SIMATIC ET 200SP是高度灵活可扩展的分布式I/O系统,通过PROFINET或者PROFIBUS将过程信号连接到控制器。
ET 200SP安装于标准导轨,其基本组成:
· 一个接口模块,和控制器通过PROFINET或者PROFIBUS进行通讯
· 多64个插入无源基座中的I/O模块
· 一个右侧用于完成站点配置的服务模块(无需单订购,随接口模块附带)
ET 200SP使用尤其简单,设计紧凑节省了控制箱的空间,带来了大的经济性。SIMATIC ET 200SP支持高速PROFINET通讯,性能更高。
随着可编程序控制器(plc)在工业控制领域的广泛应用,plc编程成了电气工程技术人员必须掌握的技能。可编程序控制器的众多,欧、美、日、韩及中国台湾的PLC纷纷抢滩大陆,在给使用者提供了多种选择的同时,也给使用者带来了小小麻烦。由于不同PLC的编程电缆互不通用,买一根原装电缆往往上千元。对于以学习为主要目的以及经常碰到不同PLC的技术人员来说,如果能够有办法花较低的代价自制一根编程电缆,无疑为他们提供了方便。PLC虽然众多,但各种的PLC其编程接口不外乎几种型式,在PLC随机提供的技术手册里一般也都会提供编程口的引脚定义,这就为自制编程线提供了可能。下面小编就PLC编程口的几种串行通信接口标准和物理结构,详细说明如何DIY一根适用的编程电缆。
编程电缆一端与PC的COM口相连,另一端与PLC的编程口相连,PC端的COM口均为RS232C接口,DB-9针形插头。而PLC的编程口按接口标准一般可分为三种,即RS232、RS485、RS422 。按物理结构可分为五种,即八针圆口(DIN-8),九针D形口(DB-9),二十五针D形口(DB-25),RJ11口以及接口,其中以前两种居多。
为了做好编程电缆,先要大概了解一下这三种串行通信接口标准。RS-232、RS-422与RS-485是三种串行数据接口标准,接口标准只对接口的电气特性做出规定,而不涉及接插件、电缆或协议,所以同样一种接口标准可以有不同的物理结构,如DB-9 、DB-25等。RS-232是PC机与通信工业中应用广泛的一种串行接口, RS-232C总线标准设有25条信号线,包括一个主通道和一个通道。多数情况下只使用主通道,常用九条信号线(九针D形口),各引脚定义如表一所示。
对于一般双工通信,仅需几条信号线就可实现,如发送数据线 TXD 和接收数据线RXD以及逻辑地线GND,RS232C只能点对点通讯,传输距离短,共模抑制能力差。 RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。它使用一对双绞线,将其中一根定义为A(TXD-/RXD-),另一根定义为B(TXD+/RXD+),不需要数字地线。速率在100kbps及 以下时通信距离达1200米以上。RS-485 可以联网构成分布式系统,其允许多并联32台驱动器和32台。RS-485只能实现半双工通信
冗余系统中的ET 200M从站的组成
在S7-400H冗余系统中,通常配置冗余连接的ET 200M(双向I/O)。此时,需要配置两个IM 153-2接口模块、I/O模块、用于热插拔的总线模块BM(即有源底板,包括用于接口模块的总线模块和用于I/O模块的总线模块)、DIN深槽导轨等。
用于冗余连接的ET200M,必须包含以下组件:
IM 153-2高性能接口模块(PROFIBUS DP Link) 2块1)
IM/IM总线模块(有源底板),用于安装/连接2个IM 153-2高性能接口模块1)
I/O模块,按需配置,每个从站IO模块的多数量参考“一个ET200M能扩展多少个模块”
I/O总线模块,分为两种:BM 2×40用于安装/连接2个40mm宽的I/O模块;BM 1×80用于安装/连接1个80mm宽的I/O模块(普通I/O模块为40mm宽)
用于热插拔的DIN深槽导轨(有源导轨)
注1) :可订购IM 153冗余套件,包含2个IM 153-2接口模块和1个IM/IM总线模块
CPU 414-3 PN / DP配备以下设备:
•功能强大的处理器:
CPU可实现每条二进制指令低至0.045μs的命令执行时间。
•4 MB RAM(其中2 MB用于程序和数据);
快速RAM用于与执行相关的部分用户程序。
•灵活扩展:
多131072个数字输入和81932个模拟输入/输出。
•多点接口MPI:
使用MPI可以建立大的简单网络。32个站,数据传输速率达12 Mbit / s。CPU可以与通信总线(C总线)和MPI的站建立多达32个连接。
•模式选择开关:
设计为拨动开关。
•诊断缓冲区:
后一个错误和中断事件保留在环形缓冲区中以用于诊断目的。条目数可以参数化。
•实时时钟:
日期和时间附加到CPU的诊断消息中。
•存储卡:
用于扩展集成的装载存储器。除了程序之外,装载存储器中的信息还包括S7-400参数化数据,因此需要两倍的存储空间。结果是:
o用于大型程序的积分装载存储器是不够的,因此经常需要存储卡。可以使用RAM和FEPROM卡(用于保持性存储的FEPROM)。
•PROFIBUS DP接口和组合的MPI / DP接口:
PROFIBUS DP主站接口允许分布式自动化配置,提供速和易用性。从用户的角度来看,分布式I / O被视为I / O(相同的配置,寻址和编程)。
混合配置:根据EN 50170,SIMATIC S5和SIMATIC S7作为PROFIBUS主站。
•附加模块插槽:
可通过IF 964-DP接口模块连接附加的PROFIBUS DP主站系统。
•带2个端口的PROFINET接(交换机):
oPROFINET I / O,可连接256个IO设备
oPROFINET CBA
概述
•用于为具有更要求的工厂构建故障自动化系统
•性能CPU处于端性能范围
•符合SIL 3 acc的要求。符合IEC 61508和PL e acc。根据ISO 13849.1
•可以使用单个CPU执行标准和相关的任务
•可以使用多处理器模式
•通过PROFIBUS DP与PROFI配置文件的分布式I / O设备进行相关的通信
•故障I / O模块可通过集成接口(DP和PN与CPU416F-3 PN / DP)和/或通过通信模块
用于 S7-400H 和 S7-400F/FH 的 CPU
可在 S7-400H 容错自动化系统中使用
可通过 F 运行版*作为具有 F 功能的 CPU 在 S7-400F/FH 安全相关系统中使用
组合了 MPI/PROFIBUS DP-主接口,
带有 2 个用于同步模块的连接插槽
CPU 412-5H 拥有:
功能强大的处理器:
CPU 处理每条二进制指令的时间小于 31.25 ns。
1 MB RAM(512 KB 用于程序,512 KB 用于数据)
用于PROFIBUS的RS485总线连接器,可用于连接PROFIBUS节点或PROFIBUS网络部件到PROFIBUS总线电缆。
西门子DP接头特性:
提供有各种类型的总线连接器,可优化用于连接的设备:
总线连接有轴向电缆引出线(180°),可用于如PC和SIMATIC HMI OP,传输速率高达12 Mbit/s,带集成的总线端接电阻
带垂直电缆引出线的总线连接器(90°);
这种接头采用垂直电缆引出线(有或没有编程器接口),数据传输速率高达12 Mbit/s,带集成的终端电阻。传输速率为3、6或12 Mbit/s时,在带编程器接口的总线接头和编程器之间,需要使用SIMATIC S5/S7连接电缆。
有30°电缆引出线的总线接头(经济型),无编程器接口,数据传输速率为1.5 Mbit/s,无集成的总线端接电阻。
PROFIBUS快速连接RS485总线接头(90°或180°电缆引出线),传输速率为12Mbit/s,采用绝缘刺破技术可实现快速简单安装(用于硬线和软线)。
SIMATIC S7-1200控制器用于处理机械设备制造和工厂建造中的开环和闭环控制任务。 由于具有模块化的紧凑型设计,同时又具有高性能,SIMATIC S7-1200适用于广泛的自动化应用。其应用范围从取代继电器和接触器,一直延伸到网络中以及分布式结构内的复杂自动化任务。S7-1200在先前出于经济原因而开发电子装置的领域中日益得到应用。 例如,应用的例子包括: 贴片系统 传送带系统 电梯和自动扶梯 物料输送设备 金属加工机械 包装机械 印刷机械 纺织机械 混合系统 淡水处理厂 污水处理厂 外置显示器 配电站 室温控制 加热/冷却系统控制 能源管理 消防系统 空调 照明控制 泵控制 安防/门禁系统Design SIMATIC S7-1200系列包括以下模块: 性能分级的不同型号紧凑型控制器,以及丰富的交/直流控制器。
各种信号板卡(模拟量和数字量),用于在CPU上进行经济的模块化控制器扩展,同时节省安装空间。 各种数字量和模拟量信号模块。 各种通信模块和处理器。 带4个端口的以太网交换机,用于实现各种网络拓扑SIWAREX称重系统终端模块PS 1207稳压电源装置,电源电压115/230 V AC,额定电压24 VDC机械特性 坚固、紧凑的塑料机壳 连接和控制部件易于接触,并由前盖板提供保护 模拟量或数字量扩展模块也具有可拆卸的连接端子 设备特性 国际标准:SIMATIC S7-1200符合VDE、UL、CSA和FM(I类,类别2;危险区组别A、B、C和D,T4A)。生产质量管理体系已按照ISO 9001进行认证。 通信SIMATIC S7-1200支持各种通信机制: 集成PROFINET IO控制器接口 带PROFIBUS DP主站接口的通信模块 带PROFIBUS DP从站接口的通信模块GPRS模块,用于连接到GSM/G移动网络LTE模块,用于在第四代LTE(长期演进)移动网络中进行通信。 通信处理器,可通过以太网接口连接到TeleControl Server Basic控制中心软件,并借助于基于IP的网络进行安全通信
在新的全局数据块中,添加使用以下计数器数据类型之一的新静态变量。务必要考虑到想要用于预设值和计数值的类型。
– 在“保持性"(Retain) 列中,选中相应框以使该结构具有保持性。
– 重复此为要存储在该数据块中的所有计数器创建结构。
可以将每个计数器结构放置在的全局数据块中,也可以将多个计数器结构放置在同一个全局数据块中。
除计数器外,还可以将其它静态变量放置在该全局数据块中。 将多个计数器结构放置在同一个全局数据块中可总的块数。
– 可根据需要重命名计数器结构。
3. 打开程序块来选择保持性计数器的放置位置(OB、FC 或 FB)。
4. 将计数器指令放置在所需位置。
5. 在调用选项对话框出现后,单击“取消"按钮。
您现在应该看到新的计数器指令,在指令名称的上面和下面均显示“???"。
6. 在新的计数器指令上方,输入上面所创建全局数据块和计数器结构的名称(请勿使用助手浏览)(例如:“Data_block_3.Static_1")。
该选项仅对于将计数器放置在 FB 中有效。
该选项取决于 FB 属性是否“块访问"(Optimized block
access)(仅允许符号访问)。 要检查现有 FB
访问属性的组态情况,请在项目树中右键单击该
FB,选择“属性"(Properties),然后选择“特性"(Attributes)。
如果 FB “块访问"(Optimized block access)(仅允许符号访问):
1. 打开 FB 进行编辑。
2. 将计数器指令 FB 中的所需位置。
3. “调用选项"(Call options) 对话框出现后,单击“多重背景"(Multi instance) 图标。仅在将该指令放置于 FB 中后,“多重背景"(Multi instance) 选项才可用。
4. 如有需要,请在“调用选项"(Call options) 对话框中重命名计数器。
5. 单击“确定"(OK)
8. 在“静态"(Static) 下,找到刚刚创建的计数器结构。
9. 在此计数器结构的“保持性"(Retain) 列中,改为选择“保持性"(Retain)。此后只要从另一程序块调用此
FB,都将利用此接口定义(包含标有保持性的计数器结构)创建背景数据块。
如果 FB 未“块访问"(Optimized block
access),则块访问类型为访问,访问与 S7-300/400
组态兼容,且允许符号访问和直接访问。 要将多重背景分配给块访问
FB,请按以下步骤操作:
1. 打开 FB 进行编辑
2. 将计数器指令 FB 中的所需位置。
3. “调用选项"(Call options) 对话框出现后,单击“多重背景"(Multi instance) 图标。仅在将该指令放置于 FB 中后,“多重背景"(Multi instance) 选项才可用
4. 如有需要,请在“调用选项"(Call options) 对话框中重命名计数器
5. 单击“确定"(OK)。 计数器指令将出现在编辑器中并且预设值和计数值的类型为
INT,而 IEC_COUNTER 结构将出现在“FB 接口"(FB Interface) 的“静态"(Static) 下
6. 如有需要,请在计数器指令中将类型从 INT 更改为其它类型之一。计数器结构将相应更改
使用 GSD 文件组态 HART 模拟模块
使用 GSD 文件组态
可以使用 IM 153-2BA02-0XA0 的当前 GSD 文件组态模块,步骤如下:
1. 在所需插槽中插入 HART 模拟量模块。
2. 通过双击模块参数化诊断功能。
3. 创建一个 DB,例如 DB128。DB 的内容必须包括参数数据记录 1 的动态参数
用 AI-HART 的 SFC 58“WR_REC”写入 DB128 的示例
可以进行以下假设:
• ET 200M 的模块地址是 512 (200H)。
• 该参数记录存储在 DB128 中:自地址 0.0 开始,长度为 46 个字节。
• 组态数据将以 DB128 的形式传送。
组态 HART 变量
简介
许多 HART 现场设备可提供一些额外的测量量(例如,传感器温度)。如果在 PDM 的现场
设备组态中进行了相应的设置,就可以读出这些量。使用 HART 变量,可以在自动化系统的
I/O 区域中直接采用现场设备中已设置的测量值。
无论组态通道的数量是多少,多可以为 HART 模块分配 8 个 HART 变量,每个通道的 HART
变量不超过 4 个。可以在模块的属性对话框中为通道分配 HART 变量。
地址分配
HART 模块占用 16 个输入/输出字节。如果组态 HART 变量,则该模块将为每个 HART 变量
多占用 5 个字节。
如果使用所有 8 个 HART 变量,则 HART 输入模式总共占用 56 个输入/输出字节(16 个字节)
+ 8 x 5 个字节 = 56 个字节)。
“无”组态不占用其它输入字节
1、 RS485串口通信
第三方设备大部分支持,西门子S7PLC可以通过选择自由口通信模式控制串口通信。简单的情况是只用发送指令(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S7PLC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)、接收指令(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S7-200CPU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通信是一种比较简单的通信方式,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,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
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