西門子模塊6SL3130-7TE21-6AA3

.一、項(xiàng)目所需設(shè)備、工具、材料

見表1。

表1  項(xiàng)目所需設(shè)備、工具、材料

二、訓(xùn)練內(nèi)容

1、 項(xiàng)目描述

本項(xiàng)目要求完成以下內(nèi)容：

（1）根據(jù)FX_2N-48MR的端子圖和PLC控制原理圖，畫出PLC系統(tǒng)的接線圖；

（2）完成PLC接線；

（3）將提供的PLC程序利用計(jì)算機(jī)或手持編程器寫入PLC；

（4）按步驟操作，通過PLC系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)試。

2、 接線示意圖

FX_2N-48MR的輸入輸出端子如圖4-11所示。傳感器采用三線式的接近開關(guān)，電容式、電感式、光電式均可。在操作敘述中以光電開關(guān)為例。

圖4-12為PLC接線示意圖。

3 、操作基本要求

按照圖4-13輸入控制程序。

按下SB1按鈕，指示燈1亮，松開后，指示燈滅。PLC面板上的LED指示燈與之相反。

按下SB2按鈕，指示燈2亮，松開后，指示燈滅。PLC面板上的LED指示燈與之同步。

將一光亮物體接近光電開關(guān)，指示燈3亮

西門子模塊6SL3130-7TE21-6AA3

DP/PA link配置限制

在使用DP/PA link時需要遵循以下限制

•          一個接口模塊后面zui多連接5 個 FDC

•          只有zui后的一對FDC可以配置為冗余

•          一個DP/PA linkzui大的配置字節(jié)數(shù)限制為 244byte輸入/244byte輸出

•          一個DP/PA link zui多連接64 個PA儀表

如何在TIA中使用PA儀表

在TIA Portal中使用PA儀表時FDC 可以作為DP/PA耦合器獨(dú)立模式運(yùn)行；也可以作為DP/PA Link模式運(yùn)行，此時需要借助GSD tool工具生成DP Link和PA設(shè)備的GSD文件。

*使用DP/PA耦合器的方案，此時無需對耦合器進(jìn)行組態(tài)，只需要將CPU的DP總線波特率調(diào)整為45.45kbps即可。

PROFIBUS PA基礎(chǔ)

PROFIBUS-PA 是一種用于分散式自控系統(tǒng)和現(xiàn)場設(shè)備之間的通訊系統(tǒng)。它以符合標(biāo)準(zhǔn)IEC61158的PROFIBUS-DP 為基礎(chǔ)，增加了 PA 行規(guī)以及相應(yīng)的傳輸技術(shù)，使 PROFIBUS 能更好地滿足各種過程控制的要求。PA總線的主要特性如下：

•          PA總線采用曼徹斯特編碼，通過信號電纜進(jìn)行總線供電，通訊速率為31.25kb/s

•          支持本安型儀表

•          PA在使用A型電纜時zui大通訊長度為1900米，本安區(qū)域1000米

•          每段zui多可連接 32 個站

•          主干線的兩端必須配置終端電阻

PA支持總線型拓?fù)浜蜆湫瓮負(fù)?

注意：圖示中的T為終端電阻，總線型架構(gòu)是需要在PA線路的端點(diǎn)增加終端電阻。PA線路的終端電阻和電容的串聯(lián)，如截圖所示：

PA電纜根據(jù)使用場合分為兩種：

注意：不能使用DP線纜代替PA線纜，因?yàn)槠涮卣髯柚挡灰粯印?/p>

現(xiàn)場總線6XV1830-0AH10技術(shù)及PROFIBUS　　
1.1 現(xiàn)場總線6XV1830-0AH10技術(shù)的由來　　
1.1.1 CIMS體系結(jié)構(gòu)及工業(yè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的層次劃分　　根據(jù)工廠管理、生產(chǎn)過程及功能要求，CIMS體系結(jié)構(gòu)可分為5層，即工廠級、車間級、單元級、工作站級和現(xiàn)場級。簡化的CIMS則分為3層，即工廠級、車間級和現(xiàn)場級。在一個現(xiàn)代化工廠環(huán)境中，在大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)過程控制中，工業(yè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)同樣分為這三個層次，與簡化的網(wǎng)絡(luò)層次相對應(yīng)。如圖1-1所示。 圖1-1：簡化的CIMS網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)
　1.1.2 現(xiàn)場級與車間級自動化監(jiān)控及信息集成是工廠自動化及CIMS*的重要部分。　　現(xiàn)場級與車間級自動化監(jiān)控及信息集成系統(tǒng)主要完成底層設(shè)備單機(jī)控制、連機(jī)控制、通信連網(wǎng)、在線設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行、生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集、存儲、統(tǒng)計(jì)等功能，保證現(xiàn)場設(shè)備高質(zhì)量完成生產(chǎn)任務(wù)，并將現(xiàn)場設(shè)備生產(chǎn)及運(yùn)行數(shù)據(jù)信息傳送到工廠管理層，向工廠級MIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)。同時也可接受工廠管理層下達(dá)的生產(chǎn)管理及調(diào)度命令并執(zhí)行之。因此，現(xiàn)場級與車間級監(jiān)控及信息集成系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)工廠自動化及CIMS系統(tǒng)的基礎(chǔ)?！　?br data-filtered="filtered" style="box-sizing: border-box; margin: 0px;"/>1.1.3 傳統(tǒng)的現(xiàn)場級與車間級自動化監(jiān)控及信息集成系統(tǒng)　　傳統(tǒng)的現(xiàn)場級與車間級自動化監(jiān)控及信息集成系統(tǒng)（包括：基于PC、PLC、DCS產(chǎn)品的分布式控制系統(tǒng)），其主要特點(diǎn)之一是，現(xiàn)場層設(shè)備與控制器之間的連接是一對一（一個I/O點(diǎn)對設(shè)備的一個測控點(diǎn)）所謂I/O接線方式，信號傳遞4-20mA（傳送模擬量信息）或24VDC（傳送開關(guān)量信息）信號。如圖1-2所示： 圖1-2：傳統(tǒng)的現(xiàn)場級與車間級自動化監(jiān)控及信息集成系統(tǒng)　　1.1.4 系統(tǒng)主要缺點(diǎn)（1）信息集成能力不強(qiáng)： 控制器與現(xiàn)場設(shè)備之間靠I/O連線連接，傳送4-20mA模擬量信號或24VDC等開關(guān)量信號，并以此監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備。這樣，控制器獲取信息量有限，大量的數(shù)據(jù)如設(shè)備參數(shù)、故障及故障紀(jì)錄等數(shù)據(jù)很難得到。底層數(shù)據(jù)不全、信息集成能力不強(qiáng)，不能*CIMS系統(tǒng)對底層數(shù)據(jù)的要求。（2）系統(tǒng)不開放、可集成性差、專業(yè)性不強(qiáng)：除現(xiàn)場設(shè)備均靠標(biāo)準(zhǔn)4-20mA/24VDC連接，系統(tǒng)其它軟、硬件通常只能使用一家產(chǎn)品。不同廠家產(chǎn)品之間缺乏互操作性、互換性，因此可集成性差。這種系統(tǒng)很少留出接口，允許其它廠商將自己專長的控制技術(shù)，如控制算法、工藝流程、配方等集成到通用系統(tǒng)中去，因此，面向行業(yè)的監(jiān)控系統(tǒng)很少。（3）可靠性不易保證：對于大范圍的分布式系統(tǒng)，大量的I/O電纜及敷設(shè)施工，不僅增加成本，也增加了系統(tǒng)的不可靠性。（4）可維護(hù)性不高：由于現(xiàn)場級設(shè)備信息不全，現(xiàn)場級設(shè)備的在線故障診斷、報警、記錄功能不強(qiáng)。另一方面也很難完成現(xiàn)場設(shè)備的遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)定、修改等參數(shù)化功能，影響了系統(tǒng)的可維護(hù)性?！　?br data-filtered="filtered" style="box-sizing: border-box; margin: 0px;"/>1.1.5 現(xiàn)場設(shè)備的串行通信接口是現(xiàn)場總線6XV1830-0AH10技術(shù)的原形　　由于大規(guī)模集成電路的發(fā)展，許多傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動裝置等現(xiàn)場設(shè)備智能化，即內(nèi)置CPU控制器，完成諸如線性化、量程轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波甚至回路調(diào)節(jié)等功能。因此，對于這些智能現(xiàn)場設(shè)備增加一個串行數(shù)據(jù)接口（如RS-232/485）是非常方便的。有了這樣的接口，控制器就可以按其規(guī)定協(xié)議，通過串行通信方式（而不是I/O方式）完成對現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)控。如果設(shè)想全部或大部分現(xiàn)場設(shè)備都具有串行通信接口并具有統(tǒng)一的通信協(xié)議，控制器只需一根通信電纜就可將分散的現(xiàn)場設(shè)備連接，完成對所有現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)控，這就是現(xiàn)場總線6XV1830-0AH10技術(shù)的初始想法?！　?br data-filtered="filtered" style="box-sizing: border-box; margin: 0px;"/>1.2.4 現(xiàn)場總線6XV1830-0AH10技術(shù)的產(chǎn)生　　基于以上初始想法，使用一根通信電纜，將所有具有統(tǒng)一的通信協(xié)議通信接口的現(xiàn)場設(shè)備連接，這樣，在設(shè)備層傳遞的不再是I/O（4-20mA/24VDC）信號，而是基于現(xiàn)場總線6XV1830-0AH10的數(shù)字化通信，由數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成現(xiàn)場級與車間級自動化監(jiān)控及信息集成系統(tǒng)?！　?br data-filtered="filtered" style="box-sizing: border-box; margin: 0px;"/>1.2 現(xiàn)場總線6XV1830-0AH10技術(shù)概念　　
1.2.1 現(xiàn)場總線6XV1830-0AH10技術(shù)　　目前，*的現(xiàn)場總線6XV1830-0AH10技術(shù)概念描述如下：現(xiàn)場總線6XV1830-0AH10是安裝在生產(chǎn)過程區(qū)域的現(xiàn)場設(shè)備/儀表與控制室內(nèi)的自動控制裝置/系統(tǒng)之間的一種串行、數(shù)字式、多點(diǎn)通信的數(shù)據(jù)總線。其中，“生產(chǎn)過程"包括斷續(xù)生產(chǎn)過程和連續(xù)生產(chǎn)過程兩類。或者，現(xiàn)場總線6XV1830-0AH10是以單個分散的、數(shù)字化、智能化的測量和控制設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，用總線相連接，實(shí)現(xiàn)相互交換信息，共同完成自動控制功能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)。