西门子模块6ES7231-0HF22-0XA0实体经营

西门子模块6ES7231-0HF22-0XA0实体经营

1、RS485 串口通信
第三方设备大部分支持，西门子S7 PLC 可以通过选择自由口通信模式控制串口通信。简单的情况只用发送指令 （XMT ）向打印机或者变频器等第三方设备发送信息。不管任何情况，都必须通过 S7 PLC 编写程序实现。当选择了自由口模式，用户可以通过发送指令（XMT ）、接收指（RCV）、发送中断、接收中断来控制通信口的操作。
2、PPI 通信 
PPI 协议是S7-200CPU 基本的通信方式，通过原来自身的端口 （PORT0 或 PORT1）就可以实现通信，是 S7-200 CPU 默认的通信方式。PPI 是一种主-从协议通信，主-从站在一个令牌环网中。在CPU内用户网络读写指令即可，也就是说网络读写指令是运行在PPI 协议上的。因此 PPI 只在主站侧编写程序就可以了，从站的网络读写指令没有什么意义。
3、MPI 通信
MPI通信是一种比简单的通信方式，MPI网络通信的速率是19.2Kbit/s~12Mbit/s，MPI网络多支持连接32个节点，大通信距离为50M。通信距离远，还可以通过中继器扩展通信距离，但中继器也占用节点。MPI网络节点通常可以挂S7-200、人机介面、编程设备、智能型ET200S及RS485 中继器等网络元器件。西门子 PLC 与 PLC 之间的 MPI 通信一般有3种通信方式：
1) 全局数据包通信方式
2) 无组态连接通信方式
3) 组态连接通信方式
4、PROFIBUS-DP 通信 
PROFIBUS-DP现场总线是一种开放式现场总线系统，符合欧洲标准和。PROFIBUS-DP 通信的结构非常精简，传输速度很高且稳定，非常适合PLC 与现场分散的 I/O 设备之间的通信。
5、以太网通信 
以太网的核心思想是使用共享的公共传输通道，这个思想早在1968 年来源于厦威尔大学，1972 年，Metcalfe 和 David Boggs （两个都是网络专家）设置了一套网络，这套网络把不同的ALTO计算机连接在一起，同时还连接了EARS 激光打印机。这就是世界上个个人计算机局域网，这个网络在1973 年5月22日运行。Metcalfe 在运行这天写了一段备忘录，备忘录的意思是把该网络改名为以太网（Ethernet），其灵感来自于“电磁辐射是可以通过发光的以太来传播”这一想法。1979 年，DEC、Inbbb 和 Xerox 共同将网络标准化。1984年，出现了细电缆以太网产品，后来陆续出现了粗电缆、双绞线、CATV同轴电缆、光缆及多种媒体的混合以太网产品。以太网是目前世界上流行的拓朴标准之一，具有传播速率高、网络资源丰富、系统功能强、安装简单和使用维护方便等很多优点

SIEMENS S7-300/400系列PLC共有5种定时器指令，它们是：S_PULSE（脉冲定时器）、S_PEXT（扩展脉冲定时器）、S_ODT（接通延时定时器）、S_ODTS（保持型接通延时定时器）、S_OFFDT（断电延时定时器）。下面分别说明这5种定时器指令的区别。 1、S_PULSE（脉冲定时器） 脉冲定时器的时序图如下：  其工作特点为：输入为1，定时器开始计时，定时位为1；计时时间到，定时器停止工作，定时位为0。如在定时时间未到时，输入变为0，则定时器停止工作，定时器位为变为0。 2、S_PEXT（扩展脉冲定时器） 扩展脉冲定时器的时序图如下：  　 其工作特点为：输入从0→1时，定时器开始工作计时，定时器位为1；定时时间到，定时器位为0。在定时过程中，输入信号断开不影响定时器的计时（定时器继续计时）。 3、S_ODT（接通延时定时器）接通延时定时器的时序图如下：  其工作特点为：输入信号为1，定时器开始计时（定时器位为0）；计时时间到，定时器位为1。计时时间到后，若输入信号断开，则定时器位变为0。如在计时时间未到时，输入信号变为0，则定时器停止计时。 4、S_ODTS（保持型接通延时定时器） 保持型接通延时定时器的时序图如下：  其工作特点为：输入信号为1，定时器开始工作并计时，计时时间到，定时器位为1。输入信号只起一个触发定时器工作的作用，在计时过程中输入信号断开不影响定时器计时和定时器位。定时器位只有使用复位指令才能变为0并触发下一个定时器定时工作。 5、S_OFFDT（断电延时定时器） 断电延时定时器的时序图如下：  其工作特点为：输入信号由0→1时，定时器位为1（但定时器不开始计时）；当输入信号由1→0时，定时器才开始计时，计时时间到，定时器位变为0。在计时过程中，输入信号由0→1将复位定时器，当由1→0时重新开始计时。

S7－200控制Micromaster 变频器的标准的USS指令，采用RS485接口方式，通过PLC可以方便地控制和监测Microaster变频器的运行和状态。
　　在使用USS协议和西门子变频器通讯时，需注意以下几项：
　　（1）USS协议是使用PLC的0端口和变频器通讯的，对于有两个端口的S7系列PLC要注意不要使用错误的端口号，而且当端口0用于USS协议通讯时，就不能再用于其它的目的了，包括与STEP7 Micro/win的通讯；
　　（2）在编程时，要注意使用的V存储器不要和给USS分配的冲突。在USS协议中使用的是VW4725～VW5117之间的V存储器，建议在编写程序时，尽量不要使用这个区域附近的V存储器，以防出现不可预料的情况。
　　USS协议编程顺序如下：
　　（1）使用USS＿INIT指令初始化变频器。包括指定端口0用于USS协议，通讯的波特率和激活的变频器号等。程序只能通过一次启动或改变USS参数。此程序段可以在程序初始化子程序中完成；
　　（2）使用DRV＿CTRL激活变频器。每条DRV＿CTRL只能激活一台变频器。而其它USS指令，如：READ＿RPM（读变频器参数）、WRITE＿RPM（写变频器参数）可以任意添加；
　　（3）配置变频器参数，以便和USS指令中指定的波特率和地址相对应。
　　（4）连接PLC和变频器间的通讯电缆。需要注意的是，因为是通讯，所以连线时一定要注意动力线和通讯线分开布线，并且通讯线要使用短而粗的屏蔽电缆，且屏蔽层要接到和变频器相同的接地点，否则会给通讯造成干扰，导致变频器不能正常运行。
　　通讯电缆的连线：PLC端“D”型头，1接屏蔽电缆的屏蔽层，3和8接变频器的两个通讯端子。在干扰比较大的场合，接偏置电阻。如图所示：
　
　　S7系列的USS协议指令是成型的，我们在编程时不必理会USS方面的子程序和中断，只要在主程序调用USS指令就可以了。

西门子S7-1200的IEC格式的定时器属于功能块。在插入定时器指令时，要求创建一个16字节的IEC_Timer数据类型的DB结构（即背景数据块），来保存有关的数据。在功能块中，可以事先创建一个IEC_Timer数据类型的静态变量(多重背景），然后将它指定给定时器指令。
    CPU没有给任何特定的定时器指令分配专门的资源。每个定时器使用DB结构和一个连续运行的内部CPU定时器（我的理解是一个硬件定时器）来执行定时。 
    在定时器指令的输入IN的上升沿启动定时器时，连续运行的内部CPU定时器的值将被复制到为该定时器指令分配的DB结构的元素START（起始值）中。
    该起始值在定时器继续运行期间将保持不变，以后将在每次更新定时器时使用。以下条件时将会执行定时器更新：
    1）执行定时器指令（TP、TON、TOF 或 TONR）；
    2）定时器结构的元素ELAPSED（经过的时间）或位输出Q作为其它指令的参数，该指令被执行。
    更新定时器时，将从内部CPU定时器的当前值中减去上述起始值，得到经过的时间ELAPSED。再将ELAPSED与预设值PT进行比较，以确定定时器的位输出Q的状态。然后更新该定时器的DB结构的元素ELAPSED和Q。达到预设值PT后，定时器不会继续累加经过的时间ELAPSED。
    STEP 7 Basic的V11版与V10.5版相比，增加了类似于S7-300/400的定时器线圈指令。
    从上述的定时器内部的定时机制可知，在使用定时器时，其定时精度与CPU的扫描周期有很大的关系。在CPU两次更新定时器之间，定时器的输入、输出参数保持不变。
    为了验证上述结论，在FB1中调用定时器指令TP，在OB1中用I0.1作为调用条件，调用FB1。用监视表格监视定时器的输出Q和经过的时间ET，用输入IN的上升沿启动定时器后，如果I0.1为0状态，没有调用FB1和执行定时器指令，定时器的输出Q和经过的时间ET保持不变。只有在调用FB1，执行定时器指令时，ET的值才会变化。

一．功能介绍

　　英威腾CHV系列矢量变频器内置的MODBUS（从站）通信协议，配合CHV系列变频器专用通讯卡，可非常方便的实现远程通讯控制功能。通讯卡上提供RS232及RS485两种物理通讯端口，用户可通过设置卡上的跳线选择。

　　本文以西门子S7-200系列PLC为例，介绍PLC与CHV矢量变频器建立通讯并实现对变频器起停、频率给定、监控等功能的控制。

　　变频器作为MODBUS协议从站接收来自CPU224 PLC的通信指令，。

　　CHV系列矢量变频器在与CPU224通信前须做好以下准备工作：

　　1．确认已安装好CHV系列矢量变频器的通讯卡，并将卡上的端口跳线置于RS485端；

　　2．用一根带9针阳性插头的串口通信电缆连接在CPU224 PLC的自由通信口端，电缆另一端的第5、3、8线分别接在CHV变频器RS485通讯卡的GND、485+、485－端子上，其余线屏蔽不用；

　　3．预先设置变频器以下参数：

　　PC0.0=1 //变频器通讯地址为1

　　PC0.1=3 //通讯波特率9.6K

　　PC0.2=1 //通讯数据偶校验

　　P0.01=2 //变频器的运行指令采用通讯方式

　　P0.03=7 //变频器的A频率设定采用通讯方式

二．PLC内存使用说明

　　西门子S7-200系列PLC的自由通讯端口编程必定会用到两个指令，即XMT（发送）指令和RCV（接收）指令。编写程序时需要为这两个指令指定数据缓冲区，一般以低位数为0的地址作为数据缓冲区的起始地址。

　　1．发送指令XMT缓冲区（写/读）

　　VB100 //xmt指令要发送的字节个数

　　VB101 //变频器通讯地址（01）

　　VB102 //modbus功能码（06/03）

　　VB103 //变频器被写地址高位/变频器被读起始地址高位

　　VB104 //变频器被写地址低位/变频器被读起始地址低位

　　VB105 //被写数据高位/被读数据字个数高位

　　VB106 //被写数据低位/被读数据字个数低位

　　VB107 //被发送数据CRC低位

　　VB108 //被发送数据CRC高位

　　2．接收指令RCV缓冲区

　　VB200 //rcv指令要接收的字节个数

　　VB201 //变频器地址（01）

　　VB202 //modbus功能码（06/03）

　　VB203 //变频器被写地址高位/被读数据字节个数高位

　　VB204 //变频器被写地址低位/被读数据字节个数低位

　　VB205 //被写数据高位/被读数据高位

　　VB206 //被写数据低位/被读数据低位

　　VB207 //被接收数据CRC低位

　　VB208 //被接收数据CRC高位

　　VB217 //被接收数据CRC验算低位

　　VB218 //被接收数据CRC验算高位

       2．CRC校验子程序（SBR0）

　　英威腾CHV系列矢量变频器内置的MODBUS协议采用RTU传输格式，该格式使用CRC校验方式对每次发出或接收的数据帧进行校验。因此，该子程序使用了多个局部变量，以方便其它子程序调用。

　　在西门子STEP 7-Micro/Win 编程环境下（如图一），需要在该子程序的局部变量表中预先设定以下局部变量：

　　（1）输入型局部变量（VAR_bbbbb）

　　1d_0:DWORD; // 待发送数据地址指针变量

　　lw_4:WORD; // 待发送数据字节个数变量

　　（2）输出型局部变量（VAR_OUTPUT）

　　lb_6:BYTE; // CRC校验值高位变量

　　lb_7:BYTE; // CRC校验值低位变量

　　（3）临时局部变量（VAR）

　　lw_8:WORD; // 待发送数据字节个数计数变量

　　lw_10:WORD; // 待发送数据每字节8位二进制数计数变量

　　Network 1

　　LD SM0.0

　　MOVW 16#FFFF， LW6 //将16位CRC校验寄存器LW6全置为1

　　Network 2

　　LD SM0.0

　　FOR LW8， +1， LW4 //对待发送数据字节个数（LW4）计数（LW8）循环

　　Network 3

　　LD SM0.0

　　XORB *LD0， LB7 //使待发送数据的个字节（*LD0）与

　　//CRC校验寄存器低位字节（LB7）进行异或运算

　　Network 4

　　LD SM0.0

　　INCD LD0 //ld_0指向待发送数据的下一个地址

　　Network 5

　　LD SM0.0

　　FOR LW10， +1， +8 //对每字节8位二进制数计数（LW10）循环

　　Network 6

　　LD SM0.0

　　SRW LW6， 1 //CRC校验寄存器LW6右移一位

　　Network 7

　　LD SM1.1 //若移位后的溢出值SM1.1为1

　　XORW 16#A001， LW6 //则使值16#A001与LW6进行异或运算

　　Network 8

　　NEXT //结束每字节8位二进制数计数循环

　　Network 9

　　NEXT //结束每数据帧字节个数计数循环      3． 初始化子程序（SBR1）

　　该程序在PLC的个扫描周期运行，主要是设置CPU224自由端口的通信格式、数据接收格式及复位各寄存区（参见西门子S7-200编程手册）。

　　通信格式内容包括：波特率9.6K、每字节位数8位、偶校验等（注意与变频器一致）。

　　数据接收格式完全参照MODBUS RTU格式设定，以不少于3.5个字节传输时间的通信口空闲间隔作为数据接收的开始及结束信号。根据协议，PLC在准备接收数据前会先监测通信口是否空闲，如连续空闲时间超过了3.5个字节的传输时间，则PLC默认数据接收开始，此后通讯口上出现的信息即被认为是一个数据帧的内容。同理，随着一个数据帧的后一个字节传输完成，又会出现一个3.5字节传输时间的空闲间隔，来表示一个数据帧传输的结束。（参见MODBUS协议标准及CHV系列矢量变频器通讯卡使用说明书）

　　对9.6K的通信波特率来说，3.5个字节传输时间约为5ms左右。因该程式的每个指令只准备接收一个数据帧的回馈信息，所以接收数据前的空闲检测时间可设为0，即PLC在发出数据后立即开始接收数据，但一个数据帧的传输结束空闲检测时间仍需设为5ms以上。

　　Network 1

　　LD SM0.0

　　MOVB 16#49， SMB30 //设置自由通信口格式

　　MOVW +0， SMW90 //空闲行间隔检测时间0ms

　　MOVW +5， SMW92 //字符间定时器超时检测时间5ms

　　MOVB 20， SMB94 //接收信息的大缓冲区20字节

　　MOVB 148， SMB87 //设置自由通信口的数据接收格式

　　FILL +0， QW0， 1 //输出印象寄存区复位

　　FILL +0， MW0， 1 //标志寄存区复位

　　FILL +0， VW100， 5 //发送缓冲区复位

　　FILL +0， VW200， 5 //接收缓冲区复位

　　ATCH INT_0， 23 //接收完成中断

　　ATCH INT_1， 9 //发送完成中断