西门子模块6ES7214-2AD23-0XB8接线方式

西门子模块6ES7214-2AD23-0XB8接线方式

如果操作期间（在 RUN 模式下）将单个 F 块下载到 F-CPU，而不更新也不下载 F 系统块

(F-SB) 和自动生成的 F 块，这样会导致 F-CPU 中出现不一致的安全程序。可采用以下操作步

骤应用安全程序中的更改：

1. 将安全程序统一下载到 F-CPU 中，并通过将 F-CPU 从 STOP 切换到 RUN 模式激活安全

模式（具体操作，请参见 将项目数据下载到 F-CPU (页 275)）。

2. 请遵循 变更验收 (页 328) 中介绍的内容进行操作。

 

在 RUN 模式下更改标准用户程序（S7-1200、S7-1500）

更改标准用户程序

当 F-CPU 处于 RUN 模式时，无论启用或禁用安全模式，都可以下载标准用户程序中的更

改。

 

F 更改历史记录

使用安全管理编辑器的“启用 F 更改历史纪录"(Enable F-change history) 选项，启用安全程序

变更的记录功能。F 更改历史记录的行为与标准更改历史记录的行为相同

S7-1500对V90 PN进行位置控制的三种方法

S7-1500系列PLC可以通过PROFINET与V90 PN伺服驱动器搭配进行位置控制，实现的方法主要有以下三种：
? 方法一、在PLC中组态位置轴工艺对象，V90使用西门子报文105，通过MC_Power、MC_MoveAbsolute等PLC Open标准程序块进行控制, 这种控制方式属于*控制方式（位置控制在PLC中计算）。
? 方法二、PLC使用FB284（SINA_POS）功能块，V90使用西门子报文111，实现相对定位、定位等位置控制功能，这种控制方式属于分布控制（位置控制在驱动器中计算）。
? 方法三、PLC使用FB38002（Easy_SINA_Pos）功能块，V90使用西门子报文111，此功能块是FB284功能块的简化版，功能比FB284少一些，但是使用更加简便。
 

V90 PN配置要点

? 对于方法一：设置控制模式为"速度控制(S)"
? 对于方法二或三：设置控制模式为"基本定位器控制（EPOS）"，配置通信报文为西门子报文111
? V90在线后点击"设置PROFINET->配置网络"，设置V90的IP地址及设备名称：注意：设置的设备名称一定要与1500项目中配置的相同。
参数保存后需重启驱动器才能生效。

方法一 使用标准报文105和工艺对象

V90 PN与PLC采用PROFINET IRT通信方式并使用西门子报文105，项目步骤如下：

1. 创建项目后，添加新设备S7-1500 PLC

2. 在网络视图中添加V90 PN设备(使用HSP)

西门子存储卡6ES7954-8LE03-0AA0

PCS7 V8.0版本开始过程对象（PO）信息包含在位于Wincc的安装目录下的diagnose文件中的“LicenseLog.xml"中，
 

计算示例

以PCS7 V8.1为例展示如何计算过程对象。在计算过程中请根据实际的PCS7版本选择对应的系数（50或60或90）。

示例1：

AS Pos数量计算：

9 x Motl+2 x SFC = 11个AS PO

OS Pos数量计算

算法1：

9 x MotL + 2 x SFC + 1 PO(原始数据)=12个OS PO

算法2：

OS变量个数:

582(MotL)+132(Intlk04)+42(SFC)=759 OS变量

OS PO个数：

759/90=8.43…=9 Pos

两种算法取其中个数多的，所以实际PO为12个PO

示例2

AS Pos数量计算

AS中没有组态过程对象（无带监控和消息的块，无SFC或SFC实例），因此AS Pos为0

OS Pos数量计算：

算法1：

35个手动建立的变量=2 PO（向上取整，>25）

算法2：

OS变量：

198(Intlk04)+35(手动创建变量)=233 OS变量

OS PO个数：

233/90=2.58…=3 Po(向上取整)

两种算法取大的，因此实际按3个PO来算。

需要注意的是，算法2的PO数量只在SIMATIC MANAGER的Information对话框中可见。这种方式下，即使Wincc Explorer中显示并没有占用所有的PO数，但是所组态的过程对象数量也有可能超限

以太网、工业以太网及Profinet有什么区别？

以太网(Ethernet)通常指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范，是当前应用普遍的局域网技术。它不是一种具体的网络，是一种技术规范。该标准主要定义了在局域网（LAN）中采用的电缆类型和信号处理方法等内容

工业以太网通常是指应用于工业控制领域的以太网技术，在技术上与普通以太网技术相兼容，但对具体产品和应用都有不同要求。由于产品要在工业现场使用，对产品的材料、强度、适用性、可互操作性、可靠性、抗干扰性等有较高要求；而且工业以太网是面向工业生产控制的，对数据的实时性、确定性、可靠性等有*的要求。

Profinet 由PROFIBUS组织（PROFIBUS International，PI）推出，是基于工业以太网技术的自动化总线标准。PROFINET为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案，囊括了诸如实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的内容。 

简单的说，以太网是一种局域网规范，工业以太网是应用于工业控制领域的以太网技术，Profinet是一种在工业以太网上运行的实时技术规范。

切换到网络视图，并选中新添加的子网“PROFIBUS_1"，在窗口可更改该子网名称和“网络设置"相关参数。示例中选择“传输率"为“1.5 Mbps"，“标识号"为“DP"，如图1-4所示。

 

图1-4 设置子网的传输率等参数

2 组态S7-300 PROFIBUS DP主站

在STEP 7 V5.5 SP4中组态一个S7-300站，并插入一个DP主站系统。因为DP从站（CP 1542-5）与DP主站（CPU 317-2 PN/DP）不在同一个工程软件中组态，所以需要将DP从站以GSD文件的形式导入到STEP 7 V5.5 SP4中

西门子存储卡6ES7954-8LC03-0AA0

信号板所消耗的电流

信号板型号

订货号

电流需求

5 VDC (mA)

24 VDC

SB 1223 2 x 24 VDC 输入/2 x 24 VDC 输出

6ES7 223-0BD30-0XB0

50

4 mA/输入

SB 1232 1 路模拟量输出

6ES7 232-4HA30-0XB0

15

40 mA (无负载)

SB 1221,200kHz 4 x 5 VDC 输入

6ES7 221-3AD30-0XB0

40

15 mA/输入 +15 mA

SB 1222,200kHz 4 x 5 VDC 输出

6ES7 222-1AD30-0XB0

35

15 mA

SB 1223,200kHz 2 x 5 VDC 输入/2 x 5 VDC 输出

6ES7 223-3AD30-0XB0

35

15 mA/输入 +15 mA

SB 1221,200kHz 4 x 24 VDC 输入

6ES7 221-3BD30-0XB0

40

7 mA/输入 +20 mA

SB 1222,200kHz 4 x 24 VDC 输出

6ES7 222-1BD30-0XB0

35

15 mA

SB 1223,200kHz 2 x 24VDC输入/2x24 VDC输出

6ES7 223-3BD30-0XB0

35

7 mA/输入 +30 mA

表7.通讯模块所消耗的电流

通讯模块型号

订货号

电流供应 (mA)

5 VDC

24 VDC

CM 1241 RS232

6ES7 241-1AH30-0XB0

220

---

CM 1241 RS485

6ES7 241-1CH30-0XB0

220

---

电源需求计算实例

以下实例是 PLC 电源计算实例，该 PLC 包括一个 CPU 1214C AC/DC/继电器型、1xSM 1231 4 x 模拟量输入、 3xSM 1223 8 DC输入/8 继电器输出和 1xSM 1221 8DC 输入。该实例一共有 46 点输入和 34 点输出 。电源需求如下表8.所示

表8.电源需求计算实例列表

CPU 电源计算

5 VDC

24 VDC

CPU 1214C AC/DC/继电器型

1600 mA

400 mA

减系统要求

5 VDC

24 VDC

CPU 1214C， 14点输入

---

14 * 4 mA = 56 mA

1 个 SM 1231

1 * 80 mA = 80 mA

1 * 45 mA = 45 mA

3 个 SM 1223

3 * 145 mA = 435 mA

3 * 8 * 4 mA = 96 mA

3 * 8 * 11 mA = 264 mA

1 个 SM 1221

1 * 105 mA = 105 mA

8 * 4 mA = 32 mA

总要求

620 mA

493 mA

等于电流差额

5 VDC

24 VDC

总电流差额

980 mA

- 93 mA

 注意：该 CPU 已分配驱动内部继电器线圈所需的电源，则电源计算中无需包括 CPU 内部继电器线圈的功率要求。

由表中可以看出，所选 CPU 已经为 SM 提供了足够的 5 VDC 电流，但没有通过传感器电源为所有输入和扩展继电器线圈提供足够的 24 VDC 电流。I/O 需要 493 mA 而 CPU 只能提供 400 mA。则该系统而外需要一个至少为 93 mA 的 24 VDC 电源以运行所有包括的 24 VDC 输入和输出。

常见问题

 CPU 提供的 5 VDC 电源能否使用外部电源扩展？

答：不能，根据模板 5 VDC 电源使用情况选择合适的 CPU 。
 

 CPU 提供的 24 VDC 电源不够用时，能否使用外部电源扩展？

答：可以，根据需要可以选择使用外部电源。
 

 通讯模板（CM）和信号板（SB）是否占用信号扩展模板数量？

答：

扩展模板仅指信号模板，安装于 CPU 的右侧，共有 8 个扩展槽位

通讯模块安装于 CPU 左侧，并不占用扩展模板资源数

信号模块安装于 CPU 上侧，每个 CPU 多只能安装 1 个，并不占用扩展模板资源数

设计和功能

SIMATIC TDC 包括了一个或多个机架，机架上可以插入所需的模块。多处理器运行使性能几乎可以无限扩展。

使用可扩缩硬件的模块式系统结构

实时操作系统小采样循环周期100us

由于具有 64 位构架的 CPU，能够实现高的性能

每个机架多可以配备 20 个 CPU 进行同步多处理

由于使用了 VME 总线系统可以在 CPU 之间实现*的通讯性能

同步耦合多 44 个机架

使用 STEP 7 工程组态工具实现了图形组态连续功能图（CFC）和顺序功能图 SFC（顺序功能图）

C语言，功能块生成器

 

SIMATIC TDC 是一款模块式多处理器系统，由一个或多个机架构成。机架配备有 CPU、I/O 模块和通讯模块

 

 

UR5213 机架

电磁屏蔽 19" 的 UR5213 机架允许具有大能力储备的硬件的可扩缩式的扩展。适合于安装在墙上和机柜安装，带有一个集成电源，电源带有有源冷却和内部监视装置。通过插入多 20 个 CPU 或者把多 44 个机架连接起来以提高性能。

 

中央处理单元 CPU551

中央处理单元 CPU551 适用于具有非常高的计算要求的开环和闭环控制任务。CPU 根据可调的扫描间隔可以确保实现严格的循环处理。

 

I/O 模块 SM 500

SM500 I/O 模块可以为连接数字和模拟 I/O提供丰富的选件。此外，还可以连接增量位置编码器和值编码器。

 

 

CP50M1、CP51M1通讯模块

CP50M0 和 CP51M1 通讯模块可以为试运行、过程控制和 HMI 提供高性能的通讯。它们可以处理 MPI、PROFIBUS DP 协议，以及使用 TCP/IP 和/或 UDP 协议的以太网。

 

 

全局数据存储器 GDM

通过全局数据存储器（GDM），一系列带有 CP52x0 的机架可以相互通讯，能够扩展出几乎无限的计算能力。通过光缆和共享存储器多有 44 个机架可以互联。除了机架间的通讯，GDM 还可以实现同步（扫描时间、时钟时间）和报警功能。更新时间设置为 < 1 ms。

 

框架连接模块 CP53M0

CP53M0 框架连接模块可以提供以下功能：

把 SIMATIC TDC 系统耦合到 SIMADYN 
D 系统

把 SIMATIC TDC 系统耦合到另外两个 SIMATIC TDC 机架上

用于 CPU 模块与机架间数据交换通讯缓冲器

1. 概述

西门子驱动装置（SIMOVERT MasterDrives VC，MicroMaster 4 以及SIMOREG DC Master）除了具有与驱动基本应用有关的功能外，还具有强大的通讯功能。驱动通讯可以分为三种方式：

? PROFIBUS DP协议
? USS协议
? SIMOLINK协议（一般用来代替Peer to Peer协议，实现从站到从站的通讯）

PROFIBUS DP和USS协议属于主/从通讯，需要有PLC作为主站，驱动装置作为从站。

USS协议的主要优点是，其接口集成在基本装置中，不需要额外费用；主要缺点是通讯速度慢，只有基本通讯功能（PKW+PZD），多31个从站。

PROFIBUS DP协议的主要优点是，通讯速度快，除了基本功能之外还有一些附加功能（例如：非循环通讯，交叉通讯），站点数更多；主要缺点是需要另外购买作为选件的通讯模板（例如：CBP2或PROFIBUS模板）。

SIMOLINK协议（代替Peer to Peer协议）主要用来实现驱动装置与驱动装置之间的通讯。SIMOLINK协议也可以是主/从通讯，主站是S7-400（FM458+EXM448）或SIMADYN D。

这里我们主要介绍S7 PLC与驱动装置采用PROFIBUS DP协议进行通讯。
采用PROFIBUS DP协议通讯时，既可以利用STEP 7本身提供的功能，也可以使用TIA软件Drive ES。

本文档只介绍STEP 7本身提供的功能。有关Drive ES的功能将根据需要在以后的文档中再做介绍。

（关于 DriveES，可以参加西门子自动化与驱动培训中心的培训课程D2403）

2. *条件

下面以S7-300 PLC与MasterDrives CUVC变频器的通讯为例：

主站：S7-300 CPU315-2DP可编程序控制器
从站：MasterDrives CUVC变频器 + CBP2 通讯模板
编程装置：PC + STEP 7 V5.4 + MPI接口（MPI Adapter 或CP5611卡）

装有STEP 7 V5.4 的PC机用于S7 CPU315-2DP的硬件组态与编程，通过MPI电缆与CPU315-2DP的MPI接口连接，用于硬件组态数据及程序的下载。CPU315-2DP的DP接口通过PROBIBUS 电缆与CUVC 变频器的CBP2 上的DP 接口连接，用于S7-300 与变频器的通讯。

网络连接如图1 所示。

图1：PC机、CPU315-2DP 与驱动装置的连接

 

3. 硬件组态

3.1. 新建项目
在SIMATIC Manager 中新建一个项目，名称为Drives_Comm。如图2 所示。

图2：新建项目，名称为Drives_Comm

3.2. 插入一个S7-300 主站
在项目名称Drives_Comm 下插入SIMATIC 300 Station，如图3 所示。

西门子模块6ES7954-8LP03-0AA0

① 24 VDC 传感器电源

② 对于漏型输入将负载连接到“-"端（如图示）；对于源型输入将负载连接到“+"端

③ 5V差分信号输入

④ 5V差分信号输出

常见问题

1217C的 5V差分信号能不能当普通的DI/DO点使用？

答：不能。详情可见《 S7-1200 系统手册 》的附录A

 S7-1200 CPU 自带模拟量输入通道能否接入 0-20mA 电流信号？怎么接线？

答：S7-1200 自带模拟量输入通道支持 0-10 V 电压信号。如果需要接 0-20mA 电流信号， 可并联 1个 500Ω 的电阻。

 注意：使用 500Ω 电阻时，必须注意这种测量方式的功率消耗。 并确保电阻两端外加 DC 24 V 电压时，电阻功率消耗至少为 1.16 W。 同时， 此方法精度无法保证。

以 S7-1200 自带模拟量输入通道接入常用的两线制传感器 4-20mA 电流信号为例， 如下图：

其他更多接线方式， 请参考以下链接：

如何使用 S7-1200 自带模拟量输入测量 0-20 mA 电流信号?