西門(mén)子CPU模塊6ES7215-1AG40-0XB0概述:

CPU 有一個(gè)內(nèi)部電源，用于為 CPU、信號(hào)模塊、信號(hào)板和通信模塊供電，并可滿足其它 24 V DC 用戶的電源要求。有關(guān) CPU 所提供的 5 V DC 邏輯預(yù)算以及信號(hào)模塊、信號(hào)板和通信模塊的 5 V DC 功率要求的信息，請(qǐng)參考技術(shù)規(guī)范。請(qǐng)參考“計(jì)算功率預(yù)算”來(lái)確定 CPU 可以為您的配置提供多少電能（或電流）。CPU 提供 24 V DC 傳感器電源，可以為輸入點(diǎn)、信號(hào)模塊上的繼電器線圈電源或其它要求供給 24 V DC。如果您的 24 V DC 電源要求超出該傳感器電源的預(yù)算，則必須給系統(tǒng)增加外部 24 V DC 電源。有關(guān)具體 CPU 的 24 V DC 傳感器電源功率預(yù)算，請(qǐng)參考技術(shù)規(guī)范。如果需要外部 24 V DC 電源，請(qǐng)確保該電源不要與 CPU 的傳感器電源并聯(lián)。為提高電噪聲防護(hù)能力，建議連接不同電源的公共端 (M)。

警告 將外部 24 V DC 電源與 24 V DC 傳感器電源并聯(lián)會(huì)導(dǎo)致這兩個(gè)電源之間有沖突，因?yàn)槊總€(gè)電源都試圖建立自己的輸出電壓電平。該沖突可能使其中一個(gè)電源或兩個(gè)電源的壽命縮短或立即出現(xiàn)故障，從而導(dǎo)致 PLC 系統(tǒng)的運(yùn)行不確定。運(yùn)行不確定可能導(dǎo)致死亡、人員重傷和/或財(cái)產(chǎn)損失。DC 傳感器電源和任何外部電源應(yīng)分別給不同位置供電。

1. PROFIBUS DP系統(tǒng)之一：帶DP口的主/從系統(tǒng)

帶DP口的主/從系統(tǒng)設(shè)計(jì)十分靈活，它允許用CPU中不同的數(shù)據(jù)區(qū)域來(lái)儲(chǔ)存DP過(guò)程數(shù)據(jù)。對(duì)數(shù)據(jù)區(qū)域的選擇取決于CPU的類型和應(yīng)用。過(guò)程映像區(qū)，位存儲(chǔ)器以及數(shù)據(jù)塊都可用于DP輸入，輸出數(shù)據(jù)。過(guò)程映像是標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分配。在CPU的過(guò)程映像中須有充分的空間為DP保留一個(gè)連續(xù)的輸入?yún)^(qū)域和一個(gè)連續(xù)的輸出區(qū)域。這可能受中央配置中過(guò)程映像大小和信號(hào)模塊數(shù)量的限制。位存儲(chǔ)器與過(guò)程映像相同，這個(gè)區(qū)域適合于DP信號(hào)的全局存儲(chǔ)。例如，如果過(guò)程映像可利用的空間(沒(méi)有被中央信號(hào)模塊占據(jù)的空間)不夠用，則可以使用位存儲(chǔ)區(qū)。 數(shù)據(jù)塊也可以用來(lái)存儲(chǔ)DP信號(hào)。在有關(guān)的DP數(shù)據(jù)區(qū)只被一個(gè)程序調(diào)用時(shí)使用這種存儲(chǔ)。建立S7-300 PLC主站的硬件組態(tài)（帶DP口）：雙擊“X2/DP”欄或“CP342-5”欄，在對(duì)話框內(nèi)選中“DP-Master”，在PROFIBUS總線上添加ET-200 從站：主站/從站的I/O地址不能重復(fù)，它是由系統(tǒng)軟件分配的。如果用戶需要對(duì)地址進(jìn)行修改，可以通過(guò)模板特性對(duì)話框重新設(shè)置。

2．PROFIBUS DP系統(tǒng)之二：帶通訊模板CP的主站系統(tǒng)。

采用通訊模板CP的主站/從站系統(tǒng)，則主站/從站的I/O地址可以重復(fù)，因?yàn)榇藭r(shí)的PLC系統(tǒng)相當(dāng)于兩個(gè)CPU。用戶可以通過(guò)模板特性對(duì)話框任意設(shè)置I/O地址，只是主站或從站內(nèi)的I/O地址不能重復(fù)。當(dāng)配置CP時(shí)，必須設(shè)定操作模式（Operating Mode）， CP342-5 DP總是需要DP-SEND和DP-RECV。這些組塊通過(guò)底板總線在CPU和CP之間轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)．，CP342-5的數(shù)據(jù)總是連續(xù)地傳輸。主站大數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是240字節(jié)，從站大數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是86字節(jié)。DP-SEND（發(fā)送）將CPU中的*的DP數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送到PROFIBUS CP的發(fā)送緩沖器，以便傳送給DP從站；DP-RECV（接收）從DP從站中讀出數(shù)據(jù)，將PROFIBUSCP接收緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)放入CPU*的DP數(shù)據(jù)區(qū)中。

DP-SEND（發(fā)送塊）和DP-RECV（接收塊）結(jié)構(gòu)       DP-RECV（接收塊）各端子參數(shù)的類型及功能          DP-SEND（發(fā)送塊）各端子參數(shù)的類型及功能

3.  PROFIBUS DP系統(tǒng)之三：帶智能從站的DP系統(tǒng)。

S7-1200 系統(tǒng)中的一些 24 V DC 電源輸入端口是互連的，并且通過(guò)一個(gè)公共邏輯電路連接多個(gè) M 端子。例如，在數(shù)據(jù)表中*為“非隔離”時(shí)，以下電路是互連的：CPU 的 24 V DC 電源、SM 的繼電器線圈的電源輸入或非隔離模擬量輸入的電源。所有非隔離的 M 端子必須連接到同一個(gè)外部參考電位。

自動(dòng)化任務(wù)：在 S7-300 主站控制器和多個(gè) S7-1200 從站之間，通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng) (IE) 進(jìn)行確定性的數(shù)據(jù)傳輸 (例如，用于時(shí)間同步)。對(duì)于確定性數(shù)據(jù)傳輸，主站依次與每個(gè)從站交換數(shù)據(jù)。應(yīng)該在任務(wù) A 中通過(guò) S7-通 信、在任務(wù) B 中通過(guò)開(kāi)放式 TCP/IP (T-通信) 進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

圖 01 展示了兩個(gè)任務(wù)的演示設(shè)置，在此 S7-300 主站是與兩個(gè) S7-1200 從站進(jìn)行通信。

圖 01

 S7-300 緊湊型控制器 CPU 315-2PN/DP 使用 STEP 7 V5.4 + SP5 + HF1 編程用戶界面進(jìn)行組態(tài)。
S7-1200 緊湊型控制器使用 STEP 7 Basic V10.5 SP2 編程用戶界面進(jìn)行組態(tài)。

自動(dòng)化解決方案：解決方案 A：S7-通信

S7-1200 PLC 為 S7 通信提供了被動(dòng)服務(wù)器功能。由 S7-300 客戶端通過(guò) PUT 和 GET 塊進(jìn)行組態(tài)。在 STEP 7 V5.4 的 NetPro 中組態(tài)連接。為到 S7 服務(wù)器的每個(gè)連接分配一個(gè)確切的 ID。客戶端通過(guò)動(dòng)態(tài)更改此連接 ID 與服務(wù)器進(jìn)行通信。在 NetPro 中可組態(tài)的**連接數(shù)取決于所使用的 S7-300 CPU 的類型。CPU 315-2 PN/DP 可在 NetPro 中組態(tài)**多 14 個(gè) S7-連接。

注意事項(xiàng)：
只有 S7-300 控制器支持S7 通信塊 PUT 和 GET 的 ID 動(dòng)態(tài)更改。對(duì)于 S7-400 控制器，每個(gè)通信塊都需要一個(gè)靜態(tài) ID。

圖 02

主站和從站包含了發(fā)送和接收塊 (Send_DB 和 Receive_DB)。在接收到同步命令之后，主站讀取系統(tǒng)時(shí)間，并通過(guò) PUT 塊 將此信息和用戶數(shù)據(jù)發(fā)送到**個(gè)從站，以進(jìn)行 S7 通信。PUT 塊將它自己的系統(tǒng)時(shí)間與從主站中接收到的日時(shí)鐘鐘信息進(jìn)行同步。然后主站通過(guò) GET 通信塊獲得從站 1 的用戶數(shù)據(jù)。之后將從站 1 的此用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在主站接收塊的相關(guān)位置中。對(duì)所有后續(xù)從站單元重復(fù)此過(guò)程。在完成主站和**后一個(gè)從站之間的數(shù)據(jù)交換之后，主站單元重新啟動(dòng)與從站 1 的數(shù)據(jù)交換。

解決方案 B：T-通信
S7-1200 和 S7-300/400 都提供了用于開(kāi)放式 TCP/IP 通信的功能塊 - T 通信塊 TCON、TSEND、TRCV 和 TDISCON。當(dāng)選擇協(xié)議為 “ISO-on-TCP”，則 “ISO-on-TCP” 提供了面向消息的操作原理，這在 SIMATIC 系統(tǒng)之間進(jìn)行 通信時(shí)特別有用。在 STEP 7 V5.4 中使用‘開(kāi)放式通信向?qū)?rsquo; (OC 向?qū)? 組態(tài)該連接。各個(gè)連接伙伴通過(guò) IP 地址來(lái)識(shí)別。OC 向?qū)ПＡ粢粋€(gè)連接資源，并創(chuàng)建一個(gè)相關(guān)的連接數(shù)據(jù)塊?；锇榈?IP 地址存儲(chǔ)在此數(shù)據(jù)塊中。開(kāi)放式 IE 通信的**連接數(shù)取決于所使用的 CPU。對(duì)于所使用的 CPU 315-2 PN/DP，可以使用“ISO-on-TCP”同時(shí)建立**多 8 個(gè)連接 。通過(guò)更改連接數(shù)據(jù)塊中的 IP 地址，可 通過(guò)相同的連接資源連續(xù)地與逾 8 個(gè)通信伙伴進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

圖 03

主站和每個(gè)從站都有一個(gè)發(fā)送和一個(gè)接收數(shù)據(jù)塊 (Send_DB 和 Receive_DB)。通過(guò) TCON 塊，主站將一個(gè)  TCP/IP 連接請(qǐng)求 發(fā)送到**個(gè)從站。要確認(rèn)連接已建立，通信對(duì)端也要執(zhí)行 TCON 塊。當(dāng)存在同步作業(yè)時(shí)，主站讀取系統(tǒng)時(shí)間，并通過(guò) TSEND 通信塊將此時(shí)間和用戶數(shù)據(jù)發(fā)送到從站。對(duì)于 TRCV 接收塊，該塊在 Receive_DB 數(shù)據(jù)塊中接收數(shù)據(jù) 。從站使用從主站中接收到的日時(shí)鐘數(shù)據(jù)來(lái)同步它自己的系統(tǒng)時(shí)間。從站 1 通過(guò) TSEND 塊 將它的用戶數(shù)據(jù)發(fā)送到主站。在主站一側(cè)，使用 TRCV 塊將從站 1 的用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到接收數(shù)據(jù)塊中的*位置。隨后，主站使用 TDISCON 塊斷開(kāi)到從站 1 的連接 。對(duì)后續(xù)從站重復(fù)執(zhí)行此過(guò)程。在主站與**后一個(gè)從站交換數(shù)據(jù)完成之后，主站重新與從站 1 進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。一旦在從站側(cè)建立一個(gè)連接，該連接將一直保持。因此，僅須在初始化時(shí)調(diào)用 TCON。

 為了便于啟動(dòng)，我們?yōu)橛脩籼峁┝藥в袦y(cè)試代碼和測(cè)試參數(shù)的軟件實(shí)例，以供下載，這些軟件實(shí)例幫助用戶理解組態(tài)實(shí)例的一些起始步驟，及對(duì)組態(tài)實(shí)例的測(cè)試。這樣用戶便可以快速測(cè)試組態(tài)實(shí)例中描述的產(chǎn)品的硬件和軟件接口。

西門(mén)子S7-1200 緊湊型PLC在當(dāng)前的市場(chǎng)中有著廣泛的應(yīng)用，作為經(jīng)常與SENTRON PAC3200系列儀表共同使用的PLC，其Modbus通信協(xié)議的使用一直在市場(chǎng)上有著非常廣泛的應(yīng)用。本文將主要介紹如何使用Modbus 通信協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)S7-1200與SENTRON PAC3200儀表的通信。

西門(mén)子CPU模塊6ES7215-1AG40-0XB0--編碼器

編碼器的廠家生產(chǎn)的系列都很全，一般都是的，如電梯型編碼器、機(jī)床編碼器、伺服電機(jī)型編碼器等，并且編碼器都是智能型的，有各種并行接口可以與其它設(shè)備通訊。編碼器是把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的一種裝置。前者成為碼盤(pán)，后者稱碼尺．按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種．接觸式采用電刷輸出，一電刷接觸導(dǎo)電區(qū)或絕緣區(qū)來(lái)表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”；非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件時(shí)以透光區(qū)和不透光區(qū)來(lái)表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”。按照工作原理編碼器可分為增量式和式兩類。

增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào)，再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖，用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小。式編碼器的每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼，因此它的示值只與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān)，而與測(cè)量的中間過(guò)程無(wú)關(guān)。旋轉(zhuǎn)增量式編碼器以轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輸出脈沖，通過(guò)計(jì)數(shù)設(shè)備來(lái)知道其位置，當(dāng)編碼器不動(dòng)或停電時(shí)，依靠計(jì)數(shù)設(shè)備的內(nèi)部記憶來(lái)記住位置。這樣，當(dāng)停電后，編碼器不能有任何的移動(dòng)，當(dāng)來(lái)電工作時(shí)，編碼器輸出脈沖過(guò)程中，也不能有干擾而丟失脈沖，不然，計(jì)數(shù)設(shè)備記憶的零點(diǎn)就會(huì)偏移，而且這種偏移的量是無(wú)從知道的，只有錯(cuò)誤的生產(chǎn)結(jié)果出現(xiàn)后才能知道。解決的方法是增加參考點(diǎn)，編碼器每經(jīng)過(guò)參考點(diǎn)，將參考位置修正進(jìn)計(jì)數(shù)設(shè)備的記憶位置。在參考點(diǎn)以前，是不能保證位置的準(zhǔn)確的。為此，在工控中就有每次操作先找參考點(diǎn)，開(kāi)機(jī)找零等方法。這樣的編碼器是由碼盤(pán)的機(jī)械位置決定的，它不受停電、干擾的影響。

編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置的性，它無(wú)需記憶，無(wú)需找參考點(diǎn)，而且不用一直計(jì)數(shù)，什么時(shí)候需要知道位置，什么時(shí)候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。

由于編碼器在定位方面明顯地優(yōu)于增量式編碼器，已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于工控定位中。型編碼器因其高精度，輸出位數(shù)較多，如仍用并行輸出，其每一位輸出信號(hào)必須確保連接很好，對(duì)于較復(fù)雜工況還要隔離，連接電纜芯數(shù)多，由此帶來(lái)諸多不便和降低可靠性，因此，編碼器在多位數(shù)輸出型，一般均選用串行輸出或總線型輸出，德國(guó)生產(chǎn)的型編碼器串行輸出常用的是SSI（同步串行輸出）。

多圈式編碼器。

編碼器生產(chǎn)廠家運(yùn)用鐘表齒輪機(jī)械的原理，當(dāng)中心碼盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)齒輪傳動(dòng)另一組碼盤(pán)（或多組齒輪，多組碼盤(pán)），在單圈編碼的基礎(chǔ)上再增加圈數(shù)的編碼，以擴(kuò)大編碼器的測(cè)量范圍，這樣的編碼器就稱為多圈式編碼器，它同樣是由機(jī)械位置確定編碼，每個(gè)位置編碼不重復(fù)，而無(wú)需記憶。多圈編碼器另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于測(cè)量范圍大，實(shí)際使用往往富裕較多，這樣在安裝時(shí)不必要費(fèi)勁找零點(diǎn)，將某一中間位置作為起始點(diǎn)就可以了，而大大簡(jiǎn)化了安裝調(diào)試難度。多圈式編碼器在長(zhǎng)度定位方面的優(yōu)勢(shì)明顯，已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于工控定位中。