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選擇一個需要進行打包地址的模塊。
-
點擊配置表窗口上的"打包地址" 按鈕。
圖 01
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"打包地址"功能選擇后數(shù)字量模塊的地址就被打包到一起。
圖 02
2. 使用 GSD/GSDML 文件來配置"打包地址" (PROFIBUS DP/PROFINET IO)
當(dāng)在組態(tài)軟件中使用 GSD/GSDML 文件時,這個簡單的功能并不適用。然而可以通過選擇相關(guān)的模塊來手動打包地址。您可以識別出哪些模板可以被組合到一起,因為它們都是復(fù)制過來的,**的區(qū)別就是名稱中帶有 "*" 標(biāo)識。
序號
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步驟
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1
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從組態(tài)軟件的硬件目錄中選擇名稱不帶“*”的模塊。
通過這種方式打開一個新字節(jié),并為模塊分配起始地址。
圖 03
|
2
|
對于隨后的插槽,選擇名稱帶有“*”的塊。
這樣將此塊地址轉(zhuǎn)存到先前打開的字節(jié)中,直到所有字節(jié)都已分配完畢。
圖 04
|
3
|
如果一個字節(jié)完成了,再次組態(tài)名稱沒有“*”的另外一個塊。
圖 05
|
表 01
組態(tài)實例
槽號
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模塊
|
訂貨號
|
通道地址
|
2
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2DI DC24V ST
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6ES7131-4BB01-0AA0
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E 0.0 ... E 0.1
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3
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2DI DC24V ST
|
6ES7131-4BB01-0AA0
|
E 1.0 ... E 1.1
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4
|
2DI DC24V ST*
|
6ES7131-4BB01-0AA0
|
E 1.2 ... E 1.3
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5
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2DI DC24V ST*
|
6ES7131-4BB01-0AA0
|
E 1.4 ... E 1.5
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6
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2DI DC24V ST*
|
6ES7131-4BB01-0AA0
|
E 1.6 ... E 1.7
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7
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2DI DC24V ST
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6ES7131-4BB01-0AA0
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E 2.0 ... E2.1
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表 02
注釋
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組態(tài)軟件并不會檢查打包地址是否完全正確。如果每個字節(jié)組態(tài)超過了8個通道,則那些超過字節(jié)限制的模塊將在診斷中輸出錯誤:
模塊狀態(tài) => 10B:錯誤模塊;無效用戶數(shù)據(jù)
這些塊無響應(yīng)。
總共多只能有 8 個通道(1 個字節(jié))。
-
當(dāng)使用 PCS7 軟件組態(tài)時,本條目中所總結(jié)的 ET 200S 的打包地址步驟并不適用。
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ET 200S HS 不支持 “打包地址” 的功能。
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中央機架上的 ET 200S CPU 不支持 “打包地址” 的功能。
概述ET 200SP 數(shù)字量輸出模塊 RQ NO 4x120VDC..230VAC/5A ST 和 RQ 4x120VDC..230VAC/5A NO MA ST可以使用哪種基座單元
ET 200SP 數(shù)字量輸出模塊 RQ NO 4x120VDC..230VAC/5A ST 和 RQ 4x120VDC..230VAC/5A NO MA 支持使用以下的基座單元:
1.訂貨號為 6ES7193-6BP20-0BB0的B0類型基座單元
可以在前面開始的2號插槽使用 繼電器線圈通過為這個負載電勢組的所有繼電器模塊供電的A0類型的淺色底座進行供電 不能與從P1/P2母線供電的模塊混用 <> 24VDC 不可用
2. 訂貨號為 6ES7193-6BP20-0BB1的B1類型基座單元
可以在前面開始的1號插槽使用 4個繼電器線圈通過為接到這個模塊的電源進行供電 也可以用于與從負載電勢組(內(nèi)部P1,P2母線)供電的模塊混用<> 24VDC
如果在 ET 200SP站點的1號槽使用數(shù)字量輸出模塊 RQ NO 4x120VDC..230VAC/5A ST 或 RQ 4x120VDC..230VAC/5A NO MA ST ,必須使用B1類型基座單元。
圖. 1
如果在ET200SP站點1號槽使用數(shù)字量輸出模塊 RQ NO 4x120VDC..230VAC/5A ST 和 RQ 4x120VDC..230VAC/5A NO MA ST,在2號槽之后還是直接安裝此模塊,那么左右基座單元必須是給數(shù)字量輸出模塊 RQ NO 4x120VDC..230VAC/5A ST 和 RQ 4x120VDC..230VAC/5A NO MA ST用的 B1類型 。
如果B1類型基座被裝在了1號槽,那么在2號槽不能使用B0類型的基座。
圖. 2
如果在ET200SP站點1號槽使用了淺色A0類型的基座 (訂貨號 6ES7193-6BP00-0DA0或 6ES7193-6BP20-0DA0) 的IO模塊, 可以使用為數(shù)字量輸出模塊 RQ NO 4x120VDC..230VAC/5A ST and RQ 4x120VDC..230VAC/5A NO MA ST使用B0類型的基座單元。
圖. 3
圖. 4
如果在ET200SP站點1號槽使用了淺色A0類型的基座 (訂貨號 6ES7193-6BP00-0DA0或 6ES7193-6BP20-0DA0) 的IO模塊, 可以使用為數(shù)字量輸出模塊 RQ NO 4x120VDC..230VAC/5A ST and RQ 4x120VDC..230VAC/5A NO MA ST使用B1類型的基座單元。
注意
如果使用了B1類型的基座, 不通過淺色基座進行供電。
圖. 5
1 IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)
1.1標(biāo)準(zhǔn)概述
IEC61850是新一代的變電站自動化系統(tǒng)的國際標(biāo)準(zhǔn),它規(guī)范了數(shù)據(jù)的命名、數(shù)據(jù)定義、設(shè)備行為、設(shè)備的自描述特征和通用配置語言。同傳統(tǒng)的IEC60870-5-103標(biāo)準(zhǔn)相比,它不僅僅是一個單純的通信規(guī)約,而是數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn),它指導(dǎo)了變電站自動化的設(shè)計、開發(fā)、工程、維護等各個領(lǐng)域。該標(biāo)準(zhǔn)通過對變電站自動化系統(tǒng)中的對象統(tǒng)一建模,采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)和獨立于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的抽象通信服務(wù)接口,增強了設(shè)備之間的互操作性,可以在不同廠家的設(shè)備之間實現(xiàn)無縫連接。智能化一次設(shè)備和數(shù)字式變電站要求變電站自動化采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)。IEC61850是至今為止為完善的變電站自動化標(biāo)準(zhǔn),它不僅規(guī)范保護測控裝置的模型和通信接口,而且還定義了數(shù)字式CT、PT、智能式開關(guān)等一次設(shè)備的模型和通信接口。采用IEC61850國際標(biāo)準(zhǔn)可以大大提高變電站自動化技術(shù)水平、提高變電站自動化安全穩(wěn)定運行水平,節(jié)約開發(fā)驗收維護的人力物力,實現(xiàn)完全的互操作,如圖1所示。
IEC61850與傳統(tǒng)的SCADA協(xié)議不同的是,它不僅是一個簡單的協(xié)議,更涉及到通信網(wǎng)絡(luò)性能要求、對象建模、系統(tǒng)和項目管理等多方面的規(guī)范要求。IEC61850采用面向?qū)ο蟮慕7椒ê统橄蟆⒎謱佑成涞募夹g(shù),通過規(guī)范系統(tǒng)和項目管理以及一致性測試等途徑來保證其目標(biāo)的實現(xiàn),并且IEC61850不僅適用于變電站自動化系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通信,也適用于配電自動化、電能計量系統(tǒng)、發(fā)電廠自動化系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電以及其它工業(yè)領(lǐng)域。
圖1:IEC61850與數(shù)字化變電站(SAS)之間的相互關(guān)系:
1.2 制造報文規(guī)范MMS
制造報文規(guī)范(Manufacturing Message Specification,MMS)是網(wǎng)絡(luò)上實時處理和監(jiān)控系統(tǒng)信息交換的國際標(biāo)準(zhǔn),由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織和國際電工***工業(yè)自動化技術(shù)***TC184工業(yè)組負責(zé)制定和發(fā)展,它適合于在不同的設(shè)備、應(yīng)用、發(fā)展商和領(lǐng)域內(nèi)提供通用信息服務(wù),例如:MMS提供的讀(Read)服務(wù)允許網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備、應(yīng)用或計算機從另外一個設(shè)備、應(yīng)用或計算機內(nèi)讀取所需的變量,而不管這個變量是在可編程邏輯控制器、機器人、遠方終端設(shè)備或智能電子設(shè)備內(nèi)。MMS已經(jīng)廣泛應(yīng)用在制造、石油化工、電力工業(yè)和太空探索等領(lǐng)域。
MMS由以下各部分組成:
1) 服務(wù)規(guī)范(Service Specification)
2) 協(xié)議規(guī)范(Protocol Specification)
3) 機器人伴同標(biāo)準(zhǔn)(Robot Companion Standard)
4) 數(shù)字控制器伴同標(biāo)準(zhǔn)(Numberical Controller Companion Standard)
5) 可編程邏輯控制器伴同標(biāo)準(zhǔn)(Programmable Logical Controller Companion Standard)
6) 過程控制系統(tǒng)伴同標(biāo)準(zhǔn)(Process Control System Companion Standard)
上列各部分中,**部分服務(wù)規(guī)范和**部分協(xié)議規(guī)范是其核心,服務(wù)規(guī)范包含的定義
有:①虛擬制造設(shè)備(Virtual Manufacturing Device,VMD);②網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點間的信息交換;③與VMD有關(guān)的屬性和參數(shù)。協(xié)議規(guī)范定義的是通信規(guī)則,包括:①信息格式;②通過網(wǎng)絡(luò)的信息順序;③MMS層與ISO/OSI開放模型的其他層的交互,而3)-6)則是針對不同的應(yīng)用領(lǐng)域的伴同標(biāo)準(zhǔn)。
MMS提供了豐富的針對對等式實時通信網(wǎng)絡(luò)的一系列任務(wù),已經(jīng)成為許多工業(yè)領(lǐng)域的控制設(shè)備的通信協(xié)議,例如CNC、可編程邏輯控制器、機器人、電力領(lǐng)域中的遠方終端設(shè)備(RTU)、能源管理系統(tǒng)(EMS)、重合器、開關(guān)等IED設(shè)備。許多流行的計算機平臺都支持基于MMS的互聯(lián),在軟件支持上,更多的API、圖形界面、網(wǎng)關(guān)、字處理、電子表格、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫都支持MMS,從通信連接上看,MMS在以太網(wǎng)、令牌總線、串行接口RS-232C、OSI、TCP/IP、MiniMAP上也都很容易實現(xiàn),如圖2所示:
圖2:MMS在IEC61850報文結(jié)構(gòu)中的位置
1.3 IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)
變電站自動化系統(tǒng)由各種IED 組成,主要完成變電站內(nèi)設(shè)備的控制、監(jiān)視和保護功能,并實現(xiàn)系統(tǒng)配置、通信管理和軟件管理等系統(tǒng)維護功能。IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)將變電站自動化系統(tǒng)在邏輯上劃分為3 層(即變電站層、間隔層和過程層),并將具體應(yīng)用功能分解為許多常駐在不同IED 內(nèi)、彼此間相互通信的單元,稱為邏輯節(jié)點(logical node,LN),然后以LN 為對象建立變電站內(nèi)IED 的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和服務(wù)模型,旨在解決不同廠商提供的IED間的數(shù)據(jù)交換、信息共享等問題。
遵循IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)的變電站自動化系統(tǒng)主要包括:①主站自動化系統(tǒng)軟件(人機界面、數(shù)據(jù)庫及系統(tǒng)管理等);②間隔層裝置(保護、測控單元等);③過程層設(shè)備,包括電子式電流/電壓互感器(electronic current/potential transducer,ECT/EPT)、智能斷路器/隔離開關(guān)、合并單元等;④工程化工具(如配置工具等),用于管理IEC 61850所定義的的通信模型,并滿足IEC 61850-6(配置)和IEC 61850-10(一致性測試)的規(guī)范要求,如圖3所示:
圖3:IEC61850與數(shù)字化變電站接口與體系結(jié)構(gòu)
1.4數(shù)據(jù)模型
在了解數(shù)據(jù)模型之前,首先需要了解一些關(guān)于IEC61850 的重要概念
智能電子設(shè)備(IED):實際的物理設(shè)備,如開關(guān)、斷路器,綜保等。
功能:變電站自動化系統(tǒng)執(zhí)行的任務(wù),如:母線保護、聯(lián)鎖、報*管理等。
邏輯設(shè)備(LD):一種虛擬設(shè)備,聚合邏輯節(jié)點和數(shù)據(jù),物理設(shè)備可以包含一個或多個LD。
邏輯節(jié)點(LN):用來描述系統(tǒng)功能的基本單位,是數(shù)據(jù)對象的容器,可以任意分配到
IED,每個邏輯節(jié)點和內(nèi)部的數(shù)據(jù)都有具體的語義,并通過他們的服務(wù)與外部進行交互。
在IEC61850 中,一個IED 設(shè)備的外部性能通過Server 服務(wù)器類來表征,Server 服務(wù)器可以包含一個或多個邏輯設(shè)備,一個邏輯設(shè)備可以包含多個邏輯節(jié)點,在IEC61850 中一些邏輯節(jié)點是電力系統(tǒng)實設(shè)備的映射。一個IED 設(shè)備要實現(xiàn)特定功能必然需要這些邏輯節(jié)點來終實現(xiàn)操作、控制的功能??梢院唵卫斫膺壿嬙O(shè)備是IED 設(shè)備實現(xiàn)具體一個功能的抽象容器,在這個容器中包含了實現(xiàn)功能所需的相應(yīng)的邏輯節(jié)點。
下圖4描述了從一個實際的項目中如何對實際的物理設(shè)備建模的完整過程:
圖4:設(shè)備建模的完整過程
就針對一個具體的IED設(shè)備模型而言,下圖5描述了該物理設(shè)備中所包含的內(nèi)容及其交互關(guān)系:
圖5:數(shù)據(jù)模型所包含的內(nèi)容及交互關(guān)系
下圖6為一個實際的IED物理設(shè)備所包含的相關(guān)內(nèi)容,該圖描述了該LED設(shè)備中其中一個邏輯設(shè)備”Tampa_Control”的邏輯節(jié)點”Q0XCBR1”斷路器的”位置Pos”數(shù)據(jù)的相關(guān)狀態(tài) “stVal和ctlVal”。
圖6:一個實際的IED設(shè)備所包含的內(nèi)容
2 “IEC61850 Server Library”軟件包概述
2.1 “IEC61850 Server Library”通信概述
“IEC61850 Server Library”軟件包是西門子推出的基于S7-300/400作為服務(wù)器端的IEC61850規(guī)約的通信解決方案,通過該軟件包,可以將S7-300/400 “虛擬”為一個IEC61850服務(wù)器端設(shè)備,之后S7-300/400 可以支持在IEC61850總線上的過程變量導(dǎo)出,下圖7為“IEC61850 Server Library”軟件包通信總覽:
圖7:“IEC61850 Server Library“軟件包通信總覽
“IEC61850 Server Library “軟件包具有如下特征:
1) 功能完全的功能塊庫,支持德語及英語的在線幫助。
2) 每個IEC61850 客戶端設(shè)備將通過一個ISO-On-TCP連接服務(wù)器。
3) 多可以支持100 Data-Attribute及10 DataSet(每個DataSet包含100個Data-Attributes):
4) Data-Attribute支持如下數(shù)據(jù)類型,如圖8所示:
圖8:”IEC61850 Server Library”所支持的數(shù)據(jù)類型
5) 支持如下MMS服務(wù)類型,如下圖9所示:
圖9:”IEC61850 Server Library”所支持的MMS服務(wù)類型
6) 提供基于XML語言描述的SCL和.icd文件,供客戶端訪問
7) 通過標(biāo)準(zhǔn)PCS7或Step7工具進行編程
8) 支持S7-300/S7-400/S7 mec
9) 冗余設(shè)計(用于S7-400H)
10) 帶通信診斷功能
11) 軟件包僅支持通過CP343/443-1建立通信連接,不支持CPU的集成PN口創(chuàng)建連接
2.2 “IEC61850 Server Library”軟件包工作原理
下圖10描述了“IEC61850 Server Library”軟件包的工作原理:
圖10:“IEC61850 Server Library”軟件包的工作原理
從圖10可以看出,軟件包中主要的核心為數(shù)據(jù)模型.ICD文件及Table DB數(shù)據(jù)塊,兩者之間必須一致,這個將包含在軟件包中,其中.ICD文件提供給IEC61850客戶端用于IEC61850通信的連接、變量的導(dǎo)出及讀寫等,Table DB數(shù)據(jù)塊用于下載到S7-300/400中用于創(chuàng)建S7-300/400作為IEC61850服務(wù)器的數(shù)據(jù)模型,之后將其匹配到主功能塊“SVR_IEC61850”中。
在軟件包的實際應(yīng)用中還需要注意以下幾點:
1) 允許多個IEC61850客戶端訪問同一個S7-300/400 IEC61850服務(wù)器,但是每個客戶端需要創(chuàng)建多個ISO-on-TCP連接并多次調(diào)用之后將其匹配到功能塊“SVR_IEC61850”,此時將功能塊“SVR_IEC61850”均連接到同一個Table DB,這樣能夠保證客戶端訪問服務(wù)器的數(shù)據(jù)一致性。
2) 通過DataSet(數(shù)據(jù)集)可以批量讀寫Data-Attribute,軟件包只支持靜態(tài)DataSet功能,不支持動態(tài)的 DataSet創(chuàng)建,因此只允許IEC61850客戶端的靜態(tài)DataSet訪問請求。
3) 所有的Data-Attribute及DataSet均可以在 Table DB中更改,這可以通過軟件包 的SCL源文件編輯,當(dāng)更改Table DB時,.ICD文件(軟件包中的server_x_y.icd文件)也必須調(diào)整以保證更改后的Table DB與.ICD文件保持一致
2.3 “IEC61850 Server Library“軟件包軟硬件需求及限制
“IEC61850 Server Library”軟件包的軟硬件需求及限制如下圖11所示:
圖11:“IEC61850 Server Library”軟件包軟硬件需求及使用限制
2.4 “IEC61850 Server Library“軟件包訂貨號
“IEC61850 Server Library”軟件包的訂貨號如下圖12所示:
圖12:“IEC61850 Server Library”軟件包訂貨號
2.5 “IEC61850 Server Library“軟件包包含內(nèi)容
購買“IEC61850 Server Library“軟件包后將會得到一張光盤,光盤中包含如下文件內(nèi)容,如下圖13所示:
圖13:“IEC61850 Server Library“軟件包所包含的內(nèi)容
3 通過“IEC61850 Server Library“軟件包配置S7-300作為服務(wù)器進行IEC61850 規(guī)約通信
下面以S7-300及TMW 61850 Test Harness軟件為例,詳細介紹如何通過“IEC61850 Server Library“軟件包將S7-300通過配置為服務(wù)器,TMW 61850 Test Harness配置為客戶端進行IEC61850 通信。
注:TMW 61850 Test Harness軟件可以從網(wǎng)上免費下載得到,網(wǎng)址為:
http://www.trianglemicroworks.com/
下載的為試用版本,試用版本有一定的功能限制,只有20天的試用期,試用期結(jié)束后失去所有功能,需要購買使用授權(quán)
3.1例子中使用的硬件設(shè)備及軟件
本例中所用的硬件設(shè)備如下表1所示。
名稱
|
數(shù)量
|
訂貨號
|
S7-300電源模塊PS 307 5A
|
1
|
6ES7307-1EA01-0AA0
|
S7-300 CPU317-2PN/DP
|
1
|
6ES7317-2EK14-0AB0(V3.2)
|
S7-300 CP343-1
|
1
|
6GK7343-1EX30-0XE0(V2.2)
|
S7-300 機架
|
1
|
6ES7390-1AE60-0AA0
|
網(wǎng)線及MMC卡
|
若干
|
|
筆記本電腦
|
1
|
|
表1:硬件清單
所用到軟件如下表2所示:
名稱
|
訂貨號
|
Step7 V5.5+SP2
|
6ES7810-4CC10-0YA5
|
CFC V7.1+SP1
|
6ES7658-1EX17-2YA5
|
“IEC61850 Server Library“軟件包
|
9AE4110-8AA00
|
TMW 61850 Test Harness V3.00.0022
|
|
表2:軟件清單
3.2 硬件及網(wǎng)絡(luò)組態(tài)
打開Step7軟件,新建一個工程項目文件,命名為“IEC61850_server_update”, 在項目下插入一個S7-300站,如下圖14所示。
圖14:新建S7-300 Station
雙擊插入的SIMATIC 300 Station的“Hardware”,打開硬件組態(tài),在硬件組態(tài)界面下分別插入機架,電源PS307、CPU317-2PN/DP、CP343-1,本例中將CP的IP地址設(shè)為192.168.0.11,如下圖15所示。
圖15:硬件組態(tài)并設(shè)置CP343-1的IP地址
打開Netpro網(wǎng)絡(luò)組態(tài),選中CPU317-2PN/DP,插入一個新連接,連接伙伴為Unspecified,連接類型為ISO-on-TCP Connection,如下圖16所示:
圖16:網(wǎng)絡(luò)組態(tài)-創(chuàng)建ISO-on-TCP
對于插入的TCP connection,在打開的連接屬性對話框中的“General Inbation”中由于CP343-1做Server被動連接,因此不勾選“Active connection estabishment”選項,ID保持缺省即可,在“Adress”欄中同樣由于CP343-1做Server,因此填入本地連接的TSAP號設(shè)置為00.01,對于通信伙伴Remote的TSAP可以選擇不填,即允許任意IP地址的客戶端發(fā)起連接,如下圖17所示:
圖17:作為 服務(wù)器的ISO-on-TCP連接屬性設(shè)置
注意:1) 如果有多個客戶端連接,每個客戶端需要創(chuàng)建一個ISO-on-TCP連接,對于本地
的TSAP號可以依次按照00.01順排,對于遠程TSAP號則建議添上對應(yīng)的客戶
端IP地址及TSAP號
3.3 編寫程序
打開“IEC61850 Server Library“軟件包中功能塊庫,將軟件包中所有的程序拷貝到以上創(chuàng)建的Step7項目中,如下圖18所示:
圖18:拷貝“IEC61850 Server Library“軟件包中功能塊到創(chuàng)建的項目中
之后再Step7項目中插入一個CFC Chart圖并打開,在打開的Chart圖中調(diào)用主功能塊“FB575 SVR_IEC61850”,如下圖19,20。
圖19:插一個CFC
圖20:在CFC中調(diào)用主功能塊“FB575 SVR_IEC61850”
注意: 如果有多個客戶端連接同一個服務(wù)器,每個客戶端需要調(diào)用一個主功能塊“FB575
SVR_IEC61850”,每個調(diào)用功能塊的 Table DB可以共享,但是“CONN_RCV”
及“CONN_SEN”必須不同,如下圖21所示。
圖21:多個IEC61850客戶端連接時編程處理
表3:功能快FB575“SVR_IEC61850”各管腳參數(shù)含義
注意:對于START_COM及STOP_COM參數(shù),SVR_IEC61850功能塊要求在啟動時首先
將STOP_COM置1后再將STOP_COM置1的一個時序過程功能塊才能正常工作,
因此需要在CFC編程時進行處理。
參數(shù)“QSTATE”中功能塊輸出的內(nèi)部處理狀態(tài)如下表4所示:西門子6EP1332-1SH52
QSTATE
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程序狀態(tài)
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含義描述
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0
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START
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功能塊未運行
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1
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IDLE
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由空閑轉(zhuǎn)入開始通信
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2
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RCV
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接收報文(AG_RECV被調(diào)用)
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3
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DECODE
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對接收的報文進行分析并解碼
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4
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BUILD
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對接收的報文產(chǎn)生相應(yīng)的響應(yīng)報文并編碼封裝
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5
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SEND
|
發(fā)送報文(通過AG_SEND發(fā)送)
|
表4: 參數(shù)“QSTATE”中功能塊輸出的內(nèi)部處理狀態(tài)
3.4 模型文件Table DB及ICD文件修改
對于實際的應(yīng)用來說,軟件包中自帶了一個標(biāo)準(zhǔn)Table DB數(shù)據(jù)塊模型及ICD文件,這兩個文件均可以通過軟件包中的SCL源文件(源文件為DB.SCL),可以將軟件包中的SCL源文件拷貝到客戶所創(chuàng)建的項目中打開后進行修改,如下圖22所示:
圖22:拷貝DB SCL源文件到項目中
在實際應(yīng)用中大致來說會涉及到以下內(nèi)容的修改:
1) 改變模型標(biāo)識符:DB.SCL源文件中會包含3個字符串的模型標(biāo)識符,如下圖23所示:
■ 供應(yīng)商名稱(**20個字符)
■ 模型設(shè)備名稱(**40個字符)
■ 模型文件版本號(**20個字符)
在IEC61850客戶端/服務(wù)器的初始通信連接過程中通過該模型標(biāo)識符來進行初步握手
圖23:在DB.DCL中的模型標(biāo)識符
2) 更改Data-Attribute的變量屬性(Table DB數(shù)據(jù)塊中的“Cont”),DB.SCL源文件中包含一個結(jié)構(gòu)體變量“Cont”,每個結(jié)構(gòu)體變量“Cont”包含了一個變量的如下條目:
■ 變量域名ID-為IEC61850地址的一部分
?代表了IED名稱如“IED_001”及邏輯設(shè)備名稱如“CTRL”。
■ 變量條目ID-為IEC61850地址的一部分
?代表了邏輯節(jié)點名稱及Data-Attribute名稱,需要以“$$”開頭,如
“LLN0$$ST$$stVAL”。
■ 變量數(shù)據(jù)類型-MMS數(shù)據(jù)類型,支持的數(shù)據(jù)類型包括:
? 83h:布爾量
? 84h:位串(**4個字節(jié))
? 85h:整型
? 86h:無符號整型
? 87h: 浮點型
? 8fh: DataSet數(shù)據(jù)集
■ 變量長度-MMS變量長度值,主要包括:
? 對于83h布爾量:1個字節(jié)
? 其他數(shù)據(jù)類型:4個字節(jié)
■ 變量實際值-MMS變量實際值,長度為4個字節(jié)
DB.SCL中一個完整的結(jié)構(gòu)體變量“Cont”如下圖24所示:
圖24:在DB.SCL中一個完整的結(jié)構(gòu)體變量“Cont”
注意:當(dāng)需要更改以上模型文件時建議直接在SCL源文件中直接更改,之后可以直接編
譯成模型數(shù)據(jù)塊DB及通過相應(yīng)的工具轉(zhuǎn)換成.ICD文件。
3.5 通信測試
打開TMW 61850 Test Harness軟件中的IEC61850客戶端Hammer,通過Options->Configure打開客戶端參數(shù)設(shè)置界面,分別設(shè)置相關(guān)參數(shù)如下圖25所示:
圖25:TMW 61850 Test Harness軟件中Hammer相關(guān)參數(shù)設(shè)置
其中Basic-IP Address:服務(wù)器IP地址,本例中為192.168.0.11
Basic-SCL File:服務(wù)器提供的ICD文件
Client Specific-Transport Seletor:客戶端TSAP號
Server Specific-Transport Seletor:服務(wù)器端TSAP號,與Step7中Netpro中設(shè)置一致
下載上述中編寫的項目程序到PLC中,點擊Hammer中的連接,可以看到雙方的通信已經(jīng)建立起來了,在Hamer界面中可以對布爾量,整型,浮點等進行讀寫,如下圖26所示:
圖26:通過測試中的變量讀寫
3.6 通信故障排查
對于通信中可能出現(xiàn)的各種故障請參考下表5:
故障
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可能的原因
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補救措施
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無法通信
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沒有物理連接
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檢查S7-300/400與IEC61850客戶端之間的物理連接,包括參數(shù)設(shè)置等
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SVR_IEC61850未啟動
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檢查是否將參數(shù)START_COM置1
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S7-300/400未正確組態(tài)及編程
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在CFC檢查SVR_IEC61850功能塊是否連接了Table DB,并且Table DB是否存在檢查網(wǎng)絡(luò)連接是否正確組態(tài)并下載到PLC中
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IEC61850客戶端未正確組態(tài)
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將CFC置于Test狀態(tài),檢查輸出參數(shù)RECV,DECODE,BUILD,SEND是否在交替狀態(tài),否則檢查客戶端的連接
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變量尋址地址不正確
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檢查Table DB與IEC61850客戶端的變量尋址是否一致
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表5:可能的故障及排查方式
4 “IEC61850 Server Library“軟件包通信小結(jié)
“IEC61850 Server Library”軟件包是西門子推出的基于S7-300/400的IEC61850
規(guī)約的通信解決方案,在軟件包的使用中需要注意以下幾點:
1) 如果有多個客戶端訪問一個服務(wù)器,需要創(chuàng)建過個ISO-on-TCP連接并多次調(diào)用SVR_IEC61850功能塊,其中的Table DB可以一致以保證數(shù)據(jù)訪問的一致性。
2) 由于軟件包中程序塊占用的Work Memoy較大,因此建議使用中高端的CPU。
3) 對于模型文件ICD的修改,建議客戶在購買軟件包后直接將需求發(fā)給德國總部來獲得支持。
4) 建議 使用 CFC編程將更加高效
5) 軟件包目前只能支持較少的MMS通信服務(wù),如GetData,SetData,static Dataset等,其他如Report等服務(wù)都不支持,因此只能用于常規(guī)的數(shù)據(jù)讀寫服務(wù),而對于實時性要求比較高的事件消息上送服務(wù)本軟件包并不適用.
1概述
S7協(xié)議是SIEMENS S7系列產(chǎn)品之間通訊使用的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議 ,其優(yōu)點是通信雙方無論是在同一MPI總線上、同一PROFIBUS總線上或同一工業(yè)以太網(wǎng)中,都可通過S7協(xié)議建立通信連接,使用相同的編程方式進行數(shù) 據(jù)交換而與使用何種總線或網(wǎng)絡(luò)無關(guān)。S7通信分為按組態(tài)方式可分為單邊通信和雙邊通信,單邊通信通常應(yīng)用于以下情況:
? 通信伙伴無法組態(tài)S7連接
? 通信伙伴無法停機
? 不希望在通訊伙伴側(cè)增加通信組態(tài)或程序
本文介紹S7-400基于PROFIBUS總線的S7單邊通信的組態(tài)步驟。
實驗環(huán)境,見表1。
序號
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名稱
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訂貨號
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1
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CR3導(dǎo)軌
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6ES7 401-1DA01-0AA0
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2
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PS407
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6ES7 407-0KA02-0AA0
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3
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CPU414-3
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6ES7 414-3XM05-0AB0
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4
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CPU315-2 DP
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6ES7 315-2AH14-0AB0
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5
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PROFIBUS 標(biāo)準(zhǔn)電纜
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6XV1 830-0EH10
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6
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RS485總線連接器
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6ES7972-0BB42-0XA0
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7
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STEP7 V5.5 SP2
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8
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WINOOWs XP SP3
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表1
2 組態(tài)
2.1配置S7-400站點
S7-400站點配置參見表2。
序號
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說明
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圖示
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1.
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創(chuàng)建新項目并在項目中插入S7-400站點
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2.
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打開硬件組態(tài),組態(tài)S7-400站點
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3.
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在硬件目錄中查找使用的導(dǎo)軌型號,并雙擊找到的導(dǎo)軌型號
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4.
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在硬件目錄選擇使用的電源,并拖拽到導(dǎo)軌的1號槽
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5.
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在硬件目錄選擇使用的CPU,并拖拽到導(dǎo)軌的3號槽,系統(tǒng)將自動彈出DP接口屬性對話框
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6.
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在對話框Address下拉框中設(shè)置DP站地址為2,單擊NEW按鈕添加新子網(wǎng)
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7.
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添加子網(wǎng)PROFBUS(1),單擊選項頁“Network Setting”
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8.
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選擇PRFIBUS總線傳輸速率為1.5Mbps,Profile中選擇Standard,單擊所有屬性對話框OK按鈕
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9.
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編譯保存S7-400站點硬件組態(tài),下載到S7-400 CPU中
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10.
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從菜單欄Option下Configure Network命令進入網(wǎng)絡(luò)組態(tài)界面
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11.
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如右圖所示,右鍵單擊CPU414-3DP,在彈出對話框中選擇Insert New Connection命令,插入一個新連接
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12.
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a) 選擇Unspecified連接伙伴,
b) 連接類型菜單中選擇S7 connection,單擊OK按鈕,彈出S7 connection屬性對話框
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13.
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S7 connection屬性對話框設(shè)置:
a) 選中Established an active connection
b) Interface選擇CPU414-3 DP,DP(R0/S3)
c) 設(shè)置伙伴PROFIBUS地址3
d) 設(shè)置本地ID為1
e) 點擊Address Details按鈕
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|
14.
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Address Detail對話框設(shè)置
a) 設(shè)置安裝CPU的機架號0
b) 設(shè)置安裝CPU的插槽號,對于S7-300,CPU只能安裝在2號槽
c) 設(shè)置連接資源號,對于S7單邊連接,連接資源號總是3
設(shè)置完成后可看到伙伴TSAP為03.02,點擊OK按鈕關(guān)閉屬性對話框
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15.
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點擊編譯保存圖標(biāo),完成S7單邊連接組態(tài),并下載至S7-400 CPU中
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表 2
2.2配置S7-300站點
S7-300站點配置參見表3。
序號
|
說明
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圖示
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1.
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創(chuàng)建新項目并在項目中插入S7-300站點
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2.
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打開硬件組態(tài),組態(tài)
S7-300 站點
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3.
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在硬件目錄SIMATIC-300,RACK-300下雙擊Rail,插入S7-300導(dǎo)軌
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4.
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在硬件目錄選擇使用的CPU,并拖拽到導(dǎo)軌的2號槽,系統(tǒng)將自動彈出DP接口屬性對話框
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5.
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參考表2序號6~8步驟,將CPU的 PROFIBUS DP地址設(shè)置為3,傳輸速率設(shè)置為1.5Mbps,Profile中選為Standard。編譯保存完成S7-300站點組態(tài),并下載到S7-300 CPU中
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表 3
3 通信連接
如圖3-1示意圖,使用RS485總線連接器通過PROFIBUS標(biāo)準(zhǔn)電纜分別連接CPU414-3 的X2接口和CPU315-2的X2 接口。
圖3-1 CPU之間DP通信連接示意圖
西門子PLC模塊無錫代理商 西門子PLC模塊無錫代理商