6ES7231-7PB22-0XA8低价销售

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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。

二 网络的发展过程

1．具有通信功能的单机系统。该系统称为终端，是早期计算机网络的主要形式，它是将一台计算机通信线路与若干个终端直接相连

2．具有通信功能的多机系统。在简单的“终端——通信线路——计算机"这样的单机系统中，主计算机负担较重，既要进行数据处理，又要承担通信功能。

3．以共享资源为主要目的的计算机网络。既利用通信线路将多台终端设备连接起来，实现设备与设备之间的通信。

4．局域网络及其互连为主要支撑环境的分布式计算阶段。局域网是继远程网之后发展起来的小型终端设备网络，它继承了远程网的分组交换技术和计算机的I/O总线结构技术。并具有结构简单、经济实用、功能强大、方便灵活等特点。是随着微型计算机的广泛应用而发展起来的。

三 通信方式

F      单工通信（simplex），

F      半双工通信（Half-duplex）

F      全双工通信（Full-duplex）

继电器控制电路转换为S7-300PLC梯形图的方法

继电器接触器控制系统经过*的使用，已有一套能完成系统要求的控制功能并经过验证的控制电路图，而PLC控制的梯形图和继电器接触器控制电路图很相似，因此可以直接将经过验证的继电器接触器控制电路图转换成梯形图。主要步骤如下：

（1）熟悉现有的继电器控制线路。

（2）对照PLC的I/O端子接线图，将继电器电路图上的被控器件（如接触器线圈、指示灯、电磁阀等）换成接线图上对应的输出点的编号，将电路图上的输入装置（如传感器、按钮开关、行程开关等）触点都换成对应的输入点的编号。

（3）将继电器电路图中的中间继电器、定时器，用PLC的辅助继电器、定时器来代替。

（4）画出全部梯形图，并予以简化和修改。

这种方法对简单的控制系统是可行的，比较方便，但较复杂的控制电路，就不适用了。

STEP 7 LITE 块

对于 STEP 7 LITE，所有用户程序以及它们所使用的数据都以块的形式存储。由于能够在一个块内调用其他块（就像它们是子程序一样），可实现用户程序的结构化。这将大大提高 PLC 程序的组织透明性、可理解性和易维护性。具有以下块类型：

数据处理块 (DHB) 控制程序的执行。

OB 可独立于触发事件而被分为多个类别（例如，时间驱动、报警驱动）。这些类别具有各种优先级别。根据相应的优先级别，一个类别可将另一个类别中断。

在启动一个 OB 时，将提供关于引发这次启动的事件的详细信息。此信息可在用户程序中进行分析。

功能块 (FB) 中包含实际用户程序。

功能块每次被调用时可被提供不同数据（所谓“实例"）。这些数据以及内部变量（例如，用于中间值）和结果存储在的实例数据块中，并由系统自动管理。

在调用一个 FB/SFB 时，实例数据块（实例 DB）被分配给该块。它们是在编译这些块时自动生成的。

用户可从其用户程序中的任意点或从一个 HMI 系统过来访问这些数据（当然也可以是符号形式）。

功能（FC）中包含经常使用的功能的例行程序

每个功能都具有一个固定功能值（作为 IEC 标准的扩展，可具有几个输出参数）。调用之后，必须立即对输出参数进行处理。这样，功能就不需要任何实例数据块。

数据块（DB）是用于存储用户数据的数据区域。

除了在每种情况下分配给一个功能块的数据（实例数据）之外，还可定义全局数据，且全局数据可由任何软件模块（如用于配方的模块）使用。

一个基本或结构化数据类型可被分配给一个数据块的组件。例如，基本数据类型为布尔 (BOOL)、实型 (REAL) 或整型 (INTEGER)。结构化数据类型（字段与结构）是由基本数据类型（例如，一个配方）构成的。一个数据块中的数据可以符号方式被寻址。这样就促进了编程，改善了程序的可读性。

工具

项目概述

项目概览对属于某个自动化项目的所有数据进行管理，而不管这些数据的目标系统为何（SIMATIC S7、SIMATIC C7 或 ET 200S/X）。

符号编辑器

通过 Symbol Editor 工具，可对所有全局变量进行管理（与在对块进行编程时声明的局部形式参数不同）。具有下列功能：

针对过程信号（输入/输出）、标志和块定义符号名称和备注

分类功能

与其他 Windows 程序进行数据交换

使用此工具时生成的符号表可供所有应用程序使用。因此，对一个符号参数进行的更改将由所有工具自动识别。

硬件组态

Hardware Configuration 工具用于对自动化项目中所使用的硬件进行组态和参数化。具有下列功能：

自动化系统的组态
所选模块被分配该机架中的相应插槽。

CPU 参数分配：
重启特性和循环时间监视等属性可通过菜单来设定。输入的数据归档于 CPU 中的系统数据块中。

模块参数分配：
用户可在输入屏幕上模块的所有可调参数。无需通过 DIP 开关进行调节。硬件模块的参数化是在 CPU 启动过程中自动完成的。这样，不用进行另外的参数化即可更换一个模块。

系统诊断

系统诊断为用户提供了自动化系统状态的概览。该显示可分为两种不同形式：

显示文本消息，文本消息可直接、快速输出

Hardware Config 中的像素图像显示，提供了以下选项：

显示一般模块信息（如订货号、版本、名称）和模块状态（如故障）

显示集中式 I/O 模块中的故障

显示来自诊断缓冲器的报警

对于 CPU，还可显示以下附加信息：

用户程序执行过程故障的原因

显示循环时间（zui长的、zui短的和zui近一次的）

显示预留和自由存储空间

显示性能数据（可能的输入/输出、标志、计数器、定时器和块的数量）

编程语言

梯形图 (LAD)、功能块图 (FBD) 和指令表 (IL) 等使用成熟的编程语言可用于编程。符合 DIN EN 6.1131-3 的程序可在传统 PLC 编程语言梯形图 (LAD) 和功能块图 (FBD) 中创建。

用户友好的像素图形 LAD 和 FBD 编辑器为编程人员提供以下支持：

简便、直观的操作：
梯形图/功能块图的创建具有人们已熟悉的 PC 用户友好性的特点，如拖放、剪切、粘贴。

随时可使用的复杂功能库（例如， PID 控制）

通过指令表 (IL) 文本化编程语言，用户可以创建运行时间和存储位置都得到优化且“与硬件切近"的程序。在创建这些程序时，编程人员得到以下用户友好编程功能的支持：

增量模式或自由文本模式输入选项：
用户可以“增量"方式立即检查每个输入是否正确，或者在一个文本编辑器中创建整个程序，然后再使用适宜的符号表对它进行编译。

运行组

STEP 7 LITE 的编程语言具有一个全面的指令集。通过它，可方便、快速地对复杂功能进行编程（无需过多编程知识）。

　西门子PLC S7-1500系列的信号模块具有多种特点，下面介绍如下：

　　1. 扩展性能强

　　（1）模块可以具有不同的通道数量和功能

　　（2）集成更多功能，实现紧凑设计，减少了变量的使用

　　（3）U 型连接器，可自行连接背板总线

　　（4）节省了安装空间，安装导轨上可安装更多组件

　　2. 系统性能优异

　　（1）采用PROFINET IRT 进行循环同步操作，短循环时间降至 250 μs

　　（2）数字量输入模块，具有 50 μs 的超短输入延时

　　（3）模拟量模块，8 通道转换时间低至 125 μs

　　（4）多功能模拟量输入模块，具有自动线性化特性，适用于温度测量和限值监测

　　3. 设计简洁

　　（1）所有模块都可以在 ET200MP I/O 系统中集中和分布使用

　　（2）统一采用 40 针前连接器，适用于所有模块

　　（3）同一引脚上的信号相同。即，电路图中宏指令创建后，即可无限次重复使用，从而避免了接线错误

　　（4）集成短接片，简化了接线操作

　　（5）可扩展的电缆存放机制，为使用厚绝缘层的导线节省了更多空间

　　（6）预先设计的电缆定位槽可在进行电气连接之前实现直接预接线

　　（7）采用机械式插头连接器编码模式，可防止插入错误和模块连接错误

　　4. 诊断高效

　　（1）通道级诊断消息，支持快速故障修复

　　（2）可读取电子识别码，快速识别所有组件

　　5. 固件更新方便

　　（1）可以在安装状态下实现固件更新

西门子电源模块6EP1961-3BA01

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。

图3：在项目下插入一个S7-300 站

接下来对该站进行硬件组态：从硬件组态目录中依次插入机架、电源、CPU，设置CPU上PROFIBUS DP 接口的网络参数（可采用缺省设置，即：地址2，高地址126，波特率1.5 Mbps，协议DP）。如图4 所示。

图4：设置CPU 上PROFIBUS DP 接口的参数

按OK 键确认后得到主站的组态结果，如图5所示。

图5：主站的组态

3.3 插入一个MASTERDRIVE 从站
在PROFIBUS(1): DP master system (1) 总线上挂上MasterDrives 从站。

从站路径为：PROFIBUS DP >
                        SIMOVERT >
                        MASTERDRIVES/DC MASTER CBPx                 或
                        MASTERDRIVES/DC MASTER CBP2 DPV1

MASTERDRIVES/DC MASTER CBPx 与MASTERDRIVES/DC MASTER CBP2 DPV1 的区别是，前者只能按照PPO 类型选择报文结构（即CBP 功能：循环通讯），后者还能选择更多的报文结构，以配合CBP2 的一些扩展功能（DPV1功能）。

（关于CBP2 模板的报文结构参见下面第7 部分）
（关于MM4 PROFIBUS 模板的报文结构参见下面第8 部分）

选择MASTERDRIVES/DC MASTER CBP2 DPV1 作为从站，地址设成3。如图6 所示。

图6：选择MASTERDRIVES/DC MASTER CBP2 DPV1 作为3 号站

3.4. 在从站中插入“模板"
在驱动装置从站中插入类似于ET 200M 从站中的模板，以确定报文结构。
将右边窗口硬件目录中MASTERDRIVES/DC MASTER CBP2 DPV1 下面的 PPO 3: 0PKW, 2PZD插入左下窗口中的*行（Slot 1）。该选项共占两行。意思是：PPO类型3，即：0个字参数数据（又叫PKW），2 个字过程数据（又叫PZD）。参数数据用于PLC 读/写变频器的参数，过程数据用于PLC 控制和监视生产过程。0 个字参数数据表示PLC 不能读/写驱动装置的参数，参数数据也不占用S7 的外设地址；2 个字过程数据表示PLC 和驱动装置交换2 个字过程数据，各占用S7-300 PLC 四个字节的外设地址。地址范围是输入字节256 - 259，输出字节256 -259。如图7 所示。

通常S7 传送到驱动装置的第1 个字是控制字，第2 个字是频率设定值；驱动装置传送到S7的第1 个字是状态字，第2 个字是频率实际值。这是简单的应用。

(关于CBP2 模板的其他选项的含义参见下面第7 部分)
(关于MM4 PROFIBUS 模板选项的含义参见下面第8 部分)

图7：驱动装置的输入/输出地址

3.5 查看从站中“模板"的属性
双击左下窗口中的第二行（Slot 2），打开其属性。如图8 所示。

图8：驱动装置的输入/输出地址的属性

属性中给出驱动装置占用S7-300 PLC 外设地址的情况，包括：输出/输入地址，长度，单位，连续性范围。这里除了地址之外，其他属性都是由PPO3 决定的，只能读，不能改写。