西门子黄冈PLC模块总代理
西门子黄冈PLC模块总代理
概述 工业以太网是一个功能强大的区域和单元网络,符合 IEEE 802.3(以太网)和 802.11 a/b/g/h(无线局域网)标准,可用于工业应用。以太网是用于联网*基本的因特网技术。
如今,在办公区中已有众多不同的企业内网、企业外网和互联网可供选择,通过工业以太网,也可以将它们用于工厂和过程自动化。
以太网技术已经与交换机、全双工模式和自动侦测功能成功地结合使用了多年,使网络性能能够满足您的要求。由于兼容性*,可以逐步引进新技术,因此用户可以选择所需的数据传输速率。
以太网目前占有 90% 以上的*,是当今局域网领域中的-。
以太网具有很大优势:
连接方法简捷,可快速调试 由于现有网络容易扩展,具有高度可用性 高数据传输速率及必要时可通过交换技术获得扩展性能,以太网的通讯性能几乎不受限制 可实现不同应用领域的联网,例如办公环境与生产环境 由于采用 WAN(广域网,如 ISDN 或 Internet)进行连接,可在整个公司范围内实现与安全部件的通讯,且可保持数据完整性 通过持续的兼容性开发,实现投资安全 通过工厂范围内的时钟控制,可实现整个工厂范围内基于时间的**事件分配 SIMATIC NET 依赖这种可靠的技术。西门子已经在有电磁干扰的恶劣工业环境中提供了几百万个连接。
SIMATIC NET 对以太网技术进行了重大改进,以适应工业环境:
用于严酷工业环境的网络部件。 通过具有 RJ45 技术的 FastConnect 电缆接线系统进行快速本地组装 通过高速冗余和冗余电源实现故障安全网络 通过简单、有效的信令概念,持续监控网络部件 面向未来的网络部件,配有新型 SCALANCE X 工业以太网交换机系列 控制层上大量数据的千兆通讯,如 WinCC,web 应用程序,多媒体应用程序等 工业以太网提供有以下通讯功能/服务:
编程器/OP 通讯
包括集成的通讯功能,可通过 SIMATIC、SIMOTION 和 SINUMERIK 自动化系统与每个 HMI 设备和 SIMATIC 编程器(STEP 7)进行数据通讯。PROFINET/工业以太网和 PROFIBUS 支持编程器/OP通讯.
S7 通讯
S7 通讯是一项用于 S7-400 的集成通讯功能(系统功能块),或用于 S7-300 的可装入功能块,这项功能已经在 SIMOTION、SINUMERIK 和 SIMATIC S7/WinAC 环境下进行了优化。它可用于连接 PC 与工作站。 每个作业的用户数据量*大为 64 KB。
S7 通讯提供简单、功能强大的通讯服务以及与软件接口无关的网络。
开放式通讯
通过开放式通讯 (SEND/RECEIVE),SIMATIC S7 控制器可与其他 SIMATIC S7 和 SIMATIC S5 控制器(S5 兼容通讯)、PC 和第三方系统进行通讯。 另外,为了方便地连接 HMI 站,还提供有 FETCH 和 WRITE 功能。
完成国家对项目的匹配要求,额外再予以*高800万元专项补助。此外,还大力推进自主创新成果产业化。对掌握核心技术、市场前景良好并在海沧实施的产业化项目,通过多元化扶持方式予以支持,按项目软硬件投入的30%给予补助,*高500万元。
工业以太网全面概述
标准通讯
这由标准化的数据通讯协议组成,如 FTP。
PROFIsafe
允许在同一条总线电缆上进行标准和安全相关的通讯。它是一种标准总线上的开放式故障安全通讯解决方案,且利用了 PROFINET 服务。
OPC(开放性、高效性、协作性)
是一个标准化、开放式、跨供应商的软件接口。它允许将 OPC 兼容的 Windows 应用程序连接到 S7 通讯、开放式通讯 (SEND/RECEIVE) 和 PROFINET。
西门子公司基于电子邮件和 web 技术的信息技术
通过工业以太网将 SIMATIC、SIMOTION 和 SINUMERIK 与信息技术相整合。在办公环境中,电子邮件和 web 浏览器已成为广泛应用的通讯手段。除了电话线和因特网以外,工业以太网是主要的通讯路径。
使用工业以太网的套接字接口,
可通过 TCP/IP 与 PC 进行数据通讯。使用这个在 PC 和 UNIX 系统通用的接口,用户可以自由将数据交换进行编程。SIMATIC S7 和 SIMATIC TDC 使用 SEND/RECEIVE 功能块(S/R)来访问 TCP/IP。
ET 200pro用于Profinet总线的接口模块是:IM154-4 PN HF(高性能型)。该模块可以扩展的IO模块的数量为16个(包括数字量、模拟量、电机启动器、变频器、气动单元等模块);支持连接ProfiSafe故障安全模块;
量程卡的设置
量程卡 在模板的左侧装有量程卡,允许的设置为“ A”,“B”,“C”和“ D”,分别适用于不同的测量的类型和范围。在安装模板前必须正确地设置它。
没有量程卡的模拟量模板具有适应电压和电流测量的不同接线端子,这样,通过正确地连接有关端子可以设置测量的类型。
关于设置不同的测量类型及测量范围的简要说明印在模板上。对于这个工程,水位的测量采用的是二线制变送器,所以选择“ D”
具有输入的 F 模块对通信错误的响应
具有输入的 F 模块对通信错误的响应与对其它错误的响应不同。
如果检测到通信错误,则仍在 F 模块的输入中设置当前过程值,而并不钝化通道。 当前
过程值将被发送到 F-CPU,且在 F-CPU 中钝化。
参见
PM-E F pm DC24V PROFIsafe 电源模块属性 (页 80)
PM-E F pp DC24V PROFIsafe 电源模块属性 (页 105)
PM-D F DC24V PROFIsafe 电源模块属性 (页 121)
EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe 数字量电子模块属性 (页 131)
EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe 数字量电子模块的属性 (页 169)
EM 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe 数字量电子模块的属性 (页 199)
EM 1 F-RO DC24V/AC24..230V/5A 数字量电子模块的属性 (页 218)
5.2 故障诊断
诊断的目的
诊断用于确定是否在故障安全模块上进行了无误的信号采集。 诊断信息将分配给单个通
道或分配给整个 F 模块。
诊断功能不是安全关键的功能
所有诊断功能(显示和消息)都不是安全关键的功能,因此未设计为安全相关的功能
多台S7-300系列PLC间的现场总线通信有多种方案,一是一个主站和多个从站通信,从站间并不通信,这种方案的组态方法与7.3类似,二是多个主站与一个从站,三是一个主站和多个从站通信,主站依次轮询从站,即MS模式(主从模式),主站轮询从站时,从站除了向主站发送数据外,同时向其他从站发送数据,这就是PROFIBUS-DP DX方式通信。以下仅以三台CPU 314C-2DP之间PROFIBUS-DP DX方式通信。
【例7-3】有三台CPU 314C-2DP,试建立三台PLC之间的PROFIBUS-DP DX方式通信。
一台CPU 314C-2DP作为主站,其余两台CPU 314C-2DP作为从站。
(1)主要软硬件配置
①1套STEP7 V5.4 SP4 HF3;
②3台CPU 314C-2DP;
③1根PC/MPI电缆(或者CP5611卡);
④1根PROFIBUS网络电缆(含三个网络总线连接器)。
PROFIBUS-DP DX现场总线硬件配置如图7-48所示,接线图参考上一节的接线图。
图7-48 PROFIBUS-DP DX现场总线硬件配置
(2)硬件组态
①新建工程并插入站点。先新建一个工程,本例的工程命名为“7-3”,再单击菜单“插入”下的“SIMATIC 300 Station”,插入站点,共插入三个站点,再将站点重新命名(使用系统的默认名称也可以),如图7-49和图7-50所示。
图7-49 新建工程并插入站点
图7-50 插入站点并重命名
②插入导轨。如图7-50所示,选中从站3“Slave1”,双击“硬件”,弹出如图7-51所示的界面,双击导轨“Rail”,弹出导轨“UR”。
图7-51 插入导轨
③插入CPU模块。如图7-52所示,先选中导轨的2号槽位,再展开CPU 314C-2DP,用鼠标左键按住“V2.6”,将其拖入槽位2,弹出如图7-53所示的界面。
【关键点】CPU 314C-2DP有4个产品型号,读者在组态时,一定要注意CPU 314C-2DP机壳上印刷的产品型号要与组态选择的产品型号*,另外,“314-6CG03-OABO”还有两个版本,在组态时也要注意与机壳上印刷的*,否则会出错。
图7-52 插入CPU模块
图7-53 新建PROFIBUS网络
④新建PROFIBUS 网络。如图7-53所示,先选定从站3的站地址为3,再单击“新建”按钮,弹出如图7-54所示的界面。
图7-54 选择通信的波特率
⑤选择通信的波特率。如图7-54所示,先选定PROFIBUS的通信的波特率为1.5Mbps,再单击“确定”按钮,弹出如图7-55所示的界面。
图7-55 选择操作模式
⑥选择工作模式。如图7-55所示,先双击“1”处的DP,再选择操作模式为从站模式“DP slave”选项,再选定“组态”选项卡,弹出如图7-56所示的界面。
图7-56 组态通信接口数据区
⑦组态接收区和接收区的数据。如图7-56所示,先单击“新建”按钮,弹出如图7-57所示的界面,定义从站3的接收区的地址为“IB3”,再单击“确定”按钮,接收区数据定义完成。再单击图7-56中的“新建”按钮,弹出如图7-58所示的界面,定义从站3的发送区的地址为“QB3”,再单击“确定”按钮,发送区数据定义完成。弹出如图7-59所示的界面,单击“确定”按钮,从站的发送接收区数据组态完成。
图7-57 组态接收区数据
图7-58 组态发送区数据
图7-59 从站数据区组态完成
⑧主站组态时,插入导轨、插入CPU与从站组态类似,不再重复,以下从选择通信波特率开始讲解,如图7-60所示,先设置主站的通信地址为2,再选定通信的波特率为1.5Mbps,单击“确定”按钮,弹出如图7-61所示的界面。
图7-60 选择通信波特率
图7-61 将从站3挂到PROFIBUS网络上
⑨将从站2挂到PROFIBUS网络上。如图7-61所示,先用鼠标选中PROFIBUS网络的“1”处,再双击“CPU 31x”,弹出如图7-62所示的界面。
⑩激活从站1。如图7-62所示,单击“连接”,弹出如图7-63所示的界面。
⑨组态主站通信接口数据区。如图7-63所示,选中“组态”选项卡,再双击“2”处,弹出如图7-64所示的界面。先选择地址类型为发送数据,再选定地址为“QB3”,单击“确定”,发送数据区组态完成。接收数据区的组态方法类似,只需要将如图7-65中地址类型选择为接收数据,再选定地址为“IB3”,单击“确定”即可。至此,主站的组态已经完成。主站和从站1的数据发送接收数据区对应关系见表7-3。
图7-62 激活从站3
图7-63 组态主站通信接口数据区
图7-64 组态发送数据区
图7-65 组态接收数据区
表7-3主站和从站1的发送接收数据区对应关系
序号 | 主站 | 对应关系 | 从站1 |
1 | QB3 | → | IB3 |
2 | ← | QB3 |
⑨建立主站与从站2的通信。建立的方法跟建立主站与从站1的通信类似,完成组态后,弹出如图7-66所示的界面。主站和从站2的数据发送接收数据区对应关系见表7-4。
图7-66 主站和从站2数据区
表7-4主站和从站2的发送接收数据区对应关系
序号 | 从站2 | QB4 | → | IB4 | ← |
⑩建立从站1与从站2的DX通信,对从站2进行设置。如图7-66所示,单击“新建”按钮,弹出如图7-67所示的界面,先选择“DX”通信模式,通信地址都选择3,通信长度选择1,数据单位为“字节”,再单击“确定”按钮,弹出如图7-68所示的界面,再单击“确定”按钮。
【关键点】图7-68中,“1”处的含义是当从站2向主站发送信息时,同时也向从站2发送信息,从站2接收地址是IB3。
图7-67 DX接口数据区
图7-68 DX接口区
⑩建立从站1与从站2的DX通信,对从站2进行设置。如图7-69所示,单击“新建”按钮,弹出如图7-70所示的界面,先选择“DX”通信模式,通信地址都选择4,通信长度选择1,数据单位为“字节”,再单击“确定”按钮,弹出如图7-70所示的界面,再单击“确定”按钮
plc是采用“顺序扫描,不断循环”的方式进行工作的。即在PLC运行时,CPU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序,按指令步序号(或地址号)作周期性循环扫描,如无跳转指令,则从条指令开始逐条顺序执行用户程序,直至程序结束。然后重新返回条指令,开始下一轮新的扫描。在每次扫描过程中,还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。 PLC的一个扫描周期必经输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。 PLC在输入采样阶段:首先以扫描方式按顺序将所有暂存在输入锁存器中的输入端子的通断状态或输入数据读入,并将其写入各对应的输入状态寄存器中,即刷新输入。随即关闭输入端口,进入程序执行阶段。 PLC在程序执行阶段:按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每条指令,经相应的运算和处理后,其结果再写入输出状态寄存器中,输出状态寄存器中所有的内容随着程序的执行而改变。 输出刷新阶段:当所有指令执行完毕,输出状态寄存器的通断状态在输出刷新阶段送至输出锁存器中,并通过一定的方式(继电器、晶体管或晶闸管)输出,驱动相应输出设备工作 |