西門子6ES7541-1AB00-0AB0

西門子6ES7541-1AB00-0AB0

數(shù)字式輸出模塊， DQ32xDC 24V/0.5A BA， 32 條通道，每組 8 條， 4A 每組 包括推入式正面連接器在內(nèi)

　　在實(shí)際應(yīng)用中如果PLC組態(tài)工藝對(duì)象時(shí)，當(dāng)“與驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)交換”及“與編碼器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換”時(shí)選擇了“運(yùn)行時(shí)自動(dòng)應(yīng)動(dòng)驅(qū)動(dòng)值”及“自動(dòng)進(jìn)行編碼器值數(shù)據(jù)交換”時(shí)，工程師常常會(huì)遇到PLC控制V90 PN起動(dòng)運(yùn)行工作不正常的問(wèn)題，如PLC起動(dòng)后調(diào)用MC_Power功能塊對(duì)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行使能時(shí)，功能塊出現(xiàn)16# 8001錯(cuò)誤代碼，工藝對(duì)象顯示“與設(shè)備（驅(qū)動(dòng)裝置或編碼器）通信故障”報(bào)警等。

　　為了避免這些問(wèn)題，請(qǐng)按照本文說(shuō)明調(diào)用MC_Power命令。

　　2 回答

　　當(dāng)通過(guò)1200/1500 PLC通過(guò)組態(tài)工藝對(duì)象的方式對(duì)V90進(jìn)行控制時(shí)，需要使用MC_Power功能塊對(duì)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行使能。某些工況下，要求設(shè)備啟動(dòng)后，PLC立即通過(guò)MC_Power對(duì)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行使能，因此用戶在編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)使能程序時(shí)，將MC_Power的Enable管腳給定為常1，如果這樣編程則需要保證驅(qū)動(dòng)器、編碼器與控制器通訊正常。但是，如果PLC先于驅(qū)動(dòng)器完成啟動(dòng)，這樣編程MC_Power將無(wú)法正常完成使能過(guò)程，功能塊會(huì)報(bào)16#8001錯(cuò)誤，而且工藝對(duì)象會(huì)出現(xiàn)“與設(shè)備（驅(qū)動(dòng)裝置或編碼器）通信故障”報(bào)警，如圖1、圖2所示，只有對(duì)工藝對(duì)象的故障完成確認(rèn)后才可以正常使能。

　　圖1 編程示例

　　圖2 報(bào)警顯示

　　基于以上的原因，建議工程師采用以下的方法進(jìn)行“MC_Power”的編程。

　　將Enable管腳與工藝對(duì)象中通訊相關(guān)的變量“”、進(jìn)行關(guān)聯(lián)，變量位置查找如圖3、4所示，編程示例如圖5所示，此時(shí)，當(dāng)PLC與驅(qū)動(dòng)器都啟動(dòng)完成，且通訊建立時(shí)，驅(qū)動(dòng)器才能完成使能。

　　此外，還可以將“TO.StatusDrive. AdaptionState”的狀態(tài)（2：“ADAPTED”，已完成數(shù)據(jù)傳送）加入到啟動(dòng)條件中。

　　圖3 工藝對(duì)象驅(qū)動(dòng)通信狀態(tài)

　　圖4 工藝對(duì)象編碼器通信狀態(tài)

　　圖5 正確的“MC_Power”編程示例

　　注意：

　　PLC與驅(qū)動(dòng)器之間通訊建立后，如果在正常運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)通訊中斷的情況，通訊恢復(fù)后，在對(duì)MC_Power進(jìn)行使能時(shí)，Error管腳會(huì)出現(xiàn)16#8001錯(cuò)誤，工藝對(duì)象會(huì)出現(xiàn)“與設(shè)備（驅(qū)動(dòng)裝置或編碼器）通信故障”報(bào)警，由于工藝對(duì)象故障的存在，MC_Power將無(wú)法對(duì)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行使能，只有確認(rèn)故障后，驅(qū)動(dòng)器才能重新使能。

DQ 16x24VDC/0.5 HF 參數(shù)：

在 STEP 7 中模塊參數(shù)時(shí)，可使用不同的參數(shù)來(lái)設(shè)置模塊屬性。下表列出了可組態(tài)的參數(shù)?？山M態(tài)參數(shù)的有效范圍取決于組態(tài)的類型?？蛇M(jìn)行以下組態(tài)：

• 使用 S7-1500 CPU 進(jìn)行統(tǒng)一操作
• 在 ET 200MP 系統(tǒng)中 PROFINET IO 上進(jìn)行分布式操作
• 在 ET 200MP 系統(tǒng)中的 PROFIBUS DP 上進(jìn)行分布式操作

在用戶程序中進(jìn)行參數(shù)分配時(shí)，可通過(guò) WRREC 指令（RUN 模式下的參數(shù)分配）和數(shù)據(jù)記錄將這些參數(shù)傳送到模塊中；請(qǐng)參見(jiàn)章節(jié) 參數(shù)分配和參數(shù)數(shù)據(jù)記錄的結(jié)構(gòu)。

列表: 可組態(tài)的參數(shù)及其默認(rèn)值

具有以下名稱的模塊將始終激活值狀態(tài)：

• DQ 16x24VDC/0.5A HF QI
• DQ 16x24VDC/0.5A HF S QI
• DQ 16x24VDC/0.5A HF MSO

對(duì)于值狀態(tài)，系統(tǒng)將為每個(gè)通道一個(gè)附加位。值狀態(tài)位將指示用戶程序中所的輸出值在模塊端是否未得到確認(rèn)（0 = 值不正確）。

組態(tài)為 16 通道 DQ 16x24VDC/0.5A HF 的地址空間

下圖顯示了組態(tài)為帶值狀態(tài)的 16 通道模塊的地址空間分配?？扇我饽K的起始地址。通道的地址將從該起始地址開(kāi)始。

在模塊上印有字母“a 到 d”。“QB a”是指模塊起始地址輸出字節(jié) a。

圖片: 組態(tài)為 16 通道 DQ 16x24VDC/0.5A HF 的地址空間（帶值狀態(tài)）

組態(tài)為 2 x 8 通道 DQ 16x24VDC/0.5A HF S QI 的地址空間

組態(tài)為 2 x 8 通道模塊時(shí)，模塊的通道應(yīng)分為多個(gè)子模塊。在共享設(shè)備中使用該模塊時(shí)，可將子模塊分配給不同的 IO 控制器。

IO 控制器的數(shù)量取決于所使用的接口模塊。請(qǐng)遵循本手冊(cè)中有關(guān)特定接口模塊的信息。

與 1 x 16 通道模塊組態(tài)不同，這 2 個(gè)子模塊都可任意起始地址。用戶也可子模塊中相關(guān)值狀態(tài)的地址。

圖片: 組態(tài)為 2 x 8 通道 DQ 16x24VDC/0.5A HF S QI 的地址空間（帶值狀態(tài)）

組態(tài)為 1 x 16 通道 DQ 16x24VDC/0.5A HF MSO 的地址空間

組態(tài)為 1 x 16 通道模塊（模塊內(nèi)部 shared output，MSO）時(shí)，系統(tǒng)將模塊的通道 0 到 15 會(huì)復(fù)制到多個(gè)子模塊中。之后，在各子模塊中通道 0 到 15 的值都將相同。在共享設(shè)備中使用該模塊時(shí)，可將這些子模塊分配給多 4 個(gè) IO 控制器：

• 分配給子模塊 1 的 IO 控制器對(duì)輸出 0 到 15 具有寫(xiě)訪問(wèn)權(quán)限。
• 分配給子模塊 2、3 或 4 的 IO 控制器則對(duì)輸出 0 到 15 具有讀訪問(wèn)權(quán)限。

IO 控制器的數(shù)量取決于所使用的接口模塊。請(qǐng)遵循本手冊(cè)中有關(guān)特定接口模塊的信息。

值狀態(tài) (Quality Information, QI)

值狀態(tài)的含義取決于所在的子模塊。

對(duì)于個(gè)子模塊（= 基本子模塊），值狀態(tài)為 0 表示值不正確或基本子模塊的 IO 控制器處于 STOP 狀態(tài)。

對(duì)于第二到第四個(gè)子模塊（MSO 子模塊），值狀態(tài)“0”表示值不正確或發(fā)生以下某種錯(cuò)誤：

• 基本子模塊尚未組態(tài)（未就緒）。
• IO 控制器與基本子模塊間的連接已中斷。
• 基本子模塊的 IO 控制器處于 STOP 或 POWER OFF 狀態(tài)。

下圖顯示了子模塊 1 和 2 的地址空間分配和值狀態(tài)。

圖片: 組態(tài)為 1 x 16 通道 DQ 16x24VDC/0.5A HF S MSO 的地址空間（帶值狀態(tài)）

下圖顯示了子模塊 3 和 4 的地址空間分配和值狀態(tài)。

SIMATIC 西門子S7-1500可以不使用任何附加模塊而在PLC中集成運(yùn)動(dòng)控制功能。通過(guò)PLCopen，該控制器提供了標(biāo)準(zhǔn)化的塊，可用來(lái)連接模擬驅(qū)動(dòng)器和PROFIdrive驅(qū)動(dòng)器。運(yùn)動(dòng)控制功能支持轉(zhuǎn)速軸和定位軸以及外部編碼器。
為了有效調(diào)試和快速優(yōu)化驅(qū)動(dòng)器和閉環(huán)控制器，SIMATIC 西門子S7-1500還針對(duì)所有CPU變量提供了廣泛的跟蹤功能，既可用于實(shí)時(shí)診斷，又可用于不定時(shí)故障檢測(cè)。
除驅(qū)動(dòng)器功能外，西門子S7-1500還提供了豐富的閉環(huán)控制功能，例如，可通過(guò)便于組態(tài)的塊來(lái)自動(dòng)優(yōu)化控制參數(shù)以獲得佳控制質(zhì)量。
此外，還可利用工藝模塊來(lái)執(zhí)行高速計(jì)數(shù)、位置捕獲等功能，或針對(duì)24V直至200kHz的信號(hào)執(zhí)行測(cè)量。
集成了安全功能
與STEP7結(jié)合使用時(shí)，每個(gè)CPU都會(huì)提供基于密碼的知識(shí)保護(hù)，可防止未經(jīng)授權(quán)而讀出并更改程序塊的內(nèi)容。
復(fù)制保護(hù)加強(qiáng)了安全防護(hù)，防止未經(jīng)授權(quán)而復(fù)制程序塊?？梢詫⒕唧w程序塊鏈接至存儲(chǔ)卡的序列號(hào)，以便只有在將組態(tài)的存儲(chǔ)卡插到CPU中之后，才會(huì)執(zhí)行該程序塊。
并且，控制器具有四個(gè)不同的安全訪問(wèn)級(jí)別，以便向不同用戶組分配不同的訪問(wèn)權(quán)限。
由于操作保護(hù)得到改進(jìn)，因此，控制器可以檢測(cè)到數(shù)據(jù)更改或未經(jīng)授權(quán)的組態(tài)數(shù)據(jù)傳輸。
以太網(wǎng)通信處理器(CP 1543-1)通過(guò)防火墻為用戶提供了附加訪問(wèn)保護(hù)，并可建立安全VPN連接(V12SP1及更高版本)。
設(shè)計(jì)與操作
所有SIMATIC 西門子S7-1500 CPU都配有一個(gè)顯示屏。通過(guò)該顯示屏，用戶可以讀取所連接的任何模塊的訂貨號(hào)、固件版本和序列號(hào)等信息;另外，無(wú)需使用編程設(shè)備，即可在本地調(diào)整CPU的IP地址以及其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)置。
錯(cuò)誤消息以普通文本形式顯示在顯示屏上，從而有助于縮短停機(jī)時(shí)間。
所有模塊采用統(tǒng)一的前連接器，集成式電壓跳線可形成靈活的電壓組，簡(jiǎn)化了庫(kù)存。
由于西門子S7-1500安裝導(dǎo)軌中集成了標(biāo)準(zhǔn)安裝導(dǎo)軌，可方便地安裝自動(dòng)熔斷器、繼電器等附加組件。
在集中配置中，可通過(guò)信號(hào)模塊對(duì)SIMATIC 進(jìn)行擴(kuò)展。這樣，通過(guò)節(jié)省空間的擴(kuò)展，就可以靈活適應(yīng)每種應(yīng)用。在將此款控制器推向市場(chǎng)時(shí)，市場(chǎng)上已有各種不同的模擬量和數(shù)字量模塊。
使用用于數(shù)字量信號(hào)模塊的系統(tǒng)電纜套件，可以快速、清晰地連接現(xiàn)場(chǎng)傳感器和執(zhí)行器(*模塊化連接，包括前連接器模塊、連接線和連接模塊以及在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)進(jìn)行簡(jiǎn)便接線(靈活連接，包括帶有預(yù)組裝的單線芯的前連接器。
另外，還為西門子S7-1500提供了用于為模塊提供24V電壓的電源模塊以及為內(nèi)部模塊電路供電的系統(tǒng)電源。
通過(guò)用于ET 200MP I/O系統(tǒng)的IM 155-5 PROFINET接口模塊，可以使用多達(dá)30個(gè)信號(hào)、通信和工藝模塊。這樣，西門子S7-1500的組件和系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)也適用于分布式配置。無(wú)論模塊是在旁的一個(gè)集中配置中運(yùn)行，還是在通過(guò)ET 200MP實(shí)現(xiàn)的分布式配置中運(yùn)行，在操作和系統(tǒng)功能方面，用戶都看不到任何差別。在這兩種系統(tǒng)中采用的高性能背板總線都可縮短總線循環(huán)時(shí)間和響應(yīng)時(shí)間，即使對(duì)于大型站配置以及很高的數(shù)量結(jié)構(gòu)，也是如此

S7-1500 CPU 1518-4 PN/DP中央處理器，帶4MByte工作存儲(chǔ)器用于程序和20MByte用于數(shù)據(jù)，第1個(gè)接口：PROFINET IRT帶雙端交換機(jī)，第2接口：PROFINET RT，第3接口：以太網(wǎng)， 第4個(gè)接口：PROFIBUS， 1ns比特性能表現(xiàn)，需要SIMATIC存儲(chǔ)卡

2.組態(tài)

2.1配置PC站的硬件機(jī)架

PC站的硬件機(jī)架配置參見(jiàn)表2.

序號(hào) 說(shuō)明 圖示
1. SIMATIC NET軟件成功安裝后，在任務(wù)欄（Taskbar）中會(huì)有Station Configuration Editor圖標(biāo)2. 雙擊圖標(biāo)打開(kāi)Station Configuration Editor 配置對(duì)話框3. 選擇1號(hào)插槽，鼠標(biāo)右鍵選擇Add添加4. 在添加組件窗口中選擇OPC Server，點(diǎn)擊OK即完成5. 選擇3號(hào)槽，鼠標(biāo)右鍵選擇Add添加6. 在添加組件窗口中選擇CP5611，點(diǎn)擊OK7. CP5611的參數(shù)設(shè)置：

a) 地址設(shè)置為 4

b) 波特率設(shè)置為187.5K

c) Bus profile設(shè)置為

Standard

8. 點(diǎn)擊Station name按鈕，PC站的名稱。這里命名為“MPIOPC”。點(diǎn)擊OK

表2

2.2 在Step7中組態(tài)PC Station

在Step7中組態(tài)PC Station參見(jiàn)表3.

序號(hào) 說(shuō)明 圖示
1. 創(chuàng)建新項(xiàng)目并在項(xiàng)目中插入PC站點(diǎn)2. 將PC Station默認(rèn)名稱“SIMATIC PC Station(1)”，修改為“MPIOPC”，必需與Station Configuration Editor中所命名的Station Name名稱相同3. 打開(kāi)硬件組態(tài)4. 在硬件目錄窗口中，鼠標(biāo)左鍵選擇與安裝的Simatic net軟件版本相符的硬件，拖拽到與在Station Configuration Editor配置的PC 硬件機(jī)架相對(duì)應(yīng)的1號(hào)插槽中。5. 在硬件目錄中，鼠標(biāo)左鍵選中要組態(tài)的CP5611，拖拽到與在Station Configuration Editor配置的PC 硬件機(jī)架相對(duì)應(yīng)的3號(hào)插槽中。6. 配置CP5611網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。在CP5611屬性對(duì)話框中，選擇與Station Configurator中相同的MPI地址4，單擊OK。7. 雙擊CP5611，在彈出的CP5611屬性對(duì)話框的Interface Type下拉框中選擇MPI，點(diǎn)擊Properties8. 在接口設(shè)置對(duì)話框的Address下拉框中選擇4，點(diǎn)擊Properties9. 在MPI屬性對(duì)話框中，Network Settings標(biāo)簽下選擇187.5K，10. 編譯保存PC站點(diǎn)硬件組態(tài)11. 從菜單欄Option下Configure Network命令進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)組態(tài)界面12. 如右圖所示，右鍵單擊OPC Server，在彈出對(duì)話框中選擇Insert New Connection命令，插入一個(gè)新連接13. a) 選擇Unspecified連接伙伴，

b) 連接類型菜單中選擇S7 connection，單擊OK按鈕，彈出S7 connection屬性對(duì)話框

14. S7 connection屬性對(duì)話框設(shè)置：

設(shè)置伙伴S7-200PLC的MPI地址2，點(diǎn)擊Address Details按鈕

15. Address Details對(duì)話框中設(shè)置機(jī)架號(hào)和插槽號(hào)如右圖（Rack/Slot）必須是0，通信伙伴的TSAP必須為03.00。設(shè)置完成后點(diǎn)擊OK確認(rèn)16. 確認(rèn)所有對(duì)話框后，已建好的S7連接就會(huì)顯示在連接列表中。點(diǎn)擊編譯存盤按鈕，如得到No error的編譯結(jié)果，則正確組態(tài)完成

表3.

2.3組態(tài)下載

組態(tài)的下載參見(jiàn)表4.

序號(hào) 說(shuō)明 圖示
1. 打開(kāi)設(shè)置PG/PC接口，選擇PC internal（local）2. NetPro中的站點(diǎn)出現(xiàn)黃色箭頭標(biāo)識(shí)3. 在NetPro窗口點(diǎn)擊功能按鈕欄中下載按鈕將組態(tài)下載到PC站中4. 下載完成后，可以打開(kāi)Station Configuration Editor窗口檢查組件狀態(tài)。右圖為正確狀態(tài)顯示畫(huà)面。OPC Server插槽Conn一欄出現(xiàn)連接圖標(biāo)，說(shuō)明OPC server下至少組態(tài)了一個(gè)連接。

表4.

2.4數(shù)據(jù)通訊的測(cè)試—OPC Scout

OPC Scout工具隨Simatic Net軟件一起提供，當(dāng)完成PC Station組態(tài)下載后，可用此工具進(jìn)行OPC Server和PLC的數(shù)據(jù)通訊測(cè)試。參見(jiàn)表5.

序號(hào) 說(shuō)明 圖示
1. 按照以下路徑打開(kāi)OPC Scout：Start→All Programs→Simatic→SIMATIC NET→OPC Scout2. 在OPC Scout界面，雙擊“OPC.SimaticNET”3. 在隨之彈出的“Add Group”對(duì)話框中輸入組名，本例命名為“OPC_MPI”。點(diǎn)擊OK確認(rèn)4. 雙擊已添加的連接組5 在彈出的OPC Navigator對(duì)話框中雙擊S7，再雙擊S7 connection_1，然后雙擊objects，即出現(xiàn)可訪問(wèn)的對(duì)象樹(shù)（objects tree）6 雙擊任意所需訪問(wèn)的PLC數(shù)據(jù)區(qū)都可以建立標(biāo)簽變量。這里以DB區(qū)為例。雙擊“New Definition”，“Define New Item”對(duì)話框即被打開(kāi)。7 在“Define New Item”對(duì)話框中定義標(biāo)簽變量與數(shù)據(jù)類型。

a)：Datatype設(shè)置數(shù)據(jù)類型

b)：Address設(shè)置首地址

c)：No.Value設(shè)置數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。定義完成后，點(diǎn)擊OK確認(rèn)。

8 新定義的條目顯示在OPC Navigator的中間窗口。點(diǎn)擊“→”就可將此條目移到OPC-Navigator的右側(cè)窗口，再點(diǎn)擊OK按鈕就可將此條目連接到OPC Server9 上一步確認(rèn)后，所定義的條目（Item）即嵌入到OPC Scout中。如果“Quality”顯示“good”，則OPC Server與PLC的S7連接已經(jīng)建立，也就意味著可以對(duì)標(biāo)簽變量進(jìn)行讀寫(xiě)操作。10 雙擊條目的“Value”欄，即可在“Write Value(s) to the Item(s)”窗口中對(duì)有關(guān)條目進(jìn)行寫(xiě)操作

 西門子6ES7541-1AB00-0AB0