产品描述
西门子6ES7541-1AB00-0AB0
在S7-200系统中,PPI、MPI、PROFIBUS-DP协议都可以在RS-485网络上通信。RS-485是S7-200常用的电气通信基础。
根据具体通信设备的性能,它们支持的通信速率和距离又有所不同。
CPU上的通信端口
CPU通信口的高速率为187.5K波特,保证的通信距离为50m。
要获得更长的通信距离,需要增加RS-485中继器;在一个总线型网络上多加9个中继器,但通信距离不能**过9600m。
EM277上的通信口
EM277的通信口在波特率为187.5K时可以做到1000m通信距离;要获得长距离的通信需要增加RS-485中继器。通信距离同上。
PC/PPI电缆
光纤通信除了抗干扰、速率高之外,通信距离远也是一大优点。
S7-200产品不直接支持光纤通信,但西门子有全线产品满足用户的光通信需求:
PROFIBUS-DP
S7-200的PROFIBUS-DP通信模块EM277,通过连接相应的设备可以转换为光信号通信。具体情况请参照相关资料,或咨询西门子产品经销商。
以太网
S7-200的以太网模块CP243-1(IT),通过相应的设备可以连接到光纤以太网。这里指的是工业以太网的局部网络。
通过现成的企业内部网或互联网,S7-200可以通过以太网进行距离非常远的通信。理论上可以通达。
S7-200还可以连接三方的RS-485/光纤转换器,进行PPI通信、自由口通信等。其通信距离请参照第三方产品的规格数据。
S7-200通过EM241音频调制解调器模块支持电话网通信。EM241要求通信的末端为标准的音频电话线,而不论局间的通信方式。通过EM241可以进行通信。
使用国别开关设置,EM241可以轻松地支持多国电信标准,使用户的设备适用于市场。
使用小交换机的局部电话网,通信距离取决于交换机(及中继设备)、电缆的性能。
S7-200通过无线电台的通信距离取决于电台的频率、功率、天线等因素
S7-200通过GSM网络的通信距离取决于网络服务的范围
S7-200通过红外设备的通信也取决于它们的规格
8 编程软件STEP 7-Micro/WIN不能与CPU正常通信,如何检查处理
影响通信的因素很多,需要仔细检查。可用简化连接,替换设备等方法,逐步缩小故障点可能所在的范围。例如,当网络上有一个CPU不能进行编程通信,就要将CPU从网络上脱开,单独进行编程通信检查。
在设备正常的条件下,发生Micro/WIN不能与CPU通信的原因主要有:
Micro/WIN中设置的对方通信口地址与CPU的实际口地址不同
Micro/WIN中设置的本地(编程电脑)地址与CPU通信口的地址相同了(应当将Micro/WIN的本地地址设置为“0”)
Micro/WIN使用的通信波特率与CPU端口的实际通信速率设置不同
有些程序会将CPU上的通信口设置为自由口模式,此时不能进行编程通信。编程通信是PPI模式。而在“STOP”状态下,通信口永远是PPI从站模式。好把CPU上的模式开关拨到“STOP”的位置
针对上述情况,可以在Micro/WIN左侧的浏览条中点击Communication(通信)图标,在对话框中双击通信设备的图标(如PC /PPI电缆),改变本地的连接属性(本地地址或通信速率设置);双击Refresh(刷新)图标,并且选中Check all baudrate(检查所有波特率)可以找到地址、速率不明的站点。此时应使用新的RS-232/PPI电缆或者USB/PPI电缆,或CP卡,否则不能 覆盖所有的波特率范围。
如果使用CP5511、CP5512、CP5611等通信卡与S7-200 CPU进行编程通信,可以看到CPU通信口的一些状态报告,便于判断是否硬件损坏。
强烈建议客户使用西门子原装编程电缆。通常非原装电缆接口为非隔离型,因此非原装电缆无法保证通信的稳定连接及可靠性,且有烧毁CPU接口甚至CPU本体的风险。
对于使用非西门子原装编程电缆造成的任何问题,西门子不提供技术支持
数字式输出模块, DQ32xDC 24V/0.5A BA, 32 条通道,每组 8 条, 4A 每组 包括推入式正面连接器在内
在实际应用中如果PLC组态工艺对象时,当“与驱动装置进行数据交换”及“与编码器进行数据交换”时选择了“运行时自动应动驱动值”及“自动进行编码器值数据交换”时,工程师常常会遇到PLC控制V90 PN起动运行工作不正常的问题,如PLC起动后调用MC_Power功能块对驱动器进行使能时,功能块出现16# 8001错误代码,工艺对象显示“与设备(驱动装置或编码器)通信故障”报警等。
为了避免这些问题,请按照本文说明调用MC_Power命令。
2 回答
当通过1200/1500 PLC通过组态工艺对象的方式对V90进行控制时,需要使用MC_Power功能块对驱动器进行使能。某些工况下,要求设备启动后,PLC立即通过MC_Power对驱动器进行使能,因此用户在编写驱动使能程序时,将MC_Power的Enable管脚给定为常1,如果这样编程则需要保证驱动器、编码器与控制器通讯正常。但是,如果PLC先于驱动器完成启动,这样编程MC_Power将无法正常完成使能过程,功能块会报16#8001错误,而且工艺对象会出现“与设备(驱动装置或编码器)
SIMATIC 西门子S7-1500可以不使用任何附加模块而在PLC中集成运动控制功能。通过PLCopen,该控制器提供了标准化的块,可用来连接模拟驱动器和PROFIdrive驱动器。运动控制功能支持转速轴和定位轴以及外部编码器。
为了有效调试和快速优化驱动器和闭环控制器,SIMATIC 西门子S7-1500还针对所有CPU变量提供了广泛的跟踪功能,既可用于实时诊断,又可用于不定时故障检测。
除驱动器功能外,西门子S7-1500还提供了丰富的闭环控制功能,例如,可通过便于组态的块来自动优化控制参数以获得佳控制质量。
此外,还可利用工艺模块来执行高速计数、位置捕获等功能,或针对24V直至200kHz的信号执行测量。
集成了安全功能
与STEP7结合使用时,每个CPU都会提供基于密码的知识保护,可防止未经授权而读出并更改程序块的内容。
复制保护加强了安全防护,防止未经授权而复制程序块。可以将具体程序块链接至存储卡的序列号,以便只有在将组态的存储卡插到CPU中之后,才会执行该程序块。
并且,控制器具有四个不同的安全访问级别,以便向不同用户组分配不同的访问权限。
由于操作保护得到改进,因此,控制器可以检测到数据更改或未经授权的组态数据传输。
以太网通信处理器(CP 1543-1)通过防火墙为用户提供了附加访问保护,并可建立安全*连接(V12SP1及更高版本)。
设计与操作
所有SIMATIC 西门子S7-1500 CPU都配有一个显示屏。通过该显示屏,用户可以读取所连接的任何模块的订货号、固件版本和序列号等信息;另外,*使用编程设备,即可在本地调整CPU的IP地址以及其它网络设置。
错误消息以普通文本形式显示在显示屏上,从而有助于缩短停机时间。
所有模块采用统一的前连接器,集成式电压跳线可形成灵活的电压组,简化了库存。
由于西门子S7-1500安装导轨中集成了标准安装导轨,可方便地安装自动熔断器、继电器等附加组件。
在集中配置中,可通过信号模块对SIMATIC 进行扩展。这样,通过节省空间的扩展,就可以灵活适应每种应用。在将此款控制器推向市场时,市场上已有各种不同的模拟量和数字量模块。
使用用于数字量信号模块的系统电缆套件,可以快速、清晰地连接现场传感器和执行器(完全模块化连接,包括前连接器模块、连接线和连接模块以及在开关柜内进行简便接线(灵活连接,包括带有预组装的单线芯的前连接器。
另外,还为西门子S7-1500提供了用于为模块提供24V电压的电源模块以及为内部模块电路供电的系统电源。
通过用于ET 200MP I/O系统的IM 155-5 PROFINET接口模块,可以使用多达30个信号、通信和工艺模块。这样,西门子S7-1500的组件和系统优点也适用于分布式配置。无论模块是在旁的一个集中配置中运行,还是在通过ET 200MP实现的分布式配置中运行,在操作和系统功能方面,用户都看不到任何差别。在这两种系统中采用的高性能背板总线都可缩短总线循环时间和响应时间,即使对于大型站配置以及很高的数量结构,也是如此
S7-1500 CPU 1518-4 PN/DP*处理器,带4MByte工作存储器用于程序和20MByte用于数据,*1个接口:PROFINET IRT带双端交换机,*2接口:PROFINET RT,*3接口:以太网, *4个接口:PROFIBUS, 1ns比特性能表现,需要SIMATIC存储卡
2.组态
2.1配置PC站的硬件机架
PC站的硬件机架配置参见表2.
序号 说明 图示
1. SIMATIC NET软件成功安装后,在任务栏(Taskbar)中会有Station Configuration Editor图标2. 双击图标打开Station Configuration Editor 配置对话框3. 选择1号插槽,鼠标右键选择Add添加4. 在添加组件窗口中选择OPC Server,点击OK即完成5. 选择3号槽,鼠标右键选择Add添加6. 在添加组件窗口中选择CP5611,点击OK7. CP5611的参数设置:
a) 地址设置为 4
b) 波特率设置为187.5K
c) Bus profile设置为
Standard
8. 点击Station name按钮,PC站的名称。这里命名为“MPIOPC”。点击OK
表2
2.2 在Step7中组态PC Station
在Step7中组态PC Station参见表3.
序号 说明 图示
1. 创建新项目并在项目中插入PC站点2. 将PC Station默认名称“SIMATIC PC Station(1)”,修改为“MPIOPC”,必需与Station Configuration Editor中所命名的Station Name名称相同3. 打开硬件组态4. 在硬件目录窗口中,鼠标左键选择与安装的Simatic net软件版本相符的硬件,拖拽到与在Station Configuration Editor配置的PC 硬件机架相对应的1号插槽中。5. 在硬件目录中,鼠标左键选中要组态的CP5611,拖拽到与在Station Configuration Editor配置的PC 硬件机架相对应的3号插槽中。6. 配置CP5611网络参数。在CP5611属性对话框中,选择与Station Configurator中相同的MPI地址4,单击OK。7. 双击CP5611,在弹出的CP5611属性对话框的Interface Type下拉框中选择MPI,点击Properties8. 在接口设置对话框的Address下拉框中选择4,点击Properties9. 在MPI属性对话框中,Network Settings标签下选择187.5K,10. 编译保存PC站点硬件组态11. 从菜单栏Option下Configure Network命令进入网络组态界面12. 如右图所示,右键单击OPC Server,在弹出对话框中选择Insert New Connection命令,插入一个新连接13. a) 选择Unspecified连接伙伴,
b) 连接类型菜单中选择S7 connection,单击OK按钮,弹出S7 connection属性对话框
14. S7 connection属性对话框设置:
设置伙伴S7-200PLC的MPI地址2,点击Address Details按钮
15. Address Details对话框中设置机架号和插槽号如右图(Rack/Slot)必须是0,通信伙伴的TSAP必须为03.00。设置完成后点击OK确认16. 确认所有对话框后,已建好的S7连接就会显示在连接列表中。点击编译存盘按钮,如得到No error的编译结果,则正确组态完成
表3.
2.3组态下载
组态的下载参见表4.
序号 说明 图示
1. 打开设置PG/PC接口,选择PC internal(local)2. NetPro中的站点出现黄色头标识3. 在NetPro窗口点击功能按钮栏中下载按钮将组态下载到PC站中4. 下载完成后,可以打开Station Configuration Editor窗口检查组件状态。右图为正确状态显示画面。OPC Server插槽Conn一栏出现连接图标,说明OPC server下至少组态了一个连接。
表4.
2.4数据通讯的测试—OPC Scout
OPC Scout工具随Simatic Net软件一起提供,当完成PC Station组态下载后,可用此工具进行OPC Server和PLC的数据通讯测试。参见表5.
序号 说明 图示
1. 按照以下路径打开OPC Scout:Start→All Programs→Simatic→SIMATIC NET→OPC Scout2. 在OPC Scout界面,双击“OPC.SimaticNET”3. 在随之弹出的“Add Group”对话框中输入组名,本例命名为“OPC_MPI”。点击OK确认4. 双击已添加的连接组5 在弹出的OPC Navigator对话框中双击S7,再双击S7 connection_1,然后双击objects,即出现可访问的对象树(objects tree)6 双击任意所需访问的PLC数据区都可以建立标签变量。这里以DB区为例。双击“New Definition”,“Define New Item”对话框即被打开。7 在“Define New Item”对话框中定义标签变量与数据类型。
a):Datatype设置数据类型
b):Address设置首地址
c):No.Value设置数据长度。定义完成后,点击OK确认。
8 新定义的条目显示在OPC Navigator的中间窗口。点击“→”就可将此条目移到OPC-Navigator的右侧窗口,再点击OK按钮就可将此条目连接到OPC Server9 上一步确认后,所定义的条目(Item)即嵌入到OPC Scout中。如果“Quality”显示“good”,则OPC Server与PLC的S7连接已经建立,也就意味着可以对标签变量进行读写操作。10 双击条目的“Value”栏,即可在“Write Value(s) to the Item(s)”窗口中对有关条目进行写操作
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