西门子S7-300屏蔽线缆 西门子S7-300屏蔽线缆线缆
整个闭环控制的变频节能系统的组成设备及其作用 (1) PLC选用SIEMENS公司的S7-200系列:由CPU224XP、DIDO模块、AIAO模块组成。PLC作为控制单元,是整个系统的控制核心。其主要的作用要体现以下几方面: ① 完成对系统各种数据的采集以及数字量与模拟量的相互转换。 ② 完成对整个系统的逻辑控制及PID调节的运算。 ③ 向触摸屏提供所采集及处理的数据,并执行触摸屏发出的各种指令。 ④ 将PID运算的数据结果转换成模拟信号,作为调节变频器的输出频率的控制信号。 ⑤ 通过通信电缆及USS4协议完成对变频器内部参数读写及控制。
另外,还提供有额定功率到55kW(400V时)的,带热敏电阻电机保护功能的软起动器型 。可直接连接一个Thermoclick测量或A型PTC。电机热过载以及传感器电路中的开路和短路均可导致软起动器直接断开。另外,还提供有各种复位选项,用于复位脱扣的软起动器:通过复位按钮手动复位,自动复位,或通过短时断开控制电压远程复位。 对于两相控制软起动器,两个控制相位的电流会流经未受控制的相位,从而会在电机起动时,造成三相电流的不对称。并且还会造成直流成分,在小于50%起动电压时,引起严重的噪声。3RW40系列的软起动器采用“相位平衡”控制方式,通过连续动态和均衡电机起动时不同相位的半波电流,不仅能够避免两相控制软起动器中产生的直流成分,而且能防止两相控制引起动转矩。 从而使电机平稳起动,转速、转矩和电流平稳上升。而且,其起动噪声水平也接近于三相控制软起动器。作为选项,晶闸管也可由SITOR半导体熔断器提供短路保护,以便短路(协调类型2)后,软起动器不被损坏。3RW40软起动器应用了3个LED来指示工作状态及可能的故障,例如不允许的脱扣时间(脱扣等级设定)、电源或相位故障、负载缺失、热过载或设备故障。 电子式电机过载保护功能和设备自保功能可选热敏电阻电机保护功能(规格S3以下)远程复位功能(规格S3以下都集成有该功能,规格S6及以上该功能可选)可调限流功能集成旁路触点系统,可降低功耗使用电位器进行设定安装与。 电压斜坡软起动;起动电压的调节范围US为40%至,斜坡时间tR为0s至20s。电压斜坡平滑软停止;软停止时间toff的调节范围为0s至20s。可通过内部24VDC电源控制及通过PLC直接控制。温度范围宽,-25oC至+60oC内置辅助触点,可方便地集成于控制系统。 概述SIRIUS3RW30软起动器通过相角控制来降低电机端电压,平滑地将电压从起动电压软起动升到到电源电压。起动时,软起动器可以限制电机转矩及电流,减轻机械冲击。压降,降低对所连设备造成的应力,磨损,从而时间。
支持数据归档功能,并在趋势控件中查看支持记录归档功能,并在控件中查看强大的管理,趋势显示,功能WinCCFlexibleARTV3无缝兼容ARTLINEV1和V2的项目文件支持Windows10操作系统的控制面板,更舒适的界。 使用SINAMICS时,通过控制电机转速可产生的节能潜力。是对于通过机械节流阀和阀门运行的泵、风机和压缩机,其蕴藏的节能潜力尤为。此时改用变速驱动将带来显著的经济优势:与机械控制系统不同,局部负载运行中的能耗总是根据当前的需求即时,这样便不会浪费能源,节能效率可达60%,极端情况下甚至可达70%。 另一方面,若从和检修方面考量,变速驱动较机械控制系统同样具有显著优势:以往电机启动时产生的电流尖峰和转矩波动将得以避免;管道系统中的压力波以及损伤设备的气穴或振动也将得以消除。平滑的启动和减速可降低机械系统的负荷,并显著延长整个驱动链的寿命。 制动能量的再生回馈在的驱动系统中,所产生动能量通过制动电阻转化为热能。具有回馈能力的变频器SINAMICSG和SINAMICSS可将产生,而不需要使用制动电阻。这样一来可节省多60%的能源需求,例如在起重应用中。 回馈的电能可在设备的其他位置重新得到利用。此外,功率损耗的降低有助于系统冷却方案的简化,从而可使产品结构更为紧凑。在组态的所有阶段显示能耗在组态阶段,组态工具SIZERforSiemensDrives会提示具体的能源需求信息。 此时整个驱动链中的能耗可见,并与不同的驱动方案进行比对。SINAMICS与节能电机组合使用工程设计的集成性不仅体现于SINAMICS系列驱动,也体现于上层自动化系统及各种功率级别、种类丰富的高能效电机。与之前的电机产品相比,这些电机的能效提升更高达10%。
电源模块分为下列3种: 1、基本型电源模块(BLM,Basic Line Modules)该模块为"整流单元",但无回馈功能。它将三相交流电整流成直流电,只能靠接制动单元和制动电阻才能实现快速制动。 2、智能型电源模块(SLM,Smart Line Modules)该模块为"整流/回馈单元",它可以将三相交流电整流成直流电,并能将直流电回馈到电网,但直流母线电压不可调,所以,又称为"非调节型电源模块"。 3、主动型电源模块(ALM,Active Line Modules)该模块也为"整流/回馈单元",它将三相交流电整流成直流,并能将直流电回馈到电网,且对直流母线电行闭环控制,所以又称为"调节型电源模块"。
世界上PLC产品可按地域分成三大流派:一个流派是美国产品,一个流派是欧洲产品,一个流派是日本产品。美国和欧洲的PLC技术是在相互隔离情况下独立研究开发的,因此美国和欧洲的PLC产品有明显的差异性。而日本的PLC技术是由美国引进的,对美国的PLC产品有一定的继承性,但日本的主推产品定位在小型PLC上。美国和欧洲以大中型PLC而闻名,而日本则以小型PLC著称。
欧州PLC产品
德国的西门子公司、AEG公司、法国的TE公司是欧洲的PLC制造商。德国的西门子的电子产品以性能精良而久负盛名。在中、大型PLC产品领域与美国的A-B公司齐名。
西门子PLC主要产品是S5、S7系列。在S5系列中,S5-90U、S-95U属于微型整体式PLC;S5-100U是小型模块式PLC,多可配置到256个I/O点;S5-115U是中型PLC,多可配置到1024个I/O点;S5-115UH是中型机,它是由两台SS-115U组成的双机冗余系统; S5-155U为大型机,多可配置到4096个I/O点,模拟量可达300多路;SS-155H是大型机,它是由两台S5-155U组成的双机冗余系统。
西门子PLC
而S7系列是西门子公司在S5系列PLC基础上近年推出的新产品,其性能价格比高,其中S7-200系列属于微型PLC、S7-300系列属于于中小型PLC、S7-400系列属于于中高性能的大型PLC。
西门子PLC主流系列的功能对比
德国西门子(SIEMENS)公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛,在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化,具有网络通信能力,功能更强,可靠性更高。S7系列PLC产品可分为微型西门子PLC(如S7-200),小规模性能要求的西门子PLC(如S7-300)和中、高性能要求的西门子PLC(如S7-400)等。
SIMATIC S7-200 PLC
S7-200系列西门子PLC是超小型化的PLC,它适用于各行各业,各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200PLC的强大功能使其无论单机运行,或连成网络都能实现复杂的控制功能。S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。方便的支持MT6100IV5触摸屏直连。
SIMATIC S7-300PLC
S7-300 是模块化小型PLC系统,能满足中等性能要求的应用。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200 PLC比较,S7-300 PLC采用模块化结构,具备高速(0.6~0.1μs)的指令运算速度;用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算;一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值;方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内,人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面(HMI)从S7-300中取得数据,S7-300按用户的刷新速度传送这些数据。
S7-300操作系统自动地处理数据的传送;CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件(例如:超时,模块更换,等等);多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密,防止未经允许的复制和修改;S7-300 PLC设有操作方式选择开关,操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出,当钥匙拔出时,不能改变操作方式,这样可防止非法删除或改写用户程序。
具备强大的通信功能,S7-300西门子PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能,这使得组态非常容易、简单。S7-300西门子PLC具有多种不同的通信接口,并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统;串行通信处理器用来连接点到点的通信系统;多点接口(MPI)集成在CPU中,用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他 SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。
SIMATIC S7-400 PLC
S7-400西门子PLC是用于中、性能范围的可编程序控制器。
S7-400西门子PLC采用模块化无风扇的设计,可靠耐用,同时可以选用多种级别(功能逐步升级)的CPU,并配有多种通用功能的模板,这使用户能根据需要组合成不同的专用系统。当控制系统规模扩大或升级时,只要适当地增加一些模板,便能使系统升级和充分满足需要
西门子S7-200系列可扩展模
6ES7221-1BF22-0xA8 | S7-200CN, EM221- 数字量输入模块, 8输入24V DC |
6ES7221-1BH22-0xA8 | S7-200CN, EM221- 数字量输入模块, 16输入24V DC |
6ES7222-1BF22-0xA8 | S7-200CN, EM222- 数字量输出模块,8输出24V DC |
6ES7222-1HF22-0xA8 | S7-200CN, EM222- 数字量输出模块,8输出继电器 |
6ES7223-1BF22-0xA8 | S7-200CN, EM223- 数字量输入/输出模块,4输入 24V DC/4输出 24V DC |
6ES7223-1BH22-0xA8 | S7-200CN, EM223- 数字量输入/输出模块,8输入 24V DC/8输出 24V DC |
6ES7223-1BL22-0xA8 | S7-200CN, EM223- 数字量输入/输出模块,16输入 24V DC/16输出 24V DC |
6ES7223-1BM22-0xA8 | S7-200CN, EM223- 数字量输入/输出模块,32输入 24V DC/32输出 24V DC |
6ES7223-1HF22-0xA8 | S7-200CN, EM223- 数字量输入/输出模块,4输入 24V DC/4输出继电器 |
6ES7223-1PH22-0xA8 | S7-200CN, EM223- 数字量输入/输出模块,8输入 24V DC/8输出继电器 |
6ES7223-1PL22-0xA8 | S7-200CN, EM223- 数字量输入/输出模块,16输入 24V DC/16输出继电器 |
6ES7223-1PM22-0xA8 | S7-200CN, EM223- 数字量输入/输出模块,32输入 24V DC/32输出继电器 |
6ES7231-0HC22-0xA8 | S7-200CN, EM231- 模拟量输入模块,4输入 |
6ES7231-7PB22-0xA8 | S7-200CN, EM231- 热电阻模块,2输入 |
6ES7231-7PD22-0xA8 | S7-200CN, EM231- 热电偶模块,4输入 |
6ES7232-0HB22-0xA8 | S7-200CN, EM232- 模拟量输出模块,2输出 |
6ES7235-0KD22-0xA8 |
S7-200CN, EM235 模拟量输入输出模块,4输入/1输出 |
公司主营:数控系统,S7-200PLC S7-300PLC S7-400PLC S7-1200PLC 6ES5 ET200 人机界面,
变频器,DP总线,MM420 变频器MM430 变频器MM440 6SE70交流工程调速变频器
6RA70直流调速装置 SITOP电源,电线电缆,数控备件,伺服电机等工控产品.
西门子尽管PLC是专门在现场使用的控制装置,在设计制造时已采取了很多措施,使它对工业环境比较适应,但是为了确保整个系统稳定可靠,还是应当尽量使PLC有良好的工作环境条件,并采取必要的抗干扰措施。
1.PLC的安装PLC适用于大多数工业现场,但它对使用场合、环境温度等还是有一定要求。控制PLC的工作环境,可以有效地提高它的工作效率和寿命。在安装PLC时,要避开下列场所:
(1)环境温度超过0~50℃的范围;
(2)相对湿度超过85%或者存在露水凝聚(由温度突变或其他因素所引起的);
(3)太阳光直接照射;
(4)有腐蚀和易燃的气体,例如氯化氢、硫化氢等;
(5)有打量铁屑及灰尘;
(6)频繁或连续的振动,振动频率为10~55Hz、幅度为0.5mm(峰-峰);
(7)超过10g(重力加速度)的冲击。
小型可编程控制器外壳的4个角上,均有安装孔。有两种安装方法,一是用螺钉固定,不同的单元有不同的安装尺寸;另一种是DIN(德国共和标准)轨道固定。DIN轨道配套使用的安装夹板,左右各一对。在轨道上,先装好左右夹板,装上PLC,然后拧紧螺钉。为了使控制系统工作可*,通常把可编程控制器安装在有保护外壳的控制柜中,以防止灰尘、油污、水溅。为了保证可编程控制器在工作状态下其温度保持在规定环境温度范围内,安装机器应有足够的通风空间,基本单元和扩展单元之间要有30mm以上间隔。如果周围环境超过55C,要安装电风扇,强迫通风。
为了避免其他外围设备的电干扰,可编程控制器应尽可能远离高压电源线和高压设备,可编程控制器与高压设备和电源线之间应留出至少200mm的距离。
当可编程控制器垂直安装时,要严防导线头、铁屑等从通风窗掉入可编程控制器内部,造成印刷电路板短路,使其不能正常工作甚至损坏。
2.中国授权西门子电线电缆代理商电源接线PLC供电电源为50Hz、220V±10%的交流电。FX系列可编程控制器有直流24V输出接线端。该接线端可为输入传感(如光电开关或接近开关)提供直流24V电源。如果电源发生故障,中断时间少于10ms,PLC工作不受影响。若电源中断超过10ms或电源下降超过允许值,则PLC停止工作,所有的输出点均同时断开。当电源恢复时,若RUN输入接通,则操作自动进行。对于电源线来的干扰,PLC本身具有足够的抵制能力。如果电源干扰特别严重,可以安装一个变比为1:1的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰。
3.接地良好的接地是保证PLC可*工作的重要条件,可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地线与机器的接地端相接,基本单元接地。如果要用扩展单元,其接地点应与基本单元的接地点接在一起。为了抑制加在电源及输入端、输出端的干扰,应给可编程控制器接上专用地线,接地点应与动力设备(如电机)的接地点分开。若达不到这种要求,也必须做到与其他设备公共接地,禁止与其他设备串联接地。接地点应尽可能*近PLC。
4.直流24V接线端使用无源触点的输入器件时,PLC内部24V电源通过输入器件向输入端提供每点7mA的电流。PLC上的24V接线端子,还可以向外部传感器(如接近开关或光电开关)提供电流。24V端子作传感器电源时,COM端子是直流24V地端。如果采用扩展船员,则应将基本单元和扩展单元的24V端连接起来。另外,任何外部电源不能接到这个端子。如果发生过载现象,电压将自动跌落,该点输入对可编程控制器不起作用。
每种型号的PLC的输入点数量是有规定的。对每一个尚未使用的输入点,它不耗电,因此在这种情况下,24V电源端子向外供电流的能力可以增加。FX系列PLC的空位端子,在任何情况下都不能使用。
5.输入接线PLC一般接受行程开关、限位开关等输入的开关量信号。输入接线端子是PLC与外部传感器负载转换信号的端口。输入接线,一般指外部传感器与输入端口的接线。输入器件可以是任何无源的触点或集电极开路的NPN管。输入器件接通时,输入端接通,输入线路闭合,同时输入指示的发光二极管亮。输入端的一次电路与二次电路之间,采用光电耦合隔离。二次电路带RC滤波器,以防止由于输入触点抖动或从输入线路串入的电噪声引起PLC误动作。若在输入触点电路串联二极管,在串联二极管上的电压应小于4V。若使用带发光二极管的舌簧开关,串联二极管的数目不能超过两只。另外,输入接线还应特别注意以下几点:
(1)输入接线一般不要超过30m。但如果环境干扰较小,电压降不大时,输入接线可适当长些。
(2)输入、输出线不能用同一根电缆,输入、输出线要分开。
(3)可编程控制器所能接受的脉冲信号的宽度,应大于扫描周期的时间。
6.输出接线
(1)可编程控制器有继电器输出、晶闸管输出、晶体管输出3种形式。
(2)输出端接线分为独立输出和公共输出。当PLC的输出继电器或晶闸管动作时,同一号码的两个输出端接通。在不同组中,可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。
(3)由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上,并且连接至端子板,若将连接输出元件的负载短路,将烧毁印制电路板,因此,应用熔丝保护输出元件。
(4)采用继电器输出时,承受的电感性负载大小影响到继电器的工作寿命,因此继电器工作寿命要求长。
(5)PLC的输出负载可能产生噪声干扰,因此要采取措施加以控制。此外,对于能使用户造成伤害的危险负载,除了在控制程序中加以考虑之外,还应设计外部紧急停车电路,使得可编程控制器发生故障时,能将引起伤害的负载电源切断。交流输出线和直流输出线不要用同一本电缆,输出线应尽量远离高压线和动力线,避免并行。
西门子SCALANCE X005入门级交换机
6GK5 005-0BA00-1AA3 西门子X005(五个RJ45口)
6GK5 005-0BA00-1CA3 西门子X005(五个RJ45口),工作温度-40至70摄氏度
西门子SCALANCE X100非网管型交换机
6GK5 104-2BB00-2AA3 西门子X104-2(四个RJ45口,两个BFOC)
6GK5 106-1BB00-2AA3 西门子X106-1(六个RJ45口,一个BFOC)
6GK5 108-0BA00-2AA3 西门子X108(八个RJ45口)(星型连接)
6GK5 112-2BB00-2AA3 西门子X112-2(12个RJ45口,2个BFOC)
6GK5 116-0BA00-2AA3 西门子X116(16个RJ45口)(星型连接)
6GK5 124-0BA00-2AA3 西门子X124(24个RJ45口)(星型连接)
西门子SCALANCE X200网管型交换机
6GK5 204-2BB00-2AA3 西门子X204-2(四个RJ45口,两个BFOC,PROFINET)
6GK5 206-1BB10-2AA3 西门子X206-1(六个RJ45口,一个BFOC,PROFINET)
6GK5 208-0BA10-2AA3 西门子X208(八个RJ45口,PROFINET)
6GK5 208-0HA00-2AA6 西门子X208PRO (八个RJ45口,防护等级:IP65)
6GK5 216-0BA00-2AA3 西门子X216(16个RJ45口,PROFINET)
6GK5 224-0BA00-2AA3 西门子X224(24个RJ45口,PROFINET)
6GK5 204-0BA00-2BA3 西门子X204IRT (四个RJ45口)
6GK5 202-2BB00-2BA3 西门子X202-2IRT (二个RJ45口,两个BFOC)
西门子接头6ES7972-0BA42-0A0
西门子(SIMATIC)PLC的6代
1、西门子公司的产品早是1975年投放市场的SIMATIC S3,它实际上是带有简单操作接口的二进制控制器。
2、1979年,S3被SIMATIC S5所取代,该广泛地使用了微处理器。
3、20世纪80年代初,S5进一步升级——U系列PLC,较常用机型:S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U。
4、1994年4月,S7系列诞生,它具有更化、更高性能等级、安装空间更小、更良好的WINDOWS用户界面等优势,其机型为:S7-200、300、400。
5、1996年,在控制领域,西门子公司又提出PCS7(控制7)的概念,将其优势的WINCC(与WINDOWS兼容的操作界面)、PROFIBUS(工业现场总线)、COROS()、SINEC(西门子工业网络)及控调技术融为一体。
6、西门子公司提出TIA(Totally Integrated Automation)概念,即全集成自动化,将PLC技术溶于全部自动化领域。
由初发展至今,S3、S5系列PLC已逐步退出市场,停止生产,而S7系列PLC发展成为了西门子自动化的控制核心,而TDC沿用SIMADYN D技术内核,是对S7系列产品的进一步升级,它是西门子自动化,功能强的可编程控制器。
西门子S7-1200 紧凑型PLC在当前的市场中有着广泛的应用,作为经常与SINAMICS G120系列变频器共同使用的PLC,其USS通信协议的使用一直在市场上有着非常广泛的应用。本文将主要介绍如何使用USS通信协议来实现S7-1200与G120变频器的通信。
1.控制系统原理和接线图
下图是本例中所使用的原理和接线图。
图1:控制系统原理和接线图
2.硬件需求
S7-1200 PLC目前有3种类型的CPU:
1)S7-1211C CPU。
2)S7-1212C CPU。
3)S7-1214C CPU。
这三种类型的CPU都可以使用USS通信协议通过通信模块CM1241 RS485来实现S7-1200与G120变频器的通信。
本例中使用的PLC硬件为:
1)PM1207电源 ( 6EP1 332-1SH71 )
2) S7-1214C ( 6ES7 214 -1BE30 -0xB0 )
3) CM1241 RS485 ( 6ES7 241 -1CH30 -0xB0 )
4) 模拟器 ( 6ES7 274 -1XH30 -0xA0 )
本例中使用的G120变频器硬件为:
1) SINAMICS G120 PM240 (6SL3244-0BA20-1BA0)
2) SINAMICS G120 CU240S(6SL3224-0BE13-7UA0)
3) SIEMENS MOTOR (1LA7060-4AB10)
4) 操作面板 ( XAU221-001469)
5) USS 通信电缆 ( 6XV1830-0EH10)
3.软件需求
1) 编程软件 Step7 Basic V10.5 ( 6ES7 822-0AA0-0YA0)
4.组态
我们通过下述的实际操作来介绍如何在Step7 Basic V10.5 中组态S7-1214C 和G120变频器的USS通信。
4. 1 PLC 硬件组态
首先在Step7 Basic V10.5中建立一个项目,如图1所示。
图2: 新建S7 1200项目
在硬件配置中,添加CPU1214C和通信模块CM1241 RS485模块,如图2所示。
图3: S7 1200硬件配置
在CPU的属性中,设置以太网的IP地址,建立PG与PLC的连接,如下图所示。
图4: S7 1200 IP地址的设置
4. 2 G120参数设置
变频器的参数设置如下表所示。
序号 | 功能 | 参数 | 设定值 |
1 | 工厂设置复位 | P0010 | 30 |
2 | 工厂设置复位 | P970 | 1 |
3 | 快速启动设置 | P0010 | 1 |
4 | 电机额定电压 | P0304 | 380V |
5 | 电机额定功率 | P0307 | 5.5KW |
6 | 电机额定频率 | P0310 | 50Hz |
7 | 电机额定转速 | P0311 | 1350r/min |
8 | USS命令源 | P0700 | 5 |
9 | 频率设定源 | P01000 | 5 |
10 | 小电机频率 | P1080 | 0.0Hz |
11 | 电机频率 | P1081 | 50.0Hz |
12 | 启动斜坡时间 | P1120 | 10.0S |
13 | 延迟斜坡时间 | P1121 | 10.0S |
14 | 结束快速启动设置 | P3900 | 1 |
15 | 激活模式 | P0003 | 3 |
16 | 参考频率 | P2000 | 50.0Hz |
17 | USS数据传输速度 | P2010 | 9 |
18 | USS从站地址 | P2011 | 1 |
19 | USS PZD长度 | P2012 | 2 |
20 | USS PKW长度 | P2013 | 4 |
21 | 通信监控 | P2014 | 0 |
22 | 在E2PROM 保存数据 | P0971 | 1 |
23 | 激活模式 | P0003 | 3 |
24 | 激活参数模式 | P0010 | 30 |
25 | 从G120中传输参数到BOP | P0802 | 1 |
表1 :G120变频器的参数设置
注意:表1中的17,18,19,20 这四项参数值的设置必须使PLC的参数值与变频器的参数值相一致。而19,20这两个参数值必须设置成如表1中的值,否则有可能变频器与S7-1200通信有如下问题:可能不能读出从变频器反馈回来的参数值。
5.USS通信原理与编程的实现
5. 1 S7 1200 PLC与G120 通过USS通信的基本原理
S7 1200提供了专用的USS库进行USS通信,如下图所示:
图5: S7 1200 专用的USS库
USS_DRV 功能块是S7-1200 USS通信的主体功能块,接受变频器的信息和控制变频器的指令都是通过这个功能快来完成的。必须在主 OB中调用,不能在循环中断OB中调用。
USS_PORT功能块是S7-1200与变频器USS通信的接口,主要设置通信的接口参数。可在主OB或中断OB中调用。
USS_RPM功能块是通过USS通信读取变频器的参数。必须在主 OB中调用,不能在循环中断OB中调用。
USS_WPM功能块是通过USS通信设置变频器的参数。必须在主 OB中调用,不能在循环中断OB中调用。
这些专用功能块与变频器之间的控制关系如下图所示:
图6: USS 通信功能块与变频器的控制关系
USS_DRV功能块通过USS_DRV_DB数据块实现与USS_PORT功能块的数据接收与传送,而USS_PORT功能块是S7-1200 PLC CM1241 RS485模块与变频器之间的通信接口。USS_RPM功能块和USS_WPM功能块与变频器的通信与USS_DRV功能块的通信方式是相同的。
每个S7-1200 CPU多可带3个通信模块,而每个CM1241 RS485通信模块多支持16个变频器。因此用户在一个S7-1200 CPU中多可建立3个USS网络,而每个USS网络多支持16个变频器,总共多支持48个USS变频器。
5. 2 S7 1200 PLC进行USS通信的编程
1.USS通信接口参数功能块的编程
USS通信接口参数功能块的编程如下图所示。
图7: USS通信接口参数功能块的编程
USS_PORT功能块用来处理USS网络上的通信,它是S71200 CPU与变频器的通信借口。每个CM1241 RS485模块有且必须有一个USS_PORT功能块。
PORT:指的是通过个通信模块进行USS通信。
BAUD:指的是和变频器进行通行的速率。 变频器的参数P2010种进行设置。
USS_DB:指的是和变频器通信时的USS数据块。每个通信模块多可以有16个USS数据块,每个CPU多可以有48个USS数据块,具体的通信情况要和现场实际情况相联系。每个变频器与S7-1200进行通信的数据块是的。
ERROR:输出错误。
STATUS:扫描或初始化的状态。
S7-1200 PLC与变频器的通信是与它本身的扫描周期不同步的,在完成一次与变频器的通信事件之前,S7-1200通常完成了多个扫描。
USS_PORT通信的时间间隔是S7-1200与变频器通信所需要的时间,不同的通信波特率对应的不同的USS_PORT通信间隔时间。下图列出了不同的波特率对应的USS_PORT小通信间隔时间。
图8:不同的波特率对应的USS_PORT小通信间隔时间
USS_PORT在发生通信错误时,通常进行3次尝试来完成通信事件,那么S7-1200与变频器通信的时间就是USS_PORT发生通信超时的时间间隔。例如:如果通信波特率是57600,那么USS_PORT与变频器通信的时间间隔应当大于小的调用时间间隔,即大于36.1Ms而小于109Ms。S7-1200 USS 协议库默认的通信错误超时尝试次数是2次。
基于以上的USS_PORT通信时间的处理,我们建议在循环中断OB块中调用USS_PORT通信功能块。在建立循环中断OB块时,我们可以设置循环中断OB块的扫描时间,以满足通信的要求。循环中断OB块的扫描时间的设置如下图所示:
图9:循环中断OB块的扫描时间的设置
2.USS_DRV功能块的编程
USS_DRV功能块的编程如下图所示。
图10: USS_DRV功能块的编程
USS_DRV功能块用来与变频器进行交换数据,从而读取变频器的状态以及控制变频器的运行。每个变频器使用的一个USS_DRV功能块,但是同一个CM1241 RS485模块的USS网络的所有变频器(多16个)都使用同一个USS_DRV_DB。
USS_DRV_DB:指定变频器进行USS通信的数据块。
RUN: 指定DB块的变频器启动指令。
OFF2: 紧急停止,自由停车。 该位为0时停车。
OFF3: 快速停车,带制动停车。 该位为0时停车。
F_ACK: 变频器故障确认。
DIR : 变频器控制电机的转向。
SPEED_SP: 变频器的速度设定值。
ERROR: 程序输出错误。
RUN_EN: 变频器运行状态指示。
D_DIR: 变频器运行方向状态指示。
INHIBIT: 变频器是否被禁止的状态指示。
FAULT: 变频器故障。
SPEED: 变频器的反馈的实际速度值。
DRIVE: 变频器的USS站地址。变频器参数P2011设置。
PZD_LEN: 变频器的循环过程字。 变频器参数P2012设置。
注意:变频器的PKW的长度在这里是特殊需要注意的,在使用USS通信时必须是4,如果改成3或者127都将不能读取反馈回来的过程值。
3.USS_RPM功能块的编程
USS_RPM功能块的编程 如下图所示。
图11:USS_RPM功能块的编程
USS_RPM功能块用于通过USS通信从变频器读取参数。
REQ: 读取参数请求。
DRIVE: 变频器的USS站地址。
PARAM: 变频器的参数代码。
INDEX: 变频器的参数索引代码
USS_DB: 指定变频器进行USS通信的数据块。
DONE: 读取参数完成。
ERROR: 读取参数错误。
STATUS: 读取参数状态代码。
VALUE: 所读取的参数的值。
注意:进行读取参数功能块编程时,各个数据的数据类型一定要正确对应。如果需要设置变量读取参数时,注意该参数变量的初始值不能为0,否则容易产生通信错误。
4.USS_WPM功能块的编程
USS_WPM功能块的编程如下图所示。
图12:USS_WPM功能块的编程
USS_WPM 功能块用于通过USS通信设置变频器的参数。
REQ: 读取参数请求。
DRIVE: 变频器的USS站地址。
PARAM: 变频器的参数代码。
INDEX: 变频器的参数索引代码。
EEPROM:把参数存储到变频器的EEPROM。
VALUE: 设置参数的值。
USS_DB: 指定变频器进行USS通信的数据块。
DONE: 读取参数完成。
ERROR: 读取参数错误状态。
STATUS: 读取参数状态代码。
注意:对写入参数功能块编程时,各个数据的数据类型一定要正确对应。如果需要设置变量进行写入参数值时,注意该参数变量的初始值不能为0,否则容易产生通信错误。
5. 3 S7 1200 PLC进行USS通信的调试
S7-1200 PLC 通过CM1241 RS485模块与变频器进行USS通信时,需要注意如下几点:
在S7-1200 PLC 与变频器的USS通信的实际使用过程中,需要根据网络的现场情况,对问题进行具体的解决。
2产品分类编辑
可编程控制器是由现代化生产的需要而产生的,可编程序控制器的分
西门子PLCS7-200系列
类也必然要符合现代化生产的需求。
一般来说可以从三个角度对可编程序控制器进行分类。其一是从可编程序控制器的控制规模大小去分类,其二是从可编程序控制器的性能高低去分类,其三是从可编程序控制器的结构特点去分类。
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6ES7211-1BE40-0xB0西门子介绍
SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模块化小型PLC,能中等性能要求的应用。各种单独西门子PLC之S7家族的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的。与S7-200 PLC比较,S7-300 PLC采用模块化结构,具备高速(0.6~0.1μs)的指令运算速度;用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算;一个带用户接口的工具方便用户给所有模块进行参数赋值;方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作内,人机对话的编程要求大大。SIMATIC人机界面(HMI)从S7-300中取得数据,S7-300按用户的刷新速度传送这些数据。S7-300操作自动地处理数据的传送;CPU的智能化的诊断连续的功能是否正常、记录错误和特殊事件(例如:超时,模块更换,等等);多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密,防止未经允许的和修改;S7-300 PLC设有操作选择开关,操作选择开关像钥匙一样可以,当钥匙时,就不能改变操作,这样就可防止或改写用户程序。具备强大的通信功能,S7-300 PLC可通过编程Step 7的用户界面提供通信组态功能,这使得组态非常容易、简单。S7-300 PLC具有多种不同的通信接口,并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线;串行通信处理器用来连接点到点的通信;多点接口(MPI)集成在CPU中,用于同时连接编程器、PC机、人机界面及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制。
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6ES7211-1BE40-0xB0西门子介绍
S7-300 有两种类型:
型
温度范围从0到60°C
条件扩展型
温度范围从-25°C到 +60°C,更强的耐受振动和污染特性。
用在扩展条件的特殊模块可以单独订货。
简单的结构使得S7-300灵活而易于
DIN导轨安装
只需简单地将模块钩在 DIN的安装导轨上,转动到位,然后用螺栓锁紧。
集成的背板总线
背板总线集成在模块上,模块通过总线连接器相连,总线连接器插在机壳的背后。
更换模块简单并且不会弄错
更换模块时,只需松开安装螺钉。很简单地拔下已经接线的前连接器。
在连接器上的编码防止将已接线的连接器插到其他的模块上。
对于模块可以使用螺钉型接线端子或簧型接线端子
TOP连接
采用一个带螺钉或连接的1至3线进行预接线。或者
直接在模块上进行接线。
确定的安装深度
所有的端子和连接器都在模块上的凹槽内,并有端盖保护,
因此所有的模块都有相同的安装深度。
没有槽位的
模块和通讯处理模块可以不受地插到任何一个槽上,自行组态。
如果用户的自控任务需要多于8个模块或通讯处理器模块时,
则可以扩展 s7-300机架(CPU314以上)
在4个机架上多可安装 32个模块
多3个扩展机架(ER) 可以接到机架(CR) 上,每个机架(CR/ER)可以8个模块。
通过接口模块连接
- 每个机架上(CR/ER)都有它自己的接口模块。它总是插在CPU旁边的槽内,
负责与其他扩展机架自动地进行通讯。
- 通过IM365扩展,可扩展1个机架,长1米,电源也是由此扩展提供。
- 通过IM/361扩展,可扩展3个机架,机架(CR)到扩展机架(ER)及
扩展机架之间的距离为10米。
每个机架可以距离其他机架很远进行安装,两个机架间(主机架与扩展
机架,扩展机架与扩展机架)的距离长为10 米。
5)电源模块带APFC,减小对电网的,适应电网的波动。2电路设计 采用集中供电方案可避免分散供电的缺点,但要求电源的可靠性更高,否则电源一旦失效会造成整屏的黑屏,而不是部分黑屏。电源可靠性的积极的办法为变换效率,量,同时选用可靠性高的线路与器件。2.1AC/DC电路设计 的AC/DC全波整流电路采用的是整流+电容滤波电路。这种电路是一种非线件和储能元件的组合,输入交流电压的波形是正弦的,但输入电流的波形发生了严重的畸变,呈脉冲状。由此产生的谐波电流对电网有危害作用,使电源输入功率因素下降。在本设计中整流电路部分采用有源功率因数校正电路(AP
灵活布置
机架(CR/ER)可以根据布局需要,水平或垂直安装。
功能
---- SIMATIC S7-300的大量功能支持和帮助用户进行编程、启动和
高速的指令处理
0.6~0.1ms的指令处理时间在中等到较低的性能要求范围内开辟了全新的应用领域。
浮点数运算
用此功能可以有效地实现更为复杂的算术运算
方便用户的参数赋值
一个带用户接口的工具给所有模块进行参数赋值,这样就节省了入门和培训的费用。
书本型BLM主开关合闸的同时,通过其辅助触点的闭合使能BLM; 通过开关量或报文(通讯)控制P840参数,启动BLM; 经过P862中设置的延时时间后,BICO参数r863.1置位,可将此参数连接至 CU上的一个DO点,用来控制主回路接触器合分闸; 主接触器的辅助触点可接至CU的DI点,作为合闸的反馈信号; 合闸后,电流流过预充电电阻,预充电过程持续约1秒钟,完成后,内部逻辑控制旁路接触器吸合,电流从主回路流入。 装机装柜型BLM主开关合闸的同时,通过其辅助触点闭合使能BLM; 通过开关量或者通讯报文控制P840参数启动BLM; 经过P862中设置的延时时间后,BICO参数r863.1置位,可将此参数连接至 CU上的一个DO点,用来控制主回路接触器合分闸;或者,也可以直接采用X9端子排上的5、6号端子(内部逻辑控制点常开触点)来控制主回路接触器线圈; 主接触器的辅助触点可接至CU的DI点,作为合闸的反馈信号; 合闸后,装置通过相角控制完成直流回路预充电,这个过程持续约1至2秒钟。
稍微将模板向上提一点再按,当听到咔吧一声时,表示模板已安装就位,否则请检查模板是否已安装好;PLC循环处理过程。不能扩展出与CPU通讯口功能一样的通讯口。西门子变频器应该是进入市场较早的一个品牌,所以有些老的产品象MICROMASTER,MIDIMASTER仍有大量的用户在使用。采用PIN编号实现参数连锁;第9章PLC在变频器调速系统中的应用例262.SIEMENS8MC测量系统故障的维修(1)按“位”方式:从Q0.0~I15.7,共有128点西门子是洋流发电市场的*之一。标准参数结构,标准调试软件;西门子PLC上面的SF灯红亮时表示系统故障,是英文(SYSTEMFAULT)的缩写。保存的项目文。 这是一种对浏览者腾桦少,但却较为有效果的网络形式,31,模拟量滤波有什么效果,SIMATICS7-1200系列的问世,标志着西门子在原有产品系列基础上拓展了产品版图,代表了未来小型可编程控制器的发展方向。 西门子PLC模块SM332厂家。
斜坡升压软启动 由于这种启动方式不具备电流闭环控制, PLC仅输出调整晶闸管导通角信号, 该信号对应时间按一定的斜率增加。S7-200系列PLC内部提供丰富的定时器功能, 可以利用阶梯上升曲线的方式模拟斜坡曲线, 亦可利用PLC提供的积分功能, 使输出信号按一定斜率输出。这两种方式均可实现斜坡信号输出和斜率调整, 但相对积分器方式而言,阶梯模拟方式可操作性强。 5.2斜坡恒流软启动 这种启动方式属于闭环控制, 主要的调节参数为电机启动电流。在控制器的算法上可采用模糊控制,模糊控制器设计为双输入单输出。控制器通过模拟输入通道检测电机的启动电流, 计算出启动电流与设定值的偏差E和在偏差变化率EC作为模糊控制器的输入; 模糊控制器依据E和EC, 根据模糊控制规则经计算后得出输出值, 此输出值经PLC的D/A转换后输出控制晶闸管导通。PLC实现模糊控制时, 可先将模糊控制规则转化为数据表存放在PLC存储区, 这样就可大大减少控制中的计算量, PLC仅通过偏差E和偏差变化率EC就可很快的得出输出值, 提高控制的时性。S7- 200系列PLC提供的指针访问方式, 可以方便的在数据表中查找到输出值。
SINAMICS产品系列的优势概览:额定功率范围宽:0.12kW~85MW提供低压型和中压型以及直流型高度的灵活性和组合性轻松连接到SIMATIC控制系统,并且可无缝集成到自动化架构和全集成自动化系统中更别的标准安全集成理念通用的硬 这简化了工程设计、调试和诊断过程。TIA博途是全集成自动化的核心。开放式的系统架构覆盖整个生产过程,意味着所有自动化组件可在彼此之间地互动。这主要是通过一致的数据管理、通用标准和统一的软硬件接口来实现的。 标准:PROFINETPROFINET在全集成自动化领域发挥着核心作用。层级间快速而安全的数据交换,其灵活性、性和优越性能为生产率并进而提升竞争力创造了更佳的前提条件。系统化地,更加节能凭借专注于特定应用的速度控制以及可回馈高达65%动能量,该系列变频器能够大幅节约能源。