产品描述
西门子6ES7322-1HH01-0AA0产品齐全
西门子PLC与触摸屏通讯通信干扰的处理方法
问题反映:一套设备,配备S7-400系统,一台TP 270触摸屏放置在操作台上,通过DP/MPI方式传送信息,奇怪的问题是:经常会出现PLC与TP屏无法建立连接,把想到的认为有干扰的地方全部检查,并且想办法进行屏蔽,有时可以解决问题,通讯正常,但不知什么原因又会引发同样的故障,而且有时候通讯的建立与中断转换频率快,一会儿连接,一会儿断开。
系统内还有一台直流驱动装置590+,数台Emerson变频器,其余为常规电器,供电系统有TE、PE,而且互相隔离。
如何解决通讯连接干扰问题呢?
解决方案:可能是调速装置的干扰,或者是接地的问题。接地应严格分开控制地和保护地,控制系统一点接地。
问题反映: 直流调速的影响是会有的,但通讯只是一个点对点的应用,而且采用西门子RS-485插头和6XV1830-0EH10电缆,接地系统已经分开,通讯线的接地是单做的数据地,PLC系统的机壳与机柜相连(金属机柜,原厂家装配的),供电系统的零、地合一。
问题反映: 严重到找不到S7统计通讯了,
解决方案: S7-400与TP的距离有多远?其线路是否与变频器的线路靠近?变频器与PLC有通信?
问题反映:PLC到TP270直线距离大概有20米,通讯线放电缆槽沟内长度大约有35米,PLC柜紧挨着直流传动柜,直流传动柜旁边是低压柜(内有液压站电机、主电机风机的接触器、保护器,低压开关、微断等,还有几台变频器),所有的电缆都在一个电缆沟里,有较大部分的平行放置;变频器与直流传动均没有与PLC实现网络通信,所有的运行指令及速度值由PLC输出,PLC通过电缆与相关设备连接。
解决方案:变频器和TP通信线是否有屏蔽?变频器的布线和屏蔽如果处理得不好的话,可能会产生很重的干扰。
是否可以试试将TP暂时放PLC旁边,或者临时拉一条通信电缆(不要放电缆沟)。如果没问题的话,说明是干扰的问题。
问题反映:变频器功率不大,5.5Kw,但是变频器与TP没有通讯。PLC与TP通讯电缆是西门子电缆,屏蔽层接数据地线,但这根电缆与多根大电流的电缆平行放置,长度大约15米.
已经将TP放在PLC旁边,没有任何问题的,今天准备换一根通讯电缆,而且远离动力电缆,不知是否有效果。PLC端的RS485总线插头的终端电阻不接,TP端的终端电阻接入。
解决方案:如果只是PLC和TP的点对点通信,双方都应该接入终端电阻。
问题反映:采用了上次提出的方法,两端都接入终端电阻,但是还频繁地出通讯中断的提示,等大修时间在换一下动力电缆再看看效果。
总结:通过实验,可以肯定干扰的根本原因是通信电缆与多根大电流的电缆(特别是变频器的输入、输出电缆)平行放置在同一电缆沟内,且距离很近。
这个系统比较简单,只是点对点通信,简单的实验方法就是将两台设备暂时放置在一起,或者临时拉一条通信电缆(不要放电缆沟)。如果干扰消失,肯定是电缆布线引入的干扰。可以用示波器观察RS-485的A、B线对数字地(5针)的波形,如果有强烈干扰,可以看得到干扰信号的波形。
西门子PLCS7-300中的局部变量都代表什么意思,具体怎么应用?
答:L相当于DB,区别在于,L只是局部变量,只用于子程序中,且初始值不固定,即不一定为0,多用于子程序的中间临时变量。DB是全局变量,可保存。
L的用法和DB一样,在子程序中,L0.0的用法就和DB1.DB0.0或M0.0一样。因为L不能保存变量,所以一般只充当临时变量,所以每个子程序都可以调用L0.0。之所以用L,可以减少变量的占用,简约变量空间。
1. M 作为控制继电器来存储中间操作状态或其他控制信息,也可以按MB,MW,MD来存取。它在整个POU(Program Organizational Unit)有效,因此在编程前在全局符号表中先定义,这样一来在各个程序中使用时不会发生冲突等,也备于查错。
2. L 是局部存储器,作为暂时存储器或给子程序传递参数,L也可以L*.*(如L2.5 是BOOL 量,是二个字节的五位),LB,LW,LD来存取,但仅仅在它被创建的POU中有效,它也可以在符号表中定义,但只能在各个POU自己的符号表中定义.
3. 全局变量和局部变量在符号寻址编程时,全局变量直接显示符号名,而局部变量在符号前会加上#,采用局部变量编程有很多优势:程序可以功能化移植(减少重复编程量),大程序方便协同作战(把任务分成各个功能块),这是SIEMENS的PLC比较优越性之处。
一.功能介绍
英威腾CHV系列矢量变频器内置标准的MODBUS(从站)通信协议,配合CHV系列变频器通讯卡,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。
下面以西门子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数据缓冲区,一般以位数为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,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
ENI //在全局启用中断
问:在使用西门子模块的时候经常遇到有源式和漏式两种型号的模块,还有,继电器型的模块类型都有什么区别呢?
答:1、源型(source),电流是从端子流出来的,具PNP晶体管输出特性;漏型(sink),电流是从端子流进去的,具NPN晶体管输出特性。
所谓“漏型输入”,是一种由PLC内部提供输入信号源,全部输入信号的一端汇总到输入的公共连接端com的输入形式。又称为“汇点输入”。输入传感器为接近开关时,只要接近开关的输出驱动力足够,漏型输入的plc输入端就可以直接与npn集电开路型接近开关的输出进行连接
所谓“源型输入”,是一种由外部提供输入信号电源或使用plc内部提供给输入回路的电源,全部输入信号为“有源”信号,并立输入plc的输入连接形式。输入传感器为接近开关时,只要接近开关的输出驱动力足够,源型输入的plc输入端就可以直接与pnp集电开路型接近开关的输出进行连接。
2、s7-200plc既可接漏型,也可接源型,而300plc一般是源型,欧美一般是源型,输入一般用pnp的开关,高电平输入。而日韩好用漏型 ,一般使用npn型的开关也就是低电平输入。
3、源型输出是指输出的是直流正,漏型输出是指输出的是直流负。所以西门子PLC输出,既有源型又有漏型输出,但一般是源型。
4、三菱PLC,输入既有源型又有漏型,但多为漏型。漏型输入对应接的接近开关是NPN型
从STEP 7 V5.3 SP2起,可在项目和库中用外语输入文本,即使这些语言和为STEP 7所设置的语言不匹配。为此,在操作系统的"控制面板"中设置相应的bbbbbbs语言。这样就可以,例如,在中文版本的bbbbbbs中以STEP 7语言font 7,但仍允许输入中文文本。
此时,对语言设置的下列类型和选项进行区分:
bbbbbbs语言设置
在bbbbbbs控制面板中进行此设置。操作系统所固有的文本以所选语言显示,并且可以输入外语字符串文本。
项目语言
项目语言是创建项目时,在bbbbbbs控制面板中设置的语言。一旦选定,就不能改此项目语言。不过,利用"中性语言"设置,仍可以在bbbbbbs中以其它语言设置打开计算机上的项目。在将项目语言改为"中性语言"之前,要确保先前在项目中只使用了英语字符集中的字符(ASCII字符0x2a - 0x7f) 来输入文本。
要查明项目或库的项目语言,请选择编辑 > 项目属性菜单命令。在所显示的对话框中,还可以选择"可以在任意bbbbbbs语言设置下打开(语言-常规)"选项。
如果通过另存为菜单命令复制一个项目,而项目语言与当前bbbbbbs语言设置不同,可以在复制的项目中将项目语言改为当前在bbbbbbs中设置的语言。这一点在某些情况下很有用,例如当要创建项目的特定语言变量时。此时,主项目应只包含英语字符集中的字符(ASCII字符0x2a - 0x7f)。这将确保在以相应语言进一步编辑特定语言项目时不会发生数据损坏现象。
STEP 7语言
STEP 7语言是在"SIMATIC管理器"中使用选项 > 自定义菜单命令设置的语言。此语言是STEP 7中用于接口元素、菜单命令、对话框以及出错消息的语言。
如果您正使用其它语言版本(如德语、英语、法语、意大利语或西班牙语)的bbbbbbs,则通过将STEP7语言选择为"英语",可以确保STEP 7界面正确显示。
规则
如果要在有不同语言设置的计算机上编辑项目或库,确保遵守以下"规则",以防在使用外语字符集时出现不相容或数据破坏的现象:
仅将STEP 7安装在名称中包含英语字符(ASCII字符0x2a - 0x7f)的文件夹中。
仅使用名称中包含英语字符(ASCII字符0x2a - 0x7f)的项目名称和项目路径。例如,如果使用德语变音、西里尔字母或中文字符,则只能在bbbbbbs中具有兼容语言设置的计算机上打开项目。
在多项目中,仅使用具有相同项目语言或被标识为中性语言形式的项目和库。多项目本身就是中性语言形式的。
创建库时,始终要使其成为中性语言形式的库,以确保可在那些具有不同bbbbbbs语言设置的计算机中使用它们。为库项目分配名称、输入注释或创建符号名或进行其它操作时,确保仅使用ASCII字符(0x2a - 0x7f),以便在使用这些库时不会出问题。
导入/导出硬件组态或符号表时,确保仅导入/导出具有语言兼容的文件。
在用户自定义属性名称中,仅使用英语字符集中的字符(ASCII字符0x2a - 0x7f)。
如果在语句表源程序中,您将不属于英语字符集(ASCII字符0x2a - 0x7f)的字符用于TITLE、AUTHOR和FAMILY块属性中,那么请将这些条目放在单引号中。
在OB1中两次调用上一个日志中的子程序SBR_0,在运行程序时发现,接通I0.0外接的小开关,Q0.0和Q0.1同时变为ON。这是因为分配给SBR_0的输出参数“电动机”的地址为L0.2,次调用SBR_0之后,L0.2的值为ON。二次调用SBR_0时,虽然起动按钮I0.2为OFF,但是因为两次调用SBR_0时局部变量区是公用的,此时输出参数“电动机”(L0.2)仍然为ON,所以二次调用SBR_0之后,由于执行图4-40中的程序,输出参数“电动机”使Q0.1为ON。子程序的局部变量一定要遵循“先赋值后使用”的原则。
S7-200的子程序使用临时变量来传递参数,OUT类型的参数不会把实参读入形参,所以这里使用OUT形参的触点就出现了临时变量未赋值先使用的情况。将输出参数“电动机”的变量类型改为IN_OUT就可以解决上述问题。这是因为两次调用子程序,参数“电动机”返回的运算结果分别用Q0.0和Q0.1保存,在二次调用子程序SBR_0,执行“O #电动机”指令时,因为“电动机”是IN_OUT参数,使用的是个扫描周期保存到Q0.1的值,与本扫描周期次调用子程序后参数“电动机”的值无关。
简单地说,对于有记忆功能的电路,需要用存储单元来保存要记忆的变量值。S7-300的FB可以用静态变量来保存,而S7-200的子程序没有静态变量,只有用IN_OUT变量的实参(本例中的Q0.1)来保存变量值。
西门子PLC编程语言种类很多,各有各的优势,语句表和指令表类似,是编程语言的一种,在PLC中应用比较普遍,也是一种编程语言,PLC中语句表、梯形图、SCL等编程语言的特点:
1、顺序功能图(SFC-Seauential Fuction Chart)
这是位于其它编程语言之上的图形语言,用来编程顺序控制的程序(如:机械手控制程序)。编写时,工艺过程被划分为若干个顺序出现的步,每步中包括控制输出的动作,从一步到另一步的转换由转换条件来控制,特别适合于生产制造过程。
西门子STEP7中的该编程语言是S7Graph。
2、梯形图(LAD-LAdder Diagram)
这是使用使用多的PLC编程语言。因与继电器电路很相似,具有直观易懂的特点,很被熟悉继电器控制的电气人员所掌握,特别适合于数字量逻辑控制。
梯形图由触点、线圈和用方框表示的指令构成。触点代表逻辑输入条件,线圈 代表逻辑运算结果,常用来控制的指示灯,开关和内部的标志位等。指令框用来表示定时器、计数器或数学运算等附加指令。
在程序中,左边是主信号流,信号流总是从左向右流动的。
不适合于编写大型控制程序。
3、语句表(STL-STatement List)
是一种类似于微机汇编语言的一种文本编程语言,由多条语句组成一个程序段。语言表适合于经验丰富的程序员使用,可以实现某些梯形图不能实现的功能。
4、功能块图(FBD-Function Block Diagram)
功能块图使用类似于布尔代数的图形逻辑符号来表示控制逻辑,一些复杂的功能用指令框表示,适合于有数字电路基础的编程人员使用。功能块图用类似于与门、或门的框图来表示逻辑运算关系,方框的左侧为逻辑运算的输入变量,右侧为输出变量,输入、输出端的小圆圈表示“非”运算,方框用“导线”连在一起,信号自左向右。
5、结构化文本(ST-Structured Text)
结构化文本(ST)是为IEC61131-3标准创建的一种的编程语言。与梯形图相比,它实现复杂的数学运算,编写的程序非常简洁和紧凑。
STEP7的S7 SCL结构化控制语言,编程结构和C语言和Pascal语言相似,特别适合于习惯于使用语言编程的人使用
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