西門子PLC模塊6ES7531-7PF00-0AB0

WinCC 的函數(shù)趨勢控件提供給用戶自定義XY軸曲線的功能,，可以靈活方便地滿足客戶的某些需求。在本文所提到的示例中,，函數(shù)趨勢控件的數(shù)據(jù)連接方式的提供者均選擇“無",，這意味著繪制曲線所需的數(shù)據(jù)不是直接來自在線變量、歸檔變量或用戶歸檔,，而是在這些數(shù)據(jù)的基礎上進行統(tǒng)計計算或從數(shù)據(jù)庫讀取得來的,。本文只介紹如何根據(jù)這些得到的數(shù)據(jù)，在函數(shù)趨勢控件上繪制自定義XY軸的曲線,，關于如何獲取數(shù)據(jù)或進行統(tǒng)計計算等,，可以使用連通性軟件包等方法并利用腳本實現(xiàn)。本文針對不同的需求,，介紹了相應的實現(xiàn)方法,。

　　2自定義 XY 軸的多功能曲線的實現(xiàn)方法

　　2.1 如何利用由統(tǒng)計計算得到的XY數(shù)據(jù)繪制曲線

　　假如某材料在反應容器中進行化學反應的過程中，每隔1秒鐘記錄反應容器中的溫度和壓力,，然后針對1小時內(nèi)的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,。假設其溫度變化的范圍為T1至T2，壓力范圍為P1至P2,，將溫度T1至T2分為10段溫度,，分別計算每段溫度范圍內(nèi)的平均溫度和平均壓力，這樣就得到10組平均溫度和平均壓力對應的XY數(shù)據(jù),，然后將這些數(shù)據(jù)繪制在函數(shù)趨勢控件上,。

　　假設這些成對的XY值已經(jīng)存儲在兩個數(shù)組中，下面介紹如何將這些數(shù)據(jù)插入并顯示在函數(shù)趨勢控件上,，實現(xiàn)步驟如下：

　　1. 首先,，從“對象選項板 “中的“控件"頁中，將“WinCC Function Trend Control"托拽到畫面上,，將控件名稱設置為“TrendYX1",。

　　2. 在畫面上放置一個按鈕,，在按鈕事件的鼠標動作（OnClick）中添加腳本，下面分別使用C腳本和VBS腳本實現(xiàn),。

　　3. 使用C腳本實現(xiàn)的方法簡單介紹如下：

　　1）設置函數(shù)趨勢控件的屬性,。例如，設置XY坐標軸的顯示范圍等,。

　　2）刪除函數(shù)趨勢控件上已有的曲線,。

　　3）然后使用For循環(huán)，依次將兩個數(shù)組的值分別賦給函數(shù)趨勢控件的“DataX"和“DataY"屬性,，并將控件的“InsertData"方法設置為“TRUE"即可

SIMATIC S7-1500,， 模擬輸入模塊 模擬輸入 8xU/I 高速型， 16 位分辨率 ,， 精度 0.3% 8 通道,，分成組，每組 8,， 共模電壓 10V,； 診斷；流程警報 8 通道以 0.0625ms 過采樣 包括饋電元素,， 屏蔽支架和屏蔽端子： 前連接器（螺釘端子 或嵌入式）單獨訂購

（2）控制畫面的設計 　　該種畫面主要用來控制被控設備的啟停及顯示變頻器內(nèi)部的參數(shù),，也可將變頻器參數(shù)的設定做在其中。該種畫面的數(shù)量在觸摸屏畫面中占的多,，其具體畫面數(shù)量由實際被控設備決定,。 （3）參數(shù)設置頁面的設計 　　該畫面主要是對變頻器的內(nèi)部參數(shù)進行設定，同時還應顯示參數(shù)設定完成的情況,，實際制做時還應考慮加密的問題,。 （4）實時趨勢頁面的設計 　　該畫面住要是以曲線記錄的形式來顯示被控值、變頻器的主要工作參數(shù)（如輸出頻率）等的實時狀態(tài),。

 (1) PLC選用SIEMENS公司的S7-200系列：由CPU224XP,、DIDO模塊、AIAO模塊組成,。PLC作為控制單元,，是整個系統(tǒng)的控制核心。其主要的作用要體現(xiàn)以下幾方面：
① 完成對系統(tǒng)各種數(shù)據(jù)的采集以及數(shù)字量與模擬量的相互轉(zhuǎn)換,。
② 完成對整個系統(tǒng)的邏輯控制及PID調(diào)節(jié)的運算,。
③ 向觸摸屏提供所采集及處理的數(shù)據(jù)，并執(zhí)行觸摸屏發(fā)出的各種指令,。
④ 將PID運算的數(shù)據(jù)結(jié)果轉(zhuǎn)換成模擬信號,，作為調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率的控制信號。
⑤ 通過通信電纜及USS4協(xié)議完成對變頻器內(nèi)部參數(shù)讀寫及控制。
 (2) 觸摸屏采用SIEMENS公司MP370： 其主要作用如下
① 可實時顯示設備和系統(tǒng)的運行狀態(tài),。
② 通過觸摸向PLC發(fā)出指令和數(shù)據(jù),再通過PLC完成對系統(tǒng)或設備的控制,。
③ 可做成多幅多種控畫面，替代了傳統(tǒng)的電氣操作盤及顯示記錄儀表等,，且功能更加強大,。
(3) 變頻器：采用SIEMENS公司440系列,，通過USS4協(xié)議可由觸摸屏通過PLC設置其內(nèi)部的部分參數(shù),，根據(jù)PLC發(fā)送過來的數(shù)據(jù)（模擬量）值調(diào)節(jié)水泵或風機的轉(zhuǎn)速，并將其內(nèi)部運行參數(shù)反饋到PLC,。
(4) 壓力,、溫度等傳感器：將被控制系統(tǒng)（水系統(tǒng)或風系統(tǒng)）的實際參數(shù)值轉(zhuǎn)變成電信號上傳至PLC。
(5) 電氣元件：給PLC,、觸摸屏,、變頻器及傳感器等供電，完成各種操作及驅(qū)動等,。

1概述

　　WinCC 的函數(shù)趨勢控件提供給用戶自定義XY軸曲線的功能,，可以靈活方便地滿足客戶的某些需求。在本文所提到的示例中,，函數(shù)趨勢控件的數(shù)據(jù)連接方式的提供者均選擇“無",，這意味著繪制曲線所需的數(shù)據(jù)不是直接來自在線變量、歸檔變量或用戶歸檔,，而是在這些數(shù)據(jù)的基礎上進行統(tǒng)計計算或從數(shù)據(jù)庫讀取得來的,。本文只介紹如何根據(jù)這些得到的數(shù)據(jù)，在函數(shù)趨勢控件上繪制自定義XY軸的曲線,，關于如何獲取數(shù)據(jù)或進行統(tǒng)計計算等,，可以使用連通性軟件包等方法并利用腳本實現(xiàn)。本文針對不同的需求,，介紹了相應的實現(xiàn)方法,。

　　2自定義 XY 軸的多功能曲線的實現(xiàn)方法

　　2.1 如何利用由統(tǒng)計計算得到的XY數(shù)據(jù)繪制曲線

　　假如某材料在反應容器中進行化學反應的過程中，每隔1秒鐘記錄反應容器中的溫度和壓力,，然后針對1小時內(nèi)的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,。假設其溫度變化的范圍為T1至T2，壓力范圍為P1至P2,，將溫度T1至T2分為10段溫度,，分別計算每段溫度范圍內(nèi)的平均溫度和平均壓力，這樣就得到10組平均溫度和平均壓力對應的XY數(shù)據(jù),，然后將這些數(shù)據(jù)繪制在函數(shù)趨勢控件上,。

　　假設這些成對的XY值已經(jīng)存儲在兩個數(shù)組中，下面介紹如何將這些數(shù)據(jù)插入并顯示在函數(shù)趨勢控件上，實現(xiàn)步驟如下：

　　1. 首先,，從“對象選項板 “中的“控件"頁中,，將“WinCC Function Trend Control"托拽到畫面上，將控件名稱設置為“TrendYX1",。

　　2. 在畫面上放置一個按鈕,，在按鈕事件的鼠標動作（OnClick）中添加腳本，下面分別使用C腳本和VBS腳本實現(xiàn),。

　　3. 使用C腳本實現(xiàn)的方法簡單介紹如下：

　　1）設置函數(shù)趨勢控件的屬性,。例如，設置XY坐標軸的顯示范圍等,。

　　2）刪除函數(shù)趨勢控件上已有的曲線,。

　　3）然后使用For循環(huán)，依次將兩個數(shù)組的值分別賦給函數(shù)趨勢控件的“DataX"和“DataY"屬性,，并將控件的“InsertData"方法設置為“TRUE"即可,。

　　使用C腳本的實現(xiàn)代碼（注意，以下代碼在WinCC 6.2 SP2版本上測試）

PLC具有穩(wěn)定可靠,、價格便宜,、功能齊全、應用靈活方便,、操作維護方便的優(yōu)點,，這是它能持久的占有市場的根本原因。隨著工業(yè)自動化水平的不斷提升,，PLC所占據(jù)的地位可以說功不可沒,，雖然PLC是專為工業(yè)應用而設計，硬件設計有*的安全性和穩(wěn)定性,，但是不乏一些自然原因和人為因素導致PLC損壞,，不能正常使用。

 　　憑經(jīng)驗可斷定開關電源過載,，反饋保護起作用關斷開關電源輸出,，并且再次起振再次關斷而產(chǎn)生的嘀—嘀聲。首先去掉控制面板,，上電發(fā)現(xiàn)依然如故,，再逐個斷開各組電源的二極管，后發(fā)現(xiàn)風扇用的V有問題,?？墒秋L扇并沒有運轉(zhuǎn)信號，不應該是風扇本身問題,，看來是風扇前端的問題,。后發(fā)現(xiàn)V的濾波電容特性不對,，拆掉濾波電容測量，果然是老化了,。換上新的電容就修復了,。直觀檢查法就是發(fā)揮人的手眼耳鼻的感知器官來尋找出故障原因。這種方法常用并且首先使用

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PROFINET IO和PROFIBUS DP并行通訊功能概述
SINAMICS CU320控制單元可用的硬件通訊接口如下：
? 標配的通訊接口（PROFIBUS DP）
? 可選的通訊接口（PROFINET IO,CAN）
當通訊接口板插入到CU320以后,，標配的通訊接口（PROFIBUS DP）就被自動禁止,，無法實現(xiàn)周期性通訊。
在以下應用場合,，可以通過設置參數(shù)P8839,，在SINAMICS系統(tǒng)中實現(xiàn)兩者的并行通訊：
? PROFIBUS DP用于實現(xiàn)對驅(qū)動的控制，PROFINET IO用于接收驅(qū)動的實際值,。
? PROFIBUS DP用于控制,，PROFINET IO僅用于工程應用,。
? 兩主站工作,，一個用于工藝控制，另一個用于邏輯控制,。
? 通訊接口冗余,。

二、S7-300/400與SINAMICS S120 CU320的網(wǎng)絡連接

1．通過PROFINET IO和PROFIBUS DP連接SIMATIC CPU 319-3 PN/DP與SINAMICS S120 CU320 網(wǎng)絡組態(tài)如下：

圖 1.

2. 使用的硬件：

3,、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
在CF 卡中的路徑: SIEMENSSINAMICSDATACFGCBE20GSD.ZIP

4,、IP 地址及通訊名稱:

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

2、硬件組態(tài)
(1)安裝SINAMCIS S120 CBE20的GSD文件
對于PROFIBUS DP 及 PROFINET IO 需要的所有 GSD 文件存在S120的CF卡中,，將這些文件拷貝至本地硬盤并解壓,。
在Step 7的硬件配置中選擇 “Options => Install GSD file"

圖 2.

GSD V2.0 (gsdml-v2.0-siemens-sinamics-cbe20-yyyymmdd.xml) 可被安裝。
GSD文件安裝后,，設備會出現(xiàn)在硬件組態(tài)的如下目錄中:
"PROFINET IO => Drives => SINAMICS => GSD => SINAMICS S120 CBE20 from 2.5",。
注意：
? GSD 子文件夾只有在安裝DriveES 或 SIMOTION SCOUT后才有效。否則 GSD設備可直接在SINAMICS 文件夾中被找到,。
? 如果安裝了 DriveES Basic / Simatic 或 SIMOTION SCOUT,，則不必安裝 GSD 文件。
(2)通過CPU319建立PROFINET IO網(wǎng)絡

圖 3.

在插入CPU319-3PN/DP時會彈出建立PROFINET IO網(wǎng)絡的窗口,，在此新建一個PROFINET IO網(wǎng)絡并設置此PLC PN節(jié)點的IP地址及子網(wǎng)掩碼,。
(3)將CBE20拖曳至PROFINET總線上(若安裝DriveES)

圖 4.

(4)選擇報文結(jié)構

圖 5.

(5)雙擊SINAMICS S120 CBE20，打開其屬性窗口
分配其設備名稱及IP地址,，勾選“Assign IP address via IO controler",。

圖 6

(6)建立PROFIBUS DP網(wǎng)絡

圖 7.

3,、初始化通訊節(jié)點
在硬件組態(tài)畫面中，點擊 "PLC =>Ethernet => Edit Ethernet nodes",，在打開的畫面中配置SINAMICS S120 CBE20和CPU319的設備名稱及IP地址,。

圖 8