西门子6ES7212-1AB23-0XB8选型手册
基于 SIMATIC 的过程和制造业解决方案
除了高度自动化之外,过程和制造业的另一个主要特点是能耗非常高。在现在系统中集成能源管理系统也就理所当然。
SIMATIC powerrate 为用于 WinCC 和 PCS 7 的插件,可以实现配电和能源成本中的透明性和控制功能。
开关设备、安全设备以及测量设备等的集成
需要将低压配电组件集成至过程和 SCADA 系统中时,可以使用 PROFIBUS DP 接口和功能块库,例如,用于 SIMATICWinCC 和 PCS7 的 PAC3200 功能块库。此后,使用软件插件,即可显示相关设备提供的数据,且不需要大量组态工作。
PROFINET 和 PROFIenergy
自动化技术领域中的设备数量日益增多促进了 PROFINET 的发展。还有一种交换式以太网 PROFINET 模块,可以用于 7KMPAC3200 和 PAC4200 测量设备。
PROFIenergy 是 PNO 的 "通用应用配置文件" 。借助PROFIenergy,可以组建带有标准设备接口的能源管理系统。
SIMATIC powerrate
SIMATIC powerrate 软件是基于 SIMATIC 的能源管理系统的核心,并且是
PCS 7 和 WinCC 的插件,为控制从馈电到负荷的能耗提供了条件。
不间断地收集、归档和处理能源数据
可以创建负荷曲线,并基于准确的负荷曲线知识,找出节能潜力。
监控合同商定的用电限额。
通过批次相关消耗记录准确地记录和评估单个批次的能耗数据。
采用合适的授权,监控或显示开关状态,并实现远程切换。
联机显示已经选定的测量,以及来自 7KM PAC3200 和 PAC4200 测量设备的报文
收集已归档数据,将其导出至 Excel 或者用于各种报表中。
由于负荷曲线中的**知识,提高了能源效率
优化能源供应合同
将能源费用分配至成本中心
优化工厂维护
识别出工厂临界条件
通过自动化的负荷管理,可靠在监控用电限额
西门子S7-1500PLC 产品简介:
SIMATIC S7-1500 具有模块化设计,功能可以扩展:不同的处理单元(CPU类型)可用于满足多种性能等级要求。提供了各种各样的输入输出信号模块、用于执行特殊工艺功能(如计数)的工艺模块以及集中和分散式通信模块,可作为与机器设备连接的接口。SIMATICS7-1500 的防护等级为 IP20,适合安装在控制柜内。
SIMATIC S7-1500的操作处理十分方便,在许多新的细节上都具有的用户友好性。详细的文本信息提供了*工厂透明度。标准化的前连接器简化了备件储存。夹头和标签易于实际分配,缩短了接线时间,促进了发生故障时的诊断。借助于集成的电压桥,可简单而灵活地形成电压组;自动断路器和继电器等辅助组件可快速、方便地进行安装。模拟量可确保信号接收的高质量,不受外部电磁干扰的影响。由于便于扩展、可定制化组装且向上兼容,提供了*成本效益和投资安全性。
SIMATIC S7-1500的安全方案包括权限管理、程序块保护直至通信完整性等措施。集成信息安全功能提供投资保护,有助于防止机器的复制,并确保较高工厂可用性。在SIMATIC存储卡上,具体程序块与原始存储卡的序列号链接,以防止程序复制。控制器检测已修改的工程组态数据或者数据是否正从未的来源传输。访问保护针对未的组态更改提供保护
西门子6ES7214-1HF40-0XB0技术参数
MMS提供了丰富的针对对等式实时通信网络的一系列任务,已经成为许多工业领域的控制设备的通信协议,例如CNC、可编程逻辑控制器、机器人、电力领域中的远方终端设备(RTU)、能源管理系统(EMS)、重合器、开关等IED设备。许多流行的计算机平台都支持基于MMS的互联,在软件支持上,更多的API、图形界面、网关、字处理、电子表格、关系型数据库都支持MMS,从通信连接上看,MMS在以太网、令牌总线、串行接口RS-232C、OSI、TCP/IP、MiniMAP上也都很容易实现,如图2所示:
图2:MMS在IEC61850报文结构中的位置
1.3IEC61850标准的体系结构
变电站自动化系统由各种IED组成,主要完成变电站内设备的控制、监视和保护功能,并实现系统配置、通信管理和软件管理等系统维护功能。IEC 61850标准将变电站自动化系统在逻辑上划分为3 层(即变电站层、间隔层和过程层),并将具体应用功能分解为许多常驻在不同IED内、彼此间相互通信的单元,称为逻辑节点(logical node,LN),以LN 为对象建立变电站内IED的统一的数据和服务模型,旨在解决不同厂商提供的IED间的数据交换、信息共享等问题。
遵循IEC 61850标准的变电站自动化系统主要包括:①主站自动化系统软件(人机界面、数据库及系统管理等);②间隔层装置(保护、测控单元等);③过程层设备,包括电子式电流/电压互感器(electroniccurrent/potentialtransducer,ECT/EPT)、智能断路器/隔离开关、合并单元等;④工程化工具(如配置工具等),用于管理IEC61850所定义的的通信模型,并满足IEC 61850-6(配置)和IEC61850-10(*性测试)的规范要求,如图3所示:
图3:IEC61850与数字化变电站接口与体系结构
由于西门子S7-200plc的模拟量输出模块都需要占占两个输出通道。个模块只有一个输出AQW0,第二个模块的输出地址也应从AQW4开始寻址(AQW2被个模块占用),依此类推。自然不会有输出了。 在S7-200中,单极性模拟量输入/输出信号的数值范围是0 - 32000;双极性模拟量信号的数值范围是 -32000-+32000。 格式: 输入:AIW[起始字节地址]——如AIW6 对于EM231RTD(热电阻)两通道输入模块,不再占用空的通道,后面的模拟量输入点是紧接着排地址的。温度模拟量输入模块(EM231 TC、EM231RTD)也按照上述规律寻址,所读取的数据是温度测量值的10倍(摄氏或华氏温度)。如520相当于52.0度。 注意:如果没有把握,可以在线检测到模块的起始地址,方法是:STEP 7-Micro/WIN中的菜单“PLC >Information”里在线读到。 关于SiemensS7-200的模拟量模块,有2个大家(尤其是初学者)需要注意的: 1、关于地址,其实S7-200的地址很简单,跟相对位置有关,每个模拟量输入模块,按模块的先后顺序地址为固定的,顺序向后排。可以通过编程软件information菜单来在线查看;说需要注意的就是地址都是偶数,比如AIW0AIW2,没有AIW1之类的,输出地址也需要注意,比如EM235只有1个通道输出,占用2个地址,下一个模块必须隔个地址输出,比如有CPU旁扩展2个相连的EM235,那么模拟量输出地址分别为AQW0和AQW4; 2、关于拨码开关,不同的拨码开关对应不同的测量方法,物理量的性质等等,这里要注意的是,拨码开关必须断电后重新上电才有效。需要注意的是拨码开关对所有通道有效。 |
西门子S7-300/400plc的直接寻址方法与S7-200相同。间接寻址方式有“存储器间接寻址”与“寄存器间接寻址”两种。由于S7-300/400具有专用的指针寄存器AR1、AR2,间接寻址建立“地址指针”的方法与指令的表示方法、寻址的范围均与S7-200PLC有较大的区别,其使用更方便,寻址的范围也更大。
1.存储器间接寻址
S7-300/400的存储器间接寻址方式与S7-200 PLC相比,在实际使用中具有两方面明显的区别:
①在S7-300/400中,间接寻址不需要建立指针的过程,可以直接在寻址对象的前面加“【]”标记,表示该寻址对象为间接寻址。
②间接寻址可以用于二进制位地址。
【例1】通过局部变量LD10,将输入I22.2读入,与IO.O进行“与”运算,结果输出到QO.1的程序如下:
LP#22.2 //二进制位数据22.2读入累加器;
TLD10 //二进制位数据22.2传送到局部变量LD1O中:
AI[LDIO] //读入由LDIO确定的输入点;
AIO.O //与IO.O进行“与”运算;
=QO,l //结果输出到QO.1
以上指令等效于指令:
AI22.2
AIO.O
=QO.1
2.寄存器间接寻址
S7-300/400的寄存器间接寻址是一种利用指针寄存器进行偏移的间接寻址方式,格式为[AR1,m]或[AR2,m],间接寻址所指定的存储器地址为指针寄存器AR1或AR2的内容与m之和。
指针寄存器AR1或AR2为双字长寄存器,可以存储地址、字节、位等信息,寻址不仅可以在存储器自身的区域内进行(如内部标志M之间、输入I之间等),可以在不同的区域内进行(如由内部标志M到输入I等)。
寄存器各位所代表的含义如下:
地址位(bit31):“0”指针寄存器不含地址符,地址符bit24~bit26应为0:
“1”指针寄存器含地址符,地址符由bit24~bit26指定。
地址符(bit24~bit26):地址位(bit31)为“1”时用于指定存储器地址,地址的编码如下:
000:地址P:
001:地址I;
010:地址Q;
011:地址M;
100:地址DBX;
101:地址DIX;
111:地址L。
字节编号(bit18~bit3):指定存储器的字节地址,范围为0~65535。
位编号(bit2~bit0):指定存储器的位地址,范围为0~7。
指针寄存器可以不含地址符,此时,指针寄存器只需要写入二进制的字节与位数据,地址由逻辑运算指令指定。
【例2】通过指针寄存器偏移二进制位22.2后,将I32.3读入,与IO.O进行“与”运算,结果输出到QO.1的程序如下:
LP#22.2 ∥二进制位数据22.2读入累加器1:
LARI //累加器l的内容读入指针寄存器ARl:
AI[ARl,P#10.1] //将二进制位数据10.1与指针寄存器ARI内容相加,进行间接寻址:
AIO.O //与IO.O进行“与”运算:
QO.1 //结果输出到QO.1;
以上指令等效于指令:
AI32.3
AIO.O
=QO.1
在使用二进制位数据时应注意,开关量输入/输出的单位为字节,进行指针寄存器偏移时应利用8进制数进行计算。
【例3】通过指针寄存器偏移二进制位数据10.5后,将I21.4读入,与IO.O进行“与”运算,结果输出到QO.1的程序如下:
LP#10.5 ,/将二进制位数据10.5读入累加器1:
LARI //将累加器l的内容写入指针寄存器ARl;
AI[ARI,P#10.7] //将二进制位数据10.7与指针寄存器ARI内容相加,进行间接寻址;
AIO.O ∥与IO.O进行“与”运算;
=QO.I //结果输出到QO.1:
以上指令等效于指令:
AI21.4
AIO.O
=QO.l
指针寄存器可以含地址符,此时,指针寄存器需要写入地址、二进制的字节与位数据,逻辑运算指令不再需要指定地址。
【例4]将M6.0作为地址指针,将输入IW10的内容写入到MW56中的程序如下:
L P#M6.0 //将地址数据M6.0读入累加器l; ’
L AR1 ∥将累加器l的内容写入指针寄存器ARI;
L IWIO //将IWIO的内容读入累加器1:
T W[ARI,P#50.0】 /将累加器l的内容写入到MW56(目标地址利用间接寻址方式)
由于本例属于存储器区域内部寻址,且指针寄存器已经包含了地址M,逻辑运算指令不再需要指定地址。以上指令等效于指令:
LIW10
通过PC/PPI电缆的编程通信
通过PC/PPI电缆的编程通信是为常见的S7-200编程方式,很多人也在此遇到问题。
影响通信的因素很多,要顺利通信需要注意:
.检查Micro/WIN和Windows操作系统的版本兼容性
未经西门子版本兼容测试的往往有通信问题。
.使用西门子的原装PC/PPI电缆
包括用于连接PC机RS232串口的RS232/PPI电缆,和连接USB口的USB/PPI电缆。
编程通信要点
要进行S7-200的编程通信,必须注意使通信双方(即安装了Micro/WIN的PC机和S7-200的CPU或通信模块上的通信口)的通信速率、通信协议符合、兼容。否则不会顺利连通。
在具体工作中,参与编程通信的设备未必一定符合上述要求。例如,它们的通信速率就可能不一致。
注意以下几个通信速率,它们必须一致:
.S7-200 CPU通信口的速率
一个新出厂的CPU,它的所有的通信口的速率都是9.6K波特。CPU通信口的速率只能在S7-200项目文件中的“系统块”中设置,新的通信速率在系统块下载到CPU中后才起作用。
系统块的CPU通信口参数设置
.通信电缆的通信速率
如果使用智能多主站电缆配合Micro/WIN V3.2 SP4以上版,只需将RS232/PPI电缆的DIP开关5设置为“1”而其他设置为“0”;而USB/PPI电缆不需要设置。老版本的电缆需要按照电缆上的标记设置DIP开关。
.由Micro/WIN 决定的PC机通信口(RS232口)的通信速率
这个速率实际上是去配合编程电缆使用的,在Micro/WIN软件中打开Set PG/PCInterface,设置PC用于同编程电缆通信的速率。USB口使用USB/PPI电缆,不需指定速率