化工儀器網(wǎng)
詳細(xì)介紹
西門子6SL3210-1KE17-5UB1
 | 6SL3210-1KE17-5UB1 SINAMICS G120C 標(biāo)稱功率：3.0kW 有 150% 過載 3 秒 380-480V+10/-20% 三相交流 47-63Hz 未過濾 I/O-接口： 6DI，2DO，1AI，1AO 集成式安全轉(zhuǎn)矩切斷 現(xiàn)場總線集成： USS/MODBUS RTU； 防護(hù)等級 IP20/UL Open Typ 尺寸：FSA 196x 73x 203（高x寬x深） 外部 24V |
在進(jìn)行PLC編程之前，請確認(rèn)USS協(xié)議庫已經(jīng)安裝，如圖1-1。
圖1-1
2.2 S7-200與控制單元間的接線
圖1-2
CU240E-2的控制端子排如圖1-2，從控制單元底部看，共有5個(gè)接線端子，其中2號端子為RS485P，3號端子為RS485N，用于通信數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。
圖1-3
S7-200作為USS通信主站，其通信端口和變頻器從站的接線如圖1-3。在通信網(wǎng)絡(luò)的首、末端需要使用終端電阻。
對于S7-200，需要在通信端口端子3和8之間，連接一阻值為120歐姆的電阻。
對于變頻器，把通信網(wǎng)絡(luò)末端的CU240E-2終端電阻撥碼開關(guān)撥到ON位置即可（位置在圖1-1中，標(biāo)號⑨）；中間位置的CU240E-2，終端電阻撥碼開關(guān)必須撥到OFF位置。
本例中，S7-200（CPU224 XP CN）使用通信端口Port 0和變頻器進(jìn)行通信。
2 變頻器設(shè)置
2.1 地址設(shè)置
變頻器的USS通信地址可以通過控制單元上的總線地址撥碼開關(guān)（位置在圖1-1中，標(biāo)號⑤）進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)?shù)刂窊艽a開關(guān)的位置都為OFF時(shí)，也可用過參數(shù)P2021進(jìn)行設(shè)置。
2.2 參數(shù)設(shè)置
除了設(shè)置地址之外，還需要對變頻器一些基本的通信參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，才可以進(jìn)行USS通信，如表2-1所示：
表2-1
| 參數(shù) | 描述 |
| P0015 = 21 | 變頻器宏程序。 15：通過現(xiàn)場總線控制 設(shè)置方法：P10=1 → P15=21 → P10=0 |
| p2030 = 1 | 現(xiàn)場總線協(xié)議選擇 1：USS協(xié)議 |
| p2020 | 現(xiàn)場總線波特率 設(shè)置范圍是 4800 bit/s … 187500 bit/s，出廠為 19200 bit/s 本例使用：6（9600） |
| P2021 | USS地址（在地址撥碼開關(guān)都為OFF時(shí)，才有效） 本例使用：3 |
| p2040 | 過程數(shù)據(jù)監(jiān)控時(shí)間 指沒有收到過程數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)出報(bào)警的延時(shí)。 注：必須根據(jù)從站數(shù)量、總線波特率加以調(diào)整，出廠設(shè)置為 100 ms。 |
3 PLC編程
3.1使用USS協(xié)議的初始化模塊初始化S7-200的PORT0端口
圖3-1
功能塊說明：
注： 此處以及下文的“功能塊說明”僅介紹了功能塊內(nèi)的主要管腳
功能，未說明的管腳功能，請參考Step7 Micro-Win V4.0軟件的
幫助文件。
輸入：
EN：使能。每次改變通訊狀態(tài)都應(yīng)該執(zhí)行一次初始化指令，EN信號應(yīng)該通過脈沖激活。本例中，Port 0端口一直作為USS通信端口使用，因此使用SM0.1初始化一次即可。
Mode：1——為端口0USS協(xié)議，并啟用該協(xié)議。
Baud：波特率，應(yīng)與變頻器定義的波特率*。本例中，使用9600。
Active：激活驅(qū)動(dòng)器地址，參考圖3-2。本例中，使用2#1000，即激活驅(qū)動(dòng)器地址3。
圖3-2 激活驅(qū)動(dòng)器地址3和5
3.2 使用USS_CTRL功能塊控制變頻器的運(yùn)行
3.2.1 USS_CTRL功能塊編程
圖3-3
功能塊說明：
輸入：
EN：通常情況總是激活。
RUN：啟動(dòng)變頻器。0-停止；1-啟動(dòng)。
OFF2：自由停車。0-正常；1-自由停車。西門子6SL3210-1KE17-5UB1
OFF3：快速停止。0-正常；1-快速停止。
F _ACK：故障復(fù)位。通過上升沿對變頻器進(jìn)行故障復(fù)位。
DIR：運(yùn)行方向。0-正轉(zhuǎn)；1-反轉(zhuǎn)
Drive：變頻器USS地址，0-31。本例使用3。
Speed~：速度設(shè)定值，通過百分比進(jìn)行設(shè)定，范圍 -200.0~~200.0%。
輸出：
Error：錯(cuò)誤代碼。有關(guān)錯(cuò)誤代碼說明，請參考表3-1。
Status：變頻器返回的狀態(tài)字。有關(guān)G120變頻器狀態(tài)字，請參考《參數(shù)手冊》有關(guān)r52參數(shù)的說明。
Speed：變頻器返回的速度實(shí)際值的百分比。
Run_EN：變頻器運(yùn)行狀態(tài)。0-停止；1-運(yùn)行。
D_Dir：變頻器運(yùn)行方向。0-正轉(zhuǎn)；1-反轉(zhuǎn)。
Inhibit：變頻器禁止位狀態(tài)。0-正常；1-禁止。
Fault：變頻器故障狀態(tài)。0-正常；1-故障。
表3-1
| 錯(cuò)誤代碼 | 說明 |
| 0 | 無錯(cuò)。 |
| 1 | 驅(qū)動(dòng)器不應(yīng)答。 |
| 2 | 檢測到來自驅(qū)動(dòng)器的應(yīng)答中檢驗(yàn)和錯(cuò)誤。 |
| 3 | 檢測到來自驅(qū)動(dòng)器的應(yīng)答中校驗(yàn)錯(cuò)誤。 |
| 4 | 來自用戶程序的干擾造成錯(cuò)誤。 |
| 5 | 嘗試非法命令。 |
| 6 | 提供非法驅(qū)動(dòng)器地址。 |
| 7 | 未為USS協(xié)議設(shè)置通訊端口。 |
| 8 | 通訊端口正在忙于處理指令。 |
| 9 | 驅(qū)動(dòng)器速度輸入超出范圍。 |
| 10 | 驅(qū)動(dòng)器應(yīng)答長度不正確。 |
| 11 | 驅(qū)動(dòng)器應(yīng)答*個(gè)字符不正確。 |
| 12 | 驅(qū)動(dòng)器應(yīng)答中的字符長度不受USS指令支持。 |
| 13 | 錯(cuò)誤的驅(qū)動(dòng)器應(yīng)答。 |
| 14 | 提供的DB_Ptr地址不正確。 |
| 15 | 提供的參數(shù)號不正確。 |
| 16 | 選擇了無效協(xié)議。 |
| 17 | USS激活，不允許改動(dòng)。 |
| 18 | 了非法波特率。 |
| 19 | 無通訊：驅(qū)動(dòng)器未設(shè)為激活。 |
| 20 | 驅(qū)動(dòng)器應(yīng)答中的參數(shù)或數(shù)值不正確或包含錯(cuò)誤代碼。 |
| 21 | 返回一個(gè)雙字?jǐn)?shù)值，而不是請求的字?jǐn)?shù)值。 |
| 22 | 返回一個(gè)字?jǐn)?shù)值，而不是請求的雙字?jǐn)?shù)值。 |
3.2.2 分配庫存儲(chǔ)區(qū)，編譯，下載。
在編譯程序之前，選擇 “程序塊” ->“ 庫”， 右鍵點(diǎn)擊，選擇“庫存儲(chǔ)區(qū)”。在彈出的對話框中點(diǎn)擊 “建議地址” 選擇V存儲(chǔ)區(qū)的地址后點(diǎn)擊 “OK”退出。如圖3-4。
圖3-4
分配庫存儲(chǔ)區(qū)之后，編譯并下載。
3.2.3 控制變頻器運(yùn)行。
此時(shí)，即可通過USS通信，控制變頻器的運(yùn)行。
例，
打開狀態(tài)表監(jiān)控，如圖3-5。
M1.0為變頻器的啟?？刂莆唬跏贾禐?，從0強(qiáng)制為1后，變頻器即可運(yùn)行。
VD30為變頻器的速度設(shè)定值，強(qiáng)制為20.0后，變頻器將以20%的速度運(yùn)行。
VW20，VD22分別為變頻器返回的狀態(tài)字和速度實(shí)際值。
圖3-5
3.3 讀寫參數(shù)
根據(jù)參數(shù)的不同數(shù)據(jù)類型，需要使用不同的功能塊進(jìn)行變頻器參數(shù)的讀寫。下文中，將通過舉例進(jìn)行介紹。
注：目前，USS協(xié)議庫的參數(shù)讀寫功能塊，僅適用于讀寫參數(shù)號在3999以下的參數(shù)。對于參數(shù)號在4000以上的參數(shù)，如果要進(jìn)行讀寫，可參考《操作說明》，7.4.2.4節(jié)，使用自由口編程的方式進(jìn)行讀寫，在此不作介紹。
G120《操作說明》下載地址：30563628
3.3.1 使用USS_RPM_R功能塊讀取浮點(diǎn)型參數(shù)
圖3-6
功能塊說明：
輸入：
EN：需要讀取參數(shù)時(shí)激活。
XMT_~：操作請求。使用上升沿激活。
Drive：變頻器USS地址。本例中，使用3。
Param：要讀取的參數(shù)號。本例中，讀取參數(shù)r27（輸出電流實(shí)際值）。
Index：參數(shù)下標(biāo)。本例中，r27無下標(biāo)，必須定義為下標(biāo)0。
輸出：
Value：返回的參數(shù)值。
手冊分類
S7-1500 系統(tǒng)為大家提供了很多可以參考和學(xué)習(xí)的手冊，這些手冊數(shù)目和種類眾多，剛開始接觸S7-1500 系統(tǒng)的用戶可能無法快速找到自己需要的手冊，在這里向大家簡單介紹一下S7-1500手冊的分類。
總的來說，S7-1500自動(dòng)化系統(tǒng)提供的手冊分為以下三類：
系統(tǒng)手冊：描述某個(gè)產(chǎn)品系列的整體信息，包括該產(chǎn)品系列的組件，硬件配置、安裝 、接線規(guī)則 ，調(diào)試和維護(hù)以及相關(guān)技術(shù)規(guī)范和尺寸圖。
功能手冊：介紹了各種產(chǎn)品使用時(shí)需要了解的概念，背景知識(shí)和各種功能的實(shí)現(xiàn)方法。
設(shè)備手冊：詳細(xì)介紹產(chǎn)品組件的特性，技術(shù)參數(shù)，使用及診斷方法。
下面我們通過一個(gè)簡單的實(shí)例來介紹一下S7-1500 選擇相關(guān)手冊的方法。
例如，在S7-1500 CPU中通過程序處理一個(gè)數(shù)字量輸入模塊DI 16x24VDC HF的硬件中斷，我們需要查閱哪些手冊呢：
1.首先我們需要了解該模塊都可以提供哪些硬件中斷，這部分內(nèi)容可以參考相關(guān)I/O模塊的設(shè)備手冊。
在本例中我們查閱的是《S7-1500/ET 200MP DI 16x24VDC HF 數(shù)字量輸入模塊》設(shè)備手冊，在該手冊的“中斷/診斷報(bào)警”章節(jié)我們可以知道這款模塊可以由那些類型的信號來觸發(fā)硬件中斷。
除此之外，在設(shè)備手冊中還可以查閱到相關(guān)模塊的技術(shù)參數(shù)（如可測量的信號類型、供電電壓），接線圖，以及尺寸圖等詳細(xì)信息。
2.除了組態(tài)模塊的硬件中斷，我們還需要了解在模塊觸發(fā)硬件中斷后，CPU如何處理這些中斷的，這部分內(nèi)容可以在系統(tǒng)手冊中找到。
在《S7-1500 自動(dòng)化系統(tǒng)》手冊的“事件和OB”章節(jié)描述了不同事件對應(yīng)的不同OB，以及不同OB的優(yōu)先級和運(yùn)行特性。初次之外，在S7-1500系統(tǒng)手冊中還可以了解到S7-1500自動(dòng)化系統(tǒng)的新特性，所有支持的模塊，系統(tǒng)安裝和接線規(guī)則，以及相關(guān)模塊的技術(shù)規(guī)范和尺寸圖等系統(tǒng)相關(guān)的信息。
3.如果希望了解更多關(guān)于OB執(zhí)行方式，中斷產(chǎn)生系統(tǒng)開銷（響應(yīng)時(shí)間），我們同樣可以通過相應(yīng)的功能手冊查找到相關(guān)的信息。
在功能手冊《S7-1500、ET 200MP 和 ET 200SP 循環(huán)和響應(yīng)時(shí)間》中就詳細(xì)描述了不同 OB 的執(zhí)行方式以及不同中斷的響應(yīng)時(shí)間；同樣在功能手冊《S7-1500、ET 200MP、ET 200SP模擬值處理》還可以了解模擬信號測量中許多參數(shù)的概念和解釋。
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