。同時，由于存在增塑劑軟件補償?shù)膯栴}，所以高速和低速運行的參數(shù)為不同的兩組參數(shù)，程序按設(shè)置發(fā)送。這是這個模塊區(qū)別于伺服電機執(zhí)行模塊的地方?！?nbsp;
⑤ 生產(chǎn)統(tǒng)計計算模塊(FC for Statistics)
由于要在生產(chǎn)向工作人員提供實時的生產(chǎn)狀況，所以編制了這個功能塊，這樣就可以通過多次反復(fù)調(diào)用FC205來得到各班次的生產(chǎn)狀況。這樣節(jié)約了編程的時間和工作量，也同時減少了程序編寫出錯的隱患。
整合
SIMATIC HMI 基礎(chǔ)面板的性能經(jīng)過優(yōu)化，旨在與這個新控制器以及強大的集成工程組態(tài)兼容，可確保實現(xiàn)簡化開發(fā)、快速啟動、監(jiān)控和等級的可用性。正是這些產(chǎn)品之間的相互協(xié)同及其創(chuàng)新性的功能，幫助您將小型自動化系統(tǒng)的效率水平。
用于可擴展設(shè)計緊湊自動化的模塊化概念。
SIMATIC S7-1200 具有集成的 PROFINET 接口、強大的集成技術(shù)功能和可擴展性強、靈活度高的設(shè)計。它實現(xiàn)了通信簡便，有效的技術(shù)任務(wù)解決方案，并*一系列的獨立自動化系統(tǒng)的 應(yīng)用需求。
在工程組態(tài)實現(xiàn)效率.
使用*集成的新工程組態(tài) SIMATIC STEP 7 Basic，并借助 SIMATIC WinCC Basic 對 SIMATIC S7-1200 進行編程。SIMATIC STEP 7 Basic 的設(shè)計理念是直觀、易學(xué)和易用。這種設(shè)計理念可以使您在工程組態(tài)實現(xiàn)效率。一些智能功能，例如直觀編輯器、拖放功能和“IntelliSense”（智能感知）工具，能讓您的工程進行的更加迅速。這款新軟件的體系結(jié)構(gòu)源于對未來創(chuàng)新的不斷追求，西門子在軟件開發(fā)領(lǐng)域已經(jīng)有很多年的經(jīng)驗，因此 SIMATIC STEP 7 的設(shè)計是以未來為導(dǎo)向的。
SIMATIC S7-1200 CPU
SIMATIC S7-1200 系統(tǒng)有三種不同模塊，分別為 CPU 1211C、CPU 1212C 和 CPU 1214C。其的每一種模塊都可以進行擴展，以*您的系統(tǒng)需要?？稍谌魏?CPU 的前方加入一個信號板，輕松擴展數(shù)字或模擬量 I/O，同時不影響控制器的實際大小?？蓪⑿盘柲K連接至 CPU 的右側(cè)，進一步擴展數(shù)字量或模擬量 I/O 容量。CPU 1212C 可連接 2 個信號模塊，CPU 1214C 可連接 8 個信號模塊。，所有的 SIMATIC S7-1200 CPU 控制器的左側(cè)均可連接多達 3 個通訊模塊，便于實現(xiàn)端到端的串行通訊。
安裝簡單方便
所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都有內(nèi)置的卡扣，可簡單方便地安裝在標(biāo)準(zhǔn)的 35 mm DIN 導(dǎo)軌上。這些內(nèi)置的卡扣也可以卡入到已擴展的位置，當(dāng)需要安裝面板時，可提供安裝孔。SIMATIC S7-1200 硬件可以安裝在水平或豎直的位置，為您提供其它安裝選項。這些集成的功能在安裝過程為用戶提供了的靈活性，并使 SIMATIC S7-1200 為各種應(yīng)用提供了實用的解決方案。.節(jié)省空間的設(shè)計
所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都經(jīng)過專門設(shè)計，以節(jié)省控制面板的空間。例如，經(jīng)過測量，CPU 1214C 的寬度僅為 110 mm，CPU 1212C 和 CPU 1211C 的寬度僅為 90 mm。結(jié)合通信模塊和信號模塊的較小占用空間，在安裝過程，該模塊化的緊湊系統(tǒng)節(jié)省了寶貴的空間，為您提供了效率和靈活性。
SIMATIC S7-1200
可擴展的緊湊自動化的模塊化概念
SIMATIC S7-1200 具有集成的 PROFINET 接口、強大的集成技術(shù)功能和可擴展性強、靈活度高的設(shè)計。它實現(xiàn)了簡便的通信、有效的技術(shù)任務(wù)解決方案，并能*一系列的獨立自動化需求。
亮點
可擴展性強、靈活度高的設(shè)計
信號模塊：
的 CPU 多可連接八個信號模塊，以便支持其它數(shù)字量和模擬量 I/O。
信號板：
可將一個信號板連接至所有的 CPU，讓您通過在控制器上添加數(shù)字量或模擬量 I/O 來自定義 CPU，同時不影響其實際大小。SIMATIC S7-1200 提供的模塊化概念可讓您設(shè)計控制器系統(tǒng)，以*您應(yīng)用的需求。
內(nèi)存
為用戶程序和用戶數(shù)據(jù)之間的浮動邊界提供多達 50 KB 的集成工作內(nèi)存。同時提供多達 2 MB 的集成加載內(nèi)存和 2 KB 的集成記憶內(nèi)存?？蛇x的 SIMATIC 存儲卡可輕松轉(zhuǎn)移程序供多個 CPU 使用。該存儲卡也可用于存儲其它文件或更新控制器系統(tǒng)固件。
集成的 PROFINET 接口
集成的 PROFINET 接口用于進行編程以及 HMI 和 PLC-to-PLC 通信。另外，該接口支持使用開放以太網(wǎng)協(xié)議的第三方設(shè)備。該接口具有自動糾錯功能的 RJ45 連接器，并提供 10/100 兆比特/秒的數(shù)據(jù)傳輸速率。它支持多達 16 個以太網(wǎng)連接以及以下協(xié)議：TCP/IP native、ISO on TCP 和 S7 通信。
SIMATIC S7-1200 集成技術(shù)
SIMATIC S7-1200 具有用于進行計算和測量、閉環(huán)回路控制和運動控制的集成技術(shù)，是一個功能非常強大的系統(tǒng)，可以實現(xiàn)多種類型的自動化任務(wù)。
用于速度、位置或占空比控制的高速輸出
SIMATIC S7-1200 控制器集成了兩個高速輸出，可用作脈沖序列輸出或調(diào)諧脈沖寬度的輸出。當(dāng)作為 PTO 進行組態(tài)時，以高達 100 千赫的速度 提供50% 的占空比脈沖序列，用于控制步進馬達和伺服驅(qū)動器的開環(huán)回路速度和位置。使用其兩個高速計數(shù)器在內(nèi)部提供對脈沖序列輸出的反饋。當(dāng)作為 PWM 輸出進行組態(tài)時，將提供帶有可變占空比的固定周期數(shù)輸出，用于控制馬達的速度、閥門的位置或發(fā)熱組件的占空比。PLCopen 運動功能塊
SIMATIC S7-1200 支持控制步進馬達和伺服驅(qū)動器的開環(huán)回路速度和位置。使用軸技術(shù)對象和國際認可的 PLCopen 運動功能塊，在工程組態(tài) SIMATIC STEP 7 Basic 可輕松組態(tài)該功能。除了“home”和“jog”功能，也支持移動、相對移動和速度移動。
驅(qū)動調(diào)試控制面板
工程組態(tài) SIMATIC STEP 7 Basic 隨附的驅(qū)動調(diào)試控制面板，簡化了步進馬達和伺服驅(qū)動器的啟動和調(diào)試操作。
它提供了單個運動軸的自動控制和手動控制，以及在線診斷信息。
用于閉環(huán)回路控制的 PID 功能
SIMATIC S7-1200 多可支持 16 個 PID 控制回路，用于簡單的過程控制應(yīng)用。借助 PID 控制器技術(shù)對象和工程組態(tài) SIMATIC STEP 7 Basic 提供的支持編輯器，可輕松組態(tài)這些控制回路。另外，SIMATIC S7-1200 支持 PID 自動調(diào)整功能，可自動為節(jié)省時間、積分時間和微分時間計算調(diào)整值。
PID 調(diào)試控制面板
SIMATIC STEP 7 Basic 隨附的 PID 調(diào)試控制面板，簡化了回路調(diào)整過程。它為單個控制回路提供了自動調(diào)整和手動控制功能，同時為調(diào)整過程提供了圖形化的趨勢視圖。
