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      西門(mén)子6ES73136CG040AB0

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      SIEMENS西門(mén)子上海朕鋅電氣設(shè)備有限公司

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      1.熱電偶的概述

      1.1 熱電偶的工作原理
      熱電偶和熱電阻一樣,都是用來(lái)測(cè)量溫度的。
      熱電偶是將兩種不同金屬或合金金屬焊接起來(lái),構(gòu)成一個(gè)閉合回路,利用溫差電勢(shì)原理來(lái)測(cè)量溫度的,當(dāng)熱電偶兩種金屬的兩端有溫度差,回路就會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì),溫差越大,熱電動(dòng)勢(shì)越大,利用測(cè)量熱電動(dòng)勢(shì)這個(gè)原理來(lái)測(cè)量溫度。
      結(jié)構(gòu)示意圖如下:



      圖1 熱電偶測(cè)量結(jié)構(gòu)示意圖

      注意:如上圖所示,熱電偶是有正負(fù)極性的,所以需要確保這些導(dǎo)線連接到正確的極性,否則將會(huì)造成明顯的測(cè)量誤差
      為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作,安裝要求如下:
      ① 組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固;
      ② 兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣,以防短路;
      ③ 補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠;
      ④ 保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離;
      ⑤ 熱電偶對(duì)于外界的干擾比較敏感,因此安裝還需要考慮屏蔽的問(wèn)題。

      1.2 熱電偶與熱電阻的區(qū)別

      屬性熱電阻熱電偶
      信號(hào)的性質(zhì)電阻信號(hào)電壓信號(hào)
      測(cè)量范圍低溫檢測(cè)高溫檢測(cè)
      材料一種金屬材料(溫度敏感變化的金屬材料)雙金屬材料在(兩種不同的金屬,由于溫度的變化,在兩個(gè)不同金屬的兩端產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)差)
      測(cè)量原理電阻隨溫度變化的性質(zhì)來(lái)測(cè)量基于熱電效應(yīng)來(lái)測(cè)量溫度
      補(bǔ)償方式 3線制和4線制接線內(nèi)部補(bǔ)償和外部補(bǔ)償
      電纜接點(diǎn)要求電阻直接接入可以更精確的避免線路的的損耗要通過(guò)補(bǔ)償導(dǎo)線直接接入到模板;或補(bǔ)償導(dǎo)線接到參比接點(diǎn),然后用銅制導(dǎo)線接到模板

      表1 熱電偶與熱電阻的比較


      2. 熱電偶的類(lèi)型和可用模板

      2.1熱電偶類(lèi)型
      根據(jù)使用材料的不同,分不同類(lèi)型的熱電偶,以分度號(hào)區(qū)分,分度號(hào)代表溫度范圍,且代表每種分度號(hào)的熱電偶具體多少溫度輸出多少毫伏的電壓,熱電偶的分度號(hào)有主要有以下幾種。

      分度號(hào)溫度范圍(℃)兩種金屬材料
      B型0~1820鉑銠—鉑銠
      C型0~2315鎢3稀土—鎢26 稀土
      E型-270~1000鎳鉻—銅鎳
      J型-210~1200鐵—銅鎳
      K型 -270~1372鎳鉻—鎳硅
      L型-200~900鐵—銅鎳
      N型-270~1300鎳鉻硅—鎳硅
      R型-50~1769鉑銠—鉑
      S型-50~1769鉑銠—鉑
      T型-270~400銅—銅鎳
      U型 -270~600銅—銅鎳

       表2 分度號(hào)對(duì)照表

       

      2.2可用的模板

      CPU類(lèi)型模板類(lèi)型支持熱電偶類(lèi)型
      S7-3006ES7 331-7KF02-0AB0(8點(diǎn))E,J,K,L,N
      6ES7 331-7KB02-0AB0(2點(diǎn)) E,J,K,L,N
      6ES7 331-7PF11-0AB0(8點(diǎn))B,C,E,J,K,L,N,R,S,T,U
      S7-4006ES7 431-1KF10-0AB0(8點(diǎn))B,E,J,K,L,N,R,S,T,U
      6ES7 431-7QH00-0AB0(16點(diǎn))B,E,J,K,L,N,R,S,T,U
      6ES7 431-7KF00-0AB0(8點(diǎn))B,E,J,K,L,N,R,S,T,U

      表3 S7 300/400 支持熱電偶的模板及對(duì)應(yīng)熱電偶類(lèi)型


      3. 熱電偶的補(bǔ)償接線

      3.1 補(bǔ)償方式
      熱電偶測(cè)量溫度時(shí)要求冷端的溫度保持不變,這樣產(chǎn)生的熱電勢(shì)大小才與測(cè)量溫度呈一定的比例關(guān)系。若測(cè)量時(shí)冷端的環(huán)境溫度變化,將嚴(yán)重影響測(cè)量的準(zhǔn)確性,所以需要對(duì)冷端溫度變化造成的影響采取一定補(bǔ)償?shù)拇胧?br />由于熱電偶的材料一般都比較貴重(特別是采用貴金屬時(shí)),而測(cè)溫點(diǎn)到控制儀表的距離都很遠(yuǎn),為了節(jié)省熱電偶材料,降低成本可以用補(bǔ)償導(dǎo)線延伸冷端到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi),但補(bǔ)償導(dǎo)線的材質(zhì)要和熱電偶的導(dǎo)線材質(zhì)相同。熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極,使熱電偶的冷端移動(dòng)到控制室的儀表端子上,它本身并不能消除冷端溫度變化對(duì)測(cè)溫的影響,不起補(bǔ)償作用。因此,還需采用其他修正方法來(lái)補(bǔ)償冷端溫度變化造成的影響,補(bǔ)償方式見(jiàn)下表。

      溫度補(bǔ)償方式說(shuō) 明接 線
      內(nèi)部補(bǔ)償使用模板的內(nèi)部溫度為參比接點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償,再由模板進(jìn)行處理。直接用補(bǔ)償導(dǎo)線連接熱電偶到模擬量模板輸入端。
      外部補(bǔ)償補(bǔ)償盒使用補(bǔ)償盒采集并補(bǔ)償參比接點(diǎn)溫度,不需要模板進(jìn)行處理。可以使用銅質(zhì)導(dǎo)線連接參比接點(diǎn)和模擬量模板輸入端。
      熱電阻使用熱電阻采集參比接點(diǎn)溫度,再由模板進(jìn)行處理。
      如果參比接點(diǎn)溫度恒定可以不要熱電阻參考

      表4 各類(lèi)補(bǔ)償方式

       

      3.2各補(bǔ)償方式接線

      3.2.1內(nèi)部補(bǔ)償
      內(nèi)部補(bǔ)償是在輸入模板的端子上建立參比接點(diǎn),所以需要將熱電偶直接連接到模板的輸入端,或通過(guò)補(bǔ)償導(dǎo)線間接的連接到輸入端。每個(gè)通道組必須接相同類(lèi)型的熱電偶,連接示意圖如下。

      CPU類(lèi)型支持內(nèi)部補(bǔ)償模板類(lèi)型可連接熱電偶個(gè)數(shù)
      S7-3006ES7 331-7KF02-0AB0zui多8個(gè)(4種類(lèi)型,同通道組必須相同)
      6ES7 331-7KB02-0AB0zui多2個(gè)(1種類(lèi)型,同通道組必須相同)
      6ES7 331-7PF11-0AB0zui多8個(gè)(8種類(lèi)型)
      S7-4006ES7 431-7KF00-0AB0zui多8個(gè)(8種類(lèi)型)

      表5 支持內(nèi)部補(bǔ)償?shù)哪0寮翱山訜犭娕紓€(gè)數(shù)



      圖2 內(nèi)部補(bǔ)償接線

      注1:模板6ES7 331-7KF02-0AB0和6ES7 331-7KB02-0AB0需要短接補(bǔ)償端COMP+(10)和Mana(11),其它模板無(wú)。

      3.2.2 外部補(bǔ)償—補(bǔ)償盒
      補(bǔ)償盒方式是通過(guò)補(bǔ)償盒獲取熱電偶的參比接點(diǎn)的溫度,但補(bǔ)償盒必須安裝在熱電偶的參比接點(diǎn)處。
      補(bǔ)償盒必須單獨(dú)供電,電源模塊必須具有充分的噪聲濾波功能,例如使用接地電纜屏蔽。
      補(bǔ)償盒包含一個(gè)橋接電路,固定參比接點(diǎn)溫度標(biāo)定,如果實(shí)際溫度與補(bǔ)償溫度有偏差,橋接熱敏電阻會(huì)發(fā)生變化,產(chǎn)生正的或者負(fù)的補(bǔ)償電壓疊加到測(cè)量電勢(shì)差信號(hào)上,從而達(dá)到補(bǔ)償調(diào)節(jié)的目的。
      補(bǔ)償盒采用參比接點(diǎn)溫度為0℃的補(bǔ)償盒,*使用西門(mén)子帶集成電源裝置的補(bǔ)償盒,訂貨號(hào)如下表。

      *使用的補(bǔ)償盒訂貨號(hào)
      帶有集成電源裝置的參比端,用于導(dǎo)軌安裝M72166-V V V V V
      輔助電源B1230VAC
      B2110VAC
      B324VAC
      B424VDC
      連接到熱電偶1 L型
      2J型
      3K型
      4S型
      5R型
      6U型
      7T型
      參考溫度000℃

      表6 西門(mén)子參比接點(diǎn)的補(bǔ)償盒訂貨數(shù)據(jù)



      圖3 S7-300模板支持接線方式

      圖3 類(lèi)型:熱電偶通過(guò)補(bǔ)償導(dǎo)線連接到參比接點(diǎn),再用銅質(zhì)導(dǎo)線連接參比接點(diǎn)和模板的輸入端子構(gòu)成回路,同時(shí)由一個(gè)補(bǔ)償盒對(duì)模板連接的所有熱電偶進(jìn)行公共補(bǔ)償,補(bǔ)償盒的9,8端子連接到模板的補(bǔ)償端COMP+(10)和Mana(11),所以模板的所有通道必須連接同類(lèi)型的熱電偶。


      圖4 S7-400模板支持接線方式

      圖4 類(lèi)型:模板的各個(gè)通道單獨(dú)連接一個(gè)補(bǔ)償盒,補(bǔ)償盒通過(guò)熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線直接連接到模板的輸入端子構(gòu)成回路,所以模板的每個(gè)通道都可以使用模板支持類(lèi)型的熱電偶,但是每個(gè)通道都需要補(bǔ)償盒。

      CPU類(lèi)型支持外部補(bǔ)償盒補(bǔ)償模板類(lèi)型可連接熱電偶個(gè)數(shù)
      S7-3006ES7 331-7KF02-0AB0zui多8個(gè)(同類(lèi)型)
      6ES7 331-7KB02-0AB0zui多2個(gè)(同類(lèi)型)
      S7-4006ES7 431-1KF10-0AB0zui多8個(gè)(類(lèi)型可不同)
      6ES7 431-7QH00-0AB0zui多16個(gè)(類(lèi)型可不同)

      表7 支持外部補(bǔ)償盒補(bǔ)償?shù)哪0寮翱山訜犭娕紓€(gè)數(shù)

       

      3.2.3 外部補(bǔ)償—熱電阻
      熱電阻方式是通過(guò)外接電阻溫度計(jì)獲取熱電偶的參比接點(diǎn)的溫度,再由模板處理然后進(jìn)行溫度補(bǔ)償,同樣熱電阻必須安裝在熱電偶的參比接點(diǎn)處。


      圖5 S7-300模板支持方式

      圖5類(lèi)型:參比接點(diǎn)電阻溫度計(jì)pt100的四根線接到模板的35,36,37,38端子,對(duì)應(yīng)(M+,M-,I+,I-),可測(cè)參比接點(diǎn)出溫度范圍為-25℃到85℃,


      圖6 S7-400模板支持方式

      圖6類(lèi)型:參比接點(diǎn)電阻溫度計(jì)的四根線接到模板的通道0,占用通道。
      以上這兩種方式,參比接點(diǎn)到模板的線可以用銅質(zhì)導(dǎo)線,由于做公共補(bǔ)償,只能接同類(lèi)型的熱電偶。

      CPU類(lèi)型支持熱電阻補(bǔ)償模板類(lèi)型可連接熱電偶個(gè)數(shù)
      S7-3006ES7 331-7PF11-0AB0zui多8個(gè)(同類(lèi)型)
      S7-4006ES7 431-1KF10-0AB0zui多6個(gè)(同類(lèi)型)
      6ES7 431-7QH00-0AB0zui多14個(gè)(同類(lèi)型)

      表8 支持熱電阻補(bǔ)償?shù)哪0寮翱山訜犭娕紓€(gè)數(shù)

       

      3.2.4外部補(bǔ)償—固定溫度
      如果外部參比接點(diǎn)的溫度已知且固定,可以通過(guò)選擇相應(yīng)的補(bǔ)償方式由模板內(nèi)部處理補(bǔ)償,組態(tài)設(shè)置詳見(jiàn)下章節(jié)。

      CPU類(lèi)型支持固定溫度補(bǔ)償模板類(lèi)型可連接熱電偶個(gè)數(shù)可設(shè)定溫度范圍
      S7-300 6ES7 331-7PF11-0AB0zui多8個(gè)(同類(lèi)型)0℃或50℃
      S7-4006ES7 431-1KF10-0AB0zui多8個(gè)(同類(lèi)型)-273.15℃~327.67℃
      6ES7 431-7QH00-0AB0zui多16個(gè)(同類(lèi)型)-273.15℃~327.67℃
      6ES7 431-7KF00-0AB0zui多8個(gè)(同類(lèi)型)-273.15℃~327.67℃

      表9支持固定溫度補(bǔ)償?shù)哪0寮翱山訜犭娕紓€(gè)數(shù)

      從上表可以看出,300的模板只支持參比接點(diǎn)的溫度為0℃或50℃兩種,而400的模板支持可變溫度范圍,且范圍大。

      3.2.4混合補(bǔ)償—熱電阻和固定溫度補(bǔ)償
      另外,除單獨(dú)補(bǔ)償方式外,可以使用相同參比接點(diǎn)給多個(gè)模板,通過(guò)電阻溫度計(jì)進(jìn)行外部補(bǔ)償,S7-400的模板支持這種方式,補(bǔ)償示意圖如下。


      圖7 混合外部補(bǔ)償

      補(bǔ)償過(guò)程:如圖所示,模板2和1 有公共的參比接點(diǎn),模板1進(jìn)行外部電阻溫度計(jì)補(bǔ)償方式,由CPU讀取RTD的溫度,然后使用系統(tǒng)功能SFC55(WR_PARM)將溫度值寫(xiě)入到模板2中,模板2選擇固定溫度補(bǔ)償?shù)姆绞健?br />SFC55只能對(duì)模板的動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行修改,模擬量輸入模板的靜態(tài)參數(shù)(數(shù)據(jù)記錄0)和動(dòng)態(tài)參數(shù)(數(shù)據(jù)記錄1)的參數(shù)及數(shù)據(jù)記錄1的結(jié)構(gòu)如下:

      參數(shù)數(shù)據(jù)記錄號(hào)參數(shù)分配方式
      SFC55STEP7
      用于中斷的目標(biāo)CPU0
      測(cè)量方法0
      測(cè)量范圍0
      診斷0
      溫度單位0
      溫度系統(tǒng)0
      噪聲抑制0
      濾波0
      參比接點(diǎn)0
      周期結(jié)束中斷0
      診斷中斷啟用1
      硬件中斷啟用1
      參考溫度1
      上限1
      下限1

      表10 S7-400模擬量輸入模板的參數(shù)

       



      圖8 S7-400模擬量輸入模板的數(shù)據(jù)記錄1的結(jié)構(gòu)

       

      以6ES7 431-7QH00-0AB0 模擬量輸入模板為例,程序塊SFC55調(diào)用:



      圖9 SFC55系統(tǒng)塊調(diào)用

      當(dāng)M0.0上升沿使能時(shí),將寫(xiě)入的參數(shù)從MB100~MB166傳遞到輸入地址為100開(kāi)始的模板,修改其數(shù)據(jù)記錄1的參數(shù),同時(shí)也將參比接點(diǎn)的溫度也寫(xiě)入模板的設(shè)定位置。

      參數(shù)聲明數(shù)據(jù)類(lèi)型描述
      REQINPUTBOOLREQ=1,寫(xiě)請(qǐng)求,上升沿信號(hào)。
      IOIDINPUTBYTE地址區(qū)域的標(biāo)識(shí)號(hào):外設(shè)輸入=B#16#54;
                                          外設(shè)輸出=B#16#55;
      外設(shè)輸入/輸出混合,如果地址相同,為B#16#54,不同則zui低地址的區(qū)域ID。
      LADDR INPUTWORD模板的邏輯地址(初始地址),如果混合模板,兩個(gè)地址中的較低的一個(gè)。
      RECNUM INPUTBYTE數(shù)據(jù)記錄號(hào),參考模板數(shù)據(jù)手冊(cè)。
      RECORD INPUTANY需要傳送的數(shù)據(jù)記錄存放區(qū)。
      RET_VALOUTPUTINT故障代碼。
      BUSYOUTPUTBOOLBUSY=1,寫(xiě)操作未完成。

      表11 各參數(shù)的說(shuō)明


      4. 熱電偶的信號(hào)處理方式

      4.1 硬件組態(tài)設(shè)置
      首先要在硬件組態(tài)選擇與外部補(bǔ)償接線*的measuring type(測(cè)量類(lèi)型),measuring range(測(cè)量范圍),reference junction(參比接點(diǎn)類(lèi)型)和reference temperature(參比接點(diǎn)溫度)的參數(shù),如下各圖所示。


      圖10 S7-300模板測(cè)量方式示意圖

       


      圖11 S7-300模板測(cè)量范圍示意圖

      對(duì)于S7-300的模板,組態(tài)如圖10和11所示,只需要選擇測(cè)量類(lèi)型和測(cè)量范圍(分度類(lèi)型),補(bǔ)償方式包含在測(cè)量類(lèi)型中。比如: 參比接點(diǎn)固定溫度補(bǔ)償方式,測(cè)量類(lèi)型選擇 TC-L00C(參比接點(diǎn)溫度固定為0℃) 或 TC-L50C(參比接點(diǎn)溫度固定為50℃),再選擇分度類(lèi)型,組態(tài)就完成。



      圖12 S7-400模板組態(tài)圖1



      圖13 S7-400模板組態(tài)圖2

      對(duì)于S7-400的模板,組態(tài)如圖12和13所示,測(cè)量類(lèi)型中選擇TC-L方式,測(cè)量范圍中選擇與實(shí)際熱電偶類(lèi)型*的分度號(hào),參比接點(diǎn)的選擇。比如:參比接點(diǎn)固定溫度的方式,測(cè)量類(lèi)型和測(cè)量范圍選擇完后,在參比接點(diǎn)選擇ref.temp(參考溫度),然后在reference temperature框(參考溫度)內(nèi)填寫(xiě)參比接點(diǎn)的固定,組態(tài)就完成,或者是共享補(bǔ)償方式,可以用SFC55動(dòng)態(tài)傳輸溫度參數(shù)。

      400模板組態(tài)中Reference junction 參數(shù)說(shuō) 明
      none無(wú)補(bǔ)償
      internet模板內(nèi)部補(bǔ)償
      Ref. temp參比接點(diǎn)溫度固定已知補(bǔ)償

      表12 參比接點(diǎn)參數(shù)說(shuō)明


      4.2 測(cè)量方式和轉(zhuǎn)換處理

      CPU類(lèi)型測(cè)量方法說(shuō) 明
      300CPUTC-I內(nèi)部補(bǔ)償
      TC-E外部補(bǔ)償
      TC-IL線性,內(nèi)部補(bǔ)償
      TC-EL線性,外部補(bǔ)償
      TC-L00C 線性,參比接點(diǎn)溫度保持在0°C
      TC-L50C 線性,參比接點(diǎn)溫度保持在50°C
       400CPUTC-L 線性

      表13 測(cè)量方式各參數(shù)的說(shuō)明及處理


      注:測(cè)量方式中:I :內(nèi)部補(bǔ)償,E:外部補(bǔ)償,L:線性處理。

      線性化方式(TC-IL/EL/L00C/L50C/L)
      線性化方式下,由模板內(nèi)部根據(jù)所選擇的熱電偶類(lèi)型的特性進(jìn)行線性處理,可以使用L PIW xxx 直接讀入,則將獲得十進(jìn)制的溫度值,精度為0.1。例如:讀進(jìn)來(lái)的 十進(jìn)制值為2345,則對(duì)應(yīng)的溫度值為234.5℃。
      非線性化方式(TC-I/E)
      對(duì)于非線性化的設(shè)置,此設(shè)置類(lèi)似80Mv的電壓測(cè)量,CPU得到的是0~27648之間的一個(gè)十進(jìn)制數(shù)值,即0~80Mv 對(duì)應(yīng)0~27648,需要轉(zhuǎn)換成相應(yīng)M號(hào),然后通過(guò)對(duì)照表查找溫度。
      綜上所述,如果想得到所測(cè)的溫度值,選擇線性化方式的設(shè)置比較方便;如果僅需要得到M號(hào),可以選擇非線性化方式的設(shè)置。

      一、S7 Open IE通訊概述
      可以通過(guò)S7-300/400 PLC集成的 PROFINET 接口使用基于工業(yè)以太網(wǎng)的開(kāi)放式通信與Simotion設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,下列通信協(xié)議支持開(kāi)放式通訊:

      • TCP
      • UDP

      PLC 通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng) OPEN IE 通信方式下的 TCP IP 協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,需要使用以下程序塊:

      • FB65 "TCON" 建立連接
      • FB66 "TDISCON" 中止連接
      • FB63 "TSEND" 發(fā)送數(shù)據(jù)
      • FB64 "TRCV" 接收數(shù)據(jù)

      這些通信功能塊可以在函數(shù)庫(kù) Standard Library -> Communication Blocks 中找到。 用于連接 TCP IP 端點(diǎn)的參數(shù)存儲(chǔ)于一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體中。在本程序示例中,使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體 UDT65 "TCON_PAR",用戶將對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體進(jìn)行參數(shù)化。不需要在 NetPro 中配置通信連接。UDT65的創(chuàng)建需要使用 Open IE向?qū)?lái)完成。
      創(chuàng)建開(kāi)放式 TCP/IP 通信所需的連接數(shù)據(jù)的向?qū)?(Open Communication Wizard)請(qǐng)從下述鏈接中下載 : 25209116


      二、S7 Open IE通訊程序描述

      1.使用Open IE 向?qū)蓴?shù)據(jù)塊

      (1) 打開(kāi)Open Communication Wizard程序,如圖1所示:


      圖1.

      (2)點(diǎn)擊“Next”,如圖2所示:


      圖2.

      (3)在圖3畫(huà)面中選擇S7-300項(xiàng)目及數(shù)據(jù)塊的存貯路徑:


      圖3.

      (4)在圖4畫(huà)面中點(diǎn)擊“Next”:


      圖4.

      (5)在圖5畫(huà)面中選擇“TCP native”后點(diǎn)擊“Next”:


      圖5.

      (6)在圖6畫(huà)面中選擇如下后點(diǎn)擊“Next”:


      圖6.

      (7)在圖7畫(huà)面中選擇此PLC的連接方式(Active為Client,Passive為Server),通訊伙伴的IP地址及使用PLC的版本號(hào):


      圖7.

      (8)在圖8畫(huà)面中輸入本PLC及通訊伙伴的端口號(hào):


      圖8.

      (9)在圖9畫(huà)面中輸入生成的數(shù)據(jù)塊名稱(chēng),本程序中為UDT65:


      圖9.

      (10)在圖10畫(huà)面中點(diǎn)擊“Next”:


      圖10.

      (11)在圖11畫(huà)面中點(diǎn)擊“Finish”,結(jié)束配置:


      圖11.

      2.PLC編程

      (1)創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊DB1,如圖12所示:


      圖12.西門(mén)子6ES73136CG040AB0

      (2)拷貝FB63,F(xiàn)B54,F(xiàn)B65,F(xiàn)B66至項(xiàng)目中,并分別為其創(chuàng)建背景數(shù)據(jù)塊DB63,DB64,DB65,DB66,如圖13所示:


      圖13.

      (3)在OB1中編程通訊程序,如圖14所示:



      圖14.

      3.PLC通訊功能塊介紹

      (1)調(diào)用FB65 建立通訊連接


      圖15.

      輸入?yún)?shù) "REQ" :其上升沿觸發(fā)來(lái)建立連接。
      輸入?yún)?shù)“ID”:為連接ID。
      輸入?yún)?shù)“CONNECT”:填寫(xiě)用UDT65生成的數(shù)據(jù)塊DB1,連接建立后會(huì)一直保持,直到調(diào)用FB66才會(huì)中斷。

      輸出參數(shù):

      BUSYDONEERROR描述
      TRUE  正在處理中
      FALSETRUEFALSE工作成功完成
      FALSEFALSETRUE工作因錯(cuò)誤而中止,原因參看""Status"
      FALSEFALSEFALSEFB未被分配一個(gè)新任務(wù)

      輸出參數(shù)“STATUS”:錯(cuò)誤信息。

      (2)調(diào)用FB64 接收程序


      圖16.

      輸入?yún)?shù) "EN_R" :始終為“TRUE”。
      輸入?yún)?shù)“ID”:為連接ID。
      輸出參數(shù)“RCVD_LEN”:為接收數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。
      輸出參數(shù):

      BUSYDONEERROR描述
      TRUE  正在處理中
      FALSETRUEFALSE工作成功完成
      FALSEFALSETRUE工作因錯(cuò)誤而中止,原因參看""Status"
      FALSEFALSEFALSEFB 未被分配一個(gè)新任務(wù)

      輸出參數(shù)“STATUS”:錯(cuò)誤信息。

      (3)調(diào)用FB63 發(fā)送程序


      圖17.

      輸入?yún)?shù) "REQ" :為發(fā)送請(qǐng)求,上升沿有效。
      輸入?yún)?shù)“ID”:為連接ID。
      輸入?yún)?shù)“LEN”:為發(fā)送數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。

      輸出參數(shù):

      BUSYDONEERROR描述
      TRUE  正在處理中
      FALSETRUEFALSE工作成功完成
      FALSEFALSETRUE工作因錯(cuò)誤而中止,原因參看""Status"
      FALSEFALSEFALSEFB 未被分配一個(gè)新任務(wù)

      輸出參數(shù)“STATUS”:錯(cuò)誤信息。

      (4)調(diào)用FB66 中斷連接程序


      圖18.

      輸入?yún)?shù) "REQ" :為中斷連接請(qǐng)求,上升沿有效。
      輸入?yún)?shù)“ID”:為連接ID。

      輸出參數(shù):

      BUSYDONEERROR描述
      TRUE  正在處理中
      FALSETRUEFALSE工作成功完成
      FALSEFALSETRUE工作因錯(cuò)誤而中止,原因參看""Status"
      FALSEFALSEFALSEFB 未被分配一個(gè)新任務(wù)

      輸出參數(shù)“STATUS”:錯(cuò)誤信息。

      4.Simotion側(cè)的編程
      (1)在Simotion的命令庫(kù)中,包含TCP IP通訊函數(shù),如圖19所示:


      圖. 19

      (2)打開(kāi)服務(wù)器程序


      圖. 20

      port : Simotion自己的Port,如2001
      backlog : 允許的并行連接數(shù)
      nextcommand : 同步或異步調(diào)用
      Out : 含functionresult和connectionID
      (3)接收數(shù)據(jù)


      圖. 21

      connectionid : 連接ID,在OpenServer的返回值中。
      nextcommand : 同步或異步調(diào)用
      receivevariable : 接收到的數(shù)據(jù)
      Out : 接收返回值,含function result和datalength

      (3)發(fā)送數(shù)據(jù)


      圖. 22

      Connectionid : 連接ID,在OpenServer的返回值中。
      nextcommand :同步或異步調(diào)用
      datalength : 發(fā)送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度
      data : 發(fā)送的數(shù)據(jù)

      注意:
      Simotion側(cè)與PLC側(cè)的發(fā)送及接收區(qū)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度應(yīng)保持相同。

      1.概述
      通過(guò)以太網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)S7-1200與S7-300連接通信。S7-300可以使用帶集成口CPU或通信處理器(CP343-1)連接到工業(yè)以太網(wǎng)上,它們都提供S7 通信的功能,既可作為客戶機(jī),也可以作為服務(wù)器,所擁有的連接資源可參見(jiàn)相關(guān)產(chǎn)品手冊(cè);S7-1200 集成以太網(wǎng)接口,提供S7 通信的功能,只能作為服務(wù)器,可以同時(shí)建立3 個(gè)通信連接。

      下面會(huì)用一個(gè)實(shí)例來(lái)描述S7-300 如何與S7-1200建立通信連接。

      192.168.0.8 192.168.0.18

      192.168.0.100



      圖1: 實(shí)例網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

      S7 1200 與 S7-300 通過(guò) S7通信的基本原理如下圖所示:


      圖2:S7-300與S7-1200 通信原理


      2.硬件需求
      • S7-1214C AC/DC/RLY
      • CPU 319-3 PN/DP
      • SCALANCE X204-2
      • PG/PC


      3.軟件需求
      • S7-1200編程軟件 STEP 7 Basic V10.5
      • S7-300 編程軟件 STEP 7 V5.4 + SP4


      4.組態(tài)

      4. 1 S7-1200 配置
      • 使用STEP 7 Basic 創(chuàng)建項(xiàng)目“comS7300”;


      圖3: 創(chuàng)建項(xiàng)目

      • 添加S7-1200 設(shè)備 CPU1214C,設(shè)置IP 地址192.168.0.18;



      圖4: 添加S7-1200設(shè)備

      4. 2 S7-1200 PLC 編程
      • 在Program blocks 下,添加程序塊(DB1,DB2,DB3),其中DB1和DB3為符號(hào)DB(選擇 Symbolic access only),DB2為地址DB(不選擇 Symbolic access only) , S7 通信只支持地址DB 尋址通信;


      圖5: 創(chuàng)建地址DB2

      • 打開(kāi)全局DB2,輸入2個(gè)數(shù)組類(lèi)型數(shù)據(jù),每個(gè)數(shù)組有16 個(gè)元素;


      圖6: 在DB2中添加數(shù)據(jù)

      • 創(chuàng)建兩個(gè)監(jiān)視表格(監(jiān)視表格_1, 監(jiān)視表格_2) 用來(lái)觀察DB2的實(shí)時(shí)狀態(tài);
      • 將程序下載到PLC CPU1214C 中。

      4. 3 S7-300 配置
      使用STEP 7 創(chuàng)建 SIMATIC 300 Station。

      • 在硬件組態(tài)中添加CPU 319-3 PN/DP,設(shè)置IP地址 192.168.0.8;


      圖7: 硬件組態(tài)

      • 在網(wǎng)絡(luò)組態(tài)中(NetPro)中創(chuàng)建S7連接,首先在打開(kāi)的NetPro中點(diǎn)擊 SIMATIC 300 (1) 機(jī)架的“CPU 319-3PN/DP”處;



      圖8: 在NetPro中選擇相應(yīng)的機(jī)架

      • 創(chuàng)建連接一個(gè)與“Unspecified”的S7 連接,點(diǎn)擊“OK”;


      圖9: 添加S7連接

      • 在相應(yīng)的輸入通信伙伴的IP地址192.168.0.18,點(diǎn)擊“Address Details…”;


      圖10:輸入通信伙伴IP地址 ;

      • 在Address Details 對(duì)話框中,將通信伙伴的槽號(hào)改為1,確認(rèn)其TSAP 為03.01,點(diǎn)擊“OK”,之后,可以將所建立硬件組態(tài)和網(wǎng)絡(luò)連接編譯并下載到PLC 中。


      圖11:設(shè)置通信伙伴機(jī)架和槽號(hào) ;

      4. 4 S7-300 PLC 編程
      • 在STEP 7 Blocks 中創(chuàng)建寫(xiě)數(shù)據(jù)DB1 ( put data)和讀數(shù)據(jù)DB3 (get data)數(shù)據(jù)塊;


      圖12: DB1和DB2;

      • 打開(kāi)主程序OB1,分別在Network1和Network2中添加指令FB14 GET和 FB15 PUT,并為其添加背景數(shù)據(jù)塊DB14和DB15 ;


      圖13: 選擇單邊通信指令;

      注意:
      在選擇指令時(shí),要根據(jù)使用的產(chǎn)品來(lái)確定。如果采用CPU集成的以太網(wǎng)接口建立S7 通信,要采用左側(cè)的指令;如果采用CP 以太網(wǎng)卡建立S7通信,要采用右側(cè)的指令。


      圖14:在OB1中調(diào)用FB14 ;

       


      圖15:在OB1中調(diào)用FB15 ;

      • 創(chuàng)建變量表VAT_1監(jiān)視寫(xiě)數(shù)據(jù)操作(PUT);


      圖16:變量表VAT_1 ;

      • 創(chuàng)建變量表VAT_2監(jiān)視讀數(shù)據(jù)操作(GET);


      圖17:變量表VAT_2 ;


      5.調(diào)試 S7-1200 與S7-300 PLC 通信
      • 從S7-300 程序中可知,在M1.0 從0變?yōu)?時(shí),讀取S7-1200的數(shù)據(jù)DB2.DBB0~DB2.DBB15 到S7-300 DB3.DBB0~ DB3.DBB15中;


      圖18:S7-300調(diào)用GET函數(shù)讀取S7-1200數(shù)據(jù)

      • 從S7-300 程序中可知,在M5.0 從0變?yōu)?時(shí),將S7-300的數(shù)據(jù)DB1.DBB0~ DB1.DBB15 寫(xiě)入S7-1200 的DB2.DBB16~DB2.DBB31中;


      圖19:S7-300調(diào)用PUT函數(shù)寫(xiě)入S7-1200數(shù)據(jù)


      6.總結(jié)
      在使用S7-300與S7-1200 建立S7 通信時(shí),所能建立的zui大連接數(shù)和通信任務(wù)是與S7-300產(chǎn)品的型號(hào)相關(guān),如:CPU319-3 PN/DP ,zui大可組態(tài)的連接數(shù)為16,可建立zui大通信任務(wù)為32(也就是可調(diào)用的通信指令的背景數(shù)據(jù)的總數(shù)),每個(gè)作業(yè)的用戶數(shù)據(jù)zui大值與所使用的塊類(lèi)型和通信伙伴有關(guān),PUT 為212 個(gè)字節(jié),GET為222個(gè)字節(jié)。

      1,【北京】2,【天津】
      3,【上?!?br />4,【重慶】
      二、【自治區(qū)】1,【新疆】:2地級(jí)市——烏魯木齊、克拉瑪依19縣級(jí)市——石河子、阿拉爾市、圖木舒克、五家渠、哈密、吐魯番、阿克蘇、喀什、和田、伊寧、塔城、阿勒泰、奎屯、博樂(lè)、昌吉、阜康、庫(kù)爾勒、阿圖什、烏蘇
      2,【西藏】:1地級(jí)市- 
      1縣級(jí)市-日喀則
      3,【寧夏】:5地級(jí)市——銀川、石嘴山、吳忠、固原、中衛(wèi)
      2縣級(jí)市——青銅峽市、靈武市
      4,【內(nèi)蒙古】:9地級(jí)市——呼和浩特、包頭、烏海、赤峰、通遼、鄂爾多斯、呼倫貝爾、巴彥淖爾、烏蘭察布11縣級(jí)市——霍林郭勒市、滿洲里市、牙克石市、扎蘭屯市、根河市、額爾古納市、豐鎮(zhèn)市、錫林浩特市、二連浩特市、烏蘭浩特市、阿爾山市
      5,【廣西】:14地級(jí)市——南寧、柳州、桂林、梧州、北海、崇左、來(lái)賓、賀州、玉林、百色、河池、欽州、防城港、貴港
      7縣級(jí)市——岑溪、憑祥、合山、北流、宜州、東興、桂平
      三、【省級(jí)行政單位】
      1,【黑龍江】13地級(jí)市——哈爾濱、大慶、齊齊哈爾、佳木斯、雞西、鶴崗、雙鴨山、牡丹江、伊春、七臺(tái)河、黑河、綏化
      19縣級(jí)市——五常、雙城、尚志、納河、虎林、密山、鐵力、同江、富錦、綏芬河、海林、寧安、穆林、北安、五大連池、肇東、海倫、安達(dá)
      2,【吉林】:8地級(jí)市——長(zhǎng)春、吉林、四平、遼源、通化、白山、松原、白城
      20縣級(jí)市——九臺(tái)市、榆樹(shù)市、德惠市、舒蘭市、樺甸市、蛟河市、磐石市、公主嶺市、雙遼市、梅河口市、集安市、臨江市、大安市、洮南市、延吉市、圖們市、敦化市、龍井市、琿春市、和龍市
      3,【遼寧】:14地級(jí)市——沈陽(yáng)、大連、鞍山、撫順、本溪、丹東、錦州、營(yíng)口、阜新、遼陽(yáng)、盤(pán)錦、鐵嶺、朝陽(yáng)、葫蘆島
      17縣級(jí)市——新民、瓦房店、普蘭、莊河、海城、東港、鳳城、凌海、北鎮(zhèn)、大石橋、蓋州、燈塔、調(diào)兵山、開(kāi)原、凌源、北票、興城
      4,【河北】:11地級(jí)市——石家莊、唐山、邯鄲、秦皇島、保定、張家口、承德、廊坊、滄州、衡水、邢臺(tái)
      22縣級(jí)市——辛集市、藁城市、晉州市、新樂(lè)市、鹿泉市、遵化市、遷安市、武安市、南宮市、沙河市、涿州市、定州市、安國(guó)市、高碑店市、泊頭市、任丘市、黃驊市、河間市、霸州市、三河市、冀州市、深州市
      5,【山東】:17地級(jí)市——濟(jì)南、青島、淄博、棗莊、東營(yíng)、煙臺(tái)、濰坊、濟(jì)寧、泰安、威海、日照、萊蕪、臨沂、德州、聊城、菏澤、濱州
      28縣級(jí)市——章丘、膠南、膠州、平度、萊西、即墨、滕州、龍口、萊陽(yáng)、萊州、招遠(yuǎn)、蓬萊、棲霞、海陽(yáng)、青州、諸城、安丘、高密、昌邑、兗州、曲阜、鄒城、乳山、文登、榮成、樂(lè)陵、臨清、禹城
      6,【江蘇】:13地級(jí)市——南京、鎮(zhèn)江、常州、無(wú)錫、蘇州、徐州、連云港、淮安、鹽城、揚(yáng)州、泰州、南通、宿遷
      27縣級(jí)市——江陰市、宜興市、邳州市、新沂市、金壇市、溧陽(yáng)市、常熟市、張家港市、太倉(cāng)市、昆山市、吳江市、如皋市、通州市、海門(mén)市、啟東市、東臺(tái)市、大豐市、高郵市、江都市、儀征市、丹陽(yáng)市、揚(yáng)中市、句容市、泰興市、姜堰市、靖江市、興化市
      7,【安徽】:17地級(jí)市——合肥、蚌埠、蕪湖、淮南、亳州、阜陽(yáng)、淮北、宿州、滁州、安慶、巢湖、馬鞍山、宣城、黃山、池州、銅陵
      5縣級(jí)市——界首、天長(zhǎng)、明光、桐城、寧國(guó)
      8,【浙江】:11地級(jí)市——杭州、嘉興、湖州、寧波、金華、溫州、麗水、紹興、衢州、舟山、臺(tái)州
      22縣級(jí)市——建德市、富陽(yáng)市、臨安市、余姚市、慈溪市、奉化市、瑞安市、樂(lè)清市、海寧市、平湖市、桐鄉(xiāng)市、諸暨市、上虞市、嵊州市、蘭溪市、義烏市、東陽(yáng)市、永康市、江山市、臨海市、溫嶺市、龍泉市
      9,【福建】:9地級(jí)市——福州、廈門(mén)、泉州、三明、南平、漳州、莆田、寧德、龍巖
      14縣級(jí)市——福清市、長(zhǎng)樂(lè)市、永安市、石獅市、晉江市、南安市、龍海市、邵武市、武夷山、建甌市、建陽(yáng)市、漳平市、福安市、福鼎市
      10,【廣東】:21地級(jí)市——廣州、深圳、汕頭、惠州、珠海、揭陽(yáng)、佛山、河源、陽(yáng)江、茂名、湛江、梅州、肇慶、韶關(guān)、潮州、東莞、中山、清遠(yuǎn)、江門(mén)、汕尾、云浮
      22縣級(jí)市——增城市、從化市、樂(lè)昌市、南雄市、臺(tái)山市、開(kāi)平市、鶴山市、恩平市、廉江市、雷州市 吳川市、高州市、化州市、高要市、四會(huì)市、興寧市、陸豐市、陽(yáng)春市、英德市、連州市、普寧市、羅定市
      11,【海南】:2地級(jí)市——??凇⑷齺?br />6縣級(jí)市——瓊海、文昌、萬(wàn)寧、五指山、儋州、東方
      12,【云南】:8地級(jí)市——昆明、曲靖、玉溪、保山、昭通、麗江、普洱、臨滄
      9縣級(jí)市——安寧市、宣威市、個(gè)舊市、開(kāi)遠(yuǎn)市、景洪市、楚雄市、大理市、潞西市、瑞麗市
      13,【貴州】:4地級(jí)市——貴陽(yáng)、六盤(pán)水、遵義、安順
      9縣級(jí)市——清鎮(zhèn)市、赤水市、仁懷市、銅仁市、畢節(jié)市、興義市、凱里市、都勻市、福泉市
      14,【四川】:18地級(jí)市——成都、綿陽(yáng)、德陽(yáng)、廣元、自貢、攀枝花、樂(lè)山、南充、內(nèi)江、遂寧、廣安、瀘州、達(dá)州、眉山、宜賓、雅安、資陽(yáng)
      14縣級(jí)市——都江堰市、彭州市、邛崍市、崇州市、廣漢市、什邡市、綿竹市、江油市、峨眉山市、閬中市、華鎣市、萬(wàn)源市、簡(jiǎn)陽(yáng)市、西昌市
      15,【湖南】:13地級(jí)市——長(zhǎng)沙、株洲、湘潭、衡陽(yáng)、岳陽(yáng)、郴州、永州、邵陽(yáng)、懷化、常德、益陽(yáng)、張家界、婁底
      16縣級(jí)市——瀏陽(yáng)市、醴陵市、湘鄉(xiāng)市、韶山市、耒陽(yáng)市、常寧市、武岡市、臨湘市、汨羅市、津市市、沅江市、資興市、洪江市、冷水江市、漣源市、吉首市
      16,【湖北】:12地級(jí)市——武漢、襄樊、宜昌、黃石、鄂州、隨州、荊州、荊門(mén)、十堰、孝感、黃岡、咸寧
      24縣級(jí)市——大冶市、丹江口市、洪湖市、石首市、松滋市、宜都市、當(dāng)陽(yáng)市、枝江市、老河口市、棗陽(yáng)市、宜城市、鐘祥市、應(yīng)城市、安陸市、漢川市、麻城市、武穴市、赤壁市、廣水市、仙桃市、天門(mén)市、潛江市、恩施市、利川市
      17,【河南】:17地級(jí)市——鄭州、洛陽(yáng)、開(kāi)封、漯河、安陽(yáng)、新鄉(xiāng)、周口、三門(mén)峽、焦作、平頂山、信陽(yáng)、南陽(yáng)、鶴壁、濮陽(yáng)、許昌、商丘、駐馬店
      21縣級(jí)市——鞏義市、新鄭市、新密市、登封市、滎陽(yáng)市、偃師市、汝州市、舞鋼市、林州市、衛(wèi)輝市、輝縣市、沁陽(yáng)市、孟州市、禹州市、長(zhǎng)葛市、義馬市、靈寶市、鄧州市、永城市、項(xiàng)城市、濟(jì)源市
      18,【山西】:11地級(jí)市——太原、大同、忻州、陽(yáng)泉、長(zhǎng)治、晉城、朔州、晉中、運(yùn)城、臨汾、呂梁
      11縣級(jí)市——古交、潞城、高平、介休、永濟(jì)、河津、原平、侯馬、霍州、孝義、汾陽(yáng)
      19,【陜西】:10地級(jí)市——西安、咸陽(yáng)、銅川、延安、寶雞、渭南、漢中、安康、商洛、榆林
      3縣級(jí)市——興平市、韓城市、華陰市
      20,【甘肅】:12地級(jí)市——蘭州、天水、平?jīng)?、酒泉、嘉峪關(guān)、金昌、白銀、武威、張掖、慶陽(yáng)、定西、隴南
      4縣級(jí)市——玉門(mén)市、敦煌市、臨夏市、合作市
      21,【青海】:1地級(jí)市——西寧
      2縣級(jí)市——格爾木、德令哈
      22,【江西】:11地級(jí)市——南昌、九江、贛州、吉安、鷹潭、上饒、萍鄉(xiāng)、景德鎮(zhèn)、新余、宜春、撫州



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