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PLC主要有整體式和模塊式兩種結(jié)構(gòu)型式。
整體式PLC的每一個I/O點的平均價格比模塊式的便宜,且體積相對較小,一般用于系統(tǒng)工藝過程較為固定的小型控制系統(tǒng)中;而模塊式PLC的功能擴展靈活方便,在I/O點數(shù)、輸入點數(shù)與輸出點數(shù)的比例、I/O模塊的種類等方面選擇余地大,且維修方便,一般于較復雜的控制系統(tǒng)。
二、安裝方式的選擇
PLC系統(tǒng)的安裝方式分為集中式、遠程I/O式以及多臺PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式。
集中式不需要設置驅(qū)動遠程I/O硬件,系統(tǒng)反應快、成本低;遠程I/O式適用于大型系統(tǒng),系統(tǒng)的裝置分布范圍很廣,遠程I/O可以分散安裝在現(xiàn)場裝置附近,連線短,但需要增設驅(qū)動器和遠程I/O電源;多臺PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺設備分別獨立控制,又要相互聯(lián)系的場合,可以選用小型PLC,但必須要附加通訊模塊。
三、相應的功能要求
一般小型(低檔)PLC具有邏輯運算、定時、計數(shù)等功能,對于只需要開關(guān)量控制的設備都可滿足。
對于以開關(guān)量控制為主,帶少量模擬量控制的系統(tǒng),可選用能帶A/D和D/A轉(zhuǎn)換單元,具有加減算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送功能的增強型低檔PLC。對于控制較復雜,要求實現(xiàn)PID運算 、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能,可視控制規(guī)模大小及復雜程度,選用中檔或高擋PLC。但是中、高擋PLC價格較貴,一般用于大規(guī)模過程控制和集散控制系統(tǒng)等場合。
四、響應速度要求
PLC是為工業(yè)自動化設計的通用控制器,不同檔次PLC的響應速度一般都能滿足其應用范圍內(nèi)的需要。如果要跨范圍使用PLC,或者某些功能或信號有特殊的速度要求時,則應該慎重考慮PLC的響應速度,可選用具有高速I/O處理功能的PLC,或選用具有快速響應模塊和中斷輸入模塊的PLC等。
五、系統(tǒng)可靠性的要求閩侯縣西門子6ES7522-1BH10-0AA0
對于一般系統(tǒng)PLC的可靠性均能滿足。對可靠性要求很高的系統(tǒng),應考慮是否采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)。
六、機型盡量統(tǒng)一
一個企業(yè),應盡量做到PLC的機型統(tǒng)一。主要考慮到以下三方面問題:
1)機型統(tǒng)一,其模塊可互為備用,便于備品備件的采購和管理。
2)機型統(tǒng)一,其功能和使用方法類似,有利于技術(shù)力量的培訓和技術(shù)水平的提高。
3)機型統(tǒng)一,其外部設備通用,資源可共享,易于聯(lián)網(wǎng)通信,配上位計算機后易于形成一個多級分布式控制系統(tǒng)
1.1 6SE70中的實現(xiàn)方法與常用連接器
根據(jù)《6SE70使用大全V3.4使用大全》功能圖125,參數(shù)P734.01~P734.16為變頻器發(fā)送給DP主站的16個PZD字的參數(shù)化接口。P734.01默認值為K0032,代表通過*個PZD將狀態(tài)字1發(fā)送的DP主站。同理若要求用第3個PZD將變頻器輸出電流值傳給DP主站,則 P734.03 = K0022(Output Amps);這樣在DP主站側(cè)所接收的第3個PZD的數(shù)值就是變頻器輸出電流。如圖1.1所示,可以通過參數(shù)r735.01到.16來從變頻器側(cè)讀數(shù)所發(fā)送的數(shù)值。
圖1.1 6SE70過程數(shù)據(jù)PZD參數(shù)化接口
常用連接器號:
KK0020 實際速度
K0023 輸出電壓
K0025 直流母線電壓
K0030 控制字1
K0031 控制字2
K0032 狀態(tài)字1
K0033 狀態(tài)字2
(更多內(nèi)容請參考《6SE70使用大全V3.4使用大全》連接器表)
1.2 6RA70中的實現(xiàn)方法與常用連接器
根據(jù)《 6RA70 系列V3.1全數(shù)字直流調(diào)速裝置中文說明書》功能圖Z110,參數(shù)U734.01~U734.16為調(diào)速器發(fā)送給DP主站的16個PZD字的參數(shù)化接口。如圖1.2:默認的U734.01=K0032(狀態(tài)字1),U734.02=K0167(實際轉(zhuǎn)速),U734.04=K0033(狀態(tài)字2),若想要用第5個PZD將調(diào)速器器輸出實際電樞電壓值傳給DP主站,則 U734.05 = K0291;這樣在DP主站側(cè)所接收的第5個PZD的值就是實際電樞電壓值。
圖1.2 6RA70 過程數(shù)據(jù)PZD參數(shù)化接口
常用連接器號:
K0107 6 個電流波頭的平均值
K0118 電樞電流給定值
K0265 勵磁電流調(diào)節(jié)器輸入的實際值
K0030 控制字1
K0031 控制字2
K0032 狀態(tài)字1
K0033 狀態(tài)字2
(更多內(nèi)容請參考《 6RA70 系列V3.1全數(shù)字直流調(diào)速裝置中文說明書》連接器表)
2注意事項:
23、使用的軟件
? STEP7 V5.4 SP2
? SCOUT V4.1 SP1 或 STARTER V4.1 SP1
? S120 V2.5 SP1 HF1
? CBE20的 GSD V2.1文件:gsdml-v2.1-siemens-sinamics-s-cu3x0-20070726.xml
4、IP 地址及通訊名稱:
Device | Communication name | IP address |
CPU319-3 PN/DP | PN-IO | 192.168.0.108 |
CU320 | CU310 | 192.168.0.109 |
PG |
| 192.168.0.112 |
注意:所有節(jié)點的子網(wǎng)掩碼:255.255.255.0。
三、項目配置
1、 本例使用的設備描述
SERVO_02 | Motor Module: 6SL3120-2TE13-0AA3 |
Motor: 1FK7022-5AK71-1LG0 |
Absolute Encoder |
SERVO_03 | Motor Module: 6SL3120-2TE13-0AA3 |
Motor: 1FK7022-5AK71-1AG0 |
Sin/Cos Encoder |
圖 10.
注意:S120支持兩個周期性通訊接口IF1和IF2,分別通過CU參數(shù)P8839.0和P8839.1來定義IF1和IF2的通訊方式,在默認情況下P8839.0= P8839.1=99,就激活了這兩個接口的自動模式,如下表所示:
在這種方式下無法實現(xiàn)PROFIBUS DP和PROFINET IO的并行通訊,因此為了實現(xiàn)其并行通訊,需要按如下方式設置:
? P8839[0]=1和P8839[1]=2:PROFIBUS DP 用于同步,PROFINET IO用于周期性通訊
? P8839[0]=2和P8839[1]=1:PROFINET IO用于同步,PROFIBUS DP用于周期性通訊(本例中的設置)
兩個周期性通訊接口IF1和IF2的特性如上表所示:
注意:IF2不支持TM41,TM15,TM17,TM/TB,CU與CPU之間的通訊。
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五、通過PROFIBUS DP或PROFINET IO總線來實現(xiàn)過程數(shù)據(jù)的傳輸
S7-300/400PLC通過PROFINET IO或PROFIBUS DP周期性通訊方式將控制字1(CTW1)和主設定值(NSETP_B)發(fā)送至驅(qū)動器。
(1) 控制字中Bit0做電機的起、??刂啤?br/>(2) 主設定值為速度設定值,參數(shù)P2000中的值為頻率設定值和實際值的參考頻率,100% 對應4000H(十六進制),發(fā)送的高頻率(大值)為7FFFH(200%)。
(3) 當組態(tài)的報文結(jié)構(gòu) PZD=2或自由報文999時,在S7-300/400 中可用“MOVE" 指令進行數(shù)據(jù)傳送;當組態(tài)的報文結(jié)構(gòu)PZD >2,在S7-300/400 中需調(diào)用SFC14和SFC15系統(tǒng)功能塊。
? SFC14(“DPRD_DAT")用于讀驅(qū)動裝置的過程數(shù)據(jù)。
? SFC15(“DPWR_DAT")用于將過程數(shù)據(jù)寫入驅(qū)動裝置。
例子(PROFINET IO):SERVO_02 控制字、主設定值的發(fā)送及狀態(tài)字、實際頻率的讀取程序見圖11。
圖11
通過讀取Servo_02的參數(shù)r2050和P2051可以判斷數(shù)據(jù)是否傳輸成功。
圖12
例子(PROFIBUS DP):SERVO_02 "控制字、主設定值的發(fā)送及狀態(tài)字、實際頻率的讀取程序見圖13。
圖13
通過讀取Servo_02的參數(shù)r8850和P8051可以判斷數(shù)據(jù)是否傳輸成功。
圖14
注意通過通訊接口IF1和IF2可以同時實現(xiàn)CPU與Servo_02的數(shù)據(jù)傳輸
六、驅(qū)動器參數(shù)的讀取及寫入
1.擴展PROFIDRIVE功能(DPV1)
非周期性數(shù)據(jù)傳送模式允許:
? 交換大量的用戶數(shù)據(jù)
? 用DPV1的功能 READ 和 WRITE可以實現(xiàn)非周期性數(shù)據(jù)交換。傳輸數(shù)據(jù)塊的內(nèi)容應遵照 PROFIdrive參數(shù)通道(DPV1)數(shù)據(jù)集DS47(非周期參數(shù)通道結(jié)構(gòu))。
2. 參數(shù)請求及參數(shù)應答的結(jié)構(gòu)
參數(shù)請求包括三部分:請求標題、參數(shù)地址及參數(shù)值。
表1.參數(shù)請求格式
表2.參數(shù)應答格式
表3.參數(shù)請求及應答描述
表4.在DPV1參數(shù)應答中的錯誤值描述
3. S7-300/400PLC通過PROFINET IO非周期性通訊方式讀取驅(qū)動器參數(shù)。
請注意:PLC讀取驅(qū)動器參數(shù)時必須使用兩個功能塊SFB52 / SFB53
舉例如下:
(1) 使用標志位M0.0及功能塊SFB53將讀請求(數(shù)據(jù)集RECORD DB11)(圖16)發(fā)送至驅(qū)動器。
將M0.0設定為數(shù)值1啟動讀請求,當讀請求完成后必須將該請求置0,結(jié)束該請求。ERROR = 1: 表示執(zhí)行此功能塊時有錯誤產(chǎn)生,而STATUS 指示功能塊執(zhí)行狀態(tài)或錯誤信息 。
(2) 使用標志位M1.0及功能塊SFB52讀取參數(shù)的請求響應(響應塊DB22)(參見圖17) 。
將M1.0設定為數(shù)值1讀取參數(shù)請求響應,完成后必須將該位置0,結(jié)束該請求。ERROR = 1: 表示執(zhí)行此功能塊時有錯誤產(chǎn)生,而STATUS 指示功能塊執(zhí)行狀態(tài)或錯誤信息 。
圖15 PROFINET IO讀參數(shù)請求
圖16 PROFINET IO讀參數(shù)響應
圖17 PROFINET IO讀參數(shù)變量表
4. S7-300/400PLC通過PROFINET IO非周期性通訊方式修改驅(qū)動器參數(shù)P1216。
舉例如下:
PLC寫參數(shù)時只需使用SFB53,在本項目的Network 2中發(fā)送寫請求DB33 (參見圖19) 到驅(qū)動器; PLC讀“寫參數(shù)"響應時需使用SFB52,在本項目中讀取驅(qū)動器返回的參數(shù)值數(shù)據(jù)塊為DB22 (參見圖20) 。
(1) 將M0.2設定為數(shù)值1啟動寫請求,當寫請求完成后必須將該請求置0,結(jié)束該請求。ERROR = 1: 表示執(zhí)行此功能塊時有錯誤產(chǎn)生,而STATUS 指示功能塊執(zhí)行狀態(tài)或錯誤信息 。
(2) 將M1.0設定為數(shù)值1讀請求,完成后必須將該請求置0,結(jié)束該請求。ERROR = 1: 表示執(zhí)行此功能塊時有錯誤產(chǎn)生,而STATUS 指示功能塊執(zhí)行狀態(tài)或錯誤信息