SIEMENS西门子CPU总代理商
西门子人机界面
人机交换界面负责NC数据的输入和显示,它由MMC和OP组成 MMC(Man Machine Communication)包括:OP(Operation panel)单元,MMC,MCP(Machine Control Panel)三部分。MMC实际上就是一台计算机,有自己独立的CPU,还可以带硬盘,带软驱;OP单元正是这台计算机的显示器,而西门子MMC的控制软件也在这台计算机中。
(1)、MMC(Man Machine communication)
zui常用的MMC有两种:MMCC100.2和MMC103,其中MMC100.2的CPU为486,不能带硬盘;而MMC103的CPU为奔腾,可以带硬盘,一般的,用户为SINUMERIK810D配MMC100.2,而为SINUMERIK840D配MMC103.PCU(PC UNIT)是专门为配合西门子的操作面板OP10、OP10S、OP10C、OP12、OP15等而开发的MMC模块,目前有三种PCU模块——PCU20、PCU50、PCU70, PCU20对应于MMC100.2,不带硬盘,但可以带软驱;PCU50、PCU70对应于MMC103,可以带硬盘,与MMC不同的是:PCU50的软件是基于WINDOWS NT的。PCU的软件被称作HMI。
HMI有分为两种:嵌入式HMI和HMI。一般标准供货时,PCU20装载的是嵌入式 HMI,而PCU50和PCU70则装载HMI。
(2)OP(Operation pannel)
OP单元一般包括一个10.4〞TFT显示屏和一个NC键盘。根据用户不同的要求,西门子为用户选配不同的OP单元,如: OP030,OP031,OP032,OP032S等,其中OP031zui为常用。
(3)、MCP(Machine control pannel)
MCP是专门为数控机床而配置的,它也是OPI上的一个节点,根据应用场合不同,其布局也不同,目前,有车床版MCP和铣床版MCP两种。对810D和840D,MCP的MPI地址分别为14和6,用MCP后面的S3开关设定。
对于SINUMERIK840D应用了MPI(Multiple Point Interface)总线技术,传输速率为187.5k/秒,OP单元为这个总线构成的网络中的一个节点。为提高人机交互的效率,又有OPI(Operator PanelInterface)总线,它的传输速率为1.5M/秒
STEP 7可以将所有用户编写的程序以及程序块程序所需要的数据进行归档。由于能够在一个块内调用其他块(就像它们是子程序一样),可实现用户程序的结构化。从而使得PLC 程序的结构更加清楚,也更加便于理解和更新。 提供以下类型的连接:
数据处理块 (DHB) 控制程序的执行。
OB基于触发事件而被分为多个类别(例如,时间驱动、报警驱动)。根据相应的优先级别,一个类别可将另一个类别中断。
在启动了一个 OB时,将提供关于触发事件的详细启动信息。此信息可在用户程序中进行分析。
功能块 (FB) 中包含实际用户程序。
功能块每次被调用时可被提供不同数据(所谓“实例")。这些数据以及内部变量(例如,用于中间值)和结果存储在的实例数据块中,并由系统自动管理。
在调用一个 FB/SFB 时,实例数据块(实例DB)被分配给该块。它们是在编译这些块时自动生成的。
用户可从其用户程序中的任意点或从一个 HMI系统过来访问这些数据(当然也可以是符号形式)。
功能(FC)中包含经常使用的功能的例行程序
每个功能都有一个固定的功能值(除 IEC标准外,还可具有多个初始参数)。调用之后,必须立即对输出参数进行处理。这样,功能就不需要任何实例数据块。
数据块(DB)是用于存储用户数据的数据区域。
除了在每种情况下分配给一个功能块的数据(实例数据)之外,还可定义全局数据,且全局数据可由任何软件模块(如用于配方的模块)使用。
一个基本或结构化数据类型可被分配给一个数据块的组件。例如,基本数据类型为布尔 (BOOL)、实型(REAL) 或整型(INTEGER)。结构化数据类型(字段与结构)包含基本数据类型(例如,一个配方)。数据块中的数据可以符号方式被寻址。这样就促进了编程,改善了程序的可读性。
系统功能块 (SFB):集成到 CPU操作系统中的功能块(参见上面),如 SEND、RECEIVE、控制器。SFB 的变量也归档在 IDB 中。
系统功能 (SFC):集成在 CPU操作系统中的功能(参见上面),如时间功能、块传输。
系统数据块 (SDB) 是用于 CPU操作系统的数据,包含了系统设置,如模块参数
称重模块SIWAREX U及其附件选型
1.称重模块订货号
SIWAREX U模块,有单通道和双通道之分
7MH4950-1AA01 单通道,每个模块只能连接一台秤;
7MH4950-2AA01 双通道,每个模块可以连接两台台秤;
2.必选附件
在SIWAREXU选型时,20针前连接器是必选的,下图所示的前连接器订货号为6ES7392-1AJ00-0AA0
3.可选附件
在SIWAREXU选型时,下列附件是可选的,用户可以根据自己的实际需要确定是否采购,不做强制要求。
(1)因为目前很多电脑上没有RS232串口,与SIWATOOL软件通信时,需要使用USB/RS232转换器。西门子推荐使用ATENUC-232A 型号的USB/RS232转换器(淘宝有售,如果无法买到该型号的转换器, DTECH的5002A或5001A也可以作为替代型号。)
(2)经过RS232/USB转换器出来的串口,不能直接与称重模块连接。用户还必须采购(订货号7MH4607-8CA)或者自己制作一根232电缆.
(3)多个称重模块通过接线盒7MH4710-1EA(不锈钢外壳)或7MH4710-1BA(铝外壳),并联后连接至称重模块;
(4) 传感器自带电缆长度不够,需要进行延长时,需要使用延伸盒(7MH4710-2AA);
(5) 从接线盒或者延伸盒,到称重模块之间的连接电缆为专用电缆(7MH4702-8AG 橙色外皮;7MH4702-8AF蓝色外皮,用于防爆区域);
(6)为降低干扰对测量的影响,传感器屏蔽层通过专用屏蔽元件与安装导轨连接,屏蔽连接元件6ES7390-5AA00-0AA0和屏蔽连接端子6ES7390-5CA00-0AA0如下图所示。
PN/PN耦合器,订货号:6ES7158-3AD10-0XA0,能够实现两个不同以太网子网进行数据交换。PN/PN耦合器具有两个 PROFINET接口,每个接口连接到一个子网。在组态期间,从这一个PN/PN耦合器将生成两个IO设备,表示每个自带子网的站都有一个IO设备。在每个子网内,PN/PN 耦合器的另一个部分作为总线节点。一旦组态完成,两个部分合并在一起。
主要属性:
· 1440 字节的输入数据和 1440 字节的输出数据。
· 多达 16 个输入区域/输出区域可用于与以下虚拟模块交换数据。
· PN IO 控制器之间跨网络边界进行数据交换,保持网络隔离。
· 两个 PROFINET IO 子网之间具有电隔绝。
· 一侧网络端的错误对另一侧的网络端没有影响,但可以在另一侧网络端诊断错误。
· 冗余电源。
· 当使用“IO Modules”模块操作模式时,输入用户数据的状态信息。
· SIMATIC BusAdapter。
元件与接口:
通讯组态:
使用博途软件组态PN/PN耦合器,CPU在同一项目中的组态方式进行说明:本问使用CPU1512C-1PN连接 PN/PN Coupler X1 端,CPU1516-3PN/DP 连接PN/PN Coupler X2 端;
1.打开网络视图,在右边目录中找到“网络组件--网关”,将PN/PN Coupler拖曳至左侧视图中;右键PN/PNCoupler左侧X1部分,快捷菜单中选择“分配给新的DP主站/IO控制器”,将PN/PN耦合器X1连接到CPU1512C-1PN的IO系统中;右键PN/PNCoupler左侧X2部分,快捷菜单中选择“分配给新的DP主站/IO控制器”,将PN/PN耦合器X2连接到CPU1516-3PN/的IO系统中;PN/PN耦合器属性中,分别为PN/PN耦合器的X1 和X2设置数据有效性显示(DIA);
新增传输区,并设置PROFINET[X1]和PROFINET[X2]的IO地址;
下载组态,分别右键PN/PN耦合器左侧X1和右侧X2,分配设备名称;
2.在监控表中进行数据交换测试;
西门子S7-1500 CPU IO 设备的诊断功能(与1200完全相同),可使用 DeviceStates 和ModuleStates 指令对分布式 IO 设备的站状态和子模块进行诊断。本文使用 1214C V4.0 CPU 和 ET200SP的 PN 通信为例进行说明(DP通信同样适用)。
一、S7-1500与分布式IO设备的诊断准备
1硬件准备:
1. CPU 1214C DC/DC/DC,V4.0,一台
2. ET200SP 分布式 IO 站,PN 接口,两套
2、软件准备:
1. TIA Portal V14 SP1
3、使用 TIA Portal 创建一个新项目,正确配置,下载后,进入网络视图,所有站点状态正常。
二、使用 DeviceStates 指令对分布式IO 子站进行诊断
1、创建全局数据块,用于存储状态数据
在全局数据块中创建数据类型为 Array of BOOL 数组,共计1024个元素。
2、编写程序
在 OB1 中调用 DeviceStates 指令,双击 LADDR 引脚,选择需要诊断的 IO 系统。将 MODE设置为2,STATE 填写上述定义的全局数据块数组。
指令引脚说明:
参数 LADDR:
使用 LADDR 参数通过硬件标识符选择 PROFINET IO 或 DP 主站系统。
硬件标识符位于:
· PROFINET IO 或 DP 主站系统属性的网络视图中。
或数据类型为 HW_IOSYSTEM 的所列系统常量的 plc 变量表中。
参数 MODE:
使用 MODE 参数可读取状态信息。 可读取整个 PROFINET IO 或 DP 主站系统的下列一条状态信息:
· 1: IO 设备/DP 从站已组态
· 2: IO 设备/DP 从站故障
· 3: IO 设备/DP 从站已禁用
· 4: IO 设备/DP 从站存在
.5: 出现问题的 IO 设备/DP 从站。
参数 STATE:
通过 STATE 参数,输出由 MODE 参数选择的 IO 设备/DP 从站的状态。
如果使用 MODE 选择的状态适用于 IO 设备/DP 从站,则在 STATE 参数中将下列位设置为“1”:
· 位 0 = 1: 组显示。 至少有一个 IO 设备/DP 从站的第 n 位设置为“1”。
· 位 n = 1:通过 MODE 选择的状态将应用到 IO 设备/DP 从站。
o 对于 PROFINET IO 系统,第 n 位对应于相应 IO 设备的设备编号(请参见设备视图和网络视图中的PROFINET 接口属性)。
o 对于 PROFINET DP 系统,第 n 位对应于 DP 从站的 PROFIBUS 地址(请参见设备视图和网络视图中的DP 从站属性)。
使用“BOOL”或“Array of BOOL”作为数据类型:
· 要仅输出状态信息的组显示位,可在 STATE 参数中使用 BOOL 数据类型。
· 要输出所有 IO 设备/DP 从站的状态信息,请使用下列长度的 Array of BOOL:
· 对于 PROFINET IO 系统:1024 位
对于 DP 主站系统:128 位
3、程序测试
将程序下载到 PLC 中。监控全局数据块 devicestate。当 IO device_2故障时(掉电或网线拔除导致丢站),state[2]=1