西门子济宁授权代理商
动力线、控制线以及PLC的电源线和I/O线应分别配线,隔离变压器与PLC和I/O之间应采用双胶线连接。将PLC的IO线和大功率线分开走线,如必须在同一线槽内,分开捆扎交流线、直流线,若条件允许,分槽走线好,这不仅能使其有尽可能大的空间距离,并能将干扰降到低限度。
PLC应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备,不能与高压电器安装在同一个开关柜内。在柜内PLC应远离动力线(二者之间距离应大于200mm)。与PLC装在同一个柜子内的电感性负载,如功率较大的继电器、接触器的线圈,应并联RC消弧电路。
PLC的输入与输出好分开走线,开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号的传送应采用屏蔽线,屏蔽层应一端或两端接地,接地电阻应小于屏蔽层电阻的1/10.
交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆,输出线应尽量远离高压线和动力线,避免并行。
I/O端的接线
输入接线
输入接线一般不要太长。但如果环境干扰较小,电压降不大时,输入接线可适当长些。
输入/输出线不能用同一根电缆,输入/输出线要分开。
尽可能采用常开触点形式连接到输入端,使编制的梯形图与继电器原理图一致,便于阅读
输出连接
输出端接线分为独立输出和公共输出。在不同组中,可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。
由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上,并且连接至端子板,若将连接输出元件的负载短路,将烧毁印制电路板。
采用继电器输出时,所承受的电感性负载的大小,会影响到继电器的使用寿命,使用电感性负载时应合理选择,或加隔离继电器。
PLC的输出负载可能产生干扰,要采取措施加以控制,如直流输出的续流管保护,交流输出的阻容吸收电路,晶体管及双向晶闸管输出的旁路电阻保护
S7-1500 CPU 1518-4PN/DP中央处理器,带4MByte工作存储器用于程序和20MByte用于数据,第1个接口:PROFINETIRT带双端交换机,第2接口:PROFINET RT,第3接口:以太网, 第4个接口:PROFIBUS,1ns比特性能表现,需要SIMATIC存储卡
2.组态
2.1配置PC站的硬件机架
PC站的硬件机架配置参见表2.
序号 说明 图示
1. SIMATIC NET软件成功安装后,在任务栏(Taskbar)中会有Station ConfigurationEditor图标2. 双击图标打开Station Configuration Editor 配置对话框3.选择1号插槽,鼠标右键选择Add添加4. 在添加组件窗口中选择OPC Server,点击OK即完成5.选择3号槽,鼠标右键选择Add添加6. 在添加组件窗口中选择CP5611,点击OK7. CP5611的参数设置:
a) 地址设置为 4
b) 波特率设置为187.5K
c) Bus profile设置为
Standard
8. 点击Station name按钮,PC站的名称。这里命名为“MPIOPC”。点击OK
表2
2.2 在Step7中组态PC Station
在Step7中组态PC Station参见表3.
序号 说明 图示
1. 创建新项目并在项目中插入PC站点2. 将PC Station默认名称“SIMATIC PCStation(1)”,修改为“MPIOPC”,必需与Station Configuration Editor中所命名的StationName名称相同3. 打开硬件组态4. 在硬件目录窗口中,鼠标左键选择与安装的Simaticnet软件版本相符的硬件,拖拽到与在Station Configuration Editor配置的PC硬件机架相对应的1号插槽中。5. 在硬件目录中,鼠标左键选中要组态的CP5611,拖拽到与在Station ConfigurationEditor配置的PC 硬件机架相对应的3号插槽中。6. 配置CP5611网络参数。在CP5611属性对话框中,选择与StationConfigurator中相同的MPI地址4,单击OK。7. 双击CP5611,在弹出的CP5611属性对话框的InterfaceType下拉框中选择MPI,点击Properties8. 在接口设置对话框的Address下拉框中选择4,点击Properties9.在MPI属性对话框中,Network Settings标签下选择187.5K,10. 编译保存PC站点硬件组态11.从菜单栏Option下Configure Network命令进入网络组态界面12. 如右图所示,右键单击OPCServer,在弹出对话框中选择Insert New Connection命令,插入一个新连接13. a)选择Unspecified连接伙伴,
b) 连接类型菜单中选择S7 connection,单击OK按钮,弹出S7 connection属性对话框
14. S7 connection属性对话框设置:
设置伙伴S7-200PLC的MPI地址2,点击Address Details按钮
15. AddressDetails对话框中设置机架号和插槽号如右图(Rack/Slot)必须是0,通信伙伴的TSAP必须为03.00。设置完成后点击OK确认16.确认所有对话框后,已建好的S7连接就会显示在连接列表中。点击编译存盘按钮,如得到No error的编译结果,则正确组态完成
表3.
2.3组态下载
组态的下载参见表4.
序号 说明 图示
1. 打开设置PG/PC接口,选择PC internal(local)2. NetPro中的站点出现黄色箭头标识3.在NetPro窗口点击功能按钮栏中下载按钮将组态下载到PC站中4. 下载完成后,可以打开Station ConfigurationEditor窗口检查组件状态。右图为正确状态显示画面。OPC Server插槽Conn一栏出现连接图标,说明OPCserver下至少组态了一个连接。
表4.
2.4数据通讯的测试—OPC Scout
OPC Scout工具随Simatic Net软件一起提供,当完成PC Station组态下载后,可用此工具进行OPCServer和PLC的数据通讯测试。参见表5.
序号 说明 图示
1. 按照以下路径打开OPC Scout:Start→All Programs→Simatic→SIMATIC NET→OPCScout2. 在OPC Scout界面,双击“OPC.SimaticNET”3. 在随之弹出的“AddGroup”对话框中输入组名,本例命名为“OPC_MPI”。点击OK确认4. 双击已添加的连接组5 在弹出的OPCNavigator对话框中双击S7,再双击S7 connection_1,双击objects,即出现可访问的对象树(objectstree)6 双击任意所需访问的PLC数据区都可以建立标签变量。这里以DB区为例。双击“New Definition”,“DefineNew Item”对话框即被打开。7 在“Define New Item”对话框中定义标签变量与数据类型。
a):Datatype设置数据类型
b):Address设置首地址
c):No.Value设置数据长度。定义完成后,点击OK确认。
8 新定义的条目显示在OPCNavigator的中间窗口。点击“→”就可将此条目移到OPC-Navigator的右侧窗口,再点击OK按钮就可将此条目连接到OPCServer9 上一步确认后,所定义的条目(Item)即嵌入到OPC Scout中。如果“Quality”显示“good”,则OPCServer与PLC的S7连接已经建立,也就意味着可以对标签变量进行读写操作。10 双击条目的“Value”栏,即可在“WriteValue(s) to the Item(s)”窗口中对有关条目进行写操作。
.将USB-PPI电缆连接到CPU的 RS485 端口,会强制CPU退出自由端口模式并启用 PPI模式,CPU并不停机。这是CPU固件2.3版新增功能,会使 STEP 7-Micro/WIN SMART V2.3恢复CPU 控制,实现上载或下载功能。 如果USB-PPI 电缆一直连接到CPU的 RS485端口,则CPU无法启用自由端口。
2.未连接 USB-PPI电缆,通过程序手动给SMB30赋值切换到PPI模式。
工作速度是指PLC的CPU执行指令的速度及对急需处理的输入信号的响应速度。工作速度是PLC工作的基础。速度高了,才可能通过运行程序实现控制,才可能不断扩大控制规模,才可能发挥PLC的多种多样的作用。
PLC的指令是很多的。不同的PLC。指令的条数也不同。少的几十条,多的几百条。指令不同,执行的时间也不同。但各种PLC总有一些基本指令,各种的PLC都有这些基本指令,故常以执行一条基本指令的时间来衡量这个速度。这个时间当然越短越好,已从微秒级缩短到零点微秒级。并随着微处理器技术的进步,这个时间还在缩短。
执行时间短可加快PLC对一般输入信号的响应速度。从讨论PLC的工作原理知,从对PLC加入输入信号,到PLC产生输号的响应。不理想时,还要多延长一个周期。当输入信号送入PLC时,PLC的输入刷新正好结束,就是这种情况。这时,要多等待一个周期,PLC的输入映射区才能接受到这个新的输入信号。对一般的输入信号,这个延迟虽可以接受,但对急需响应的输入信号,就不能接受了。对急需处理的输人信号延迟多长时间PLC能予以响应,要另作要求。
为了处理急需响应的输入信号,PLC有种种措施。不同的PLC措施也不*相同,提高响应速度的效果也不同。一般的作法是采用输入中断,再输出即时刷新,即中断程序运行后,有关的输出点立即刷新,而不等到整个程序运行结束后再刷新。
这个效果可从两个方面来衡量:一是能否对几个输入信号作快速响应;二是快速响应的速度有多快。多数PLC都可对一个或多个输入点作快速响应,快速响应时间仅几个毫秒。性能高的,大型的PLC响应点数更多。
工作速度关系到PLC对输入信号的响应速度,是PLC对系统控制是否及时的前提。控制不及时,就不可能准确与可靠,特别是对一些需作快速响应的系统。这就是把工作速度作为PLC指标的原因
本文说明了使用Modbus/TCP协议时可以连接多少设备到S7-300/S7-400 上。
通过 CP343-1通信
每一个Modbus/TCP设备占用一个连接。
大连接数 - 也就是大可以连接的 Modbus/TCP 设备数 - 在 CP的技术数据"性能数据/开放式通信"中提供。开放式或通过SEND/RECEIVE块通信的可能连接数决定了连接到CP343-1大Modbus/TCP设备数。
对于处理SEND/RECEIVE的任务数没有限制。
通过 CP443-1通信
每一个Modbus/TCP设备占用一个连接。.
大连接数 - 也就是大可以连接的 Modbus/TCP 设备数 - 在 CP的技术数据"性能数据/开放式通信"中提供。开放式或通过SEND/RECEIVE块通信的可能连接数决定了连接到CP443-1大Modbus/TCP设备数。
CPU对于处理SEND/RECEIVE的任务数有限制。传送数据长度不超过240字节时占用1个CPU连接资源。超过240字节时占用CPU的2个连接资源。考虑到 Modbus/TCP头部,这意味着在达到115个寄存器或1825个线圈/输入时将占用CPU的2个连接资源。
大功能块调用数在CPU的技术数据 "S5-兼容通信> AG-SEND/AG-RECV大调用任务数"中给出。
通过串连触发任务的方式,可以连接CP所能处理的所有大数量。如果需要,它们可以连续的寻址。
通过CPU的PROFINET接口通信
SIMATIC S7 作为 Modbus/TCP客户端
如果 SIMATIC S7 作为 Modbus/TCP 客户端,理论上没有连接 Modbus/TCP设备的数量限制。一个连接可以通过 Modbus/TCP 功能块的 "DISCONNECT" 输入终止,从而去连接一个设备。
可以操作的设备数受限于大连接数。大连接数在CPU技术数据 "开放式通信 > 大连接数"中给出。
SIMATIC S7 作为 Modbus/TCP服务器
如果 SIMATIC S7 作为 Modbus/TCP 服务器,那么能够访问这个SIMATICS7 Modbus/TCP服务器的Modbus/TCP 客户端的数量受连接数限制。大连接数在CPU技术数据 "开放式通信> 大连接数"中给出。
冗余通信
单边冗余时每个Modbus/TCP设备需要2个连接资源。双边冗余时每个设备需要 4个连接。大连接数取决于CP或CPU,如前面所述。
提示
如果多个Modbus/TCP 服务器连接至一个 H 系统,数据吞吐量极大减少。如果两个独立的网络不是工厂必须的,此时推荐使用一个 S7-300小CPU作为数据连接器,再冗余的连接至H系统 。
如果要连接的 Modbus/TCP服务器不支持冗余(只能处理1个TCP连接),这种情况也需要一个数据连接器。