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6ES7512-1CK00-0AB0西門子plc s7-1500供應(yīng)
關(guān)于系統(tǒng)電源和負載電流電源的更多信息請參考手冊“SIMATIC S7-1500 自動化系統(tǒng)
1. 概述
通常情況下,要實現(xiàn)HMI設(shè)備與V20變頻器的通訊,需要一個支持USS通訊或MODBUS通訊的PLC,比如S7-200系列PLC。其通訊電纜連接如圖1所示。PLC的一個通訊端口與觸摸屏連接,可以采用PPI協(xié)議通訊。PLC的另一個通訊端口與V20的RS485通訊端口連接,采用MODBUS協(xié)議通訊,PLC上編寫MODBUS主站程序,V20為從站。
圖1 觸摸屏通過PLC與V20變頻器通訊
如果只需要對V2O變頻器做簡單的運行控制和變量監(jiān)視,那么上述配置中PLC的作用僅為數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)。這種情況下,觸摸屏直接和V20變頻器通訊,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控功能,而且可以少用一個PLC,節(jié)省成本。采用西門子的SMART LINE系列觸摸屏能夠?qū)崿F(xiàn)與V20變頻器直接通訊的功能。通訊電纜連接如圖2所示。SMART LINE觸摸屏作為MODBUS主站,V20為從站。
圖2 觸摸屏直接與V20變頻器通訊
6ES7512-1CK00-0AB0西門子plc s7-1500供應(yīng)
西門子s7-1500plc供應(yīng)
西門子plc模塊控制器代理供應(yīng) 西門子plc模塊1500系列配件 西門子s7-1500系列plc供應(yīng)商
西門子CPU1518PN/DP模塊卡件 西門子CPU1511-1PN模塊參數(shù) 西門子CPU1512模塊廠家性能
2硬件設(shè)備及其安裝
下面用一個實例來介紹Smart Line觸摸屏與一臺V20變頻器通過MODBUS通訊的實現(xiàn)方法。該例子中用到的主要硬件設(shè)備如表1所示,觸摸屏組態(tài)軟件為WinCC Flexible 2008 SP4 China。
表1 示例主要硬件設(shè)備
名稱
|
訂貨號
|
數(shù)量
|
說明
|
觸摸屏
|
6AV6648-0BE11-3AX0
|
1
|
Smart 1000 IE
|
24V電源
|
6EP1332-1SH51
|
1
|
DC24V/4A
|
變頻器
|
6SL3210-5BE17-5UV0
|
1
|
V20 變頻器 0.75kW
|
電機
|
1LA9060-4KA10-Z
|
1
|
1LA9 電機 0.12kW
|
6ES7512-1CK00-0AB0西門子plc s7-1500供應(yīng)
硬件安裝步驟如下:
1)將變頻器、電機、觸摸屏固定在安裝工位上。
2)連接變頻器到電機的動力電纜和接地電纜。
3)連接供電電源到變頻器的動力電纜和接地電纜。
4)連接變頻器和觸摸屏的RS485通訊電纜。觸摸屏RS485的9針接口與 V20端子對應(yīng)關(guān)系:3對應(yīng)P+,8對應(yīng)N-。
5)連接24V直流電源的交流進線電纜和到觸摸屏的直流供電電纜。
3. V20變頻器參數(shù)設(shè)置
V20變頻器要采用MODBUS通訊,可以做如下設(shè)置:
1)變頻器恢復(fù)出廠參數(shù):
P0010=30
P0970=21
2)變頻器快速調(diào)試,選擇Cn011-MODBUS通訊連接宏:
a)設(shè)置電網(wǎng)頻率和功率單位
b)輸入電機銘牌參數(shù)
c)選擇連接宏Cn011-MODBUS通訊
d)選擇應(yīng)用宏AP000
Cn011連接宏對應(yīng)參數(shù)如表2所示。
表2 Cn011對應(yīng)參數(shù)設(shè)置
參數(shù)
|
描述
|
工廠缺省值
|
Cn011默認值
|
備注
|
P0700[0]
|
選擇命令源
|
1
|
5
|
RS485為命令源
|
P1000[0]
|
選擇速度給定
|
1
|
5
|
RS485為速度設(shè)定值
|
P2023[0]
|
RS485協(xié)議選擇
|
1
|
2
|
MODBUS RTU協(xié)議
|
P2010[0]
|
USS/MODBUS波特率
|
8
|
6
|
波特率為9600bps
|
P2021[0]
|
MODBUS地址
|
1
|
1
|
變頻器MODBUS地址為1
|
P2022[0]
|
MODBUS應(yīng)答超時時間
|
1000
|
1000
|
向主站發(fā)回應(yīng)答的**時間
|
P2014[0]
|
USS/MODBUS報文間斷時間
|
2000
|
100
|
監(jiān)控報文間斷時間
|
3)修改MODBUS通訊參數(shù),其它參數(shù)為Cn011連接宏默認參數(shù):
P2014[0]=0 不監(jiān)控報文間隔時間,否則可能會報F72故障
P2021[0]=3 MODBUS設(shè)備地址為3(與觸摸屏組態(tài)軟件中設(shè)置的從站地址一致)
4. 觸摸屏組態(tài)
在WinCC Flexible 2008 SP4 China軟件中組態(tài)Smart 1000 IE觸摸屏。詳細步驟如下:
1)創(chuàng)建項目。
創(chuàng)建一個空項目,如圖3所示。
圖3 創(chuàng)建空項目
選擇觸摸屏設(shè)備為Smart 1000 IE,如圖4所示。
圖4 選擇Smart 1000 IE觸摸屏
2)設(shè)置連接。
在連接畫面中新建一個連接,相關(guān)參數(shù)設(shè)置如下:
通訊驅(qū)動程序:Modicon MODBUS
類型:RS485
波特率:9600
奇偶校驗:偶
數(shù)據(jù)位:8
停止位:1
組幀:RTU Standard
CPU類型:984
從站地址:3
連接設(shè)置如圖5所示。
圖5 連接設(shè)置
3)添加變量。
添加與變頻器監(jiān)控相關(guān)的10個變量,如表3所示。
表3 變量列表
變量名
|
MODBUS寄存器地址
|
說明
|
CtrlWord1
|
40100
|
控制字1
|
SetPoint
|
40101
|
速度設(shè)定值
|
StsWord1
|
40110
|
狀態(tài)字1
|
Feedback
|
40111
|
速度實際值
|
ActFreq
|
40342
|
頻率實際值
|
OutpVoltage
|
40343
|
輸出電壓
|
DCVol
|
40344
|
直流電壓
|
OutpCurrent
|
40345
|
輸出電流
|
OutpTorque
|
40346
|
輸出轉(zhuǎn)矩
|
OutpPower
|
40347
|
輸出功率
|
變量地址參照V20變頻器操作手冊,添加完成后的變量畫面如圖6所示。
圖6 添加變量
速度設(shè)定值變量SetPoint是由-16384(-4000H)到+16384(+4000H)來表示-50Hz到+50Hz的轉(zhuǎn)速,此處采用變量的線性轉(zhuǎn)換屬性,將-16384對應(yīng)-1500,+16384對應(yīng)+1500,如圖7所示。再采用變量的限制值屬性,將變量的輸入值限制在-1600和+1600之間,如果超出該限制值的范圍,則輸入不起作用。如圖8所示。
圖7 速度設(shè)定值變量線性轉(zhuǎn)換
圖8 速度設(shè)定值變量限制值
速度反饋值變量Feedback也是由-16384(-4000H)到+16384(+4000H)來表示-50Hz到+50Hz的轉(zhuǎn)速,此處也采用變量的線性轉(zhuǎn)換屬性,將-16384對應(yīng)-1500,+16384對應(yīng)+1500,如圖9所示。注意,圖9和圖7所示的線性轉(zhuǎn)換是一致的。
圖9 速度反饋值變量線性轉(zhuǎn)換
4)添加畫面。
項目生成時已經(jīng)有一個模板和一個畫面,此例僅用到一個畫面。修改畫面的名字為V20_Monitor,如圖10所示。
圖10 編輯之前的畫面V20_Monitor
5)編輯模板。
模板中的對象在選擇使用模板的畫面中會顯示出來,此處把西門子的LOGO和退出Runtime的按鈕放置在模板中,如圖11所示。
圖11 編輯模板
然后在按鈕的事件屬6EP1333-2BA01性中添加函數(shù)。在按鈕STOP RT事件屬性的單擊事件下添加StopRuntime函數(shù),如圖12所示。
圖12 退出運行畫面按鈕事件設(shè)置
6)編輯畫面。
在V20_Monitor畫面中放置IO域、文本域、按鈕、棒圖、圓形等對象。在文本域中輸入相應(yīng)的文本,設(shè)置字號、顏色等,將相關(guān)對象分類排列整齊,完成后的V20_Monitor畫面如圖13所示。
圖13編輯完成的畫面V20_Monitor
給10個IO域分別連接10個變量。
其中控制字1和狀態(tài)字1采用16進制顯示,控制字1類型模式為輸入/輸出,狀態(tài)字1類型模式為輸出,如圖14所示。
圖14 控制字1對應(yīng)IO域常規(guī)設(shè)置
轉(zhuǎn)速設(shè)定、實際轉(zhuǎn)速、輸出電壓、直流電壓采用帶符號整數(shù)顯示,轉(zhuǎn)速設(shè)定類型模式為輸入/輸出,其它三個變量類型模式為輸出,如圖15所示。
圖15 實際轉(zhuǎn)速對應(yīng)IO域常規(guī)設(shè)置
輸出頻率、輸出電流、輸出轉(zhuǎn)矩、輸出功率采用帶符號整數(shù)顯示,并移動小數(shù)點2位,類型模式為輸出,如圖16所示。此處移動小數(shù)點2位的作用是將通訊接收到的值除以100并顯示在觸摸屏上,這樣做的理由是V20變頻器在發(fā)送這些值時將實際值乘了100。
圖16 輸出電流對應(yīng)IO域常規(guī)設(shè)置
除了用IO域來顯示實際轉(zhuǎn)速的數(shù)值外,還采用棒圖這種圖形化的形式來顯示實際轉(zhuǎn)速,編輯完成的棒圖外觀如圖17所示。
圖17 編輯完成的棒圖外觀
設(shè)置棒圖的常規(guī)屬性,其中連接變量為Feedback,**值設(shè)為2000,小值設(shè)為-2000,如圖18所示。
圖18 棒圖常規(guī)屬性設(shè)置
設(shè)置棒圖的外觀,如圖19所示。
圖19 棒圖外觀屬性設(shè)置
設(shè)置棒圖刻度,如圖20所示。
圖20 棒圖刻度屬性設(shè)置
運行指示燈用來指示變頻器是否處于運行狀態(tài),連接變量為StsWord1的第2位,運行時顯示綠色,非運行時顯示白色。其外觀動畫設(shè)置如圖21所示。
圖21 運行指示及其外觀動畫設(shè)置
反轉(zhuǎn)指示燈用來指示變頻器是否處于反轉(zhuǎn)狀態(tài),連接變量為StsWord1的第14位,反轉(zhuǎn)時顯示綠色,非反轉(zhuǎn)時顯示白色。其外觀動畫設(shè)置如圖22所示。
圖22 反轉(zhuǎn)指示及其外觀動畫設(shè)置
故障指示燈用來指示變頻器是否處于故障狀態(tài),連接變量為StsWord1的第3位,故障時顯示紅色,非故障時顯示綠色。其外觀動畫設(shè)置如圖23所示。
圖23 故障指示及其外觀動畫設(shè)置
接著設(shè)置4個按鈕的功能,此處在按鈕的單擊事件下添加不同的函數(shù)來實現(xiàn)不同的功能。
啟動按鈕:添加SetValue函數(shù),變量為CtrlWord1,值為1150(16進制047E)。再添加SetBitInTag函數(shù),變量仍為CtrlWord1,位為0,如圖24所示。每次按下啟動按鈕,觸摸屏將先發(fā)送047E,再發(fā)送047F給V20變頻器,實現(xiàn)啟動功能。
圖24 啟動按鈕事件設(shè)置
停止按鈕:添加ResetBitInTag函數(shù),變量為CtrlWord1,位為0,如圖25所示。每次按下停止按鈕,控制字1的第0位將被復(fù)位為0,觸摸屏將發(fā)送047E給V20變頻器,實現(xiàn)OFF1停車功能。
圖25 停止按鈕事件設(shè)置
反向按鈕:添加InvertBitInTag函數(shù),變量為CtrlWord1,位為11,如圖26所示。每次按下反向按鈕,控制字1的第11位將做非運算,觸摸屏將相應(yīng)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)指令發(fā)送給V20變頻器,實現(xiàn)轉(zhuǎn)向反向功能。
圖26 反向按鈕事件設(shè)置
故障確認按鈕:添加SetBitInTag函數(shù),變量為CtrlWord1,位為7。再添加ResetBitInTag函數(shù),變量仍為CtrlWord1,位為7,如圖27所示。每次按下故障確認按鈕,觸摸屏將先發(fā)送1狀態(tài)的故障確認位,再發(fā)送0狀態(tài)的故障確認位給V20變頻器,給故障確認位一個上升沿,實現(xiàn)故障確認功能。
圖27 故障確認按鈕事件設(shè)置
5. 系統(tǒng)運行效果
完成上述步驟之后,下載組態(tài)程序至觸摸屏中。實際運行效果證明:SMART LINE觸摸屏與V20變頻器通訊正常,觸摸屏可以通過四個按鈕控制變頻器運行、停止、反向以及故障確認;變頻器相關(guān)變量和狀態(tài)可以在觸摸屏上正確顯示。變頻器運行時觸摸屏顯示畫面如圖28所示。
圖28 變頻器運行時觸摸屏顯示畫面
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