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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(fù)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(yuǎn)程I/O式以及多臺PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式,。
集中式不需要設(shè)置驅(qū)動遠(yuǎn)程I/O硬件,系統(tǒng)反應(yīng)快,、成本低;遠(yuǎn)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(yuǎn)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(shè)驅(qū)動器和遠(yuǎn)程I/O電源,;多臺PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺設(shè)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(yīng)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(shè)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(fù)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(fù)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(yīng)速度要求
PLC是為工業(yè)自動化設(shè)計的通用控制器,不同檔次PLC的響應(yīng)速度一般都能滿足其應(yīng)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(yīng)該慎重考慮PLC的響應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(xùn)和技術(shù)水平的提高,。
3)機型統(tǒng)一,其外部設(shè)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(rèn)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,。
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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(rèn)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,。
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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(shè)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 |
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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(rèn)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(shè)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(shè)置)
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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(shè)定值(NSETP_B)發(fā)送至驅(qū)動器,。
(1) 控制字中Bit0做電機的起,、停控制,。
(2) 主設(shè)定值為速度設(shè)定值,,參數(shù)P2000中的值為頻率設(shè)定值和實際值的參考頻率,100% 對應(yīng)4000H(十六進(jìn)制),,發(fā)送的高頻率(大值)為7FFFH(200%),。
(3) 當(dāng)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(jìn)行數(shù)據(jù)傳送,;當(dāng)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(shè)定值的發(fā)送及狀態(tài)字,、實際頻率的讀取程序見圖11,。
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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(shè)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(yīng)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(yīng)答的結(jié)構(gòu)
參數(shù)請求包括三部分:請求標(biāo)題,、參數(shù)地址及參數(shù)值。
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表1.參數(shù)請求格式

表2.參數(shù)應(yīng)答格式

表3.參數(shù)請求及應(yīng)答描述

表4.在DPV1參數(shù)應(yīng)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(biāo)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(shè)定為數(shù)值1啟動讀請求,當(dāng)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(biāo)志位M1.0及功能塊SFB52讀取參數(shù)的請求響應(yīng)(響應(yīng)塊DB22)(參見圖17) ,。
將M1.0設(shè)定為數(shù)值1讀取參數(shù)請求響應(yīng),,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
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圖16 PROFINET IO讀參數(shù)響應(yīng)
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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(yīng)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(shè)定為數(shù)值1啟動寫請求,,當(dāng)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(shè)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