6ES7315-2AH14-0AB0产品齐全

6ES7315-2AH14-0AB0产品齐全

一、系统概述
某银行大厦位于浦东陆家嘴金融贸易区,其低压配电系统监控与通信子系统(简称-SC)是根据此大厦低压配电系统智能化管理的需要而设计的，其主要功能有:

重要低压开关设备的工作状态的监视； 
智能化开关设备的在线运行参数、运行状态的诊断与维护； 
电度量的能源管理； 
构造与BAS通信接口； 
该系统将集成西门子公司新一代智能开关设备与自动化产品。利用Profibus总线系统完成系统内的实时数据高速的通讯；强大的WINCC软件完成上位机的HMI功能；性能优异的3WN6智能ACB带Profibus_DP接口将本设备的大量数据通过总线传至CPU412－2,这样可节省大量的输入卡件和传统意义上的信号连接电缆，通过Profibus总线技术可以使项目成本大为降低。从技术角度来说只要是带有Profibus_DP接口并且符合Profibus总线通讯协议的外围设备都可联入SIEMENS的上位机系统。S7－400系列PLC使得系统运行加，扩展加灵活。这些也是本项目的与众不同之处和优势所在。

二、各子系统描述

（一）实时数据库
该库利用西门子PLC通过Profibus网络采集的数据建立而成，数据库包括如下内容：
设备运行参量：三相电流、三相电压、功率因数、频率、有功功率、无功功率和视在功率； 
设备运行状态：接通、断开、脱扣； 
设备能量值： 电度量； 
网络通讯状态：联线、断线状态； 
（二）PROFIBUS通讯子系统
该子系统是指低压系统内部的接口，它利用西门子PLC通过PROFIBUS网络从连结在网络上的3WN6及电能表采集所需数据，并可传送至模拟计算机，供诊断维护使用。－SC系统需要通讯的DP站点共有79个，其中71个站是通过带DP接口的3WN6＋ZF01通讯的；另外8个站通过带DP接口的智能电表通讯（该8个站FROFIMESS只提供电度量测量参数）。在总共79个站中，有8个智能电表和15个空气开关3WN6＋ZF05共23个站需要电度量KWh参数。
（三）网络层次与BAS接口
在－SC系统中的BAS接口，是低压系统与BAS信息交流的通道。该接口的具体协议为－SC的CP524通过RS232与BAS的INTEGRATOR通讯。

（四）模拟计算机
该计算机使用西门子公司的WINCC软件，可在上面显示设备运行参数（三相电流、三相电压、功率因数、频率、有功功率、无功功率和视在功率）；设备运行状态（接通、断开和脱扣）以及设备能量值（电度量）。
（五）设备在线诊断与调试子系统
该系统利用模拟计算机和通讯网络，完成设备的在线诊断和日常系统维护工作。
（六）系统软硬件功能
OS操作员站的网卡为CP5613，用FROFIBUS方式采集CPU412－2中的显示数据，CP443EXT－5作为PROFIBUS的MASTER为CPU412－2采集DP从站中的设备运行参数，而CP5431则把CPU412－2中的设备运行参数传送至S5-CPU942，CP524通过RS232与BAS的INTEGRATOR完成数据通讯。

与PLC打交道这么多年，经常碰到一些PLC的初学者问及西门子PLC和三菱PLC的区别，还有很多新手苦恼于该选择哪个去学习，下面我就把我的个人看法分享给大家。

一、编程理念不同

    三菱plc是日系，编程直观易懂，学习起来会比较轻松，但指令较多。而西门子plc是德国，指令比较抽象，学习难度较大，但指令较少，所以学习三菱和学习西门子的周期是一样的。

个人认为三菱(日系的中)PLC的软件至少落后西门子5年以上，大中型的暂且不说，就拿三菱比较有优势的小型机FX系列和西门子S7-200系列相比，西门子有如下优势：
    1、三菱的编程软件从早期的FXGPWIN到近期的GX8.0(我所知道新的)，和所有的日系一样，该软件的编程思路是自上而下的单一纵向结构，而西门子的MicroWIN则是纵向和横向兼备的结构，而且子程序支持局部变量，相同的功能只需要编一次程序即可，大大减少了开发难度和时间。
    2、S7-200一直以来支持强大的浮点运算，编程软件直接支持小数点输入输出，而三菱直至近年推出的FX3U系列才有此种功能，以前的FX2N系列的浮点功能都是的。
    3、S7-200的模拟量输入输出程序非常简单方便，AD、DA值可以不需编程直接存取的，三菱的FX2N及其以前的系列都需要非常繁琐的FROM TO指令。FX3U如今倒支持此功能了，但足足晚了五年甚至多。

    4、当然三菱的FX2N系列也有它自己的优势，一是高速计数器指令比S7-200方便，二是422口比西门子的PPI口皮实（因为200系列的PPI口是非光电隔离的，非规范操作和的编程电缆可能会导致串口损坏）。
    以上的比较仅仅是小型机，至于西门子的300和400系列以及大型的TDC系列，这里就多言了。
    学PLC，三菱是很上手的，因为直来直去思路简单，但从学习的角度讲，肯定是西门子好。
    二、芯片不同

这主要体现在容量和运算速度上。西门子CPU226的程序容量20K，数据容量14K；而三菱FX2N总共才8K，后来的3U倒是有所改进。

西门子CPU226和CPU224XP标准配置2个485口即PPI口，大通讯速度187.5K；而三菱FX3U之前的所有系列都是一个422口，而且速度是9.6K。如果需要连个智能仪表什么的则另购FX2N0-485BD等特殊模块。而且两个通信口可以一个连接下载数据线一个连接触摸屏进行调试程序，否则你就要拔下触摸屏数据线再连接触摸屏数据线，来回调整程序非常麻烦。
    三、控制的强项不同

西门子的强项是过程控制与通信控制，西门子的模拟量模块价格，程序简单，而三菱的模拟量模块价格昂贵，程序复杂，西门子做通信也，程序简单，三菱在这块功能较弱。(今天的转发暗号是：亿维：半年包换、5年保修、终生维护）

    三菱的优势在于离散控制和运动控制，三菱的指令丰富，有的定位指令，控制伺服和步进实现，要实现某些复杂的动作控制也是三菱的强项，而西门子在这块就较弱，没有的指令，做伺服或步进定位控制不是不能实现，而是程序复杂，控制精度不高。

    例如某设备只是些动作控制，如机械手，可选择三菱的PLC，某设备有伺服或步进要进行定位控制，也选三菱的PLC。像空调，污水处理，温度控制等这类有很多模拟量要处理的就要选西门子的PLC比较合适，某设备现场有很多仪表的数据要用通信进行采集，选西门子的好控制。

所以针对不同的设备不同的控制方式，我们要合理的选用PLC，用其长处，避其短处。

先自我介绍一下，96年初中毕业进入制糖企业当电工，04年春由于单位效益不好决定不干了，于是南下在郑州学习计算机网络工程师，以名成绩结业。之后的一年多没有从事电气方面工作，也都不是长期稳定的工作，06年下半年接触PLC编程，07年开始立进行电气设计，10年10月自己开公司。

从去年12月份到现在一直在做一个能源管理及设备监控的项目，项目简介：工厂内所有用电量，压缩空气，水，这三种能源的消耗，已经做好的十二台由西门子200PLC控制的空调监视，已经做好的冷冻水，冷却水，生产水，生活水等水循环系统内的水泵变频器的电参数监视，今天要讲的故事就是这一块。再说一下还没开始做的电能管理，所有电量表（有许多块，具体数量还没计算）都是已经安装好，并可以在上位机监控的系统，电量表和上位机都是北京爱博精电做的。所有的电量表都支持modbus通信，但是是通过串口服务器用以太网与上位机通信的。而我的系统内是s7 315 2PN，这就要求我用315用以太网读取电量表modbus通信下的各项参数了，若7号之前完成通信，再写篇关于此方面的文章。工程中除电缆桥及电缆的铺设是我指导安装，其它都是我自完成，包括柜子配线，电气原理图设计，PLC编程，调试。

近连续工作的好多天，每晚加班到八九点，昨天给客户的串口服务器柜子重新改造一下，是将7处新增加的电能表通过光纤转485连接到串口服务器，恢复客户原有的通信时，晚上八点了，累坏了，所以今天休息，刚刚我的奶奶给我打电话祝我生日快乐，我都把自己生日给忘了。

下面正题：

简介：客户要求对变频器的数据只监不控。客户所有的水泵变频器都是丹弗斯VLT HVAC暖通空调系列变频器，功率有大有小，共有29台，但由于modbus通信上还有4台冷水机组，1个冷冻水加药站，这样从站过了32台，怕通信不会成功，及其它方面原因，所以在设计之初就采用2台224分开来进行通信，一台带23台变频器及加药站，一台带6台变频器及4台冷水机组，每台224再挂以太网模块与上位机WinCC通信。从200的Micro 'n Powerv1.3帮助上知道200的通信口通信距离为50米，所以设计之初就提料买了2台西门子485中继器，这样实际电气隔离。以前在网上看到过文章，多台200通过通信口通信，没使用电气隔离造成200全部损坏，具体原因就不得而知了

实施过程：

1、由于以前没有modbus通信经验，所以过程是非常的艰难。由于我一直用笔记本，没有串口，怕调试时出现麻烦事，所以买了摩莎的UPort-1250I    USB转双串口，次买回来新的啊，指示灯就不好用，又换了一次。在现场把两个串口连起来，使用Modscan32调试工具模拟modbus通信，通信成功，这样有了一个大致的概念。

2、与现场抄表人员沟通（他们公司规定变频器的运行数据进行抄录），确定读取变频器的6个数据，如下：

参数编号名称单位转换指数数据类型

1501运转时间0 h74Uint32

1502千瓦时计数器0 kWh75Uint32

1610功率 [kW]0.00 kW1int32

1613频率0.0 Hz-1Uint16

1614电动机电流0.00 A-2int32

读取变频器的运行状态

线圈01

33控制未就绪控制就绪

34变频器 未就绪变频器 就绪

35惯性停止功能关闭

36无报警报警

37未使用未使用

38未使用未使用

39未使用未使用

40无警告警告

41不在参考值下在参考值下

42手动模式自动模式

43出频率范围在频率范围内

44已停止运行

45未使用未使用

46无电压警告电压警告

47不在电流限内电流限

48无热警告热警告

高低字节互换后，由高到低对应线圈为48----33

关于丹弗斯modbus通信时寄存器地址上的问题。

通过在网上搜索，丹弗斯变频在modbus通信时，寄存时的地址要功能号乘以10减1。如，变频器的频率地址为1613就是1613乘以10减1等16129  当然这也造成了我后面的麻烦。这里设你还不知道西门子200读取时是只乘以10不用减1，这也坑了我一下。

想着先用Modscan32调试工具读取单台变频器试试吧，发现Modscan32不支持《1613乘以10减1》这么大的地址，这怎么办？在网上找啊找，找到一个《CRC16自动计算软件_MODBUS》软件，通过计算出要发送的数据包，通过串口调试软件发给变频器，经过几次调试，通过转换回传回来的数据，发现可以通过计算机串口与变频器通信了。这时用的速率是变频器的115200。

下面就开始在单台PLC编程读取变频器频率。

modbus的MBUS_MSG指令的Addr填写16129，发现无法通信，仔细看那个网上的文档才发现200不需要减1，于是改成16130，发现还是无法读取，这是什么原因？又开始看各种资料。后在Micro 'n Powerv1.3里找到，《Modbus Master 协议库支持过 9999 的保持寄存器地址。地址范围为 400001 - 465536》，这样16130肯定是过9999了，改成416130后，可以通信了。

问题又来了。

这样变频器寄存器的地址就变成了运转时间415010  千瓦时计数器415020  功率 416100，本来寄存器地址就不连续，读起来不方便，这回是拆成了6个。唉，先编程再说吧。先编的是23台变频器224，编着编着发现编译保存时，输出窗口出现一个警告，说程序太大14000多字节，不适合224，当时就哭了。想想也是23台变频器，每台6条指令，再加上数值的处理，程序量很可观啊，怎么办，想到的是换226，付款订226，226在快递中的时候。想到了西门子的指针，想着把变频器的从站地址放入V区，再用指针去读取V区里的变频器的从站地址，读到地址23就返回到1，这样就6条读取指令，可大大减小程序块。可是指针我从来没用过啊，于是看指令方面的知识，看看发现从站地址是字节型，心想能不能每读完一台变频器的数据后，从站地址加1，就是字节型加上，发现STEP-7-MicroWIN没有字节整数型运算指令，无意中发现字节递增指令INC_B，这样就可实现每次地址加1。程序修改后大小为9400左右。

下载后进行通信，使用的速率为115200，无法通信，又是什么原因？用计算机串口在RS485中继器网络2上检测不到数据，网络1连接的PLC，网络1上有数据。一共两个中继器，互换一下看看吧，还是不好用。说一个这两个中继器，一个是朋友的工程余货，一个是在淘宝上淘的二手（这里可以鄙视我一下）。两个中继器的接线，开关位置都没问题，就是通信不上，原因还是待查。大胆的将CPU通信直接连入网络2，发现PLC指令还是显示从站无响应，因为此时速率还是115200，全部改成9600试试吧，改成后全部都可以读取啦。非常高兴的说。现在速率运行在38400的速度上，轮询23台变频的总时间在8秒左右，只监不控可以了。

话说这样就结束了吗，还没有。可以看上面变频出来的数据不适合上位机监视，所以要经过数据转换。我程序的形式是每次读取一台变频器的数据传出，再进行整体的数据转换，发现每次从地址23再地址1时全部变频的数据会向后串一台变频器，就是地址1的数据是地址23的，只是一个周期。心里这应该是程序中有些指令是多周期的导致数据还没转换完就读取下一台的数据了。接着改程序，改成每次读取的数据传出，再用sm0.0启用数据转换。不再有上述现象。

还没结束，发现转换后变频器的频率不正确，而从转换前的数据是正确的。可以看变频器的频率数据是Uint16，要变成浮点数才可以。原程序是将Uint16格式的VW传出到VW，发现传出后的VW里的数值就和的不一样的，这个真的不知道为什么了，还请高手解答一下。如何解决的呢，我不再把数值传出，传送指令前要加根据从站地址接通的上升沿，我直接将Uint16格式转换成双整数DI，再转换成浮点数，再用浮点数乘以0.1，后成功得到频率。

后对整个程序进行整理，大功告成。