西門子6ES7211-1HE40-0XB0 西門子6ES7211-1HE40-0XB0 西門子6ES7211-1HE40-0XB0
SIMATIC S7-1200,CPU 1211C, 緊湊型 CPU,DC/DC/繼電器, onboard I/O: 6 DI DC 24V;4 DO 繼電器 2A; 2 AI 0-10V DC, 電源:直流 20.4-28.8V DC, 程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 50 KB
西門子的很多面板沒有時(shí)鐘保持功能,這可以通過設(shè)置PLC同面板的時(shí)鐘同步來解決,如何同步Protool/Winccflexible組態(tài)操作面板與 S7-200/300/400 控制器的日期和時(shí)間可以參照以下鏈接中的描述:79626087
如何同步WinCC Basic 組態(tài)的Basic Panel的日期與時(shí)間與 S7-1200 PLC日期和時(shí)間可以參照以下鏈接中的描述:
另外,使用 WinCC flexible 組態(tài)的面板也可以訪問 S7-1200,可以參照以下鏈接內(nèi)容:
這種情況下,使用的是S7 300/400 PLC的驅(qū)動(dòng)來訪問S7 1200 PLC的,此時(shí),一般的變量訪問是沒有問題的,但如果實(shí)現(xiàn)兩者的時(shí)鐘同步就有問題了,因?yàn)镾7 1200 PLC的系統(tǒng)時(shí)鐘格式與S7 300/400 PLC的系統(tǒng)時(shí)鐘是不相同的,S7 1200 PLC的系統(tǒng)時(shí)鐘由以下12個(gè)字節(jié)組成:
而S7 300/400PLC的系統(tǒng)時(shí)鐘由以下8個(gè)字節(jié)組成:
因此,實(shí)現(xiàn)WinCCflexible組態(tài)面板同S7 1200 PLC的時(shí)鐘同步的關(guān)鍵在于將S7 1200 PLC的系統(tǒng)時(shí)鐘格式轉(zhuǎn)換為符合S7 300/400 PLC的系統(tǒng)時(shí)鐘格式。具體實(shí)現(xiàn)步驟如下:
1.創(chuàng)建DB塊
創(chuàng)建DB塊,確?!皟H符號(hào)訪問”選項(xiàng)不使能:
2.創(chuàng)建DB塊變量
在DB塊中創(chuàng)建所需要的變量如下:
3.創(chuàng)建周期中斷塊
創(chuàng)建一個(gè)周期中斷塊,將默認(rèn)的掃描周期100ms改為1000ms,這樣可以減小PLC的負(fù) 擔(dān):
4.在周期中斷塊中編程
4.1讀出S7 1200系統(tǒng)的本地時(shí)鐘
4.2將S7-1200的系統(tǒng)時(shí)鐘轉(zhuǎn)換成S7-300/400 PLC格式的時(shí)鐘(只轉(zhuǎn)換到秒單位)
5.WinCC flexible中的組態(tài)
5.1創(chuàng)建連接
創(chuàng)建一個(gè)連接,通訊驅(qū)動(dòng)選擇”SIMATIC S7 300/400”,并設(shè)置好其他相關(guān)參數(shù):
5.2設(shè)置連接區(qū)域指針參數(shù)
將“日期時(shí)間PLC”的連接參數(shù)選擇為剛才創(chuàng)建的連接;將存放S7-300格式系統(tǒng)時(shí)鐘區(qū)域的首地址分配給“日期時(shí)間PLC”; 將采集周期設(shè)為2S或更長(zhǎng)時(shí)間來減小通訊負(fù)載。
需要注意的是,這只是一個(gè)例程,您需要根據(jù)您自己程序的情況參照使用,特別是變量的使用不要沖突。
S7-1200 的通訊伙伴
S7-1200 可以通過集成的 PN 口與以下設(shè)備進(jìn)行通訊:
支持的最大同步、異步通信連接數(shù)量
S7-1200 CPU 支持的最大同步、異步通訊連接數(shù)量如下所示:
連接類型 | 描述和最大連接數(shù)量 |
開放式用戶通訊 |
S7-1200 CPU 通過以下指令支持 8 個(gè)開放式用戶通訊連接(主動(dòng)或者被動(dòng)): T_SEND_C, T_RECV_C, TCON, TDISCON, TSEND 和 TRECV。
注意 |
S7 通訊 |
|
HMI 連接 |
固件版本 V2 和V3 S7-1200 CPU 提供專門的 HMI 連接,支持 最多3 個(gè)HMI設(shè)備。 固件版本 V4 V4或者更高固件版本的S7-1200 CPU 支持最多12個(gè)HMI 連接。根據(jù) HMI 設(shè)備類型和功能使用模式,每個(gè) HMI 設(shè)備實(shí)際需要1,2或3個(gè)連接資源。這里可以保證支持4個(gè)HMI 設(shè)備而不必關(guān)心可用的連接資源數(shù)量。同時(shí)連接超過4個(gè)HMI設(shè)備也是可能的。 |
PG 連接 | S7-1200 CPU 支持 1 個(gè)編程設(shè)備 (PG) 連接。 |
Web 服務(wù)器連接 (HTTP) | S7-1200 CPU 支持 Web 服務(wù)器連接。 |
表1
圖. 01
PROFINET 和 PROFIBUS
S7-1200 的 集成 PROFINET 接口
S7-1200 CPU集 成的 PROFINET 接口是 RJ45 插口。
圖. 02
支持的協(xié)議
下面是 S7-1200 集成的 PROFINET 接口所支持的通訊協(xié)議:
協(xié)議 | 固件版本 |
TCP | V1.0 |
ISO-on-TCP (RFC 1006) | V1.0 |
UDP | V2.0 |
PROFINET RT - 基本服務(wù)和 IO 控制器 | V2.0 |
PROFINET IO 設(shè)備 | V4.0 |
S7 通信 (S7 服務(wù)器) | V1.0 |
S7 通信 PUT/GET 指令 (S7 客戶端) | V2.0 |
Web 服務(wù)器 | V2.0 |
Modbus TCP | V2.1 |
HTTP (超文本傳輸協(xié)議) | V2.0 |
HTTPS - 安全超文本傳輸協(xié)議 | V2.0 |
SNMP - 簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 | V2.0 |
LLDP - 鏈路層發(fā)現(xiàn)協(xié)議 | V2.0 |
DCP - 發(fā)現(xiàn) & 組態(tài)協(xié)議 | V2.0 |
NTP - 網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議 | V2.0 |
ARP - 地址解析協(xié)議 | V2.0 |
G120 PROFIBUS通信功能概述
SINAMICS G120第二代控制單元CU240B-2 DP、CU240E-2 DP、CU240E-2 DP F支持基于PROFIBUS的周期過程數(shù)據(jù)交換和變頻器參數(shù)訪問。
> 周期過程數(shù)據(jù)交換--通過該通信PROFIBUS主站可將控制字和主設(shè)定值等過程數(shù)據(jù)周期性的發(fā)送至變頻器,并從變頻器周期性的讀取狀態(tài)字和實(shí)際轉(zhuǎn)速等過程數(shù)據(jù)。G120最多可以接收和發(fā)送8個(gè)過程數(shù)據(jù)字。該通信使用周期性通信的PZD通道(過程數(shù)據(jù)區(qū)),變頻器不同的報(bào)文類型定義了不同數(shù)量的過程數(shù)據(jù)字(PZD)。
> 變頻器參數(shù)訪問--提供PROFIBUS主站訪問變頻器參數(shù)的接口,有兩種方式能夠訪問變頻器參數(shù):
本文通過示例介紹S7-1200與CU240E-2 DP F的PROFIBUS PKW通信,介紹如何通過PKW通信讀P2902[5]參數(shù)值、寫P1121參數(shù)值。
2 參數(shù)通道(PKW)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
PKW通信工作模式:主站發(fā)出請(qǐng)求,變頻器收到主站請(qǐng)求后處理請(qǐng)求,并將處理結(jié)果應(yīng)答給主站。
圖2-1 PKW通信原理
PKW通信的請(qǐng)求和應(yīng)答數(shù)據(jù)總是包含4個(gè)字,第1個(gè)字和第2個(gè)字傳送參數(shù)號(hào)、索引以及任務(wù)類型(讀或?qū)懀?,?個(gè)和第4個(gè)字傳送參數(shù)內(nèi)容。
圖2-2 PKW參數(shù)通道的結(jié)構(gòu)
> PKE:PKW第1個(gè)字
• AK:位 12~15 包含了任務(wù)ID 或應(yīng)答ID,任務(wù)ID參考表2-1,應(yīng)答ID參考表2-2 ;
• SPM:始終為0;
• PNU:參數(shù)號(hào) < 2000 PNU = 參數(shù)號(hào)。 參數(shù)號(hào) ≥ 2000 PNU = 參數(shù)號(hào)減去偏移,將偏移寫入分區(qū)索引中
( IND 位 7 … 0 )。
圖2-3 PKW結(jié)構(gòu)
表2-1主站發(fā)送給變頻器的任務(wù)ID
表2-2變頻器發(fā)送給主站的應(yīng)答ID
應(yīng)答ID = 7 變頻器會(huì)在參數(shù)值PWE1中將錯(cuò)誤號(hào)發(fā)送給主站。
表2-3 應(yīng)答ID = 7時(shí)的錯(cuò)誤編號(hào)
注:更多錯(cuò)誤編號(hào)描述請(qǐng)參考《CU240E-2操作手冊(cè)》
> 參數(shù)索引IND:PKW第2個(gè)字
• 子下標(biāo)(參數(shù)下標(biāo)):標(biāo)識(shí)變頻器參數(shù)的子索引(參數(shù)下標(biāo))值。例如P840[1]中括號(hào)中的“1”即為參數(shù)下標(biāo)。
• 分區(qū)下標(biāo):變頻器參數(shù)偏移量,配合PNU確定參數(shù)號(hào)。例如P2902的分區(qū)下標(biāo) = 0x80,分區(qū)下表查詢請(qǐng)參考表
2-1。
圖2-4 IND結(jié)構(gòu)
表2-4 分區(qū)下標(biāo)設(shè)置,取決于變頻器參數(shù)范圍
> 參數(shù)值PWE:PKW第3、4個(gè)字
參數(shù)值PWE總是以雙字方式( 32 位)發(fā)送,一條報(bào)文只能傳送一個(gè)參數(shù)值。
• 32位的參數(shù)值由PWE1(第3個(gè)字)和PWE2(第4個(gè)字)兩個(gè)字組成;
• 16位的參數(shù)值以PWE2表示,PWE1為0;
• 8位的參數(shù)值以PWE2中位0…7表示,高8位和PWE1為0;
• BICO參數(shù):PWE1表示參數(shù)號(hào),PWE2位10…15為1,PWE2位0…9表示參數(shù)的索引或位號(hào)。
3 S7-1200與CU240X-2 DP的PROFIBUS PKW通信實(shí)例
3.1 S7-1200組態(tài)
CU240E-2 DP F控制單元支持兩種PKW通信報(bào)文:353報(bào)文和354報(bào)文,它們的區(qū)別在于過程值通道PZD數(shù)量的不同,PKW通道功能完全相同。本示例以組態(tài)353報(bào)文為例。
S7-1200與CU240X-2 DP的PROFIBUS通信基本組態(tài)過程以及變頻器通信參數(shù)設(shè)置請(qǐng)參考《S7-1200與G120 CU240X-2 DP的PROFIBUS PZD通信》文檔,在此不做詳細(xì)介紹。
• 組態(tài)與CU240E-2 DP F通信報(bào)文
1) 將硬件目錄中“SIEMENS begr 353, PKW+PZD-2/2”模塊拖拽到“設(shè)備概覽”視圖的第1個(gè)插槽中,系統(tǒng)自動(dòng)分配了輸入輸出地址,本示例中分配PKW的輸入地址IB68~IB75,輸出地址QB64~QW71,分配PZD的輸入地址IW76、IW78,輸出地址QW72、QW74;
2)為方便編程將插槽1的PKW區(qū)重命名為“PKW”(在調(diào)用系統(tǒng)功能DPRD_DAT、DPWR_DAT時(shí)將用到此名字),將插槽2的PZD區(qū)重命名為“PZD”。
圖3-1組態(tài)與CU240E-2 DP F通信報(bào)文
• 編程:在S7-1200中調(diào)用擴(kuò)展指令“DPRD_DAT”讀取PKW區(qū)數(shù)據(jù),調(diào)用擴(kuò)展指令“DPWR_DAT”寫入PKW數(shù)據(jù)。
1) 雙擊項(xiàng)目樹下的“Main(OB1)”打開OB1程序編輯窗口;
2) 擴(kuò)展指令目錄中“分布式I/O -> 其它 -> 驅(qū)動(dòng)器 -> DPRD_DAT和DPWR_DAT ”指令拖拽到程序編輯窗口中。
圖3-2 S7-1200編程
• 為系統(tǒng)功能“DPRD_DAT”、“DPWR_DAT”分配硬件標(biāo)識(shí):
1) 單擊塊參數(shù)“LADDR”;
2) 在下拉列表中選擇“PKW[AI/AO]”。
圖3-3分配硬件標(biāo)識(shí)符
• 為系統(tǒng)功能“DPRD_DAT”、“DPWR_DAT”分配其它參數(shù):
1) DPRD_DAT讀取緩沖區(qū)從MB100開始的8個(gè)字節(jié);
2) DPRD_DAT發(fā)送緩沖區(qū)從MB200開始的8個(gè)字節(jié);
注意:也可以使用DB塊作為緩沖區(qū),創(chuàng)建DB時(shí)請(qǐng)將塊訪問模式定義為“標(biāo)準(zhǔn)-與S7-300/400兼容”模式。
圖3-4分配其它參數(shù)
3.2示例1:讀取參數(shù)P2902[5]數(shù)值
將MB200~MB207的8個(gè)字節(jié)請(qǐng)求數(shù)據(jù)發(fā)送到變頻器,變頻器返回的響應(yīng)數(shù)據(jù)保存在MW100~MB107的8個(gè)字節(jié)中。讀取參數(shù)P2902[5]值的請(qǐng)求數(shù)據(jù)格式參考表2.2.1,變頻器響應(yīng)數(shù)據(jù)格式參考表2.2.2。
P2902參數(shù)范圍在2000…3999之間,根據(jù)表2-1設(shè)置分區(qū)索引值為0x80。
PNU = 2902-2000 = 902(十進(jìn)制)= 386 (十六進(jìn)制)。
通過變量表模擬程序讀取參數(shù)P2902[5] = 100.0,參考圖3-4。
圖3-4 S7-1200讀P2902[5]參數(shù)
表3-1讀取參數(shù)P2902[5]值的請(qǐng)求數(shù)據(jù)格式,PLC -> 變頻器
PKW(第1個(gè)字)MW200 |
MW200 IND(第2個(gè)字)MW202 |
MW202 PWE(第3個(gè)和第4個(gè)字)MD204 |
||||
AK |
(1bit) |
PNU(10bit) |
子索引(參數(shù)下標(biāo)) |
分區(qū)索引 |
PWE1 |
PWE2 |
0x1 |
0x386 |
0x05 |
0x80 |
0x0000 |
0x0000 |
表3-2讀取參數(shù)P2902[5]值的響應(yīng)數(shù)據(jù)格式,變頻器 -> PLC
PKW(第1個(gè)字)MW200 |
IND(第2個(gè)字)MW202 |
PWE(第3個(gè)和第4個(gè)字)MD204 |
||||
AK |
(1bit) |
PNU(10bit) |
子索引(參數(shù)下標(biāo)) |
分區(qū)索引 |
PWE1 |
PWE2 |
0x2 |
0x386 |
0x05 |
0x80 |
100.0(浮點(diǎn)數(shù)) |
3.3示例2:修改參數(shù)P1121數(shù)值
將MB200~MB207的8個(gè)字節(jié)請(qǐng)求數(shù)據(jù)發(fā)送到變頻器,變頻器返回的響應(yīng)數(shù)據(jù)保存在MW100~MB107的8個(gè)字節(jié)中。修改參數(shù)P1121值的請(qǐng)求數(shù)據(jù)格式參考表2.3.1,變頻器響應(yīng)數(shù)據(jù)格式參考表2.3.2。
P1121參數(shù)范圍在0…1999之間,根據(jù)表2-1設(shè)置分區(qū)索引值為0x00。
PNU = 1121(十進(jìn)制)= 461 (十六進(jìn)制)。
通過變量表模擬程序修改參數(shù)P1121 = 5.0,參考圖2-2。
圖3-5 S7-1200寫P1121參數(shù)
表3-3修改參數(shù)P1121值的請(qǐng)求數(shù)據(jù)格式,PLC -> 變頻器
PKW(第1個(gè)字)MW200 |
IND(第2個(gè)字)MW202 |
PWE(第3個(gè)和第4個(gè)字)MD204 |
||||
AK |
(1bit) |
PNU(10bit) |
子索引(參數(shù)下標(biāo)) |
分區(qū)索引 |
PWE1 |
PWE2 |
0x3 |
0x461 |
0x00 |
0x00 |
5.0(浮點(diǎn)數(shù)) |
表3-4修改參數(shù)P1121值的響應(yīng)數(shù)據(jù)格式,變頻器 -> PLC
PKW(第1個(gè)字)MW200 |
IND(第2個(gè)字)MW202 |
PWE(第3個(gè)和第4個(gè)字)MD204 |
||||
AK |
(1bit) |
PNU(10bit) |
子索引(參數(shù)下標(biāo)) |
分區(qū)索引 |
PWE1 |
PWE2 |
0x2 |
0x461 |
0x00 |
0x00 |
5.0(浮點(diǎn)數(shù)) |
4 文檔說明
S7-1200與G120 CU240X-2 DP之間的PROFIBUS通信入門指南包含3個(gè)部分:
> 《S7-1200與G120 CU240X-2 DP的PROFIBUS 通信 第1部分 控制變頻器起停及調(diào)速》:介紹S7-1200通過周期性通信PZD通道(過程數(shù)據(jù)區(qū))控制和檢測(cè)變頻器狀態(tài)。
> 《S7-1200與G120 CU240X-2 DP的PROFIBUS 通信 第2部分 周期通信讀寫變頻器參數(shù)》:介紹S7-1200通過周期性通信PKW通道(參數(shù)數(shù)據(jù)區(qū))讀寫變頻器參數(shù)。
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