西門子S7-400模塊
上海盟疆自動化（shimu）優(yōu)勢產(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,、 凡在公司采購西門子產(chǎn)品，均可質(zhì)保
一年,，假一罰十,，以客戶的需求為宗旨 , 以誠為本 , 精益求精是專業(yè)從事西門子工業(yè)自動化產(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：
1,、 采購總部位于德國,，德國總公司直接歐美廠家采購，5000多家優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商,。
2,、 技術(shù)力量強大，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、 德國公司集中采購,，發(fā)貨及時庫存充足,。
4、 貨期及時,，拼單貨運,。每周從德國發(fā)貨。
5,、 合作過程簡約,，直接源頭采購成本低。
 

西門子“訓(xùn)練”風(fēng)機根據(jù)天氣條件自動地優(yōu)化運行,。風(fēng)機學(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)機能充分利用當(dāng)前條件,。在中等風(fēng)速或低風(fēng)速時，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,，在由德國教育與研究部提供資助的ALICE項目（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展會上公布了結(jié)果。該解決方案使風(fēng)機每年在中等風(fēng)力條件下的發(fā)電量增加大約1%,，同時,，還能減少損耗。

研究人員采用了一臺示范用風(fēng)力發(fā)電機,，利用自己的運行數(shù)據(jù)逐步提高電力輸出,。他們的方案是，將強化學(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)測高度復(fù)雜的系統(tǒng)運行情況，譬如,，風(fēng)電場,、燃氣輪機、工廠,，甚至股票市場等,。 

軟件程序從歷史數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)，這也使它們能預(yù)測系統(tǒng)未來的運行狀況,?？蓜?chuàng)建一個模型，預(yù)測風(fēng)機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)機的效率，并利用獲得的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建所謂的強化學(xué)習(xí)規(guī)范,。系統(tǒng)學(xué)會在特定情況下通過改變設(shè)置,，大限度提高發(fā)電量。訓(xùn)練數(shù)周后,，系統(tǒng)就能針對常見的天氣現(xiàn)象,，定義并存儲優(yōu)秀設(shè)置。通過延長訓(xùn)練期限,，甚至還能對罕見天氣條件下的電力輸出進行調(diào)整,。去年，此項技術(shù)在西班牙一家風(fēng)場成功地進行了測試,。 

對相關(guān)運行參數(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,。但是對于更小的時間間隔，例如,，短時間的生產(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)實的,，因為設(shè)備重新上電建立通信需要一定的時間，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,，實時的工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，使用一個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)而定義的組件進入節(jié)能狀態(tài)的，這僅需要一個命令進行啟動,。
PROFIenergy是PROFINET用戶組織定義了一個與制造商無關(guān)的行規(guī),，提供了靈活的、智能的,、在短期內(nèi)關(guān)閉一個耗能組件或整個生產(chǎn)單元的方法,。
這里舉一個生產(chǎn)間隙節(jié)能的例子，有一個傳輸帶和一個機器人在協(xié)同操作,，每天中午12：00至12：45生產(chǎn)暫停,，例如交接班，但是機器人必須在傳輸帶斷電之前3分鐘斷電,，傳輸帶必須在機器人上電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, Drive等等會支持PROFIengergy,。
對于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)載供電會被切斷，這樣在操作間隔時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

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

圖 2 對應(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,，需要組態(tài)PM_E DC24V/8A RO S,，此時在硬件組態(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
在實際應(yīng)用中,，可以根據(jù)需要設(shè)置啟動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,，需要組態(tài)PM_E DC24V/8A RO ,，此時在硬件組態(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，在西門子網(wǎng)站上可以參考PROFIenergy應(yīng)用實例,，其鏈接如下：41986454
通過該鏈接下載程序,，因為PROFIenergy需要使用FB815和FB816，在該鏈接也有文檔進行相關(guān)應(yīng)用的描述,。這里簡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校截怓B53,，F(xiàn)B815,，F(xiàn)B816，UDT1和DB400到新的項目中,，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 //判斷是否存在錯誤

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

START :=M0.0 //啟動斷電間隔
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 //判斷是否存在錯誤

實際上僅需要FB53和FB815就可以實現(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，參考圖 4 硬件配置,，槽號為1,。DB53.DBW8是使能槽號為1的電源模板的能量管理功能，即啟動和關(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,，目的是啟動和關(guān)閉電壓組，并可以設(shè)置間隔時間,。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是間隔的時間，需要注意的是該電源模板的小間隔時間為10s,，這意味著如果間隔時間小于10s，那么該模板不會參與能量管理,。不過間隔時間到,，不會自動啟動電壓組，需要激活M0.1,，以防止自動重啟而導(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現(xiàn)FB815的功能,，F(xiàn)B816的調(diào)用不是必需的，它可以實現(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的組合來實現(xiàn)PROFIenergy的功能,。對于FB815的啟動和停止間隔的功能，可以參考下載應(yīng)用文檔的詳細描述,。
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,，此時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）,，即啟動詢問模式，此時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)信息請參考下載文檔的詳細說明,。

圖 8 FB816/DB400的變量表

SINAMICS G150柜機由外部電源供電:

當(dāng)SINAMICS G150柜機主開關(guān)沒有閉合，但是控制系統(tǒng)需要監(jiān)測該柜機的狀態(tài)時,，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,。
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)機工作,。

關(guān)鍵詞
外部輔助電源，柜機