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西門(mén)子6ES7211-0BA23-0XB0參數(shù)詳細(xì)
閱讀：235 發(fā)布時(shí)間：2023-2-28
西門(mén)子6ES7211-0BA23-0XB0參數(shù)詳細(xì)
4．STEP7及WINCC編程組態(tài)
配煤控制系統(tǒng)以SIMATIC Step7 V5.3和WinCC V6.0為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)；STEP7編程軟件包主要完成S7-300、ET200M類(lèi)型配置、物理地址配置、硬件組態(tài)配置、網(wǎng)絡(luò)通信端口配置、OB、FB、FC編程等任務(wù)，WinCC V6.0是SIMATIC全集成自動(dòng)化的重要組成部分，它向用戶(hù)提供了極大的應(yīng)用靈活性和系統(tǒng)開(kāi)方性，在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，是當(dāng)今優(yōu)秀的HMI/SCADA軟件。
配煤控制系統(tǒng)以SIMATIC Step7 V5.3和WinCC V6.0為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)；STEP7編程軟件包主要完成S7-300、ET200M類(lèi)型配置、物理地址配置、硬件組態(tài)配置、網(wǎng)絡(luò)通信端口配置、OB、FB、FC編程等任務(wù)，WinCC V6.0是SIMATIC全集成自動(dòng)化的重要組成部分，它向用戶(hù)提供了極大的應(yīng)用靈活性和系統(tǒng)開(kāi)方性，在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，是當(dāng)今優(yōu)秀的HMI/SCADA軟件。
?。?）STEP7編程及硬件組態(tài)
PLC軟件設(shè)計(jì)中充分利用STEP7的結(jié)構(gòu)化編程方式，根據(jù)不同的需要建立起公共的功能塊，經(jīng)參數(shù)傳遞來(lái)反復(fù)進(jìn)行調(diào)用，因而整個(gè)系統(tǒng)程序?qū)哟畏置?，易于理解和修改?br data-filtered="filtered" style="margin: 0px; padding: 0px;"/>SIMATIC STEP7 H/W Config中組態(tài)配置內(nèi)容包括：硬件名稱(chēng)和類(lèi)型選擇、模塊安裝次序、模塊I/O地址、GSD文件安裝、DP網(wǎng)絡(luò)參數(shù)（主從站地址、傳輸速率、操作模式）等。
PLC軟件設(shè)計(jì)中充分利用STEP7的結(jié)構(gòu)化編程方式，根據(jù)不同的需要建立起公共的功能塊，經(jīng)參數(shù)傳遞來(lái)反復(fù)進(jìn)行調(diào)用，因而整個(gè)系統(tǒng)程序?qū)哟畏置?，易于理解和修改?br data-filtered="filtered" style="margin: 0px; padding: 0px;"/>SIMATIC STEP7 H/W Config中組態(tài)配置內(nèi)容包括：硬件名稱(chēng)和類(lèi)型選擇、模塊安裝次序、模塊I/O地址、GSD文件安裝、DP網(wǎng)絡(luò)參數(shù)（主從站地址、傳輸速率、操作模式）等。
H/W硬件配置如下圖所示：
圖3：Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)硬件配置圖
?。?）通信編程
西門(mén)子S7-315-2DP CPU作為DP Master站訪問(wèn)各類(lèi)從站，其通信編程方法有多種，的是在OB1中調(diào)用通訊系統(tǒng)功能塊SFC14和SFC15來(lái)完成從站上的I/O數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)訪問(wèn)，本項(xiàng)目中以上主站通信對(duì)應(yīng)的從站類(lèi)型包含分布式I/O ET200M和調(diào)節(jié)控制器CFC-200。
CP342-5 作為Profibus-DP主站時(shí)，最多可鏈接 124個(gè)從站，和每個(gè)從站最多可以交換244個(gè)輸入字節(jié)（bbbbb）和244個(gè)輸出字節(jié)（Output），與所有從站總共最多交換2160個(gè)輸入字節(jié)和2160個(gè)輸出字節(jié)，但其DP通信編程與S7-300 CPU所集成的DP站有所不同，CP342-5為主站其模塊內(nèi)部的數(shù)據(jù)寄存器與從站的I/O數(shù)據(jù)區(qū)的通訊過(guò)程是自動(dòng)進(jìn)行的，但必須填寫(xiě)CP342-5模塊的硬件起始地址參數(shù)，使CPU能尋址到CP342-5位置，這個(gè)起始地址就是16進(jìn)制的CPLADDR參數(shù)，它表示硬件組態(tài)的PZD起始地址，可在OB1程序中調(diào)用功能塊"DP_SEND" FC1和 "DP_RECV" FC2，來(lái)完成CPU經(jīng)CP342-5數(shù)據(jù)寄存器對(duì)PKW、PZD的數(shù)據(jù)交換；本例中CP342-5模塊所連接的DP從站為SIEMENS 6SE70變頻器 + CBP2總線適配器，MASTERDRIVES/DCｍａｓｔｅｒCBP2 DPV1其PPO（參數(shù)過(guò)程數(shù)據(jù)對(duì)象）類(lèi)型共有以下5種：
圖4：CBP2 5種PPO類(lèi)型
本例中根據(jù)實(shí)際情況選擇類(lèi)型PPO 4，此類(lèi)型沒(méi)有參數(shù)數(shù)據(jù)PKW，只有6個(gè)字的過(guò)程數(shù)據(jù)PZD，過(guò)程數(shù)據(jù)主要包含：起、停命令、電流反饋、速度給定及反饋、運(yùn)行和報(bào)警狀態(tài)等設(shè)定值和狀態(tài)值；但隨著今后的發(fā)展趨勢(shì)，西門(mén)子將會(huì)取消PPO類(lèi)型，代之以標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文或自由組態(tài)，這樣一來(lái)參數(shù)數(shù)據(jù)PKW就可以采用非循環(huán)方式來(lái)訪問(wèn)（DPV1功能），非循環(huán)訪問(wèn)不需要組態(tài)，用SFC58/59以讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)包的形式讀/寫(xiě)參數(shù)，而過(guò)程數(shù)據(jù)PZD還是采用循環(huán)方式傳送，這樣可大大減輕整個(gè)DP網(wǎng)的通信負(fù)荷。另外在通信編程必須注意以下幾點(diǎn)：
•DP從站 I/O端口映射的I和Q存儲(chǔ)區(qū)起始地址必須從0開(kāi)始；
•各個(gè)從站I/O端口地址應(yīng)連續(xù)，相互之間不可有空隙；
•功能塊FC1和FC2中的發(fā)送及接收的數(shù)據(jù)字節(jié)應(yīng)全部覆蓋各個(gè)從站的PZD長(zhǎng)度；
本項(xiàng)目中MASTERDRIVES 與S7 300 DP通信編程步驟依次為：硬件組態(tài)（插入從站）、選擇數(shù)據(jù)格式（PP0類(lèi)型）、I/Q address分配、創(chuàng)建DB數(shù)據(jù)塊、調(diào)用功能塊FC1（“SEND"）和FC2 （“RECV"）。見(jiàn)下圖功能塊調(diào)用：
•各個(gè)從站I/O端口地址應(yīng)連續(xù)，相互之間不可有空隙；
•功能塊FC1和FC2中的發(fā)送及接收的數(shù)據(jù)字節(jié)應(yīng)全部覆蓋各個(gè)從站的PZD長(zhǎng)度；
本項(xiàng)目中MASTERDRIVES 與S7 300 DP通信編程步驟依次為：硬件組態(tài)（插入從站）、選擇數(shù)據(jù)格式（PP0類(lèi)型）、I/Q address分配、創(chuàng)建DB數(shù)據(jù)塊、調(diào)用功能塊FC1（“SEND"）和FC2 （“RECV"）。見(jiàn)下圖功能塊調(diào)用：
圖5：FC1和FC2功能塊調(diào)用
（3）WINCC應(yīng)用
運(yùn)行于Microsoft bbbbbbs XP下的bbbbbbs控制中心─WinCC V6.0為過(guò)程自動(dòng)化領(lǐng)域中的，作為基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)重要組成部分，它將人機(jī)界面（HMI）系統(tǒng)、監(jiān)控管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)集成為一體，它采用標(biāo)準(zhǔn)微軟SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)歸擋存儲(chǔ)，并提供了SIMATIC MES/ERP的高效連接通道。利用WinCC可根據(jù)配煤煉焦生產(chǎn)工藝要求與控制內(nèi)容，方便地制作配煤工藝流程界面、配方管理界面、各工藝和控制參數(shù)監(jiān)測(cè)界面、網(wǎng)絡(luò)通信狀態(tài)界面、各設(shè)備順序控制界面、報(bào)警指示和記錄界面、趨勢(shì)圖記錄界面等功能模塊的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的各種控制參數(shù)、工藝參數(shù)及生成的數(shù)據(jù)庫(kù)均可自動(dòng)存儲(chǔ)，實(shí)時(shí)查詢(xún)，同時(shí)自動(dòng)生成年、月、日?qǐng)?bào)表供打印和預(yù)覽。并啟用WinCC中的VBA腳本語(yǔ)言(bbbbbb)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)接口的ADO訪問(wèn)應(yīng)用功能, 從而能滿(mǎn)足系統(tǒng)的擴(kuò)展要求。
采用SIMATIC Step7+WinCC V6.0組合，可大大地降低系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的成本，縮短項(xiàng)目實(shí)施的周期，它具有應(yīng)用靈活、規(guī)模可伸縮、使用簡(jiǎn)便、功能強(qiáng)大等特點(diǎn)。另外，在本項(xiàng)目中充分利用 WinCC和Step7集成環(huán)境下的系統(tǒng)全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，在變量的操作、存取、修改和邏輯塊直接調(diào)用方面都給編程過(guò)程帶來(lái)了極大的方便，這種面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)特性在今后的功能擴(kuò)充、方案更改、系統(tǒng)優(yōu)化和維護(hù)方面都具有很大的實(shí)用性，同時(shí)提高了整個(gè)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、靈活性和可擴(kuò)展性，是分布式SCADA系統(tǒng)及工廠基礎(chǔ)自動(dòng)化層次的理想選擇。
本例中根據(jù)系統(tǒng)工藝要求，應(yīng)用WinCC所開(kāi)發(fā)的監(jiān)控系統(tǒng)界面，采用樹(shù)型結(jié)構(gòu)，具有多種畫(huà)面調(diào)用手段，以方便操作者使用，我們?cè)O(shè)計(jì)了以下幾個(gè)主要的功能畫(huà)面：
圖6 ：HMI監(jiān)控系統(tǒng)功能圖
工藝流程界面─在畫(huà)面中通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)模擬顯示各個(gè)自動(dòng)配煤工藝段的全流程，在各流程界面上動(dòng)態(tài)地顯示各臺(tái)給料機(jī)的設(shè)定流量、瞬時(shí)量、負(fù)荷率、倉(cāng)料位、電機(jī)轉(zhuǎn)速、電流反饋、配比、水份、小計(jì)累積量、總累積量、總流量、總設(shè)定量等等，以方便操作者能及時(shí)準(zhǔn)確的掌握當(dāng)前的工藝狀況，能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷。以下是配煤流程界面圖之一：
圖7 ：HMI配煤監(jiān)控流程畫(huà)面圖之一
故障報(bào)警界面─對(duì)于自動(dòng)配煤中的一些重要的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警和自動(dòng)生成故障記錄表，并根據(jù)設(shè)備的故障性質(zhì)，系統(tǒng)自動(dòng)診斷并采取相應(yīng)的處理，故障診斷報(bào)警內(nèi)容包含：稱(chēng)重傳感器故障、測(cè)速單元故障、負(fù)荷率過(guò)載、速度上下限、流量上下限、缺料、皮帶斷裂/跑偏、網(wǎng)絡(luò)故障、偏差超限、電機(jī)過(guò)流/缺相/欠壓/過(guò)壓/短路等信息。
趨勢(shì)與統(tǒng)計(jì)界面─實(shí)時(shí)顯示主要變量的變化趨勢(shì)并形成歷史記錄，供今后可以查找過(guò)去的過(guò)程數(shù)據(jù)記錄，通過(guò)對(duì)各臺(tái)給料機(jī)的歷史趨勢(shì)數(shù)據(jù)比較，進(jìn)而可以為配比統(tǒng)計(jì)分析提供依據(jù)，從而進(jìn)一步預(yù)測(cè)和提高焦炭的質(zhì)量。
流程監(jiān)控與操作界面─實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中各設(shè)備的順序邏輯控制和系統(tǒng)協(xié)同操作運(yùn)行，根據(jù)系統(tǒng)工藝流程的需求來(lái)確定運(yùn)行方式、選擇流程控制模式和相應(yīng)配方。系統(tǒng)操作根據(jù)控制方式可分為手動(dòng)、半自動(dòng)和全自動(dòng)，根據(jù)操作地點(diǎn)可分為現(xiàn)場(chǎng)就地操作、控制室操作、上位HMI集中操作，從而覆蓋整個(gè)焦化配煤的工藝要求。
其它如系統(tǒng)調(diào)試工具、網(wǎng)絡(luò)通信管理等界面主要為系統(tǒng)診斷、調(diào)試、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)分析、網(wǎng)絡(luò)SNMP管理時(shí)所使用，限于篇幅就不再詳述了。
其它如系統(tǒng)調(diào)試工具、網(wǎng)絡(luò)通信管理等界面主要為系統(tǒng)診斷、調(diào)試、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)分析、網(wǎng)絡(luò)SNMP管理時(shí)所使用，限于篇幅就不再詳述了。
5．變頻器驅(qū)動(dòng)的選型及參數(shù)設(shè)置
基于綜合因素的考慮，本次配煤皮帶/圓盤(pán)給料機(jī)驅(qū)動(dòng)單元選用SIMOVERT MASTERDRIVES全數(shù)字多功能技術(shù)的電壓源型變頻器SIEMENS 6SE70，該裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、功率因數(shù)高、輸出紋波小、32位CPU全數(shù)字控制、故障自診斷處理、電機(jī)參數(shù)自動(dòng)辨識(shí)、組態(tài)功能豐富等特點(diǎn)，功率單元采用IGBT組件，具有良好的驅(qū)動(dòng)性能，它采用*的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)矢量控制策略，可以達(dá)到同直流傳動(dòng)系統(tǒng)相媲美的動(dòng)、靜態(tài)性能?？蓪?shí)現(xiàn)在低速狀態(tài)下的平滑運(yùn)行和高力矩輸出、高精度的速度、力矩控制，以滿(mǎn)足焦化配煤工業(yè)的惡劣現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要求。它同時(shí)具有強(qiáng)大的通訊功能，其驅(qū)動(dòng)通訊可以分為四種協(xié)議：Profibus-DP、USS、CAN、SIMObbbb。本例中是選擇CBP2通訊板來(lái)實(shí)現(xiàn)Profibus-DP開(kāi)放式的現(xiàn)場(chǎng)總線的通訊控制
基于綜合因素的考慮，本次配煤皮帶/圓盤(pán)給料機(jī)驅(qū)動(dòng)單元選用SIMOVERT MASTERDRIVES全數(shù)字多功能技術(shù)的電壓源型變頻器SIEMENS 6SE70，該裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、功率因數(shù)高、輸出紋波小、32位CPU全數(shù)字控制、故障自診斷處理、電機(jī)參數(shù)自動(dòng)辨識(shí)、組態(tài)功能豐富等特點(diǎn)，功率單元采用IGBT組件，具有良好的驅(qū)動(dòng)性能，它采用*的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)矢量控制策略，可以達(dá)到同直流傳動(dòng)系統(tǒng)相媲美的動(dòng)、靜態(tài)性能?？蓪?shí)現(xiàn)在低速狀態(tài)下的平滑運(yùn)行和高力矩輸出、高精度的速度、力矩控制，以滿(mǎn)足焦化配煤工業(yè)的惡劣現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要求。它同時(shí)具有強(qiáng)大的通訊功能，其驅(qū)動(dòng)通訊可以分為四種協(xié)議：Profibus-DP、USS、CAN、SIMObbbb。本例中是選擇CBP2通訊板來(lái)實(shí)現(xiàn)Profibus-DP開(kāi)放式的現(xiàn)場(chǎng)總線的通訊控制