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产品描述

品牌西门子

厦门西门子S7-200代理商

组装下列网络拓朴结构: 线型、星型、冗余环

通过媒体冗余,实现高可用性。 冗余环中两个 OLM 之间的距离仅仅受模块的光检测范围的限制。

可分段的 RS 485 接口 (D 型子连接器)

无限多主站模式: 延伸段网段功能,用于光缆与 RS 485 网段上的错误定位

故障的快速定位:

模块状态的指示通过隔离的信令触点。

光缆质量检验

测量光接收器的输出,用于登录以及利用一个电压表检查 FOC 线路衰耗的有效性

高级联深度: 线路与冗余环多为 124 OLM (仅受监视时间限制)

用于将带有 RS485 接口的 PROFIBUS 节点连接到某个网段

传输速率从 9.6 kbit/s 至 12 Mbit/s。

安装清晰、方便(可卡装到 DIN 导轨上)

使用总线终端 12M 时,可清晰确定故障总线端接的位置

编程器可通过总线端子和编程器连接电缆连接,无需为 RS485 总线端子安装另外的网络节点。

优势

通过预装配的集成的连接电缆进行清楚,简单的对 PROFIBUS 节点的连接

通过将 PROFIBUS 连接电缆连接到集成的接口进行简单的柜预布线

应用

PROFIBUS 总线终端可以将总线工作站连接到 PROFIBUS 网络。

用于 PROFIBUS 节点的预接线设备连接

用 Sub-D 插入式连接器通过插入辐射状电线到 PROFIBUS 网络的工作站的简易连接

通过若干总线终端与 12M 总线终端的直接相互连接(每段多有 32 个工作站)执行 MPI 连接。

设计

可用的不同版本:

大为1.5 Mbit/s时,

总线终端 RS485

大为12 Mbit/s时,

12M 总线端子

适用于所有版本:

IP20 外壳

墙壁安装或安装在深标准 DIN 导轨上。

外部 6 针端子板,用于连接进线、出线的总线电缆和等电位跨接导线。

集成连接电缆,带有 Sub-D 接头,用于节点的连接。

可通过旋转开关将各种端接电阻进行组合。

12M 总线终端有下列其他特征:

可通过旋转开关来调节传输速率范围。

借助于 9 针 Sub-D 插座、通过连接的 PROFIBUS 节点 (5 V DC/90 mA) 向总线终端 12M 供电。

有关大网段长度,参见技术规范。

在插入端接电阻时,输入和输出总线电缆断开。

功能

通过带小 D 型插头的集成式连接电缆连接相应的站。

通过接线板可以方便地连接 LAN 电缆

终端用户站挂失时,总线不会被中断

可以采用集成式组合端接电阻器对总线进行端接。

12M 总线终端有下列其他特征:

清晰定位某一区段内的故障端接(安装组合电阻器时,会将进入和离开的总线电缆分隔开)

如果12 M 总线终端与段内的 RS485 总线终端一起使用,则 RS485 总线终端的配置规则可以适用(参见 PROFIBUS 网络手册)。

应用 PROFIBUS 端子的系统连接


系统组态举例

在现场级存在着各种不同的部件:传感器、阀门、执行器、驱动器。所有这些执行器/传感器必须连接到一个自动化系统。分布式 I/O设备就是用于现场区域,在某种程度上作为直接在现场的智能前哨。

作为电缆线束低本高效的备选方案,AS-Interface 通过具有数据传输和供电双重功能的 2线制电缆连接现场层的组件。
作为国际工业标准,AS-Interface 符合 EN50295 和 IEC62026-2,并在世界范围内由AS 国际协会许多成员公司支持,包括执行器和传感器的生产商。AS-Interface用于简单的执行器/传感器分散于机器的场合(例如罐装厂)。

AS-Interface 是一个单一主站系统。 具有 SIMATIC 和 SIMOTION通讯处理器(CP)和链路以主站形式控制现场通讯。根据 AS-Interface 技术规范 V2.1 或 V3.0,可连接多达 62个从站。AS-Interface 技术规范 V3.0 多能够连接 1000 点数字量输入/输出(规范S-7.A.A:8DI/8DO作为 A/B从站)。新的行规也允许将扩展寻址功能用于模拟从站。可通过“快速模拟规范”加快模拟值传输。借助于集成的模拟值处理,模拟值在主站中的访问和数字值的访问一样容易。为了连接AS-Interface 到 PROFIBUS DP,可使用防护等级为 IP20 的 DP/AS-i LINKAdvanced,DP/AS-i F-Link 或 DP/AS-Interface LINK 20E。这可以将AS-Interface 用作 PROFIBUS DP 的子网络。IE/AS-i LINK PN IO 可使 AS-Interface连接到工业以太网,从而,可直接嵌入 PROFINET 环境。

节省成本

AS-lnterface 取代了昂贵的电缆束,并将如接近开关、阀门或指示灯等二进制执行器和传感器及模拟信号连接到 控制器(如SIMATIC)。

实际应用中意味着:因在同一条电缆上传输数据和电能,装置得以平稳运行。由于采用专门开发的带状电缆(黄色)和绝缘刺破技术,所以可以在任何地方连接AS-Interface 从站。
这种概念极为灵活,可以在很大程度上节约成本。安装和调试不需要任何专门知识。而且,由于电缆敷设简单,结构清晰,并且具有特殊的设计,您不仅能够显著降低故障危险,而且还会大大降低维护成本。

一、添加组织块,在项目树中打开PLC1下面的程序块文件夹,双击打开添加新块对话框,单击组织块按钮,选择循环中断,输入组织块的名称,这里我们不作修改。编程语言默认为梯形图,手动或自动分配组织块编号,这里我们不做修改,即自动分配编号200。

扫描时间及产生循环中断的时间间隔,单位为毫秒,改为500,也可以在循环中断组织块的属性中修改,启用仅符号访问,单击确定按钮。

可以看到程序块文件夹下增加了循环中断组织块OB200,同时在工作区中打开了循环中断组织块的程序编辑器。

在检查窗口的属性选项卡,单击循环中断,此处可以定义循环时间和相移。

二、编写程序,从指令数中选择位逻辑运算,鼠标拖拽常开触点指令插入到程序段一中,输入地址Q0.0,插入取反线圈指令,输入地址Q0.0,单击保存项目按钮,保存项目,这样循环中断组织块的程序就编写完成了。

三、编译下载程序到PLC,选中项目树中的PLC1,单击编译按钮编译项目,单击下载按钮,将所有块下载到PLC。

四、查看程序运行情况。单机监视按钮,观察程序运行情况,可以看到在Q0.0产生了一赫兹的时钟信号。

前面介绍了读取和写入数组中元素值的指令FieldRead和FieldWrite两条指令,同时给大家简单的分析了程序的设计思路。接下来就使用FieldRead来实现本功能,在程序的设计过程中可能还需要用到循环跳转指令


就以西门子 S7-1200PLC 高速计数器为主以及实例来做讲解,S7-1200 CPU 提供了多 6 个(1214C)高速计数器 ,其独立于 CPU 的扫描周期进行计数。

可测量的单相脉冲频率高为 100KHz ,双相或 A/B 相高为 30KHz,除用来计数外还可用来进行频率测量,高速计数器可用于连接增量型旋转编码器,用户通过对硬件组态和调用相关指令块来使用此功能。

一、高速计数器工作模式

高速计数器定义为 5 种工作模式

1、计数器,外部方向控制 。

2、单相计数器,内部方向控制 。

3、双相增 /减计数器,双脉冲输入。

4、5A/B 相正交脉冲输入。

5、监控 PTO 输出。

每种高速计数器有两种工作状态。

1、外部复位,无启动输入。

2、内部复位,无启动输入。

所有的计数器无需启动条件设置,在硬件向导中设置完成后下载到 CPU 中即可启动高速计数器,在 A/B 相正交模式下可选择1X(1 倍) 和 4X(4 倍)模式,高速计数功能所能支持的输入电压为 24V DC, 目前不支持 5V DC 的脉冲输入,表8-1 列出了高速计数器的硬件输入定义和工作模式。

并非所有的 CPU 都可以使用 6 个高速计数器,如 1211C 只有 6 个集成输入点,所以多只能支持 4个(使用信号板的情况下)高速计数器。

由于不同计数器在不同的模式下,同一个物理点会有不同的定义,在使用多个计数器时需要注意不是所有计数器可以同时定义为任意工作模式。

高速计数器的输入使用与普通数字量输入相同的地址,当某个输入点已定义为高速计数器的输入点时,就不能再应用于其它功能,但在某个模式下,没有用到的输入点还可以用于其它功能的输入监控PTO 的模式只有 HSC1 和 HSC2 支持,使用此模式时,不需要外部接线, CPU 在内部已作了硬件连接,可直接检测通过 PTO功能所发脉冲。


只要满足上述条件,就可以使用'上传设备作为新站(硬件和软件)'功能从在线连接的设备上将硬件配置与软件一起上传,并在项目中使用这些数据创建一个新站。

1、在项目树中选择项目名称。在'在线'(Online) 菜单中,选择'上传设备作为新站(硬件和软件)'(Uploaddevice as new station (hardware and software))。打开'将设备上传到PG/PC'(Upload device to PG/PC) 对话框。

图1

图1.上传设备作为新站(硬件和软件)

2、在'PG/PC 接口类型'下拉列表中,选择装载操作所需的接口类型,从'PG/PC 接口'(PG/PC interface)下拉列表中,选择要使用的接口。然后单击'PG/PC 接口'(PG/PC interface)下拉列表右侧的'组态接口'(Configure interface) 按钮,以修改选定接口的设置。可以通过选择相应的选项并单击'开始搜索'(Start search) 命令来显示所有兼容的设备。在可访问的设备表中,选择要上传项目数据的设备。单击'从设备上传'(Upload) 按钮。

图2

图2.将设备上传到 PG/PC

3、上载成功后,可以获取 CPU 完整的硬件配置和软件。

图3

图3.上载成功

注:要上传的硬件配置和软件必须与 TIA Portal 软件版本兼容。如果设备上的数据是由前版本程序或不同的组态软件创建的,则需确保它们是兼容的。

二、高速计数器寻址

CPU 将每个高速计数器的测量值,存储在输入过程映像区内,数据类型为 32位双整型有符号数,用户可以在设备组态中修改这些存储地址,在程序中可直接访问这些地址,但由于过程映像区受扫描周期影响,在一个扫描周期内,此数值不会发生变化,但高速计数器中的实际值有可能会在一个周期内变化,用户可通过读取外设地址的方式,读取到当前时刻的实际值。以ID1000 为例,其外设地址为“ ID1000 :P”。表 8-2 所示为高速计数器寻址列表

三、频率测量

S7-1200 CPU 除了提供计数功能外,还提供了频率测量功能,有 3 种不同的频率测量周期: 1.0 秒, 0.1 秒和0.01秒,频率测量周期是这样定义的:计算并返回新的频率值的时间间隔。返回的频率值为上一个测量周期中所有测量值的平均,无论测量周期如何选择,测量出的频率值总是以Hz( 每秒脉冲数 )为单位。

四、高速计数器指令块

高速计数器指令块,需要使用*背景数据块用于存储参数。图 8-5 所示为高速计数器指令块

五、应用举例

为了便于理解如何使用高速计数功能,通过一个例子来学习组态及应用。

假设在旋转机械上有单相增量编码器作为反馈,接入到 S7-1200 CPU, 要求在计数 25个脉冲时,计数器复位,并重新开始计数,周而复始执行此功能。

针对此应用,选择 CPU 1214C ,高速计数器为: HSC1。模式为:单相计数,内部方向控制,无外部复位。据此,脉冲输入应接入 I0.0 ,使用 HSC1 的预置值中断( CV=RV)功能实现此应用。

组态步骤:

先在设备与组态中,选择 CPU ,单击属性,激活高速计数器,并设置相关参数。此步骤必须实现执行, 1200的高速计数器功能必须要先在硬件组态中激活,才能进行下面的步骤

添加硬件中断块,关联相对应的高速计数器所产生的预置值中断

在中断块中添加高速计数器指令块,编写修改预置值程序,设置复位计数器等参数

将程序下载,执行功能

1、硬件组态

选中 CPU 如图 8-6

图 3 所示为选择属性打开组态界面

激活高速计数功能如图 4

计数类型,计数方向组态如图 5 所示

1 此处计数类型分为 3 种, Axis of motion( 运动轴 ),Frequency (频率测量),Counting(计数 )。这里选择 Counting

2 模式分为 4 种: Single phase( 单相 ), Two phase (双相) , AB (A/B 相正交 1 倍速) , AB 4X (A/B 相正交 4 倍速)。这里择 Singlephase

3 输入源,这里使用的为 CPU 集成输入点。

4 计数方向选择,这里选用 User program (internal direction control)(内部方向控制)

5 初始计数方向。这里选择 Count up (向上计数)

初始值及复位组态如图 6

预置值中断组态如图 7

组态添加的硬件中断,如图 8-13 有图

地址分配与硬件识别号如图 9

至此硬件组态部分已经完成,下面进行程序编写

2、程序编写

将高速计数指令块添加到硬件中断中

图 12 定义高速计数器背景数据块

程序视图如图 13

1 这里就是图 9 中系统*的高速计数器硬件识别号,这里填 1

2 “1”为使能更新初值

3 “0”新初始值为 0

至此程序编制部分完成,将完成的组态与程序下载到 CPU 后即可执行,当前的计数值

可在 ID1000 中读出 ,关于高速计数器指令块,若不需要修改硬件组态中的参数,可不需要调用,系统仍然可以计数




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