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西門子6ES7314-6BH04-0AB0工廠直銷
西門子6ES7314-6BH04-0AB0
)數(shù)字化的信息傳遞,，提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化水平及運(yùn)行的可靠性,，解決了模擬信號(hào)傳輸所引起的干擾及漂移問(wèn)題,。
(3)其通信介質(zhì)采用RS-485屏蔽雙絞線,，遠(yuǎn)可達(dá)1000m,，因此可有效地減少控制電纜的數(shù)量,，原系統(tǒng)中需要20芯控制電纜一般在4根以上,，現(xiàn)在只需工作電源就可以,，從而可以大大減少開(kāi)發(fā)和工程費(fèi)用，提高可靠性,。
(4)通訊速率較高,，可達(dá)187.5kbps。對(duì)于有5個(gè)變頻器,，每個(gè)調(diào)速器有六個(gè)過(guò)程數(shù)據(jù)需刷新的系統(tǒng),，PLC的典型掃描周期為幾百毫秒。
(5)它采用與PROFIBUS相似的操作模式,，總線結(jié)構(gòu)為單主站,、主從存取方式。報(bào)文結(jié)構(gòu)具有參數(shù)數(shù)據(jù)與過(guò)程數(shù)據(jù),，前者用于改變調(diào)速器的參數(shù),，后者用于快速刷新調(diào)速器的過(guò)程數(shù)據(jù)，如啟動(dòng)停止,、邏輯鎖定,、速度給定,、力矩給定等。具有*的快速性與可靠性,。
2.2西門子USS通信協(xié)議[1]
(1)協(xié)議概況
●Siemens驅(qū)動(dòng)器所定義的USS協(xié)議,，是Profibus通信協(xié)議的簡(jiǎn)化，通過(guò)其總線可以連接31個(gè)節(jié)點(diǎn),，傳輸速率可以達(dá)到19.2k比特率,，通過(guò)主站(PC、PLC)進(jìn)行控制,。
●USS總線上的每個(gè)傳動(dòng)裝置都有一個(gè)站號(hào),，主站通過(guò)它識(shí)別每個(gè)傳動(dòng)裝置。
●USS可以是主從結(jié)構(gòu):從站回應(yīng)主站發(fā)來(lái)的報(bào)文并發(fā)送報(bào)文,。也可以是廣播通訊方式:報(bào)文同時(shí)發(fā)送給所有的傳動(dòng)裝置,。
(2)協(xié)議說(shuō)明
所有數(shù)據(jù)報(bào)文都由14個(gè)字節(jié)組成，是標(biāo)準(zhǔn)的異步報(bào)文格式:1個(gè)起始位,，8個(gè)數(shù)據(jù)位,，一個(gè)偶校驗(yàn)位和一個(gè)停止位。數(shù)據(jù)報(bào)文的結(jié)構(gòu)如下:
主站到從站的報(bào)文格式:
從站到主站的報(bào)文格式:
(3)USS協(xié)議報(bào)文描述
●STXSTX是單字節(jié)的ASCⅡSTX字符(值為02),表示報(bào)文的開(kāi)始,。
●LGELAE是單字節(jié)區(qū)域,，表示報(bào)文中LAE區(qū)域后的字節(jié)數(shù)。
●ADRADR是單字節(jié)區(qū)域,，包含從站傳動(dòng)裝置的地址::
其中位5是廣播位,。選擇是否將這報(bào)文以廣播方式發(fā)送給總線上的所有驅(qū)動(dòng)器，位0~4是驅(qū)動(dòng)器總線地址,。
●BCCBCC是單字節(jié)區(qū)域,，對(duì)報(bào)文中該區(qū)域以前所有的字節(jié)進(jìn)行異或校驗(yàn)。
●INDIND是16位的區(qū)域,，通用傳動(dòng)裝置應(yīng)設(shè)為0,。
●PKEPKE是16位的區(qū)域，用來(lái)控制傳動(dòng)裝置的參數(shù)讀寫,，定義如下:位0~10為參數(shù)號(hào),，位12~15為參數(shù)讀寫控制，如2038H,，2代表讀參數(shù),，38H表示十進(jìn)制ID為56的參數(shù)。
●VALVAL是16位的區(qū)域,，通過(guò)讀寫參數(shù)命令將參數(shù)值寫到對(duì)應(yīng)的參數(shù)ID中。
STW是16位的控制字區(qū)域,，控制傳動(dòng)裝置的運(yùn)行,，如047F表控制電機(jī)正向運(yùn)行,。
ZSW是16位的狀態(tài)字區(qū)域，表示傳動(dòng)裝置不同的運(yùn)行狀態(tài),。
●HSW/HIWHSW是設(shè)定電機(jī)速度的16位的區(qū)域,。如4000H對(duì)應(yīng)額定速度的100%
HIW是讀取電機(jī)速度的16位區(qū)域，可以讀出電機(jī)速度,。如當(dāng)前轉(zhuǎn)速=(HIW×額定速度)/4000H,。
3自由口設(shè)定
3.1鉆機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備配置
多年來(lái)，我國(guó)鉆機(jī)市場(chǎng)一直以機(jī)械鉆機(jī)為主,，通過(guò)柴油發(fā)電機(jī)帶動(dòng)變速齒輪箱來(lái)調(diào)節(jié)絞車和泥漿泵的轉(zhuǎn)速,，效率低下，耗能高,，故障率高,。隨著鉆機(jī)市場(chǎng)電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)的推廣與普及，我國(guó)的鉆機(jī)經(jīng)歷了購(gòu)買二手舊鉆機(jī),，進(jìn)口新鉆機(jī)到自主生產(chǎn)的過(guò)程,，在此基礎(chǔ)上，鉆機(jī)也進(jìn)行了一次大的更新,，從模擬電路控制直流傳動(dòng)到數(shù)字化的直流傳動(dòng)設(shè)備,，再到到高性能的具有通信功能的傳動(dòng)設(shè)備;在鉆機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化過(guò)程也經(jīng)歷了由繼電器到開(kāi)關(guān)量PLC再到高性能PLC(模擬量+總線通訊)的過(guò)程，現(xiàn)階段鉆機(jī)設(shè)備配置以高性能PLC控制為主,，通過(guò)通訊功能讀取數(shù)據(jù)和并根據(jù)工況改寫驅(qū)動(dòng)器的相關(guān)數(shù)據(jù),，這樣*的控制理論(模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等)就很容易的通過(guò)上位機(jī)實(shí)現(xiàn),，從而控制交直流驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)調(diào)速的智能化,。該系統(tǒng)通過(guò)S7-200CPU226作為主站，五臺(tái)6SE71系列變頻器作為從站,，其中650kW的變頻器帶動(dòng)絞車/鉆機(jī),，500kW的變頻器兩兩同步工作，帶動(dòng)1300系列的泥漿泵,，參見(jiàn)圖1,。
圖1USS通訊系統(tǒng)配置
3.2自由口用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器[3]
在USS協(xié)議中，用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分配如附表:
附表
驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)定區(qū)VB0-VB39共40個(gè)字節(jié)
發(fā)送/接受緩沖區(qū)從VB40開(kāi)始,，用戶自由分配
系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)VB4022-VB4095共74個(gè)字節(jié)
其中驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)定區(qū)主要完成從站數(shù)目(VB0),、每個(gè)從站LAE長(zhǎng)度設(shè)定(VB1-VB31)、廣播傳送方式LAE(VB33)長(zhǎng)度,、傳送時(shí)間(VW34),，初始化發(fā)送/接受緩沖區(qū)首地址(VD36)(設(shè)定值為VB40-VB4021)，其中V表示可變、B為字節(jié),、W為字,、D為雙字。
3.3用戶數(shù)據(jù)區(qū)設(shè)定
在USS協(xié)議中每個(gè)從站需要44個(gè)字節(jié),，發(fā)送/接受緩沖區(qū)各占22個(gè)字節(jié)(對(duì)應(yīng)從站+USS協(xié)議(發(fā)送+接受)+狀態(tài)位),，其中狀態(tài)位表示數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)，在該系統(tǒng)中發(fā)送/接收首地址設(shè)為VB2000,，用戶數(shù)據(jù)區(qū)以循環(huán)方式傳送數(shù)據(jù)時(shí)分配如下:
絞車:從站1,，地址VB2000-2043
泥漿泵1的A變頻器:從站2，地址VB2044-2087
泥漿泵1的B變頻器:從站3,，地址VB2088-2131
泥漿泵2的A變頻器:從站4,，地址VB2132-2175
泥漿泵1的B變頻器:從站5，地址VB2176-2219
以廣播方式發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)地址如下:
只有發(fā)送緩沖區(qū):VB2220-2263,，接受緩沖區(qū)同上
定義完數(shù)據(jù)區(qū)后,，就可以根據(jù)每個(gè)地址的功能，在PLC編程時(shí)寫入相應(yīng)的控制字就可以完成控制功能
CPU處于STOP模式時(shí),，自由端口模式為禁止,，建立與其它協(xié)議的通訊，只有當(dāng)CPU處于RUN模式時(shí),，才能使用自由口模式,，這時(shí)通過(guò)自由口控制字SMB30來(lái)完成設(shè)置，如:MOVB16#49,，SMB30就將自由口0設(shè)為自由端口協(xié)議,，波特率9600kbps，數(shù)據(jù)位為8,，偶校驗(yàn),。
4程序編制[2][3]
系統(tǒng)功能由主程序OB1和三個(gè)子程序SBR0、SBR1和SBR2組成,。圖2列出主要程序段的工作流程,。
圖2主要程序段的工作流程圖
(1)OB1:完成循環(huán)調(diào)用子程序功能
(2)SBR0:系統(tǒng)初始化
(3)SBR1:通訊中斷/事件調(diào)用(中斷0~中斷7，根據(jù)通信協(xié)議完成數(shù)據(jù)的傳送和接收功能)
(4)SBR2:按照前面的分配地址和要實(shí)現(xiàn)的功能編寫功能程序,，實(shí)現(xiàn)要求的輸入輸出信號(hào)間的邏輯功能,、數(shù)字濾波、PI調(diào)節(jié),，以及變頻器參數(shù)的讀寫,，控制字和速度給定的發(fā)送，變頻器工作狀態(tài)的讀取等功能,。
(5)中斷0:完成發(fā)送/廣播的初始化,，監(jiān)視發(fā)送過(guò)程,、監(jiān)視發(fā)送延時(shí)、發(fā)送錯(cuò)誤
(6)中斷2:發(fā)送完成
(7)中斷3~6:接收到基本接收緩沖區(qū)后,，進(jìn)行校驗(yàn),，校驗(yàn)數(shù)后翼數(shù)據(jù)塊的方式將數(shù)據(jù)發(fā)到當(dāng)前站的數(shù)據(jù)接收緩沖區(qū)。
(8)中斷7:接受任何一個(gè)字符超過(guò)時(shí)間,，執(zhí)行中斷7，進(jìn)行狀態(tài)復(fù)位,，結(jié)束中斷,。
5變頻器設(shè)定[4]
變頻器選用MASTERDRIVER6SE71系列工程型變頻器，工作電機(jī)為永濟(jì)電機(jī)廠生產(chǎn)風(fēng)冷方式的鼠籠式三相異步交流變頻電機(jī),，變頻器控制方式采用矢量控制控制,，負(fù)載模式選為標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)變頻器進(jìn)行電機(jī)識(shí)別后即可使用,，通信接口對(duì)應(yīng)接口板CUVC上的X101端子10(RS485P),，11(RS-485N)，電機(jī)起?？刂莆籔554.1=6100,，其余控制位(停車方式、旋轉(zhuǎn)方向等)依次類推,。P734.1~16讀取需要采集的電機(jī)參數(shù)在變頻器中的連接字地址編號(hào);P918.0/從站地址和PLC設(shè)定保持*;P053=34(PMU+SST2);同時(shí)控制字的第十位必須為1來(lái)激活通信;再將通信所發(fā)控制字及給定發(fā)到接口地址……;同時(shí)在總線起端和末端接終端電阻