西門子CPU模塊 1517T-3 PN/DP

西門子變頻器MicroMaster440是全新一代可以廣泛應(yīng)用的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器。

它采用高性能的矢量控制技術(shù)，提供低速高轉(zhuǎn)矩輸出和良好的動態(tài)特性，同時具備*的過載能力，以滿足廣泛的應(yīng)用場合。創(chuàng)新的BiCo（內(nèi)部功能互聯(lián)）功能有的靈活性。

2、MicroMaster430

西門子變頻器MicroMaster430是全新一代標(biāo)準(zhǔn)變頻器中的風(fēng)機和泵類變轉(zhuǎn)矩負(fù)載***。功率范圍7.5kW至250kW。它按照要求設(shè)計，并使用內(nèi)部功能互聯(lián)（BiCo）技術(shù)，具有高度可靠性和靈活性。

控制軟件可以實現(xiàn)功能：多泵切換、手動/自動切換、旁路功能、斷帶及缺水檢測、節(jié)能運行方式等。

3、西門子變頻器MicroMaster420

西門子變頻器MicroMaster420是全新一代模塊化設(shè)計的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器。它友好的用戶界面，讓你的安裝、操作和控制象玩游戲一樣靈活方便。全新的IGBT技術(shù)、強大的通訊能力、的控制性能、和高可靠性都讓控制變成一種樂趣。

• 編程控制器 分布式 I/O 編程器 SIMATIC 軟件 小型自動化解決方案套件 基于組件的自動化 機器視覺技術(shù)（參見“傳感器、測試和測量技術(shù)"） SIMATIC 控制器 SIMATIC 控制器有多種多樣，包括從高性能 PLC 的書本型迷你控制器，到基于 PC 的控制器，無論什么要求，它都能滿足要求。

  這些控制器的共同特點是，在最小的空間里壓縮了最大處理能力，能滿足較苛刻的機械和氣候條件、高速及可擴展性等要求。

  這種分級的性能特征是 SIMATIC 系列產(chǎn)品的力量所在。

  目前，SIMATIC PLC 正在執(zhí)行越來越多的功能，原本需要*不同技術(shù)。 對您來說，一切都變得更加容易，更加*，更加經(jīng)濟。

  SIMOTION ― 來自西門子的全新運動控制系統(tǒng) SIMOTION 是西門子面向復(fù)雜運動控制應(yīng)用推出的運動控制系統(tǒng)。除 SIMATIC 和 SINUMERIK 外，它也是自動化產(chǎn)品線的組成部分。通過 SIMOTION，可在多種硬件平臺上，通過公用的工程組態(tài)系統(tǒng)對運動控制系統(tǒng)中的綜合運動控制功能以及 PLC 和工藝功能進行擴展。SIMOTION 大大提高了機器規(guī)劃與工程設(shè)計中的靈活性。這種靈活性進一步優(yōu)化了機器開發(fā)的總成本。

  Design

  SIMOTION 系統(tǒng)由三個部分組成：

  工程組態(tài)系統(tǒng) 通過工程組態(tài)系統(tǒng)，可在一個集成化的系統(tǒng)中來解決運動控制、邏輯和技術(shù)任務(wù)，它提供了用于編程和參數(shù)分配、測試和調(diào)試以及診斷所有必要工具。 運行版軟件模塊 這些模塊提供了各種運動控制功能和技術(shù)功能。通過選擇適宜模塊，可針對特定機器來定制系統(tǒng)功能。 硬件平臺 各種平臺使 SIMOTION 運動控制系統(tǒng)成為一個完整系統(tǒng)。使用工程組態(tài)系統(tǒng)和相關(guān)運行版軟件模塊開發(fā)的應(yīng)用程序可在不同硬件平臺上使用，從而使您能夠針對特定機器選擇最適宜的平臺。

  安全說明

  西門子為其產(chǎn)品及解決方案提供工業(yè)安全功能，以支持工廠、解決方案、機器、設(shè)備和/或網(wǎng)絡(luò)的安全運行。這些功能是整個工業(yè)安全機制的重要組成部分。西門子強烈建議您定期了解產(chǎn)品更新和升級信息。西門子強烈建議您定期檢查產(chǎn)品的更新和升級信息。

  要確保西門子產(chǎn)品和解決方案的安全操作，還須采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施（例如：設(shè)備單元保護機制），并將每個組件納入全面且*的工業(yè)安全保護機制中。此外，還需考慮到可能使用的所有第三方產(chǎn)品。

  西門子的自動化技術(shù)矢志不渝地為您全公司的流程的持續(xù)優(yōu)化提供支持和幫助。 全集成自動化為制造業(yè)和過程工業(yè)提供的、統(tǒng)一的系列產(chǎn)品和系統(tǒng)，是我們?nèi)盗挟a(chǎn)品的核心，為按照用戶的不同需求定制解決方案奠定了的基礎(chǔ)。

•  

PLC的功能 隨著自動化技術(shù)、計算機技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的迅速發(fā)展，PLC的功能日益增多。它不僅能實現(xiàn)單機控制，而且能實現(xiàn)多機群控制；不僅能實現(xiàn)邏輯控制，還能實現(xiàn)過程控制、運動控制和數(shù)據(jù)處理等，其主要功能如下：開關(guān)量邏輯控制這是PLC的最基本的功能。PLC具有強大的邏輯運算能力，它提供了與、或、非等各種邏輯指令，可實現(xiàn)繼電器觸點的串聯(lián)、并聯(lián)和串并聯(lián)等各種連接的開關(guān)控制，常用于取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)。使用PLC提供的定時、計數(shù)指令，可實現(xiàn)定時、計數(shù)功能，其定時值和計數(shù)值既可由用戶在編程時設(shè)定，也可用數(shù)字撥碼開關(guān)來設(shè)定，其值可進行在線修改，操作十分靈活方便。

西門子S7-400產(chǎn)品功能：S7-400 plc具有以下功能：高速指令處理、用戶友好的參數(shù)設(shè)置、口令保護、系統(tǒng)功能、用戶友好的操作員控制和監(jiān)視功能（HMI）已集成在SIMATIC的操作系統(tǒng)中CPU的診斷功能和自測試智能診斷系統(tǒng)連續(xù)地監(jiān)視系統(tǒng)功能并記錄錯誤和系統(tǒng)的特殊事件。模式選擇開關(guān)

用于構(gòu)建故障安全型自動化系統(tǒng)，提高工程的安全需求

　　性能范圍內(nèi)的高性能 CPU

　　滿足 IEC 61508 的 SIL 3 和 Cat. 44（EN 954-1）

　　標(biāo)準(zhǔn)和安全相關(guān)任務(wù)可通過一個 CPU 來完成

　　允許多CPU模式

　　通過分布式 I/O 設(shè)備在采用PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 上進行安全相關(guān)通訊

　　故障安全 I/O 模塊可通過集成接口（CPU416F-3 PN/DP 的 DP 和 PN）和/或通過通訊模塊（CP443-5 Extended 和 CP443-1 Advanced）進行分布式連接。

　　在非安全相關(guān)的應(yīng)用中，可以集中式或分布式地操作標(biāo)準(zhǔn)模塊

　　CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP 是 SIMATIC S7-400 系列中的高性能 CPU。使用這些 CPU，可為具有較高安全要求的工廠構(gòu)建一個故障安全自動化系統(tǒng)。

　　通過 CPU 416F-2 的集成 PROFIBUS DP 接口，可作為一個主站或從站，直接連接到 PROFIBUS DP 現(xiàn)場總線。

　　在通過 IF 964-DP 接口模塊連接 CPU 416F-3 PN/DP 的情況下，可以連接另外一個 DP 主站系統(tǒng)。

　　通過使用 ERTEC 400-ASIC，CPU 416F-3 PN/DP 的集成 PROFINET 接口實現(xiàn)了交換機功能。 它提供了可從外部接觸到的兩個 PROFINET 端口。 這意味著，除分層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之外，也可通過新型 S7-400 控制器實現(xiàn)總線型結(jié)構(gòu)。

　　注:

　　只能使用 6ES7 964-2AA04-0AB0 接口模塊。

　　故障安全 I/O 模塊可連接到所有集成接口，連接到 IF 964-DP，和/或通過通訊模塊（CP443-5 Extended 和 CP443-1 Advanced）進行連接。 安全通訊通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 來執(zhí)行。

　　兩種 CPU 都具有:

　　高性能的處理器:

　　CPU 對每個二進制指令的執(zhí)行時間可短到 0.03 µs。

　　CPU 416F-2: 5.6 MB 工作存儲器（其中，程序和數(shù)據(jù)各使用 2.8 MB）；

　　CPU 416F-3 PN/DP: 11.2 MB 工作存儲器（其中，程序和數(shù)據(jù)各使用 5.6 MB）；

　　用于執(zhí)行較為重要的用戶程序部分的更快速的工作存儲器。

　　靈活擴展能力:

　　最多 262144 點數(shù)字量和 16384 點模擬量輸入/輸出。

　　MPI 多點接口:

　　MPI 可用來建立一個包括最多 32 個站、數(shù)據(jù)傳輸速率最高為 12 Kbit/s 的簡單網(wǎng)絡(luò)。CPU 可與通訊總線和 MPI 上的站建立最多 44 個連接。

　　模式選擇開關(guān):

　　撥動開關(guān)設(shè)計。

　　診斷緩沖區(qū):

　　最后的 120 個錯誤和中斷事件出于診斷目的而保存在一個環(huán)形緩沖器中。 可以對輸入數(shù)目進行設(shè)定。

　　實時時鐘:

　　CPU 的診斷報警帶有日期和時間標(biāo)記。

　　存儲卡:

　　用于擴展內(nèi)置裝載存儲器。 RAM 卡和 FEPROM 卡（FEPROM 甚至在零電壓下也可保存數(shù)據(jù)）。

　　MPI/DP 組合接口和內(nèi)置 PROFIBUS-DP 接口 (CPU 416F-2):

　　通過 PROFIBUS DP 主站接口，可以實現(xiàn)分布式自動化組態(tài)，從而提高了速度，便于使用。 從用戶的角度來看，分布式 I/O 的處理與集中式 I/O 的處理是相同的（相同的組態(tài)、尋址和編程）。

　　混合安裝: SIMATIC S5 和 SIMATIC S7 作為符合 EN 50170 的 PROFIBUS 主站。

　　CPU 416F-3 PN/DP 還具有:

　　子模塊接口:

　　使用 IF 964-DP 接口模塊，可連接到一個另外的 PROFIBUS DP 主站系統(tǒng)。

　　帶 2 個端（交換機）的 PROFINET 接口

　　PROFINET I/O，可連接 256 個 IO 設(shè)備

　　PROFINET CBA

　　故障安全 I/O 模塊可連接到所有集成接口，連接到 IF 964-DP，和/或通過通訊模塊（CP443-5 Extended 和 CP443-1 Advanced）進行連接。 安全通訊通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的PROFIsafe來執(zhí)行。

西門子CPU模塊 1517T-3 PN/DP

2個CPU之間通過Profibus實現(xiàn)主從站之間的MS通訊。這個例子是結(jié)合某現(xiàn)場的實際情況來的，實際情況是在2套300系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)通訊，由于每個CPU300都帶有ET200M從站，所以317的主DP口和315的DP口都只能是主站而不能配置為從站。并且2套系統(tǒng)之間距離較遠，MPI不行，于是就利用了317的MPI/DP口配置成DP口來和315通訊。

　　1.首先，在STEP7中新建一個Project，分別插入2個S7-300站。

　　這里我們插入的一個CPU315-2DP，作為主站；一個CUP317-2作為從站，并且使用317-2的*個端口MPI/DP端口配置成DP口來實現(xiàn)和315-2DP的通訊。然后分別對每個站進行硬件組態(tài)：首先對從站CPU317-2進行組態(tài)：將317的*個端口MPI/DP端口組態(tài)為PROFIBUS類型，并且創(chuàng)建一個不同于CPU自帶DP口的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，設(shè)定地址。在操作模式頁面中，將其設(shè)置為DPSLAVE模式，并且選擇“Test,commissioning,routing"，是將此端口設(shè)置為可以通過PG/PC在這個端口上對CPU進行監(jiān)控，以便于我們在通訊鏈路上進行程序監(jiān)控。下面的地址用默認(rèn)值即可。

　　然后選擇Configuration頁面，創(chuàng)建數(shù)據(jù)交換映射區(qū)。這里我們創(chuàng)建了2個映射區(qū)，圖中的紅色框選區(qū)域在創(chuàng)建時是灰色的，包括上面的圖中的Partner部分創(chuàng)建時也是空的，在主站組態(tài)完畢并編譯后，才會出現(xiàn)圖中所示的狀態(tài)。由于我們這里只是演示程序，所以創(chuàng)建的交換區(qū)域較小。組態(tài)從站之后，再組態(tài)主站。插入CPU時，不需要創(chuàng)建新的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，選擇從站建立的第二條（也就是準(zhǔn)備用來進行通訊的MPI/DP端口創(chuàng)建的那條）PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)即可。組態(tài)好其它硬件，確認(rèn)CPU的DP口處于主站模式，從窗口右側(cè)的硬件列表中的已組態(tài)的站點中選擇CPU31X，拖放到主站的PROFIBUS總線上，

　　這時會彈出鏈接窗口，選擇以組態(tài)的從站，點擊Connect按鈕，然后進入Configuration頁面，可以看到前面在從站中設(shè)定的映射區(qū)域，逐條進行編輯（Edit…），確認(rèn)主從站之間的對應(yīng)關(guān)系。主站的輸入對應(yīng)從站的輸出，主站的輸出對應(yīng)從站的輸入。至此，硬件的組態(tài)完成，將各個站的組態(tài)信息下載到各自的CPU中。通過NetPro可以看到整個網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)圖。

　　2.編寫程序。

　　硬件組態(tài)完畢，下載，PLC運行之后，數(shù)據(jù)并不會自動交換。需要通過程序來執(zhí)行。在組態(tài)中，input和output區(qū)域，也并不是實際硬件組態(tài)中的硬件地址，也就是說，input和output并不代表I/O模塊的地址和數(shù)據(jù)。但是映射區(qū)域組態(tài)用到的input和output地址，同時也占用了I/O模塊的組態(tài)地址，就是說，映射區(qū)的地址和I/O地址是并行的，不能重復(fù)使用。所以好在硬件的I/O模塊全部組態(tài)完畢之后再組態(tài)映射區(qū)。

　　映射區(qū)的數(shù)據(jù)交換是通過系統(tǒng)功能塊SFC14（DPRD_DAT——ReadConsistentDataofaStandardDPSlave）和SFC15（DPWR_DAT——WriteConsistentDatatoaStandardDPSlave）實現(xiàn)的。SFC14和SFC15是成對使用的，一個發(fā)送一個接收，缺一不可。數(shù)據(jù)的通訊也是交互的，可以相互交換數(shù)據(jù)。本例中，我們通過簡單的數(shù)據(jù)來驗證通訊結(jié)果。

　　首先，我們在程序中插入數(shù)據(jù)區(qū)DB1，前面我們只建立了2個字（2Word）的映射區(qū)，于是我們建立如下內(nèi)容的DB1，為了查看的方便，DB1的前半部分作為接收數(shù)據(jù)的存儲區(qū)，后半部分用作發(fā)送數(shù)據(jù)的存儲區(qū)。在317和315中我們插入同樣的DB1，然后分別在OB1中編寫通訊程序。其中，程序的LADDR地址，對應(yīng)的是硬件的映射區(qū)組態(tài)時本站的LocalAddr中的地址，從站的LocalAddr我們組態(tài)的是0，對應(yīng)的PartnerAddr也就是主站的地址是4。需要注意的是這里的地址是需要用16進制的格式來表示的，我們組態(tài)時是用10進制表示的。

　　完成之后，我們在各站中插入OB82、OB86、OB122等程序塊，這些是為了保證當(dāng)通訊的一方掉電時，不會導(dǎo)致另一方的停機。完成之后，將所有的程序分別下載到各自的CPU中，個站切換到運行狀態(tài)，通過PLC監(jiān)控功能，設(shè)定數(shù)據(jù)之后，我們監(jiān)控的結(jié)果如下：上面的表格內(nèi)容為主站315的數(shù)據(jù)，下面的是從站317的數(shù)據(jù)?？梢钥吹剑瑑蓚€站都分別將各自的DBB4—DBB7數(shù)據(jù)發(fā)送出去并被另一方成功接收后存儲在各自的DBB0—DBB3中。驗證中，我們將一個站的CPU切換到STOP狀態(tài)，可以看到，另一個站的CPU硬件SF指示燈報警，但PLC正常運行不停機。待該站恢復(fù)之后，報警自動消失。

　　擴展問題：在一個站的CPU掉站之后，另一個站的接收數(shù)據(jù)區(qū)顯示的仍然是后一次接收到的數(shù)據(jù)，并且，即使在這種狀態(tài)下，居然仍然無法修改該數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)容。這樣就存在一個問題，當(dāng)前站需要知道當(dāng)前接收數(shù)據(jù)存儲區(qū)的內(nèi)容是否是實時的數(shù)據(jù)。如何判斷。

　　大概思路：

　　方法1，用以前的方法，在每個數(shù)據(jù)接收周期開始前，將已接收數(shù)據(jù)清空。這樣當(dāng)接收周期內(nèi)接收不到新的數(shù)據(jù)時，就可以察覺到。但是問題是，SFC14和SFC15沒有接收是否完成、是否成功等標(biāo)識位，并且，在接收不到新的數(shù)據(jù)時，原有數(shù)據(jù)不能修改。此方法不通。

　　方法2，通過別的方式方法檢測兩個站之間的通訊狀態(tài)。在SIEMENS的文檔中，有這樣的描述：主站：主站掌握總線中數(shù)據(jù)流的控制權(quán)。只要它擁有訪問總線權(quán)（令牌），主站就可在沒有外部請求的情況下發(fā)送信息。在PROFIBUS協(xié)議中，主站也被稱作主動節(jié)點。從站：從站是簡單的輸入、輸出設(shè)備。典型的從站為傳感器，執(zhí)行器以及變頻器。從站也可為智能從站，入S7-300/400帶集成口的CPU等。從站不會擁有總線的訪問*。從站只能確認(rèn)收到的信息或者在主站的請求下發(fā)送信息。從站也被稱作被動節(jié)點。另外，SIEMENS對SFC14/15的描述也分別是：用于讀取Profibus從站的數(shù)據(jù)/用于將數(shù)據(jù)寫入Profibus從站。