6ES7322-1FL00-0AA0性能参数

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2 PAC3200通信接口对比
PAC3200可以通过MODBUS RTU RS485接口、MODBUS TCP 以太网接口以及现场总线PROFIBUS-DP接口与PLC和HMI通信。下面分别以连接S7-300 PLC为例，在通信性能、连接的个数、编程方面进行对比：

1） 通信性能：PROFIBUS-DP使用令牌方式由主站依次访问从站，是实时现场总线，通信响应快，通信的响应时间应考虑PAC3200数据的刷新时间（自身刷新时间可能较PROFIBUS-DP刷新时间慢）；如果选择以太网MODBUS TCP 通信，由于不是实时网络，通信性能次之，通信的响应时间也应考虑PAC3200数据的刷新时间（自身刷新时间可能较以太网刷新时间慢）；使用RS485 MODBUS RTU通信，由于基于串口，通信性能不能与以太网与PROFIBUS-DP相比较。
2） 连接个数：使用PROFIBUS-DP，基于主站的性能，多可以连接126个站点；以太网MODBUS TCP 通信，基于CP的连接个数，通常16个；使用RS485 MODBUS RTU，可以连接一个网段，典型值31个站点。
3） 编程：使用PROFIBUS-DP，不需要编写通信程序；使用以太网MODBUS TCP 通信，需要编写发送接收通信程序；使用RS485 MODBUS RTU通信，需要编写从站轮询程序，比较麻烦，如果没有购买MODBUS RTU的驱动，还需要编写通信程序。
4） 价格：PROFIBUS-DP与RS485 MODBUS RTU通信需要购买选件网卡，而PAC3200本身集成以太网接口，支持MODBUS TCP 通信。
下面将介绍PAC3200的MODBUS TCP 通信。

 
3 MODBUS TCP 通信报文
MODBUS TCP 使MODBUS RTU协议运行于以太网，MODBUS TCP使用TCP/IP和以太网在站点间传送MODBUS报文，MODBUS TCP结合了以太网物理网络和网络标准TCP/IP以及以MODBUS作为应用协议标准的数据表示方法。MODBUS TCP通信报文被封装于以太网TCP/IP数据包中。与传统的串口方式，MODBUS TCP插入一个标准的MODBUS报文到TCP报文中，不再带有数据校验和地址，如图1所示：

Q:   3548      508    227

图1 MODBUS TCP报文

由于使用以太网TCP/IP数据链路层的校验机制而保证了数据的完整性，MODBUS TCP 报文中不再带有数据校验"CHECKSUM"，原有报文中的“ADDRESS"也被“UNIT ID"替代而加在MODBUS应用协议报文头中。
MODBUS TCP服务器使用502端口与客户端进行通信。

S7-300 与PAC3200 之间进行MODBUS TCP 通信时，MODBUS应为协议的报文头赋值如下：
byte 0： transaction identifier (高字节) – 为0
byte 1：transaction identifier(低字节) - 为0
byte 2：protocol identifier(高字节) = 0
byte 3：protocol identifier (低字节) = 0
byte 4：length field (高字节) = 0 (因为所有的报文小于256)
byte 5：length field (低字节) = 后面跟随的字节数
byte 6：unit identifier -原从站地址，这里为0
byte 7：MODBUS 功能码，通过功能码发送通信命令
byte 8 ～：后续的字节数与功能码相关

西门子人机界面6AV2124-0MC01-0AX0

安全注意事项

在安装和运行本设备之前，请仔细阅读以下安全注意事项以及设备上粘贴的所有警示标签。 确保警示标签上的内容清晰可辨。如发现标签脱落或损坏，请及时更换。

一般说明

危险

触电死亡风险

变频器断电后其内部直流母线电容器还带有危险电压。

触摸端子可能导致触电死亡。

变频器断电后的五分钟内不要触摸任何端子。

保护接地线电流

变频器可能会导致保护地线中带直流电。 因此，在变频器的对地漏电流可能高于交流3.5 mA的情况下，设备必须可靠接地，并且保护接地线的小截面积应符合当地针对高漏电流设备的安全规定。 SINAMICS V20不可使用任何剩余电流保护装置（RCD）或剩余电流监控装置（RCM）。

警告

安全使用变频器

本设备带有危险电压并且控制的是具有潜在危险的旋转机械部件。 如果不按手册要求进行操作就可能造成死亡、严重的人身伤害或者重大的财产损失。

只有合格的人员才能操作本设备，而且在操作前必须熟悉本手册中所述的所有安全说明、安装、调试、操作与维护规定。

未经许可，任何人都不得对本设备进行任何改造使用。

只有在干燥且有等电位连接的室内环境中才允许采取小于60 V电压（PELV =保护性特低电压，遵照EN EN 61800-5-1）的直接接触电击防护措施。 如上述条件未能满足，那就必须采取其他防止电击的保护措施，比如保护性绝缘。

变频器必须始终接地。 如果变频器未正确接地，则可能导致死亡等极其危险的情况。

在连接设备或更改设备连接之前必须将设备断电。

变频器须安装在控制电柜内的金属安装板上。 安装板必须无涂层且具有良好的导电性。

如变频器在运行中且输出电流不为零时，严禁在系统的电机侧切断主电源。

注意遵守有关危险电压装置作业的通用性和区域性安装规范和安全规定（例如，61800-5-1），以及针对正确使用工具和人身保护装置（PPE）的相关规定。

注意

静电放电

设备接口（例如，端子或连接器引脚）受到静电放电后，可能会导致故障或失灵。 因此，当在变频器或变频器组件上开展作业时，应采取ESD保护措施。

运输和存放

注意

物理性冲击或振动

请采取保护措施，防止设备在运输和存放期间受到物理性的冲击和振动。 同时必须防止设备被水淋（降雨）和承受高温。

安装

警告

电缆连接

输入电源线必须性紧固连接。 设备必须接地（IEC 536 Class 1、NEC以及其他适用标准）。

控制设备故障

无论故障出现在控制设备的什么部位，都有可能导致重大的设备损坏，甚至是严重的人身伤害（也就是存在潜在危险的故障），因此，必须采取额外的外部预防措施，以确保控制设备即使出现故障也能继续安全运行（例如，独立的限位开关、机械联锁等）。

符合美国/加拿大（UL/cUL）的安装标准

本产品适用于大480伏（400 V变频器）或240伏（230 V变频器）交流电压下输送电流不超过40000 RMS安培、且采用UL/cUL认可的J类熔断器保护的电路。 无论是何种外形尺寸的变频器，连接线必须使用1级75 ℃耐温铜线。

本产品能提供符合UL508C要求的电机过载保护功能。 如需满足UL508C的要求，参数P0610必须采用出厂时的设定值6。

如须符合加拿大（cUL）安装标准，必须在变频器的主供电线路上安装满足下列要求的浪涌抑制器：

抑制器应为带有UL列名标志的浪涌保护器（类别代码VZCA及VZCA7）

额定标称电压480/277 VAC（400 V变频器）或240 VAC（230 V变频器）、50/60 Hz、3相（400 V变频器）或1相（230 V变频器）

钳位电压VPR = 2000 V（400 V变频器）/ 1000 V（230 V变频器）、IN = 3 kA min、MCOV = 508 VAC（400 V变频器）/ 264 VAC（230 V变频器）、SCCR = 40 kA

适合1类或2类SPD应用

相线之间、相线和地线之间应具有钳位电路

警告

支路保护装置

如果支路保护装置被触发，则可能是某一故障电流已被切断。 为防止发生火灾或电击危险，请仔细检查控制器的带电部件及其他组件，如发现控制器损坏请及时更换。 如果过载继电器的电流元件被烧坏，则必须更换整个过载继电器。

小心

电缆连接

尽量将控制电缆与动力电缆分开走线。

防止连接电缆接触到旋转中的机械部件。

注意

电机电源电压

确保电机的配置对应正确的电源电压。

变频器安装

将变频器垂直安装在非易燃的平坦表面上。

调试

警告

高压端子

即使变频器不在工作，下列端子也可能带有危险电压：

- 电源输入端子L1、L2、L3，以及PE端子

- 电机端子U、V、W，以及输出接地端子

- 直流母线端子DC+和DC-

- 制动电阻端子R1和R2（外形尺寸为D的变频器）

此设备不能用作“紧急停车"装置（见EN 60204, 9.2.5.4）。

设备运行时不可打开设备、进行设备接线或断开连接。

运行

警告

参数设置错误存在的危险

某些参数设置可能会使变频器在输入电源故障时自动重启，例如自动重启功能。

必须正确设置电机过载保护参数以确保电机正常运行。

使用制动电阻

如果使用不合适的制动电阻，则有火灾危险并可能导致严重的人身伤害和财产、设备损坏。 使用适当的制动电阻并且正确安装。

运行过程中制动电阻的温度会大幅升高。 避免直接接触制动电阻。

警告

当心高温表面

变频器在运行过程中以及关闭后的短时间内，其贴有当心烫伤警示标签的表面区域可能会变得很烫。 避免直接接触这些表面。

小心

使用熔断器

当采用适当的标准熔断器加以保护时，设备可以连接到对称电流达40,000安培（rms）、大额定电压+ 10 %的电源系统上运行。

注意

电磁干扰

在设备附近（< 1.8 m）使用移动无线电装置（例如，电话、步话机）可能对设备功能产生干扰。

修理

警告

设备维修与更换

本设备的维修只能由西门子公司的服务部门、西门子公司授权的维修中心或经过认证合格的人员进行，这些人员应当十分熟悉本手册中提出的所有警告和操作步骤。

任何有缺陷的部件或组件都必须用相应备件清单中的备件来更换。

在打开设备进行维修之前，务必断开电源。

拆卸与废弃处理

注意

变频器处理

变频器的包装可以重复使用。 请保存包装以便将来使用。

螺钉与锁扣能够帮助您很方便地拆卸变频器。 您可以重复使用这些组件，根据本地要求进行废弃处理，或者交还给制造商。

残余风险

小心

有关PDS控制和驱动组件的残余风险

动力驱动系统（PDS）中的控制和驱动组件均获准用于工业和商业领域并使用工业总线供电。 如使用公共总线供电，则需要进行不同的配置并且/或者采取额外措施。

此类组件只能在封闭性框架中或者带有保护性闭罩的高等级控制电柜中运行，并且还须使用所有保护装置。

只有经过培训的合格技术人员才能操作上述组件，此类人员应了解并遵守相关技术操作文档中有关这些组件的所有安全说明和指示。

机器制造商在依据《欧盟机械指令》对机器进行风险评估时，必须考虑以下有关PDS控制和驱动组件的残余风险。

由于以下原因导致在调试、操作、维护和维修过程中发生驱动设备的非预期移动：

-

传感器、控制器、启动器及连接工艺中的硬件缺陷及/或软件错误

-

控制器和驱动器的响应时间

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运行及/或环境条件超出技术规格范围

-

凝露/传导性污染

-

参数设置、编程、走线和安装错误

-

在控制器附近使用无线电装置/手机

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外部影响/损坏

由于以下原因导致的异常温度以及噪声、颗粒物或气体排放：

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组件故障

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软件出错

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运行及/或环境条件超出技术规格范围

-

外部影响/损坏

由于以下原因导致的危险冲击电压：

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组件故障

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静电放电影响

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正在运行中电机的电压感应

-

运行及/或环境条件超出技术规格范围

-

凝露/传导性污染

-

外部影响/损坏

设备运行中产生的电场、磁场及电磁场，可能对距离过近的体内装有、植入装置或人工置换金属关节的人员带来危险。

由于系统操作不当及/或未能安全、正确地处置组件所导致的环境污染物

早期的plc大多用于开关量控制，基本指令和步进指令已经能满足控制要求。为适应控制系统的其它控制要求（如模拟量控制等），从20世纪80年代开始，PLC生产厂家就在小型PLC上增设了大量的功能指令（也称应用指令），功能指令的出现大大拓宽了PLC的应用范围，也给用户编制程序带来了极大方便。FX系列PLC有多达100多条功能指令（见附录A），由于篇幅的限制，本节仅对比较常用的功能指令作详细介绍，其余的指令只作简介，读者可参阅FX系列PLC编程手册。

一、功能指令的表示格式

功能指令表示格式与基本指令不同。功能指令用编号FNC00～FNC294表示，并给出对应的助记符（大多用英文名称或缩写表示）。例如FNC45的助记符是***N（平均），若使用简易编程器时键入FNC45，若采用智能编程器或在计算机上编程时也可键入助记符***N。

有的功能指令没有操作数，而大多数功能指令有1至4个操作数。如图1所示为一个计算平均值指令，它有三个操作数，[S]表示源操作数，[D]表示目标操作数，如果使用变址功能，则可表示为[S·]和[D·]。当源或目标不止一个时，用[S1·]、[S2·]、[D1·]、[D2·]表示。用n和m表示其它操作数，它们常用来表示常数K和H，或作为源和目标操作数的补充说明，当这样的操作数多时可用n1、n2和m1、m2等来表示。

图1  功能指令表示格式

图3-26中源操作数为D0、D1、D2，目标操作数为D4Z0（Z0为变址寄存器），K3表示有3个数，当X0接通时，执行的操作为[（D0）+（D1）+（D2）]÷3→（D4Z0），如果Z0的内容为20，则运算结果送入D24中。

功能指令的指令段通常占1个程序步，16位操作数占2步，32位操作数占4步。

二、功能指令的执行方式与数据长度

1.连续执行与脉冲执行

功能指令有连续执行和脉冲执行两种类型。如图2所示，指令助记符MOV后面有“P”表示脉冲执行，即该指令仅在X1接通（由OFF到ON）时执行（将D10中的数据送到D12中）一次；如果没有“P”则表示连续执行，即该在X1接通（ON）的每一个扫描周期指令都要被执行。

图2  功能指令的执行方式与数据长度的表示

2．数据长度

功能指令可处理16位数据或32位数据。处理32位数据的指令是在助记符前加“D”标志，无此标志即为处理16位数据的指令。注意32位计数器（C200～C255）的一个软元件为32位，不可作为处理16位数据指令的操作数使用。（http://www.diangon.com/版权所有）如图2所示，若MOV指令前面带“D”，则当X1接通时，执行D11D10→D13D12（32位）。在使用32位数据时建议使用首编号为偶数的操作数，不容易出错。

三、功能指令的数据格式

1．位元件与字元件

象X、Y、M、S等只处理ON/OFF信息的软元件称为位元件；而象T、C、D等处理数值的软元件则称为字元件，一个字元件由16位二进制数组成。

位元件可以通过组合使用，4个位元件为一个单元，通用表示方法是由Kn加起始的软元件号组成，n为单元数。例如K2 M0表示M0～M7组成两个位元件组（K2表示2个单元），它是一个8位数据，M0为低位。如果将16位数据传送到不足16位的位元件组合（n<4）时，只传送低位数据，多出的高位数据不传送，32位数据传送也一样。在作16位数操作时，参与操作的位元件不足16位时，高位的不足部分均作0处理，这意味着只能处理正数（符号位为0），在作32位数处理时也一样。被组合的元件首位元件可以任意选择，但为避免混乱，建议采用编号以0结尾的元件，如S10，X0，X20等。

2．数据格式

在FX系列PLC内部，数据是以二进制（BIN）补码的形式存储，所有的四则运算都使用二进制数。二进制补码的高位为符号位，正数的符号位为0，负数的符号位为1。FX系列PLC可实现二进制码与BCD码的相互转换。

为更**地进行运算，可采用浮点数运算。在FX系列PLC中提供了二进制浮点运算和十进制浮点运算，设有将二进制浮点数与十进制浮点数相互转换的指令。二进制浮点数采用编号连续的一对数据寄存器表示，例D11和D10组成的32位寄存器中，D10的16位加上D11的低7位共23位为浮点数的尾数，而D11中除高位的前8位是阶位，高位是尾数的符号位（0为正，1是负）。10进制的浮点数也用一对数据寄存器表示，编号小数据寄存器为尾数段，编号大的为指数段，例如使用数据寄存器（D1，D0）时，表示数为

10进制浮点数=〔尾数D0〕×10〔指数D1〕