西門子CPU模塊6ES7518-4TP00-0AB0

通道級的顯示機(jī)制

發(fā)生故障時，可快速準(zhǔn)確地識別受影響的通道，從而縮短了停機(jī)時間，并提高了工廠設(shè)備的可用性。

TRACE 功能

TRACE 功能適用于所有 CPU，不僅增強(qiáng)了用戶程序和運(yùn)動控制應(yīng)用診斷的準(zhǔn)確性，同時還極大優(yōu)化了驅(qū)動裝置的性能。

使用 TIA 博途進(jìn)行工程組態(tài)

SIMATIC S7-1500 無縫集成到 TIA 博途平臺中，該平臺是一個適用于所有自動化任務(wù)的創(chuàng)新型工程組態(tài)軟件平臺。因此，在使用 SIMATIC S7-1500 進(jìn)行工程組態(tài)時就可以應(yīng)用 TIA 博途中的所有*功能。

TIA 博途 intuitiv

在直觀的用戶界面中應(yīng)用的軟件技術(shù)

TIA 博途 efficient

提高質(zhì)量，降低工程組態(tài)工作量

TIA 博途 proven

TIA Portal 成熟可靠的高品質(zhì)源自融洽的客戶關(guān)系以及與合作伙伴的緊密合作

TIA 博途

在 TIA 博途中，可以對控制器、HMI 和驅(qū)動裝置進(jìn)行統(tǒng)一的項目規(guī)劃和控制操作。

在這一工程組態(tài)平臺中集成有適用于未來應(yīng)用的所有硬件組件，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲，從而確保了整個項目內(nèi)數(shù)據(jù)的一致性。

統(tǒng)一的工程組態(tài)平臺

TIA 博途工程組態(tài)平臺界面直觀，易于掌握。通過快速啟動功能，可以輕松進(jìn)行項目規(guī)劃。由于可以重復(fù)使用之前的程序和現(xiàn)有的專有知識，極大簡化了移植操作。此外，它還可以傳輸所有更改，從而確保傳送到 CPU 中數(shù)據(jù)的完整性，以及所有組件的處于激活狀態(tài)。

故障安全

在 TIA 博途中，所有故障安全功能的工程組態(tài)都具有相同界面和操作方式，不但節(jié)省了操作時間而且還提高了安全性。

在線功能

在線項目可與控制器上的離線項目進(jìn)行比較。

通過在線組件狀態(tài)，可提高調(diào)試效率，并輕松查找編程錯誤，不但縮短了停機(jī)時間，同時還增加了工廠設(shè)備的可用性。

SP1或更早的STEP7版本導(dǎo)入該文件，步驟(導(dǎo)出)打開一個站組態(tài)或保存當(dāng)前編輯的站組態(tài)(站保存菜單命令)，當(dāng)一個站組態(tài)打開后，選擇菜單命令站導(dǎo)出，在出現(xiàn)的對話框中，輸入導(dǎo)出文件的路徑，名稱，格式，以及其它選項。

　　ServicePack4以上版本組態(tài)更新的DP從站，再用STEP7早先的版本(早于STEP7V5.1，SP4)編輯項目，將不能編輯該DP從站，因為早先的版本不能識別所使用的GSD文件，用STEP7早先的版本編輯當(dāng)前組態(tài)組態(tài)直接數(shù)據(jù)交換(橫向通信)組態(tài)無DP主站系統(tǒng)的DP主站的直接數(shù)據(jù)交換:不能用于S。

　　在此文件夾中，可以找到可以用來擴(kuò)展已組態(tài)DP從站的模塊，用STEP7V5.1ServicePack4中的GSD文件代替類型文件后的群集從STEP7V5.1ServicePack4起，類型文件要么更新，要么大量地由GSD文件替代。

　　先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài),或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài),或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。

　　當(dāng)打開一個空的站組態(tài)后，選擇菜單命令站導(dǎo)入如果沒有打開站組態(tài)，將出現(xiàn)一個對話框，以供選擇項目，這種情況下，瀏覽到要為其導(dǎo)入站組態(tài)的項目，在出現(xiàn)的對話框中，瀏覽以找到想要導(dǎo)入的文本文件，使用確定確認(rèn)設(shè)置

使用 SIMATIC S7-1500 組態(tài)故障安全系統(tǒng) 
故障安全自動化系統(tǒng) 
故障安全自動化系統(tǒng)（F 系統(tǒng)）用于具有較高安全要求的系統(tǒng)。F 系統(tǒng)用于控制過程，確
保中斷后這些過程可立即處于安全狀態(tài)。也就是說，F(xiàn) 系統(tǒng)用于控制過程，在這些過程中
發(fā)生即時中斷不會危害人身或環(huán)境。
安全集成 
安全集成是西門子自動化和驅(qū)動技術(shù)的安全理念所在。
針對安全系統(tǒng)，均采用久經(jīng)驗證的自動化技術(shù)與產(chǎn)品，例如這種情況下的 SIMATIC S7-
1500。安全集成包括完整的安全序列、各種傳感器、執(zhí)行器和故障安全模塊以及控制
器，通過標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場總線進(jìn)行安全相關(guān)的通信。除了其實際功能外，驅(qū)動器和控制器還處理
安全任務(wù)。
帶有 S7-1500 和 ET 200MP 的 SIMATIC Safety F 系統(tǒng) 
下圖顯示了一個帶有 S7-1500、ET 200MP 和 PROFINET IO 的 SIMATIC Safety F 系統(tǒng)
示例。
在 S7-1500/ET 200MP 組態(tài)中，故障安全 I/O 模塊和非故障安全 I/O 模塊可混合使用。
故障安全 IO 控制器 (F-CPU) 與： 
● 故障安全模塊交換安全相關(guān)數(shù)據(jù)
● 非故障安全模塊交換非安全相關(guān)數(shù)據(jù)
圖 3-12 故障安全自動化系統(tǒng) SIMAT

故障安全 I/O 模塊 S7-1500/ET 200MP 
以下故障安全 I/O 模塊可用于 S7-1500/ET 200MP：
● 故障安全數(shù)字量輸入模塊檢測安全相關(guān)傳感器的信號狀態(tài)，并將相應(yīng)的安全幀發(fā)送到
F-CPU。
● 故障安全數(shù)字量輸出模塊可控制安全相關(guān)任務(wù)中的執(zhí)行器。
帶有故障安全 I/O 模塊的 ET 200MP 組態(tài)示例 

硬件和軟件要求 
使用 S7-1500/ET 200MP 故障安全 I/O 模塊：
● 在 S7-1500 中，S7-1500 F-CPU 的固件版本為 V1.7 及以上版本
● 在分布式 ET 200MP 中，S7-1500 F-CPU 的固件版本 V1.5 及以上版本，且所有 FCPU 均可在 TIA Portal 的硬件目錄中選擇
在 ET 200MP 中，故障安全 I/O 支持以下接口模塊：
● IM 155-5 PN ST，固件版本 V3.0.0 及以上版本
● IM 155-5 PN HF，固件版本 V3.0.0 及以上版本
● IM 155-5 DP ST，固件版本 V3.0.0 及以上版本
要組態(tài)和編程故障安全 I/O 模塊 S7-1500/ET 200MP ，則需： 
● STEP 7 (TIA Portal) V13 SP1 及以上版本
● 可選包 STEP 7 Safety Advanced V13 SP1 + HSP0086 及以上版本
僅在安全模式下使用 
在安全模式下，只能使用故障安全 I/O 模塊 S7-1500/ET 200MP 。這些模塊不能用于非
故障安全模式（即，標(biāo)準(zhǔn)模式）中。
可達(dá)到的安全級別 
故障安全 I/O 模塊中集成有各種安全功能，可用于安全模式。
可以達(dá)到下表中的安全級別：
● 在 STEP 7 中，對各種安全功能進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置
● 具有故障安全和非故障安全 I/O 模塊的特定組合
● 按特定方式對傳感器和執(zhí)行器進(jìn)行排列和接線
表格 3- 1 安全模式下， S7-1500/ET 200MP 可達(dá)到的安全等級
安全模式下的安全級別 
基于 IEC 61508:2010 基于 ISO 13849-1:2015 
SIL3 Cat.3 (PL) Performance Level d 
SIL3 Cat.4 (PL) Performance Level e

編輯畫面。
        在V20_Monitor畫面中放置IO域、文本域、按鈕、棒圖、圓形等對象。在文本域中輸入相應(yīng)的文本，設(shè)置字號、顏色等，將相關(guān)對象分類排列整齊，完成后的V20_Monitor畫面如圖13所示。

圖13編輯完成的畫面V20_Monitor

        給10個IO域分別連接10個變量。

        其中控制字1和狀態(tài)字1采用16進(jìn)制顯示，控制字1類型模式為輸入/輸出，狀態(tài)字1類型模式為輸出，如圖14所示。

圖14 控制字1對應(yīng)IO域常規(guī)設(shè)置

         轉(zhuǎn)速設(shè)定、實際轉(zhuǎn)速、輸出電壓、直流電壓采用帶符號整數(shù)顯示，轉(zhuǎn)速設(shè)定類型模式為輸入/輸出，其它三個變量類型模式為輸出，如圖15所示。

圖15 實際轉(zhuǎn)速對應(yīng)IO域常規(guī)設(shè)置

         輸出頻率、輸出電流、輸出轉(zhuǎn)矩、輸出功率采用帶符號整數(shù)顯示，并移動小數(shù)點2位，類型模式為輸出，如圖16所示。此處移動小數(shù)點2位的作用是將通訊接收到的值除以100并顯示在觸摸屏上，這樣做的理由是V20變頻器在發(fā)送這些值時將實際值乘了100。

圖16 輸出電流對應(yīng)IO域常規(guī)設(shè)置

         除了用IO域來顯示實際轉(zhuǎn)速的數(shù)值外，還采用棒圖這種圖形化的形式來顯示實際轉(zhuǎn)速，編輯完成的棒圖外觀如圖17所示。

圖17 編輯完成的棒圖外觀

         設(shè)置棒圖的常規(guī)屬性，其中連接變量為Feedback，zui大值設(shè)為2000，zui小值設(shè)為-2000，如圖18所示。

圖18 棒圖常規(guī)屬性設(shè)置

         設(shè)置棒圖的外觀，如圖19所示。

圖19 棒圖外觀屬性設(shè)置

         設(shè)置棒圖刻度，如圖20所示。

圖20 棒圖刻度屬性設(shè)置

          運(yùn)行指示燈用來指示變頻器是否處于運(yùn)行狀態(tài)，連接變量為StsWord1的第2位，運(yùn)行時顯示綠色，非運(yùn)行時顯示白色。其外觀動畫設(shè)置如圖21所示。

圖21 運(yùn)行指示及其外觀動畫設(shè)置

         反轉(zhuǎn)指示燈用來指示變頻器是否處于反轉(zhuǎn)狀態(tài)，連接變量為StsWord1的第14位，反轉(zhuǎn)時顯示綠色，非反轉(zhuǎn)時顯示白色。其外觀動畫設(shè)置如圖22所示。

圖22 反轉(zhuǎn)指示及其外觀動畫設(shè)置

         故障指示燈用來指示變頻器是否處于故障狀態(tài)，連接變量為StsWord1的第3位，故障時顯示紅色，非故障時顯示綠色。其外觀動畫設(shè)置如圖23所示。

圖23 故障指示及其外觀動畫設(shè)置

         接著設(shè)置4個按鈕的功能，此處在按鈕的單擊事件下添加不同的函數(shù)來實現(xiàn)不同的功能。
啟動按鈕：添加SetValue函數(shù)，變量為CtrlWord1，值為1150（16進(jìn)制047E）。再添加SetBitInTag函數(shù)，變量仍為CtrlWord1，位為0，如圖24所示。每次按下啟動按鈕，觸摸屏將先發(fā)送047E，再發(fā)送047F給V20變頻器，實現(xiàn)啟動功能。

圖24 啟動按鈕事件設(shè)置

          停止按鈕：添加ResetBitInTag函數(shù)，變量為CtrlWord1，位為0，如圖25所示。每次按下停止按鈕，控制字1的第0位將被復(fù)位為0，觸摸屏將發(fā)送047E給V20變頻器，實現(xiàn)OFF1停車功能。

圖25 停止按鈕事件設(shè)置

        反向按鈕：添加InvertBitInTag函數(shù)，變量為CtrlWord1，位為11，如圖26所示。每次按下反向按鈕，控制字1的第11位將做非運(yùn)算，觸摸屏將相應(yīng)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)指令發(fā)送給V20變頻器，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向反向功能。

圖26 反向按鈕事件設(shè)置

         故障確認(rèn)按鈕：添加SetBitInTag函數(shù)，變量為CtrlWord1，位為7。再添加ResetBitInTag函數(shù)，變量仍為CtrlWord1，位為7，如圖27所示。每次按下故障確認(rèn)按鈕，觸摸屏將先發(fā)送1狀態(tài)的故障確認(rèn)位，再發(fā)送0狀態(tài)的故障確認(rèn)位給V20變頻器，給故障確認(rèn)位一個上升沿，實現(xiàn)故障確認(rèn)功能。

圖27 故障確認(rèn)按鈕事件設(shè)置

5. 系統(tǒng)運(yùn)行效果
        完成上述步驟之后，下載組態(tài)程序至觸摸屏中。實際運(yùn)行效果證明：SMART LINE觸摸屏與V20變頻器通訊正常，觸摸屏可以通過四個按鈕控制變頻器運(yùn)行、停止、反向以及故障確認(rèn)；變頻器相關(guān)變量和狀態(tài)可以在觸摸屏上正確顯示。變頻器運(yùn)行時觸摸屏顯示畫面如圖28所示。

圖28 變頻器運(yùn)行時觸摸屏顯示畫面