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S7-300是模塊化小型PlC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用。其模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計使得各種單獨的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合以用于擴展。系統(tǒng)組成中央處理單元(CPU)：各種CPU有不同的性能，例如，有的CPU上集成有PROFIBUS—DP通訊接口等。信號模塊(SM)：用于數(shù)字量和模擬量輸入／輸出。通訊處理器(CP)：用于連接網(wǎng)絡(luò)和點對點連接。功能模塊(FM)：用于高速計數(shù)，定位操作(開環(huán)或閉環(huán)定位)和閉環(huán)控制。負(fù)載電源模塊(PS)：用于將SIMATICS7—300連接到120／230V交流電源，或24／48／60／110V直流電源。接口模塊(1M)：用于多機架配置時連接主機架(CR)和擴展機架(ER)。S7—300通過分布式的主機架(CR)和3個擴展機架(ER)，可以操作多達(dá)32個模塊。運行時無需風(fēng)扇。SIMATICS7—300適用于通用領(lǐng)域：高電磁兼容性和強抗振動，沖擊性，使其具有的工業(yè)環(huán)境適應(yīng)性。功能SIMATICS7—300的大量功能能夠支持和幫助用戶進(jìn)行編程、啟動和維護(hù)，其主要功能如下：高速的指令處理：0．1—0．6u s的指令處理時間在中等到較低的性能要求范圍內(nèi)開辟了全新的應(yīng)用領(lǐng)域。浮點數(shù)運算：用此功能可以有效地實現(xiàn)更為復(fù)雜的算術(shù)運算。方便用戶的參數(shù)賦值：一個帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值。人機界面(HMl)：方便的人機界面服務(wù)已經(jīng)集成在S7—300操作系統(tǒng)內(nèi)、因此人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面(HMl)從S7—300中取得數(shù)據(jù)，S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送。診斷功能：CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件(例如：超時、模塊更換等)?？诹畋Ｗo(hù)：多級口令保護(hù)可以使用戶高度、有效地保護(hù)其技術(shù)機密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改，操作方式選擇開關(guān)：操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當(dāng)鑰匙拔出時，就不能改變操作方式。這樣就防止非法刪除或改寫用戶程序。

通訊

這是一個經(jīng)濟(jì)而有效的解決方案；方便用戶的STEP7的用戶界面提供了通訊組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡單。

SIMATICS7—300具有多種不同的通訊接口：多種通訊處理器用來連接AS—I接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)；串行通訊處理器用來連接點到點的通訊系統(tǒng)；多點接口(MPl)集成在CPU中，用于同時連接編程

器、PC機、人機界面系統(tǒng)及其他SIMATICS7/M7／C7等自動化控制系統(tǒng)。CPU支持下列通訊類型：

過程通訊：通過總線(AS—I或Pronbus)對I／O模塊周期尋址(過程映象交換)。

數(shù)據(jù)通訊：在自動控制系統(tǒng)之間、人機界面(HMl)和幾個自動化功能塊間相互調(diào)用。

S7—300新模塊

S1MATIC S7—300產(chǎn)品系列又推出了幾種新的模塊，這些模塊擴大了用戶的選擇范圍，為更多的應(yīng)用帶來了便利和可能。新推出的模塊有以下幾種：

▲PS305電源模塊：24—110V DC輸入、24VDC／2A輸出，環(huán)境條件擴展型。

▲CPU3141FM中央處理單元新增一種可外插存儲器卡的模塊、該模塊需STEP7V5．OSP3以上版本支持。

▲SM321數(shù)字量輸入模塊：48—125VDC，環(huán)境條件擴展型。

▲SM322數(shù)字量輸出模塊：48—125VDC／1．5A、環(huán)境條件擴展型。

▲SM331熱電阻／電阻輸入模塊，分辨率24位。

▲SM331熱點偶輸入模塊，分辨率24位。

▲SM3354人／4出模擬輸入／輸出模塊，背板總線隔離，診斷與中斷功能。

▲SM338超聲波位置解碼器，可連4個超聲波位置傳感器，多8個測量點。

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1．1 6SE70中的實現(xiàn)方法與常用連接器
根據(jù)《6SE70使用大全V3.4使用大全》功能圖125，參數(shù)P734.01~P734.16為變頻器發(fā)送給DP主站的16個PZD字的參數(shù)化接口。P734.01默認(rèn)值為K0032，代表通過*個PZD將狀態(tài)字1發(fā)送的DP主站。同理若要求用第3個PZD將變頻器輸出電流值傳給DP主站，則 P734.03 = K0022（Output Amps）；這樣在DP主站側(cè)所接收的第3個PZD的數(shù)值就是變頻器輸出電流。如圖1.1所示，可以通過參數(shù)r735.01到.16來從變頻器側(cè)讀數(shù)所發(fā)送的數(shù)值。

圖1.1 6SE70過程數(shù)據(jù)PZD參數(shù)化接口

常用連接器號：
KK0020     實際速度
K0023        輸出電壓
K0025        直流母線電壓
K0030        控制字1
K0031        控制字2
K0032        狀態(tài)字1
K0033        狀態(tài)字2
（更多內(nèi)容請參考《6SE70使用大全V3.4使用大全》連接器表）

1．2 6RA70中的實現(xiàn)方法與常用連接器
根據(jù)《 6RA70 系列V3.1全數(shù)字直流調(diào)速裝置中文說明書》功能圖Z110，參數(shù)U734.01~U734.16為調(diào)速器發(fā)送給DP主站的16個PZD字的參數(shù)化接口。如圖1.2：默認(rèn)的U734.01=K0032（狀態(tài)字1），U734.02=K0167（實際轉(zhuǎn)速），U734.04=K0033（狀態(tài)字2），若想要用第5個PZD將調(diào)速器器輸出實際電樞電壓值傳給DP主站，則 U734.05 = K0291；這樣在DP主站側(cè)所接收的第5個PZD的值就是實際電樞電壓值。

圖1.2 6RA70 過程數(shù)據(jù)PZD參數(shù)化接口

常用連接器號：
K0107     6 個電流波頭的平均值
K0118     電樞電流給定值
K0265     勵磁電流調(diào)節(jié)器輸入的實際值
K0030     控制字1
K0031     控制字2
K0032     狀態(tài)字1
K0033     狀態(tài)字2
（更多內(nèi)容請參考《 6RA70 系列V3.1全數(shù)字直流調(diào)速裝置中文說明書》連接器表）

2注意事項：

23、使用的軟件

? STEP7 V5.4 SP2
? SCOUT V4.1 SP1 或 STARTER V4.1 SP1
? S120 V2.5 SP1 HF1
? CBE20的 GSD V2.1文件:gsdml-v2.1-siemens-sinamics-s-cu3x0-20070726.xml
 

4、IP 地址及通訊名稱:

注意：所有節(jié)點的子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0。

三、項目配置

1、 本例使用的設(shè)備描述

圖 10.

注意：S120支持兩個周期性通訊接口IF1和IF2，分別通過CU參數(shù)P8839.0和P8839.1來定義IF1和IF2的通訊方式，在默認(rèn)情況下P8839.0= P8839.1=99，就激活了這兩個接口的自動模式，如下表所示：

在這種方式下無法實現(xiàn)PROFIBUS DP和PROFINET IO的并行通訊，因此為了實現(xiàn)其并行通訊，需要按如下方式設(shè)置：
? P8839[0]=1和P8839[1]=2：PROFIBUS DP 用于同步，PROFINET IO用于周期性通訊
? P8839[0]=2和P8839[1]=1：PROFINET IO用于同步，PROFIBUS DP用于周期性通訊（本例中的設(shè)置）

兩個周期性通訊接口IF1和IF2的特性如上表所示：
注意：IF2不支持TM41,TM15,TM17,TM/TB,CU與CPU之間的通訊。

五、通過PROFIBUS DP或PROFINET IO總線來實現(xiàn)過程數(shù)據(jù)的傳輸
S7-300/400PLC通過PROFINET IO或PROFIBUS DP周期性通訊方式將控制字1(CTW1)和主設(shè)定值(NSETP_B)發(fā)送至驅(qū)動器。
(1) 控制字中Bit0做電機的起、?？刂?。
(2) 主設(shè)定值為速度設(shè)定值，參數(shù)P2000中的值為頻率設(shè)定值和實際值的參考頻率，100% 對應(yīng)4000H(十六進(jìn)制)，發(fā)送的高頻率(大值)為7FFFH(200%)。
(3) 當(dāng)組態(tài)的報文結(jié)構(gòu) PZD=2或自由報文999時，在S7-300/400 中可用“MOVE" 指令進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送；當(dāng)組態(tài)的報文結(jié)構(gòu)PZD >2，在S7-300/400 中需調(diào)用SFC14和SFC15系統(tǒng)功能塊。
? SFC14(“DPRD_DAT")用于讀驅(qū)動裝置的過程數(shù)據(jù)。
? SFC15(“DPWR_DAT")用于將過程數(shù)據(jù)寫入驅(qū)動裝置。
例子(PROFINET IO)：SERVO_02 控制字、主設(shè)定值的發(fā)送及狀態(tài)字、實際頻率的讀取程序見圖11。

圖11

通過讀取Servo_02的參數(shù)r2050和P2051可以判斷數(shù)據(jù)是否傳輸成功。

圖12

例子(PROFIBUS DP)：SERVO_02 "控制字、主設(shè)定值的發(fā)送及狀態(tài)字、實際頻率的讀取程序見圖13。

圖13

通過讀取Servo_02的參數(shù)r8850和P8051可以判斷數(shù)據(jù)是否傳輸成功。

圖14

注意通過通訊接口IF1和IF2可以同時實現(xiàn)CPU與Servo_02的數(shù)據(jù)傳輸

六、驅(qū)動器參數(shù)的讀取及寫入

1.擴展PROFIDRIVE功能(DPV1)
非周期性數(shù)據(jù)傳送模式允許：
? 交換大量的用戶數(shù)據(jù)
? 用DPV1的功能 READ 和 WRITE可以實現(xiàn)非周期性數(shù)據(jù)交換。傳輸數(shù)據(jù)塊的內(nèi)容應(yīng)遵照 PROFIdrive參數(shù)通道(DPV1)數(shù)據(jù)集DS47（非周期參數(shù)通道結(jié)構(gòu)）。

2. 參數(shù)請求及參數(shù)應(yīng)答的結(jié)構(gòu)
參數(shù)請求包括三部分：請求標(biāo)題、參數(shù)地址及參數(shù)值。

表1.參數(shù)請求格式

表2.參數(shù)應(yīng)答格式

表3.參數(shù)請求及應(yīng)答描述

表4.在DPV1參數(shù)應(yīng)答中的錯誤值描述

3. S7-300/400PLC通過PROFINET IO非周期性通訊方式讀取驅(qū)動器參數(shù)。
請注意：PLC讀取驅(qū)動器參數(shù)時必須使用兩個功能塊SFB52 / SFB53
舉例如下：
(1) 使用標(biāo)志位M0.0及功能塊SFB53將讀請求(數(shù)據(jù)集RECORD DB11)(圖16)發(fā)送至驅(qū)動器。
將M0.0設(shè)定為數(shù)值1啟動讀請求，當(dāng)讀請求完成后必須將該請求置0，結(jié)束該請求。ERROR = 1: 表示執(zhí)行此功能塊時有錯誤產(chǎn)生，而STATUS 指示功能塊執(zhí)行狀態(tài)或錯誤信息 。
(2) 使用標(biāo)志位M1.0及功能塊SFB52讀取參數(shù)的請求響應(yīng)(響應(yīng)塊DB22)(參見圖17) 。
將M1.0設(shè)定為數(shù)值1讀取參數(shù)請求響應(yīng)，完成后必須將該位置0，結(jié)束該請求。ERROR = 1: 表示執(zhí)行此功能塊時有錯誤產(chǎn)生，而STATUS 指示功能塊執(zhí)行狀態(tài)或錯誤信息 。

圖15 PROFINET IO讀參數(shù)請求

圖16 PROFINET IO讀參數(shù)響應(yīng)

圖17 PROFINET IO讀參數(shù)變量表

4. S7-300/400PLC通過PROFINET IO非周期性通訊方式修改驅(qū)動器參數(shù)P1216。
舉例如下：
PLC寫參數(shù)時只需使用SFB53，在本項目的Network 2中發(fā)送寫請求DB33 (參見圖19) 到驅(qū)動器； PLC讀“寫參數(shù)"響應(yīng)時需使用SFB52，在本項目中讀取驅(qū)動器返回的參數(shù)值數(shù)據(jù)塊為DB22 (參見圖20) 。
(1) 將M0.2設(shè)定為數(shù)值1啟動寫請求，當(dāng)寫請求完成后必須將該請求置0，結(jié)束該請求。ERROR = 1: 表示執(zhí)行此功能塊時有錯誤產(chǎn)生，而STATUS 指示功能塊執(zhí)行狀態(tài)或錯誤信息 。
(2) 將M1.0設(shè)定為數(shù)值1讀請求，完成后必須將該請求置0，結(jié)束該請求。ERROR = 1: 表示執(zhí)行此功能塊時有錯誤產(chǎn)生，而STATUS 指示功能塊執(zhí)行狀態(tài)或錯誤信息 。