西门子模块6ES7365-0BA01-0AA0详细说明
叠装式结构集整体式结构的紧凑、体积小叠装式结构集整体式结构的紧凑、体积小、安装方便和组合式结构的I/O点搭配灵话
、安装整齐的优点
于一身。它也是由各个单元的组合构成。、安装方便和组合式结构的I/O点搭配灵话、安装整齐的优点
。其特点是CPU自成独立的基本单元(由CPU和一定的I/O点组成
),其它I/O模块为扩展单元。在安装时不用基板,仅用电缆进行单元间的联接,各个单元可以一个个
地叠装。使系统达到配置灵活、体积小巧。
1.SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是超小型化的PLC,它适用于各行各业,各种场合中的自动检测、
监测及控制等。S7-200 PLC的强大功能使其无论单机运行,或连成网络都能实现复杂的控制功能。
S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。
2.SIMATIC S7-300 PLCS7-300是模块化小型PLC系统,能满足中等性能要求的应用。各种单独
西门子PLC之S7家族
的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200 PLC比较,S7-300 PLC采用模块化结构,
具备高速(0.6~0.1μs)的指令运算速度;用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算;一
个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值;方便的人机界面服务已经集成在S7
-300操作系统内,人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面(HMI)从S7-300中取得数据,S7
-300按用户的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送;CPU的智能化的诊
断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件(例如:超时,模块更换,等等);
多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密,防止未经允许的复制和修改;S7-300 PLC设
有操作方式选择开关,操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出,当钥匙拔出时,就不能改变操作方式
,这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能,S7-300 PLC可通过编程软件Step 7
的用户界面提供通信组态功能,这使得组态非常容易、简单。S7-300 PLC具有多种不同的通信接口,
并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统;串行通信处理器用来连接点到点
的通信系统;多点接口(MPI集成在CPU中,用于连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC
S7/M7/C7等自动化控制系统。
3. SIMATC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、性能范围的可编程序控制器。 S7-400 PLC采用模
块化无风扇的设计,可靠耐用,可以选用多种级别(功能逐步升级)的CPU,并配有多种通用功能
的模板,这使用户能根据需要组合成不同的系统。当控制系统规模扩大或升级时,只要适当地增
加一些模板,便能使系统升级和充分满足需要。
通过 PROFINET IO 进行过程通信
SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFINET 接口的 CPU 连接到 PROFINET IO总线系统。通过带有 PROFIBUS
接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统,并且使得操作大大简化。
从用户的角度来看,PROFINET IO 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别(相同的组态,编址及编程)。
可将下列设备作为 IO 控制器进行连接:
SIMATIC S7-300
(使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU) SIMATIC ET 200
(使用配备 PROFINET 接口的 CPU) SIMATIC S7-400
(使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
可将下列设备作为 IO 设备进行连接:
ET 200 分布式 I/O 设备 ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8PN/DP CPU SIMATIC S7-300
(使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU) 现场设备
通过 AS-Interface 进行过程通信
S7-300 所配备的通信处理器 (CP 342-2) 适用于通过 AS-Interface总线连接现场设备(AS-Interface 从站)。
更多信息,请参见通信处理器。
通过 CP 或集成接口(点对点)进行数据通信
通过 CP 340/CP 341 通信处理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP的集成接口,可经济有效地建立点到点连接。有三
种物理传输介质支持不同的通信协议:
20 mA (TTY)(仅 CP 340/CP 341) RS 232C/V.24(仅 CP 340/CP 341) RS422/RS 485
可以连接以下设备:
SIMATIC S7、SIMATIC S5 自动化系统和其他公司的系统 打印机 机器人控制 扫描器,条码阅读器,等
特殊功能块包括在通信功能手册的供货范围之内。
使用多点接口 (MPI) 进行数据通信
MPI(多点接口)是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口 。它可用于简单的网络任务。
MPI 可以连接多个配有 STEP 7 的编程器/PC、HMI 系统(OP/OS)、S7-300 和 S7-400。全局数据:
“全局数据通信"服务可以在联网的 CPU 间周期性地进行数据交换。 一个 S7-300 CPU 可与多达 4个数据包交换数据,每
个数据包含有 22 字节数据,可有 16 个 CPU 参与数据交换(使用 STEP 7 V4.x)。
例如,可以允许一个 CPU 访问另一个 CPU 的输入/输出。只可通过 MPI 接口进行全局数据通信。内部通信总线(C-bus):
CPU 的 MPI 直接连接到 S7-300 的 C 总线。可以通过 MPI 从编程器直接找到与 C 总线连接的 FM/CP模块的地址。
功能强大的通信技术: 多达 32 个 MPI 节点。 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每个 CPU有多个通信接口。
使用编程器/PC、SIMATIC HMI 系统和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每个 CPU 有多个通信接口。数据传输速率 187.5
kbit/s 或 12 Mbit/s 灵活的组态选项:
可靠的组件用于建立 MPI 通信: PROFIBUS 和“分布式 I/O"系列的总线电缆、总线连接器和 RS 485中继器。使用这些组
件,可以根据需求实现设计的*化调整。例如,任意两个MPI节点之间zui多可以开启10个中继器,以桥接更大的距离
西门子S120CNU卡6FC5372-0AA00-0AA2
按上面的步骤在OB1中插入MB_MASTER功能块如下图:
图11:调用MB_MASTER块
在插入功能块的过程,相应的生成MB_COMM_LOAD_DB和MB_MASTER_DB,两个背景数据块。再创建一个发送或接收的数据缓冲区,点击PLC_1项目下的“ProgramBlock"下的“Add new block",在弹出的窗口中选择DB类型为“Global DB",并去掉“Symbolicaccessonly"选项勾(这样可以对该DB块进行直接地址访问),并取名该DB块为MB_COMM_DB。建好这个DB块后,双击打开MB_COMM_DB预先定义数据区的大小,如下图所示:
图12:数据区的定义
完成数据区的定义后,就可以对MB_COMM_LOAD功能块和MB_Master功能块进行参数赋值,赋值的参数见图9和图11。在上面的编程块里需要注意的是,在MB_MASTER功能块中的参数MB_ADDR参数是从站的Modbus的站地址。这里要读取的从站的站地址为2;关于MODE、DATA_ADDR、DATA_LEN可在下表中查看,DATA_PTR存放发送或接收到的数据。
表1:MB_MASTER Modbus功能表
上面就完成了程序的编写,对项目进行编译;右击PLC_1项目在弹出的菜单里选择“CompliesALL"选项,这样就对硬件与软件进行编译,如下图:
图13:编译项目
编译且没有错误后就可以下载程序到PLC中,同样右击PLC_1项目,在弹出的菜单选择“Download toDevice"。
S7-200作为Modbus从站的配置步骤如下:
点击桌面上的“V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6"图标(因为STEP 7MicroWIN安装时并没有安装Modbus的库程序,Modbus的库程序是需要单独安装的,安装后才可以在库程序中调用Modbus的通讯功能块,关于库程序可以咨询西门子热线或访问西门子的),打开后并编写Modbus从站程序如下图:
图14:
本文介绍一种非常简便的三菱FX系列plc通讯方式控制变频器的方法:它只需在PLC主机上安装一块RS-485通讯板或挂接一块RS-485通讯模块;在PLC的面板下嵌入一块造价仅仅数百元的“功能扩展存储盒”,编写4条极其简单的PLC梯形图指令,即可实现8台变频器参数的读取、写入、各种运行的监视和控制,通讯距离可达50m或500m。这种方法非常简捷便利,极易掌握。本文以三菱产品为范例,将这种“采用扩展存储器通讯控制变频器”的简便方法作一简单介绍。
一、三菱plc采用扩展存储器通讯控制变频器的系统配置
1、系统硬件组成
图1 三菱PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的系统配置
图2 FX2N-485-BD通讯板外形图
图3 三菱变频器 PU插口外形及插针号
FX2N系列PLC(产品版本V3.00以上)1台(软件采用FX-PCS/WIN-C V3.00版);FX2N-485-BD通讯模板1块(长通讯距离50m);或FX0N-485ADP通讯模块1块+FX2N-CNV-BD板1块(长通讯距离500m);FX2N-ROM-E1功能扩展存储盒1块(安装在PLC本体内)带RS485通讯口的三菱变频器8台(S500系列、E500系列、F500系列、F700系列、A500系列、V500系列等,可以相互混用,总数量不超过8台;三菱所有系列变频器的通讯参数编号、命令代码和数据代码相同。);RJ45电缆(5芯带屏蔽);终端阻抗器(终端电阻)100Ω;选件:人机界面(如F930GOT等小型触摸屏)1台。
2、硬件安装方法
(1)用网线专用压接钳将电缆的一头和RJ45水晶头进行压接;另一头则按图1~图3的方法连接FX2N-485-BD通讯模板,未使用的2个P5S端头不接。
(2) 揭开PLC主机左边的面板盖,将FX2N-485-BD通讯模板和FX2N-ROM-E1功能扩展存储器安装后盖上面板。
(3)将RJ45电缆分别连接变频器的PU口,网络末端变频器的接受信号端RDA、RDB之间连接一只100Ω终端电阻,以消除由于信号传送速度、传递距离等原因,有可能受到反射的影响而造成的通讯障碍。
3、变频器通讯参数设置
为了正确地建立通讯,必须在变频器设置与通讯有关的参数如“站号”、“通讯速率”、“停止位长/字长”、“奇偶校验”等等。变频器内的Pr.117~Pr.124参数用于设置通讯参数。参数设定采用操作面板或变频器设置软件FR-SW1-SETUP-WE在PU口进行。
4、变频器设定项目和指令代码举例
如表1所示。参数设定完成后,通过PLC程序设定指令代码、数据和开始通讯, 允许各种类型的操作和监视。
5、变频器数据代码表举例
如表2所示。
6、plc编程方法及示例
(1) 通讯方式
PLC与变频器之间采用主从方式进行通讯,PLC为主机,变频器为从机。1个网络中只有一台主机,主机通过站号区分不同的从机。它们采用半双工双向通讯,从机只有在收到主机的读写命令后才发送数据。
(2) 变频器控制的PLC指令规格
(3)变频器运行监视的PLC语句表程序示例及注释
LD M8000 运行监视;EXTR K10 K0 H6F D0EXTR K10:运行监视指令;K0:站号0;H6F:频率代码(见表1);D0:PLC读取地址(数据寄存器)。指令解释:PLC一直监视站号为0的变频器的转速(频率)。
(4) 变频器运行控制的PLC语句表程序示例及注释
LD X0 运行指令由X0输入;
SET M0 置位M0辅助继电器;
LD M0
EXTR K11 K0 HFA H02 EXTR K11:运行控制指令; K0:站号0;HFA:运行指令(见表1);H02:正转指令(见表1)。
AND M8029 指令执行结束; 字串9
RST M0 复位M0辅助继电器。
指令解释:PLC向站号为0的变频器发出正转指令。
(5) 变频器参数读取的PLC语句表程序示例及注释
LD X3 参数读取指令由X3输入;
SET M2 置位M2辅助继电器;
LD M2
EXTR K12 K3 K2 D2 EXTR K10:变频器参数读取指令; K3:站号3;K2:参数2-下限频率(见表2);D2:PLC读取地址(数据寄存器)。
OR RST M2 复位M2辅助继电器。
指令解释:PLC一直读取站号3的变频器的2号参数-下限频率。
(6) 变频器参数写入的PLC语句表程序示例及注释
LD X1 参数变更指令由X3输入;
SET M1 置位M1辅助继电器;
LD M1
EXTR K13 K3 K7 K10 EXTRK13:变频器参数写入指令;K3:站号3;K7:参数7-加速时间(见表2);K10:写入的数值。
字串1
EXTR K13 K3 K8 K10 EXTRK13:变频器参数写入指令;K3:站号3;K8:参数8-减速时间(见表2); K10:写入的数值。
AND M8029 指令执行结束;
RST M1 复位M1辅助继电器。
指令解释:PLC将站号3的变频器的7号参数-加速时间、8号参数-减速时间变更为10。
二、三菱PLC控制变频器的各种方法综合评述与对比
1、PLC的开关量信号控制变频器
PLC(MR型或MT型)的输出点、COM点直接与变频器的STF(正转启动)、RH(高速)、RM(中速)、RL(低速)、输入端SG等端口分别相连。PLC可以通过程序控制变频器的启动、停止、复位;也可以控制变频器高速、中速、低速端子的不同组合实现多段速度运行。因为它是采用开关量来实施控制的,其调速曲线不是一条连续平滑的曲线,也无法实现精细的速度调节。这种开关量控制方法,其调速精度无法与采用扩展存储器通讯控制的相比。
2、PLC的模拟量信号控制变频器
硬件:FX1N型、FX2N型PLC主机,配置1路简易型的FX1N-1DA-BD扩展模拟量输出板;或模拟量输入输出混合模块FX0N-3A; 或两路输出的FX2N-2DA; 或四路输出的FX2N-4DA模块等。
优点: PLC程序编制简单方便,调速曲线平滑连续、工作稳定。
缺点:在大规模生产线中,控制电缆较长,尤其是DA模块采用电压信号输出时,线路有较大的电压降,影响了系统的稳定性和可靠性。从经济角度考虑,如控制8台变频器,需要2块FX2N-4DA模块,其造价是采用扩展存储器通讯控制的5~7倍
3、PLC采用RS-485无协议通讯方法控制变频器
这是使用得为普遍的一种方法,PLC采用RS串行通讯指令编程。
优点:硬件简单、造价低,可控制32台变频器。
缺点:编程工作量较大。从本文的第二章可知:采用扩展存储器通讯控制的编程极其简单,从事过PLC编程的技术人员只要知道怎样查表,仅仅数小时即可掌握,增加的硬件费用也很低。这种方法编程的轻松程度,是采用RS-485无协议通讯控制变频器的方法所无法相比的。
4、PLC采用RS-485的Modbus-RTU通讯方法控制变频器
三菱新型F700系列变频器使用RS-485端子利用Modbus-RTU协议与PLC进行通讯。
优点: Modbus通讯方式的PLC编程比RS-485无协议方式要简单便捷。
缺点: PLC编程工作量仍然较大。
5、PLC采用现场总线方式控制变频器
三菱变频器可内置各种类型的通讯选件,如用于CC-Link现场总线的FR-A5NC选件;用于Profibus DP现场总线的FR-A5AP(A)选件;用于DeviceNet现场总线的FR-A5ND选件等等。三菱FX系列PLC有对应的通讯接口模块与之对接。
优点: 速度快、距离远、效率高、工作稳定、编程简单、可连接变频器数量多。字串4
缺点: 造价较高,远远高于采用扩展存储器通讯控制的造价。
PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的方法确有造价低廉、易学易用、性能可靠的优势;若配置人机界面,变频器参数设定和监控将变得更加便利。
1台PLC和不多于8台变频器组成的交流变频传动系统是常见的小型工业自动化系统,广泛地应用在小型造纸生产线、单面瓦楞纸板机械、塑料薄膜生产线、印染煮漂机械、活套式金属拉丝机等各个工业领域。(http://www.diangon.com/版权所有)采用简便控制方法,可以使工程方案拥有通讯控制的诸多优势,又可省却RS-485数据通讯中的诸多繁杂计算,使工程质量和工作效率得到极大的提高。这种简便方法也有其缺陷:它只能控制变频器而不能控制其它器件;控制变频器的数量也受到了限制。
三、结束语
本文较为详细地介绍了PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的简便方法,并综合评述了三菱PLC控制变频器的各种方法。深入了解这些方法,有助于提高交流变频传动控制系统设计的科学性、先进性和经济性。读者可以根据系统的具体情况,选择合适的方案。本文重点介绍的简便方法有其缺陷,但仍不失为一种有推广价值的好方法。