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一、DP总线通讯功能概述 S7-300/400与SINAMICS S120 之间通 ......
一、DP总线通讯功能概述
S7-300/400与SINAMICS S120 之间通过DP总线可进行周期性及非周期性数据通讯。使用标准S7功能块SFC14/SFC15,S7-300/400PLC通过PROFIBUS周期性通讯方式可将控制字1(CTW1)和主设定值(NSETP_B)发送至驱动器;使用标准S7功能块SFC58 / SFC59,可以实现非周期性数据交换,读取或写入驱动器的参数。
二、S7-300/400与S120装置的连接
图3. 控制程序
图4. DB10
CPU 314C-2 DP 安装有:
微处理器;
处理器处理每条二进制指令的时间可达 60 ns。
扩展存储器;
192 KB 高速工作存储器(相当于约 64 K 指令),用于程序段执行,可以为用户程序提供足够的存储器空间
SIMATIC 微型存储卡(大 8 MB)作为程序的装载存储器,还允许将项目(包括符号和注释)存储在 CPU 中。
灵活的扩展能力;
多达 31 个模块,(4排结构)
MPI多点接口
内置 MPI 接口可以多同时建立 12 个与 S7-300/400 或与 PG、PC、OP 的连接。在这些连接中,始终分别为 PG 和 OP 各保留一个连接。通过“全局数据通讯”,MPI可以用来建立多16个CPU组成的简单网络。
PROFIBUS DP 接口:
带有 PROFIBUS DP 主/从接口的 CPU 314C-2 DP 可以用来建立高速、易用的分布式自动化系统。 对用户来说,分布式I/O单元可作为一个集中式单元来处理(相同的组态、编址和编程).
内置输入/输出;
在 CPU 314C-2 DP 中,提供有 24 路数字量输入(所有输入都可用作报警处理),16 路数字量输出以及 4路模拟量输入和 2 路模拟量输出(用于电流/电压信号),以及 1 路附加输入(用于测量温度 (Pt100)),使其可以成为上位控制系统。
口令保护;
用户程序使用密码保护,可防止非法访问。
块加密;
函数 (FC) 和功能块 (FB) 可以通过 S7-Block Privacy,加密存储于 CPU 以保护专有技术。
诊断缓冲;
诊断缓冲区中可存储后 500 条错误和中断事件,其中的 100 条事件可以长期存储。
免维护的数据后备;
如果发生断电,则可通过 CPU 将所有数据(大 64 KB)自动写入到 SIMATIC 微型存储卡,且将在再次通电时保持不变。
可参数化的特性
可以使用 STEP 7 对 S7 的组态、属性以及CPU的响应进行参数设置:
概要:
定义名称、上位系统名称和位置名称
MPI多点接口;西门子CPU314C-2DP模块
定义站地址
启动;
定义 CPU 的启动特性和监视时间
循环/时钟存储器;
定义大的扫循环描时间和负载设置时钟存储器地址
记忆性;
定义具有保持功能的存储位、计数器、定时器和数据块的数量
日时钟中断;
设定起始日期、起始时间和间隔周期
周期中断;
周期设定
系统诊断;
确定诊断消息的处理和范围
时钟;
设定AS内或MPI上的同步类型
防护等级;
定义程序和数据的访问权限
通讯;
保留连接源
PROFIBUS DP 主站/从站接口;
针对分布式 I/O 的用户定义地址分配。对操作模式进行参数化,并组态使用 PROFIBUS DP 时的传输区域。对时间同步进行参数化
数字量输入/输出
地址设定,输入继电器和过程中断
模拟输入/输出
地址设置,对于输入:温度单元,测量类型,量程,以及干扰频率;对于输出:输出类型和输出范围
集成功能“计数器”
设定地址,以及 “连续计数”“单次计数”“周期计数”“频率测量”和“脉宽调制”模式下的参数分配
集成功能“定位器”
设定地址,“数字输出定位”和“模拟输出定位”参数
集成“规则”功能
显示功能与信息功能
状态和故障指示;
发光二极管显示,例如,硬件、编程、定时器或I/O出错以及运行模式,如RUN、STOP、Startup。
测试功能;
可使用编程器显示程序执行过程中的信号状态,可以不通过用户程序而修改过程变量,以及输出堆栈内容。
信息功能;
通过编程器以文本形式为用户提供存储能力信息、CPU的运行模式,以及主存储器和装载存储器当前的使用情况、当前的循环时间和诊断缓冲区的内容。
集成的通讯功能
编程器/OP 通讯
全局数据通讯
S7 基本通讯
S7 通讯(只是服务器)
路由
数据记录路由
集成功能
计数器;
4个计数器(高60kHz),具有独立方向的比较器,可直接连接到24V增量编码器。
4通道频率测量;
允许进行频率测量(高达 60 kHz),例如,测量轴速或吞吐量(每个测量周期内的件数)。
周期测量
4个通道。可测量计数信号的周期时间,计数频率高为 1 KHz。
脉宽调制;
4个输出可直接连接控制阀、执行器、开关设备、加热装置等,例如采样频率为 2.5 kHz。 可设置周期长度并可在运行时修改占空比。
定位控制
集成在操作系统中的 SFB 可通过 2 个数字量输出或 1 个模拟量输出对 1 个轴进行定位控制。
报警输入(所有数字量输入);
报警输入可以检测过程事件,并在短的时间内触发响应。
应用描述
通过开放式用户通信(Open User communication,OUC) S7-1200/1500 和 S7-300/400 CPU 可以使用集成的 PN/IE 接口进行数据交换。
OUC允许 CPU 与任何通信设备进行开放式数据交换。由于此通信仅由用户程序中的指令进行控制,因此可以在程序中建立和终止事件驱动型连接。在运行期间,
也可以通过用户程序修改连接。
对于具有集成 PN/IE 接口的 CPU,可使用 TCP、UDP 和 ISO-on-TCP 连接类型进行开放式用户通信。
本应用介绍S7-1500与S7-300/400之间通过集成PN/IE接口进行TCP开放式用户通信。
解决方案
对于S7-1500与S7-300/400之间进行开放式用户通信,根据组态编程的方式不同,又可以分为:
* 用TIA Portal STEP 7在同一项目下组态编程
* 用TIA Portal STEP 7在不同项目下组态编程
* 不同项目下分别用TIA Portal STEP 7 组态编程S7-1500和用STEP 7 V5.x组态编程S7-300/400
下载附件中的文档以第三种方式(即不同项目下分别用TIA Portal STEP 7 V1x组态S7-1500和以经典STEP 7V5.x组态S7-30/400)为例介绍如何实现S7-1500与S7-300/400的
TCP开放式用户通信,并提项目程序下载。同时,也提供前两种组态模式的项目程序下载,但没有文档说明,用户可参考第三种模式的文档。
对于同一项目下的程序,下载后类型为*.zap13的文件直接用TIA Portal STEP7 V13恢复打开(项目视图---项目----恢复)。
对于不同项目下的程序,下载后类型*.zip的文件先解压到文件夹,其中,解压出来的*.zap13文件直接用TIA Portal STEP7 V13恢复打开(项目视图下菜单:项目---恢
复),解压出来的*.zip文件可直接用STEP7 V5.5恢复打开(菜单:文件---恢复)或再次解压后由STEP7 V5.5打开。
SIMATIC S7-300, CPU 314C-2DP
COMPACT CPU WITH MPI,
24 DI/16 DO, 4AI, 2AO, 1 PT100,
4 FAST COUNTERS (60 KHZ),
INTEGRATED DP INTERFACE,
INTEGRATED 24V DC POWER SUPPLY,
96 KBYTE WORKING MEMORY,
FRONT ConNECTOR (2 X 40PIN) AND
MICRO MEMORY CARD REQUIRED
CPU314C-2DP是紧凑型 CPU,适合安装在分布式结构中。通过其扩展工作存储器,该紧凑型CPU也适用于中等规模的应用。集成的数字量和模拟量 I/O 可直接与过程连接,PROFIBUS DP 主站/从站接口允许连接独立的 I/O 单元。因此,CPU314C-2DP既可以用作本地单元进行快速预处理,也可以用作带从属现场总线系统的一个控制。
优点
· 由于具有高处理速度,CPU 可以实现非常短的机器循环时间。
· S7-300 系列 CPU 可以为各种应用提供合适的解决方案,客户只需为特定任务实际需要的性能付款
· S7-300 建立在模块式的组态上,无需 I/O 模块的插槽规则
· 现有丰富的模块可用于集中组态和搭配 ET 200M 实现分布式组态。
· 集成的 PROFINET 接口可以实现控制器的简单网络化,与其它运行管理等级方便的进行数据交换
· 模块宽度窄,可以实现紧凑式的模块设计或者小型控制柜。
· 能够把强大的 CPU 与工业以太网/PROFINET 接口、集成的工艺功能或故障防护设计集成在一起,从而避免附加投资
通过集成的与过程相关的功能还可以实现其它应用:
计数
频率测量
PID 控制
CPU314C-2DP安装有:
微处理器
处理器处理每个二进制指令的时间达到 100 - 200 ns
扩展存储器
96 KB 高速 RAM (相当于大约 32 K 的指令)用于执行相关的程序部分,为用户程序提供充分的空间;
微存储卡(zui大8 MB)作为程序的装载存储器,也可以在 CPU 中保存项目(包括符号和注解)。
灵活的扩展能力;
多达 31 个模块,(4排结构)
MPI多点接口
内置 MPI 接口可以zui多同时建立 12 个与 S7-300/400 或与 PG、PC、OP 的连接。在这些连接中,始终分别为 PG 和 OP 各保留一个连接。通过“全局数据通讯”,MPI可以用来建立zui多16个CPU组成的简单网络。
PROFIBUS DP 接口:
带有 PROFIBUS DP 主/从接口的CPU314C-2DP可以用来建立高速、易用的分布式自动化系统。对用户来说,分布式I/O单元可作为一个集中式单元来处理(相同的组态、编址和编程).
内置输入/输出;
24个数字量输入(所有输入都可用作中断处理)和16个数字量输出,以及4个模拟量输入和2个模拟量输出,使得CPU314C-2DP是一款*的PLC。