西門子S7-400模塊

西門子S7-400模塊
上海盟疆自動(dòng)化（shimu）優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品; PLC 、屏、變頻器、電纜及通訊卡、數(shù)控、網(wǎng)絡(luò)接頭、伺服驅(qū)動(dòng)、 凡在公司采購(gòu)西門子產(chǎn)品，均可質(zhì)保
一年，假一罰十，以客戶的需求為宗旨 , 以誠(chéng)為本 , 精益求精是專業(yè)從事西門子工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品銷售和集成的優(yōu)良企業(yè)。

西門子S7-400模塊

選擇的優(yōu)勢(shì)：
1、 采購(gòu)總部位于德國(guó)，德國(guó)總公司直接歐美廠家采購(gòu)，5000多家優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商。
2、 技術(shù)力量強(qiáng)大，有專業(yè)技術(shù)人員，相關(guān)品牌可提供產(chǎn)品的技術(shù)資料。
3、 德國(guó)公司集中采購(gòu)，發(fā)貨及時(shí)庫(kù)存充足。
4、 貨期及時(shí)，拼單貨運(yùn)。每周從德國(guó)發(fā)貨。
5、 合作過程簡(jiǎn)約，直接源頭采購(gòu)成本低。
 

西門子“訓(xùn)練”風(fēng)機(jī)根據(jù)天氣條件自動(dòng)地優(yōu)化運(yùn)行。風(fēng)機(jī)學(xué)習(xí)利用傳感器的參數(shù)數(shù)據(jù)，例如風(fēng)速，更改其設(shè)置，確保風(fēng)機(jī)能充分利用當(dāng)前條件。在中等風(fēng)速或低風(fēng)速時(shí)，風(fēng)電設(shè)備無法一直提供高的電力輸出。

西門子中央研究院的系統(tǒng)專家，在由德國(guó)教育與研究部提供資助的ALICE項(xiàng)目（在復(fù)雜環(huán)境中自主學(xué)習(xí)）中，與柏林工業(yè)大學(xué)和IdeaLab有限公司合作，開發(fā)了用于風(fēng)機(jī)的自主優(yōu)化軟件，研究人員在3月10日至14日的漢諾威CeBIT展會(huì)上公布了結(jié)果。該解決方案使風(fēng)機(jī)每年在中等風(fēng)力條件下的發(fā)電量增加大約1%，同時(shí)，還能減少損耗。

研究人員采用了一臺(tái)示范用風(fēng)力發(fā)電機(jī)，利用自己的運(yùn)行數(shù)據(jù)逐步提高電力輸出。他們的方案是，將強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)與特殊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種軟件算法，運(yùn)行方式類似于人的大腦。幾年來，西門子中央研究院一直致力于開發(fā)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，為的是模擬并預(yù)測(cè)高度復(fù)雜的系統(tǒng)運(yùn)行情況，譬如，風(fēng)電場(chǎng)、燃?xì)廨啓C(jī)、工廠，甚至股票市場(chǎng)等。 

軟件程序從歷史數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)，這也使它們能預(yù)測(cè)系統(tǒng)未來的運(yùn)行狀況?？蓜?chuàng)建一個(gè)模型，預(yù)測(cè)風(fēng)機(jī)在特定天氣條件下的電力輸出。研究人員查看了大量復(fù)雜數(shù)據(jù)，通過改變轉(zhuǎn)速等設(shè)置提高風(fēng)機(jī)的效率，并利用獲得的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建所謂的強(qiáng)化學(xué)習(xí)規(guī)范。系統(tǒng)學(xué)會(huì)在特定情況下通過改變?cè)O(shè)置，大限度提高發(fā)電量。訓(xùn)練數(shù)周后，系統(tǒng)就能針對(duì)常見的天氣現(xiàn)象，定義并存儲(chǔ)優(yōu)秀設(shè)置。通過延長(zhǎng)訓(xùn)練期限，甚至還能對(duì)罕見天氣條件下的電力輸出進(jìn)行調(diào)整。去年，此項(xiàng)技術(shù)在西班牙一家風(fēng)場(chǎng)成功地進(jìn)行了測(cè)試。 

對(duì)相關(guān)運(yùn)行參數(shù)的持續(xù)分析，可以確保系統(tǒng)不斷得以改善。這里使用的方法可用于許多領(lǐng)域，西門子其他產(chǎn)品也可通過“訓(xùn)練”優(yōu)化自身的運(yùn)行。

1 能源管理功能介紹

1.1 描述
為了削減成本，在生產(chǎn)中關(guān)閉主閘-整個(gè)生產(chǎn)停止，車間里的燈光熄滅 ，這是幾乎每家工廠在周末或假期期間常用的方法。但是對(duì)于更小的時(shí)間間隔，例如，短時(shí)間的生產(chǎn)空閑，交接班等，又如何節(jié)約能源呢？主閘或開關(guān)的反復(fù)關(guān)閉肯定是不現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)樵O(shè)備重新上電建立通信需要一定的時(shí)間，這可能造成生產(chǎn)延誤，而且由于線路固定，斷電可能造成某一生產(chǎn)單元停頓等諸多問題。
PROFINET作為開放的，標(biāo)準(zhǔn)的，實(shí)時(shí)的工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，使用一個(gè)嶄新的面向未來的能源管理方案。 面向未來的能源管理是指：生產(chǎn)單位不再通過傳統(tǒng)的方法，例如關(guān)閉主開關(guān)來節(jié)約能源，而是使用更明確的方式——通過網(wǎng)絡(luò)！這樣做，需要工作的組件的電源保持激活狀態(tài)而定義的組件進(jìn)入節(jié)能狀態(tài)的，這僅需要一個(gè)命令進(jìn)行啟動(dòng)。
PROFIenergy是PROFINET用戶組織定義了一個(gè)與制造商無關(guān)的行規(guī)，提供了靈活的、智能的、在短期內(nèi)關(guān)閉一個(gè)耗能組件或整個(gè)生產(chǎn)單元的方法。
這里舉一個(gè)生產(chǎn)間隙節(jié)能的例子，有一個(gè)傳輸帶和一個(gè)機(jī)器人在協(xié)同操作，每天中午12：00至12：45生產(chǎn)暫停，例如交接班，但是機(jī)器人必須在傳輸帶斷電之前3分鐘斷電，傳輸帶必須在機(jī)器人上電2分鐘前上電。參考圖 1 生產(chǎn)間隙節(jié)能。圖中SP表示啟動(dòng)間隔，EP表示結(jié)束間隔。

圖 1 生產(chǎn)間隙節(jié)能

目前，只有ET200s才支持能源管理，后續(xù)SENTRON PAC, 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī), Drive等等會(huì)支持PROFIengergy。
對(duì)于ET200s的能源管理，需要使用特殊的電源模塊PM-E DC24V/8A RO(6ES7138-4CA80-0AB0) ，且在一個(gè)ET200s站中，多可以使用8塊該電源模塊。該模塊通過內(nèi)部的繼電器，切斷與之連接的電壓組。在該電壓組中的所有的編碼器和負(fù)載供電會(huì)被切斷，這樣在操作間隔時(shí)可以減少電能的消耗。除了2DI AC120V ST, 2DI AC230V ST, 2DO AC24…230V/1A模塊，可以連接所有的電子模塊在其電壓組中。
ET200s的電壓組被切斷已達(dá)到節(jié)能的目的，可以通過兩種方法：

• 通過過程映像輸出區(qū)的控制字節(jié)
• 通過PROFIenergy

對(duì)于ET200s，通過過程映像輸出區(qū)的控制字節(jié)可以簡(jiǎn)單的控制間隔的啟停，從而實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的節(jié)約能源，而使用PROFIenergy，除了可以實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)間隔，停止間隔外，還可以實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的能源管理功能，例如，能量的損耗計(jì)算等。
關(guān)于電壓組電源切斷的方法和對(duì)應(yīng)的接口模板以及接口模板的固件版本，請(qǐng)參考圖 2 對(duì)應(yīng)表。

圖 2 對(duì)應(yīng)表

2 控制字節(jié)PIQ

2.1 硬件配置
本例IO控制器使用 CPU319-3PN/DP v3.2，1個(gè)分布式IO設(shè)備由ET200S IM151-3PN接口模板（6ES7 151-3BA23-0AB0）v7.0、一塊電源模板PM-E DC24V/8A RO(6ES7138-4CA80-0AB0)，二塊DO模板、一塊DI模板以及1塊計(jì)數(shù)器模板組成。參考圖 3 硬件配置。需要注意的是在組態(tài)電源模板時(shí)，需要組態(tài)PM_E DC24V/8A RO S，此時(shí)在硬件組態(tài)中可以看見其輸入地址和輸出地址。

圖 3 硬件配置

2.2 軟件組態(tài)
對(duì)于電源模塊PM_E DC24V/8A RO S的輸出字節(jié)2為控制字節(jié)，其低位bit0為切換電壓組的控制位。而輸入字節(jié)1為狀態(tài)字節(jié)，其低位bit0為切換電壓組的狀態(tài)位。
在OB1中，編寫控制電壓組切換的程序以及狀態(tài)程序，具體的編程如下：
//控制位信息，為1表示切斷電壓組
A M 200.0
= Q 2.0
//狀態(tài)位信息，為0表示電壓組被切斷
A I 1.0
= M 200.1
在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要設(shè)置啟動(dòng)和切斷電壓組的條件。如果設(shè)置M200.0=1，那么Q2.0=1，控制位控制電源模板切斷其相連的電壓組，此時(shí)模板的輸入（模板供電）/輸出的指示燈均滅，若是HF模板其SF燈與電源模板一樣為紅色常亮。

西門子S7-400模塊

3 PROFIenergy

3.1硬件配置
組態(tài)PROFIenergy時(shí)采用前面同樣的硬件組態(tài)，需要注意的是在組態(tài)電源模板時(shí)，需要組態(tài)PM_E DC24V/8A RO ，此時(shí)在硬件組態(tài)中不存在輸入地址和輸出地址。參考圖 4 硬件配置。需要注意的是接口模板的診斷地址8183。

圖 4 硬件配置

3.2軟件組態(tài)
目前在Step7 v5.5并沒有PROFIenergy的程序庫(kù)，在西門子網(wǎng)站上可以參考PROFIenergy應(yīng)用實(shí)例，其鏈接如下：41986454
通過該鏈接下載程序，因?yàn)镻ROFIenergy需要使用FB815和FB816，在該鏈接也有文檔進(jìn)行相關(guān)應(yīng)用的描述。這里簡(jiǎn)單的通過功能塊的調(diào)用來介紹一下PROFIenergy的使用。
從應(yīng)用程序?qū)嵗?，拷貝FB53，F(xiàn)B815，F(xiàn)B816，UDT1和DB400到新的項(xiàng)目中，然后編寫如下程序：
//Network1
CALL "DS3_WRITE" , DB53

enable :=
ID :=
Slot_:=
Func_1 :=
Slot_No_2:=
Func_2 :=
Slot_No_3:=
Func_3 :=
Slot_No_4:=
Func_4 :=
Slot_No_5:=
Func_5 :=
Slot_No_6:=
Func_6 :=
Slot_No_7:=
Func_7 :=
Slot_No_8:=
Func_8 :=
busy :=
done :=
error :=
status :=
A DB53.DBX 54.2
JCN kk
SET
= M 0.6 //判斷是否存在錯(cuò)誤

kk: NOP 0
//Network2
CALL "PE_START_END" , DB815

START :=M0.0 //啟動(dòng)斷電間隔
END :=M0.1 //結(jié)束斷電間隔
ID :=MD2 //接口模板的診斷地址
PAUSE_TIME:=MD6 //斷電間隔時(shí)間
VALID :=M0.2
BUSY :=M0.3
ERROR :=M0.4
STATUS :=MD10
PE_MODE_ID:=MB14

A M 0.4

JCN kk2
SET
= M 0.7
L MD 10
T MD 30 //判斷是否存在錯(cuò)誤

kk2: NOP 0

A M 0.2
JCN kk1
SET
= M 1.0 //判斷是否有效

kk1: NOP 0
//Network3
CALL FB 816 , DB816

REQ :=M100.0
ID :=MD102
CMD :=MW106
CMD_MODIFIER :=MW108
CMD_PARA :=P#M 240.0 BYTE 16
CMD_PARA_LEN :=MW110
VALID :=M100.1
BUSY :=M100.2
ERROR :=M100.3
STATUS :=MD112
RESPONSE_DATA:=P#DB400.DBX0.0 BYTE 200

A M 100.3

JCN kk3
SET
= M 100.4
L MD 112
T MD 116
kk3: NOP 0 //判斷是否存在錯(cuò)誤

實(shí)際上僅需要FB53和FB815就可以實(shí)現(xiàn)與控制字節(jié)PIQ類似的功能。
在Network1中調(diào)用FB53，主要是通過調(diào)用SFB53給ET200s寫Index=3的數(shù)據(jù)記錄。目的是激活該電源模板PM_E DC24V/8A RO可以啟動(dòng)和關(guān)閉電壓組功能。而且必須使用FB53。參考圖 5 FB53變量表。其中DB53.DBx0.0是使能數(shù)據(jù)記錄寫，1有效。DB53.DBD2是接口模板的診斷地址8183，參考圖 4 硬件配置。DB53.DBW6是電源模板的槽號(hào)，參考圖 4 硬件配置，槽號(hào)為1。DB53.DBW8是使能槽號(hào)為1的電源模板的能量管理功能，即啟動(dòng)和關(guān)閉其電壓組，默認(rèn)無能量管理功能。

圖 5 FB53變量表

在Network2中FB815的調(diào)用，目的是啟動(dòng)和關(guān)閉電壓組，并可以設(shè)置間隔時(shí)間。參考圖 6 FB815變量表。其中M0.0為1（上升沿有效），即切斷電壓組并啟動(dòng)間隔。M0.1為1（上升沿有效），即開啟電壓組并結(jié)束間隔。MD2是接口模板的診斷地址8183，參考圖 4 硬件配置。MD6是間隔的時(shí)間，需要注意的是該電源模板的小間隔時(shí)間為10s，這意味著如果間隔時(shí)間小于10s，那么該模板不會(huì)參與能量管理。不過間隔時(shí)間到，不會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)電壓組，需要激活M0.1，以防止自動(dòng)重啟而導(dǎo)致得負(fù)荷高峰。
若激活M0.0，則控制電源模板切斷其相連的電壓組，此時(shí)模板的輸入（模板供電）/輸出的指示燈均滅，若是HF模板其SF燈與電源模板一樣為紅色常亮。

圖 6 FB815變量表

在Network3中調(diào)用FB816，首先說明的是如果僅實(shí)現(xiàn)FB815的功能，F(xiàn)B816的調(diào)用不是必需的，它可以實(shí)現(xiàn)所有PROFIenergy的功能，包括FB185的功能。FB816通過參數(shù)CMD，CMD_MODIFIER，CMD_PARA_LEN以及CMD_PARA的組合來實(shí)現(xiàn)PROFIenergy的功能。對(duì)于FB815的啟動(dòng)和停止間隔的功能，可以參考下載應(yīng)用文檔的詳細(xì)描述。
這里我們可以使用PE的命令Query Modes-List of energy saving mode，即詢問模式-節(jié)能模式列表為例子。根據(jù)手冊(cè)，此時(shí)CMD=3（MW106），CMD_MODIFIER=1（MW108），CMD_PARA_LEN=0（MW110）以及CMD_PARA=不相關(guān)。參考圖 7 FB816/DB400的變量表。其中M100.0為1（上升沿有效），即啟動(dòng)詢問模式，此時(shí)DB400即響應(yīng)的數(shù)據(jù)信息結(jié)構(gòu)，其中DB400.DBW2=8，表示響應(yīng)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為8，從DB400.DBW4~DB400.DBB11。其中DB400.DBB10為“Number_of_PE_Mode_IDs”，DB400.DBB11為“PE_Mode_IDs”，此時(shí)獲取的PE_Mode_ID即為16#01。

圖 7 FB816/DB400的變量表

獲取的PE_Mode_ID即為16#01，作為PE的命令Query Modes-Get mode，即詢問模式-獲取模式的參數(shù)CMD_PARA。此時(shí)CMD=3（MW106），CMD_MODIFIER=2（MW108），CMD_PARA_LEN=1（MW110），設(shè)置MB240=16#01，即CMD_PARA=PE_Mode_ID。具體的結(jié)果參考圖 8 FB816/DB400的變量表。相關(guān)的數(shù)據(jù)信息請(qǐng)參考下載文檔的詳細(xì)說明。

圖 8 FB816/DB400的變量表

SINAMICS G150柜機(jī)由外部電源供電:

當(dāng)SINAMICS G150柜機(jī)主開關(guān)沒有閉合，但是控制系統(tǒng)需要監(jiān)測(cè)該柜機(jī)的狀態(tài)時(shí)，可以通過外部電源供電，使得變頻器控制部分（CU）處于工作狀態(tài)。
具體實(shí)現(xiàn)：

1. 通過外部輔助電源AC220V供電，拆除 X40 端子排上的 1、2、5、6 跳線，然后將外部電源AC220V 電源接到2、6端子上。
2. 通過外部輔助電源 DC24V 供電，將外部電源電源接到 X9 端子排上的1、2 端子上
3. 注意外供電源回路安裝保險(xiǎn)。
4. 控制電源采用外部輔助電源供電，不影響主接觸器的合閘邏輯。
5. 控制電源采用外部輔助電源供電，不影響冷卻風(fēng)機(jī)工作。

關(guān)鍵詞
外部輔助電源，柜機(jī)