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西门子PLCS7-300系列PLC安装及注意事项
西门子S7-300安装注意事项一)辅助电源功率较小,只能带动小功率的设备(光电传感器等);
西门子S7-300安装注意事项二)一般PLC均有一定数量的占有点数(即空地址接线端子),不要将线接上;
西门子S7-300安装注意事项三)PLC存在I/O响应延迟问题,尤其在快速响应设备中应加以注意。
西门子S7-300安装注意事项四)输出有继电器型,晶体管型(高速输出时宜选用),输出可直接带轻负载(LED指示灯等
西门子PLCS7-300系列PLC安装及注意事项
西门子S7-300安装注意事项一)辅助电源功率较小,只能带动小功率的设备(光电传感器等);
西门子S7-300安装注意事项二)一般PLC均有一定数量的占有点数(即空地址接线端子),不要将线接上;
西门子S7-300安装注意事项三)PLC存在I/O响应延迟问题,尤其在快速响应设备中应加以注意。
西门子S7-300安装注意事项四)输出有继电器型,晶体管型(高速输出时宜选用),输出可直接带轻负载(LED指示灯等
西门子PLCS7-300系列PLC安装及注意事项
西门子S7-300安装注意事项一)辅助电源功率较小,只能带动小功率的设备(光电传感器等);
西门子S7-300安装注意事项二)一般PLC均有一定数量的占有点数(即空地址接线端子),不要将线接上;
西门子S7-300安装注意事项三)PLC存在I/O响应延迟问题,尤其在快速响应设备中应加以注意。
西门子S7-300安装注意事项四)输出有继电器型,晶体管型(高速输出时宜选用),输出可直接带轻负载(LED指示灯等
西门子PLCS7-300系列PLC安装及注意事项
西门子S7-300安装注意事项一)辅助电源功率较小,只能带动小功率的设备(光电传感器等);
西门子S7-300安装注意事项二)一般PLC均有一定数量的占有点数(即空地址接线端子),不要将线接上;
西门子S7-300安装注意事项三)PLC存在I/O响应延迟问题,尤其在快速响应设备中应加以注意。
西门子S7-300安装注意事项四)输出有继电器型,晶体管型(高速输出时宜选用),输出可直接带轻负载(LED指示灯等
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产品远销:
1.华北地区:北京、天津、河北、内蒙古(2个市,2个省)。
2.东北地区:辽宁、吉林、黑龙江、大连,齐齐哈尔(3个省、2市)。
3.华东地区:上海、江苏、浙江、安徽、福建、江西、山东、(7个省)。
4.华中地区:河南、湖北、湖南、广东、广西、海南、深圳(7个省、市)。
5.西南地区:重庆、四川、贵州、云南、西藏(5个省、市)。
6.西北地区:陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆、山西、(6个省、区)。
1 引言
许多测试系统要求在连续运动的同时能实时进行数据采集。如果测试过程不连续,或者测试位置在前而采集在后,二者之间不能同步,将不可避免地产生误差。为了提高测量精度,运动控制和数据采集必须实现同步。目前,美国NI公司提供的PCI总线E系列数据采集卡和运动控制卡都嵌入了RTSI(Real- Time System Integration)总线,它可以满足需要精确同步和实时数据采集处理的测试系统的要求。本文主要介绍如何利用RTSI总线编程实现运动控制和数据采集之间的同步。
通过图解,说明2个CPU之间通过Profibus实现主从站之间的MS通讯。
这个例子是结合某现场的实际情况来的,实际情况是在2套300系统之间进行数据通讯,由于每个CPU300都带有ET200M从站,所以317的主DP口和315的DP口都只能是主站而不能配置为从站。并且2套系统之间距离较远,MPI不行,于是就利用了317的MPI/DP口配置成DP口来和315通讯。
1.首先,在STEP 7中新建一个Project,分别插入2个S7-300站。这里我们插入的一个CPU315-2DP,作为主站;一个CUP317-2作为从站,并且使用317-2的个端口MPI/DP端口配置成DP口来实现和315-2DP的通讯。
然后分别对每个站进行硬件组态:
首先对从站CPU317-2进行组态:将317的个端口MPI/DP端口组态为PROFIBUS类型,并且创建一个不同于CPU自带DP口的PROFIBUS网络,设定地址。
在操作模式页面中,将其设置为DP SLAVE模式,并且选择“Test,commissioning,routing”,是将此端口设置为可以通过PG/PC在这个端口上对CPU进行监控,以便于我们在通讯链路上进行程序监控。下面的地址用默认值即可。
然后选择Configuration页面,创建数据交换映射区。
这里我们创建了2个映射区,图中的红色框选区域在创建时是灰色的,包括上面的图中的Partner部分创建时也是空的,在主站组态完毕并编译后,才会出现图中所示的状态。由于我们这里只是演示程序,所以创建的交换区域较小。
组态从站之后,再组态主站。插入CPU时,不需要创建新的PROFIBUS网络,选择从站建立的第二条(也就是准备用来进行通讯的MPI/DP端口创建的那条)PROFIBUS网络即可。组态好其它硬件,确认CPU的DP口处于主站模式,从窗口右侧的硬件列表中的已组态的站点中选择CPU 31X,拖放到主站的PROFIBUS总线上,
这时会弹出链接窗口,选择以组态的从站,点击Connect按钮,
然后进入Configuration页面,可以看到前面在从站中设定的映射区域,逐条进行编辑(Edit…),确认主从站之间的对应关系。主站的输入对应从站的输出,主站的输出对应从站的输入。
至此,硬件的组态完成,将各个站的组态信息下载到各自的CPU中。通过NetPro可以看到整个网络的结构图。
2.编写程序。
硬件组态完毕,下载,PLC运行之后,数据并不会自动交换。需要通过程序来执行。在组态中,input和output区域,也并不是实际硬件组态中的硬件地址,也就是说,input和output并不代表I/O模块的地址和数据。但是映射区域组态用到的input和output地址,同时也占用了I/O模块的组态地址,就是说,映射区的地址和I/O地址是并行的,不能重复使用。所以在硬件的I/O模块全部组态完毕之后再组态映射区。
映射区的数据交换是通过系统功能块SFC14(DPRD_DAT——Read Consistent Data of a Standard DP Slave)和SFC15(DPWR_DAT——Write Consistent Data to a Standard DP Slave)实现的。
SFC14和SFC15是成对使用的,一个发送一个接收,缺一不可。数据的通讯也是交互的,可以相互交换数据。本例中,我们通过简单的数据来验证通讯结果。
首先,我们在程序中插入数据区DB1,前面我们只建立了2个字(2 Word)的映射区,于是我们建立如下内容的DB1,为了查看的方便,DB1的前半部分作为接收数据的存储区,后半部分用作发送数据的存储区。
在317和315中我们插入同样的DB1,然后分别在OB1中编写通讯程序。
315(主站)中的程序如下:
317中的程序如下:
其中,程序的LADDR地址,对应的是硬件的映射区组态时本站的Local Addr中的地址,从站的Local Addr我们组态的是0,对应的Partner Addr也就是主站的地址是4。需要注意的是这里的地址是需要用16进制的格式来表示的,我们组态时是用10进制表示的。
完成之后,我们在各站中插入OB82、OB86、OB122等程序块,这些是为了保证当通讯的一方掉电时,不会导致另一方的停机。完成之后,将所有的程序分别下载到各自的CPU中,个站切换到运行状态,通过PLC监控功能,设定数据之后,我们监控的结果如下:上面的表格内容为主站315的数据,下面的是从站317的数据。
可以看到,两个站都分别将各自的DBB4—DBB7数据发送出去并被另一方成功接收后存储在各自的DBB0—DBB3中。
验证中,我们将一个站的CPU切换到STOP状态,可以看到,另一个站的CPU硬件SF指示灯报警,但PLC正常运行不停机。待该站恢复之后,报警自动消失。
扩展问题:
在一个站的CPU掉站之后,另一个站的接收数据区显示的仍然是一次接收到的数据,并且,即使在这种状态下,居然仍然无法修改该数据区内容。这样就存在一个问题,当前站需要知道当前接收数据存储区的内容是否是实时的数据。如何判断。
大概思路:
方法1,用以前的方法,在每个数据接收周期开始前,将已接收数据清空。这样当接收周期内接收不到新的数据时,就可以察觉到。但是问题是,SFC14和SFC15没有接收是否完成、是否成功等标识位,并且,在接收不到新的数据时,原有数据不能修改。此方法不通。
方法2,通过别的方式方法检测两个站之间的通讯状态。心跳?
在SIEMENS的文档中,有这样的描述:
主站:主站掌握总线中数据流的控制权。只要它拥有访问总线权(令Pai),主站就可在没有外部请求的情况下发送信息。在PROFIBUS协议中,主站也被称作主动节点。
从站:从站是简单的输入、输出设备。典型的从站为传感器,执行器以及变频器。从站也可为智能从站,入S7-300/400带集成口的CPU等。从站不会拥有总线的访问授权。从站只能确认收到的信息或者在主站的请求下发送信息。从站也被称作被动节点。
另外,SIEMENS对SFC14/15的描述也分别是:用于读取Profibus从站的数据 / 用于将数据写入Profibus从站。
根据这些描述,通过CPU集成口通讯这种方式下,作为从站的CPU应该属于“智能从站”,但是SIEMENS的描述中,却没有说智能从站和普通的从站之间有什么区别。那么根据上面的主从站的描述,主站可以主动的获取到从站的数据,并可以自主的将数据写入从站;而从站必须在主站的指令下获取或者发送数据。而在本例中,这些说法似乎无法成立。
本例中,SFC14、SFC15是成对使用的,不论在主站上还是从站上,主从站之间的SFC14和SFC15必然是需要成对出现的。也就是说,任何一方没有SFC15运行的的话,另一方的SFC14都读不到数据。而任何一方没有SFC14的话,另一方的SFC15发送出来的数据也无人接收。至少从这点看来,看不出主从站有什么区别。不过,联想到以前曾经做过S7-300和MM430的Profibus通讯,该通讯方式中,显然MM440是作为从站出现的,所以在正确组态之后,只需要在主站(CPU)中写好SFC14/15即可,当然,MM440中我们也写不进去程序。那么在这种方式中,可以说是完全的遵守了SIEMENS文档中的说法。同时也说明,在“智能从站”这种方式下,并不遵守SIEMENS文档中对从站的描述。
再次研究SFC14/15的收发状态,发现,可能是因为数据的存在是过程映像中,所以只要SFC15发送过一次,数据即存在于过程映射中,SFC14随时都从映像中读取数据,所以存在前面说的,SFC14运行过程中,是无法修改接收数据存储区的数据的。
脱离SFC14/15,而使用MOVE方法的研究:
不使用SFC14/15,而是利用组态的时候产生的I/O地址来传数据。根据创建过程映射区时的组态信息,我们写写出了如下的程序:
在主站315-2DP中:
在从站317中:
其中,M位的使用是测试程序的不同情况下使用的临时点,和本程序功能无关。
由此可见,在这种方式下,因为组态时组态的地址是系统的I区和Q区,所以是可以用MOVE来实现通讯的,但是同时也存在的问题是,这种方式下,通讯所用的I/Q区占用了S7-300的系统区,而S7-300的系统区可使用范围是有限的,所以在系统的实际I/O模块较多时,通讯的数据量将会变得更加有限。
机床尤其是数控机床作为工作母机,在各行各业中的作用众所周知,在机床的设计与制造中,设计师们一直在精益求精地提高机床的性能与产品外观,机床的艺术造型作为设计师们的必修课,困扰机床设计师的一个难题是机床的接线接管,不管设计师怎样精心设计机床外观,一旦将管线接上之后,大家就会发现眼前的机器就像一个插满了管子、牵满了电线的“重病人”。还有一个难题就是点对点的控制线、动力线及信号线等线路之间的抗干扰和连接松动等情况,这更是令现场电气工程师们头疼的一个问题,现场总线技术的出现为有效解决这些问题提供了福音。
现场总线的主要特点
1.系统的开放性
传统的控制系统是个自我封闭的系统,一般只能通过工作站的串口或并口对外通信。在现场总线技术中,用户可按自己的需要和对象,将来自不同供应商的产品组成大小随意的系统。
2.可操作性与可靠性
现场总线在选用相同的通信协议情况下,只要选择合适的总线网卡、插口与适配器即可实现互连设备间、系统间的信息传输与沟通,大大减少接线与查线的工作量,有效提高控制的可靠性。
3.现场设备的智能化与功能自治性
传统数控机床的信号传递是模拟信号的单向传递,信号在传递过程中产生的误差较大,系统难以迅速判断故障而带故障运行。而现场总线中采用双向数字通信,将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场设备中完成,可随时诊断设备的运行状态。
4.对现场环境的适应性
现场总线是作为适应现场环境工作而设计的,可支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线及电力线等,其具有较强的抗干扰能力,能采用两线制实现送电与通信,并可满足安全及防爆要求等。
现场总线使系统更灵活
总之,在数控机床中,各种控制器、执行器以及传感器之间通过现场总线连接,线缆少、易敷设、实现成本低,而且系统设计更加灵活,信号传输可靠性高且抗干扰能力强。数控机床基于现场总线的控制系统将逐渐取代原有控制系统,复杂的线束将被现场总线所代替。据资料介绍,目前国内已经成功开发出应用于数控机床的总线式数控系统,具备支持32轴6通道、768IN/512OUT开关量控制,且支持用户二次开发。
在具体确定选用那种现场总线产品之前,一般来说,应该弄明如下几方面的情况:
1.规模的大小,即需要运用现场总线构成网络的节点有多少个。
规模的大小对选用那种现场总线有影响,如: CANZ多可接设备110个,而 LONWORKS的节点数可达32000个, PROFIBUS的节点也是从几十个到一百多个。
2.环境条件:这包括节点分布的远近,现场的安全防爆要求,电磁环境等。
环境条件的不同,对选用那种现场总线也有影响,首先节点分布的远近决定通信线路的长度,而这方面不同的总线其能力是不一样的,其变化范围为几十米至10公里。现场的安全防爆要求是一项十分重要的指标,根据上面分析除 CAN总线外,其余几种都能满足安全防爆要求,依据目前的发展趋势选用 PROFIBUS-PA或 FF的 H1。现场电磁环境的优劣,决定了选用构成网络的通信介质,如果现场电磁干扰等很严重,选用光纤作为传输介质。
3.传输信号情况:这包括传输信号是模拟量或数字量,信息量的大小,对实时性的要求等。传输信号情况的不同对现场能力也提出不同的要求,如果是模拟与数字信号共存,可以选用HART;如果传输的信息量特别大,实时性不高,可以考虑选用PROFIBUS—FMS;如果是信息量大,实时性高,可以考虑选用PROFIBUS—FMS和PROFIBUS—DP构成系统.
4.现场设备情况:这是指对原老设备的技术改造,还是采用符合现场总线要求的新的智能仪表等。这种情况在国内的许多单位都存在,由于原来使用的许多仪表都是II型或III型表,且目前使用的效果又比较好,但又希望利用先进的现场总线技术提高生产的综合自动化水平,这样实际上是提出了一个在如果充分利用原来老设备的基础上建立现场总线网络。所幸的是目前市场提供的远程智能 I/O能满足这种要求如:国内的北京中机浦发工贸发展有限公司就能生产这种产品,通过这种 I/O能将传统仪表的模拟4—20mA或0-5v的信号转换成和现场总线相兼容的通信信号,从而实现与现场总线网络的联接与通信。这种方案对一些财力不是很充足的老企业进行技术改造是一种可取的途径。总之作为用户,总是希望选用性能价格比的产品,但是由于用户自身的需求千差万别,往往一种现场的产品很难满足各方面的需求,所以在实际选型时,我们可以利用网关技术,将不同的现场总线集成一起,从而满足自己的要求。
另外,如果针对自己的要求,有几种产品都能满足自己的要求,且性能价格比都差不多时,这时考虑的因素应该是服务,如果哪家的产品用户多,服务好(包括安装,培训,维修等),就应该考虑优先选择该产品。照目前时情况PROFIBUS和FF在这方面比较有优势。
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