6ES7952-1KY00-0AA0西門子6ES7952-1KY00-0AA0存儲(chǔ)卡
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西門子6ES7313-6CG04-4AB1
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SIEMENS西門子上海朕鋅電氣設(shè)備有限公司
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工作 (同步)
一、S7 Open IE通訊概述
可以通過S7-300/400 PLC集成的 PROFINET 接口使用基于工業(yè)以太網(wǎng)的開放式通信與Simotion設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,下列通信協(xié)議支持開放式通訊:
• TCP
• UDP
PLC 通過工業(yè)以太網(wǎng) OPEN IE 通信方式下的 UDP 協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,需要使用以下程序塊:
• FB65 "TCON" 用于建立 UDP 端點(diǎn)
• FB66 "TDISCON" 用于斷開 UDP 端點(diǎn)
• FB67 "TUSEND" 用于發(fā)送數(shù)據(jù)
• FB68 "TURCV" 用于接收數(shù)據(jù)
這些通信功能塊可以在函數(shù)庫 Standard Library -> Communication Blocks 中找到。 用于連接 UDP 端點(diǎn)的參數(shù)存儲(chǔ)于一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體中。在這個(gè)例子中,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體 UDT65 "TCON_PAR" 將被使用,用戶將對這個(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。
S7-300/400 CPU 集成工業(yè)以太網(wǎng)口以 OPEN IE 的通信方式實(shí)現(xiàn)UDP 連接的通信程序示例請從下述鏈接中下載 :31938422
二、S7 Open IE通訊下載示例程序描述
從上述鏈接中下載的例程中,S7 程序中包括 FB65 "TCON" 的調(diào)用及帶有 UDP 連接端點(diǎn)參數(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體 UDT65 "TCON_PAR"。S7 程序中還包含函數(shù)庫 Standard Library -> Communication Blocks 中函數(shù) FB67 "TUSEND" and FB68 "TURCV" 的調(diào)用,F(xiàn)B67 "TUSEND" 用于將數(shù)據(jù)發(fā)送給一個(gè) S7 站,一個(gè) PC 站或第三方系統(tǒng)。FB68 "TURCV" 用于接收一個(gè) S7 站,一個(gè) PC 站或第三方系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)。
首先在硬件配置中生成 S7-300 站,在這里將 MB10 作為脈沖時(shí)鐘,通過脈沖時(shí)鐘發(fā)送數(shù)據(jù)。存盤編譯并將硬件配置下載到 CPU 中。
STEP 7 程序包含程序塊 OB100、OB1、 FB500 、 DB500、 FC95、 FC96、 UDT65、 UDT66 、 FB63、 FB64、 FB67 和 FB68。
OB100:
OB100 在 CPU 重新運(yùn)行時(shí)執(zhí)行一次(暖起動(dòng))。在這個(gè) OB 塊中*次的通信通過 M0.3 "START-UP" 觸發(fā)。
OB1:
OB1 循環(huán)執(zhí)行,F(xiàn)B500 (背景數(shù)據(jù)塊:DB500) 在 OB1 中調(diào)用,使用 M0.3 "START-UP" 對 INIT_COM 賦值.,在 OB1 結(jié)束前將 M0.3 "START-UP" 復(fù)位。
圖. 01: OB1
FB500:
FB500 在 OB1 中循環(huán)調(diào)用。在這個(gè) FB 中調(diào)用 FC95 "SET_UDP_REMOTE" ,F(xiàn)C96 "SET_UDP_ENDPOINT" 及 FB65 "TCON", FB67 "TUSEND", FB68 "TURCV" 和 FB66 "TDISCON"。
通過 FC95 "SET_UDP_ENDPOINT" 定義本地 UDP 端點(diǎn)連接參數(shù),下列參數(shù)需要考慮:
• ID: 連接 ID
• DEV_ID:
DEV_ID = B#16#2 用于 CPU 31x-2PN/DP
DEV_ID = B#16#3 用于 CPU 319-3PN/DP
DEV_ID = B#16#5 用于 CPU 41x-3PN/DP
• LOC_PORT: CPU 中的本地端口號
圖. 02: 調(diào)用 FC95
通過 FC96 "SET_UDP_REMOTE" 定義遠(yuǎn)端的 UDP 端點(diǎn)連接參數(shù)。下列參數(shù)需要考慮:
• REM_PORT: 通信方的端口號
• IP_ADDR1 ... IP_ADDR4: 通信方的 IP 地址
圖. 03: 調(diào)用 FC96
在 FB65 "TCON" 輸入?yún)?shù) "REQ" 施加一個(gè)上升沿觸發(fā)本地 UDP 端點(diǎn)連接的建立。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體 UDT65 "TCON_PAR" 中的本地端點(diǎn)參數(shù)包含在 FB500 的背景數(shù)據(jù)塊中。在 FB65 "TCON" 的輸入?yún)?shù) "CONNECT" 定義了本地端點(diǎn)參數(shù)的數(shù)據(jù)區(qū),本地端點(diǎn)連接在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)建立并保持,通過 FB66 "TDISCON" 或 CPU 停止及斷電可以斷開通信連接。
圖. 04: 調(diào)用 FB65 "T_CON"
在 FB67 "TUSEND" 輸入?yún)?shù) "REQ" 施加上升沿觸發(fā)發(fā)送請求,發(fā)送請求通過脈沖時(shí)鐘 M10.6 及變量 "C1.SEND_BUSY" 控制。如果發(fā)送請求正在運(yùn)行,"C1.SEND_BUSY" 被置位,新的發(fā)送不能執(zhí)行 ( 參考圖05 )。
在輸入?yún)?shù) "DATA" 中定義數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)。在輸入?yún)?shù) "LEN" 中定義發(fā)送的字節(jié)數(shù)。
在輸入?yún)?shù) ADDR 定義接收方的 IP 地址,在示例程序中,通信方的地址參數(shù)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) UDT66 "TADDR_PAR" 中,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包含于背景數(shù)據(jù)塊 DB500 中。
通過輸出參數(shù) "DONE", "ERROR" 及 "STATUS" 可以查詢請求狀態(tài)。
圖. 05: 調(diào)用 FB67 "TUSEND"
如果發(fā)送請求成功完成, "C1.SEND_BUSY" 被復(fù)位。新的發(fā)送請求可以被再次觸發(fā)。
如果發(fā)送請求完成但是有錯(cuò)誤,"C1.SEND_BUSY" 同樣被復(fù)位,F(xiàn)B67 的輸出參數(shù) "STATUS" 存儲(chǔ)故障代碼用于故障分析。
圖. 06: 上升沿觸發(fā)發(fā)送請求/復(fù)位 "C1.SEND_BUSY"
圖. 07: FB67 "TUSEND" 的輸出參數(shù) STATUS 存儲(chǔ)發(fā)送狀態(tài)
一旦 UDP 端點(diǎn)被連接即可接收數(shù)據(jù)。在輸入?yún)?shù) "DATA" 定義接收的數(shù)據(jù)區(qū)的地址和長度用于存儲(chǔ)接收數(shù)據(jù)。在 ADDR 中定義的數(shù)據(jù)用于存儲(chǔ)發(fā)送方的 IP 地址。在這個(gè)示例中,通信方的地址參數(shù)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) UDT66 "TADDR_PAR" 中,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包含于背景數(shù)據(jù)塊 DB500 中。
圖. 08: 調(diào)用 FB68 "TURECV"
輸出參數(shù) "NDR" 用于顯示接收新的數(shù)據(jù)。輸出參數(shù) "LEN" 指示接收數(shù)據(jù)的長度。
如果接收數(shù)據(jù)不成功,可以評估輸出參數(shù) "STATUS" 的存儲(chǔ)的狀態(tài)字。
圖. 09: FB68 "TURECV" 的輸出參數(shù) STATUS 的存儲(chǔ)發(fā)送狀態(tài)
可以調(diào)用 FB66 "TDISCON" 斷開 UDP 本地端點(diǎn)的連接。通過賦值 FB66 "TDISCON" 的輸入?yún)?shù) "REQ" 一個(gè)上升沿觸發(fā)斷開本地端點(diǎn)連接。
圖. 10: 調(diào)用 FB66 "TDISCON"
下載 STEP 7 項(xiàng)目:
STEP 7 項(xiàng)目包含一個(gè)調(diào)用 FB500 及 FC95 "SET_UDP_ENDPOINT"、FC96 "SET_UDP_REMOTE" 的例子程序、FB65 "TCON"、FB66 "TDISCON"、FB67 "TUSEND" 和 FB68 "TURECV" 用于狀態(tài)評估,例子程序使用 STEP 7 V5.4 SP3 生成。
配置 UDP 連接:
為了發(fā)送 UDP 數(shù)據(jù)包到多個(gè)通信方,需要配置額外的本地和遠(yuǎn)程的 UDP 端點(diǎn)。 可以復(fù)制 FB500 以便得到更多的功能塊 (例如 FB501)。修改本地和遠(yuǎn)程的 UDP 端點(diǎn)的參數(shù),可以生成新的背景數(shù)據(jù)塊:
本地 UDP 端點(diǎn)的 ID 可以選擇的值范圍從 1 到 4095。
本地和遠(yuǎn)程端口可以選擇的值范圍從 2000 到 5000。
對于每一個(gè)本地的 UDP 端點(diǎn),ID 和端口必須是*的。即必須定義一個(gè)不同的 ID 和一個(gè)不同的端口對于每個(gè)本地 UDP 端點(diǎn)。
根據(jù)通訊方的配置,定義遠(yuǎn)程端口和 IP 地址。
下表顯示了如何配置多個(gè)本地和遠(yuǎn)程 UDP 端點(diǎn)。在這個(gè)示例中,相同的 ID 和 同一端口被用于本地和遠(yuǎn)程終端。
本地/遠(yuǎn)程 UDP 端點(diǎn) | 1 | 2 | 3 |
ID | 1 | 2 | 3 |
LOC_PORT | 2000 | 2001 | 2002 |
REM_PORT | 2000 | 2001 | 2002 |
通訊方的 IP 地址 | 140.80.0.50 | 140.80.0.51 | 140.80.0.52 |
三、S7-300/400 CPU 集成工業(yè)以太網(wǎng)口以 OPEN IE 的通信方式與Simotion間實(shí)現(xiàn) UDP 連接的通信
附帶文件中提供了通過317-2PN/DP集成工業(yè)以太網(wǎng)口以 OPEN IE 的通信方式與Simotion間實(shí)現(xiàn) UDP 連接的通信的示例。
1.PLC側(cè)的編程及設(shè)置
將鏈接 31938422 中的示例程序下載后打開,將程序拷貝至用戶程序中。
打開FB500功能塊,做如下參數(shù)修改:
圖. 11
圖. 12
圖. 13
圖. 14
圖. 15
2.Simotion側(cè)的編程
(1)在Simotion的命令庫中,包含UDP通訊函數(shù),如圖16所示:
圖. 16
(2)發(fā)送數(shù)據(jù)
圖. 17
SourcePort:本方的端口號
DestinationAddress:對方的IP地址
DestinationPort:對方的端口號
CommunicationMode :通信完成后是否釋放通信資源
DataLength:發(fā)送的數(shù)據(jù)長度,zui大長度1400字節(jié)
Data:發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū),ARRAY [0..1399] OF BYTE
Return value:狀態(tài)返回值
(3)接收數(shù)據(jù)
圖. 18
Port:定義本方的端口號,與發(fā)送方的端口號對應(yīng)
CommunicationMode:通信完成后是否釋放通信資源
NextCommand :同步執(zhí)行或異步執(zhí)行
ReceiveVariable:數(shù)據(jù)接收區(qū)ARRAY [0..1399] OF BYTE
Return value:狀態(tài)返回值
1.概述
通過以太網(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相關(guān)產(chǎn)品手冊;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 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
• 打開全局DB2,輸入2個(gè)數(shù)組類型數(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 對話框中,將通信伙伴的槽號改為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 ;
4. 4 S7-300 PLC 編程
• 在STEP 7 Blocks 中創(chuàng)建寫數(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;西門子6ES7313-6CG04-4AB1
注意:
在選擇指令時(shí),要根據(jù)使用的產(chǎn)品來確定。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 寫入S7-1200 的DB2.DBB16~DB2.DBB31中;
圖19:S7-300調(diào)用PUT函數(shù)寫入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.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,都是用來測量溫度的。
熱電偶是將兩種不同金屬或合金金屬焊接起來,構(gòu)成一個(gè)閉合回路,利用溫差電勢原理來測量溫度的,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,溫差越大,熱電動(dòng)勢越大,利用測量熱電動(dòng)勢這個(gè)原理來測量溫度。
結(jié)構(gòu)示意圖如下:
圖1 熱電偶測量結(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 熱電偶對于外界的干擾比較敏感,因此安裝還需要考慮屏蔽的問題。
1.2 熱電偶與熱電阻的區(qū)別
屬性 | 熱電阻 | 熱電偶 |
信號的性質(zhì) | 電阻信號 | 電壓信號 |
測量范圍 | 低溫檢測 | 高溫檢測 |
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)勢差) |
測量原理 | 電阻隨溫度變化的性質(zhì)來測量 | 基于熱電效應(yīng)來測量溫度 |
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. 熱電偶的類型和可用模板
2.1熱電偶類型
根據(jù)使用材料的不同,分不同類型的熱電偶,以分度號區(qū)分,分度號代表溫度范圍,且代表每種分度號的熱電偶具體多少溫度輸出多少毫伏的電壓,熱電偶的分度號有主要有以下幾種。
分度號 | 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 分度號對照表
2.2可用的模板
CPU類型 | 模板類型 | 支持熱電偶類型 |
S7-300 | 6ES7 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 | |
S7-400 | 6ES7 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應(yīng)熱電偶類型
3. 熱電偶的補(bǔ)償接線
3.1 補(bǔ)償方式
熱電偶測量溫度時(shí)要求冷端的溫度保持不變,這樣產(chǎn)生的熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關(guān)系。若測量時(shí)冷端的環(huán)境溫度變化,將嚴(yán)重影響測量的準(zhǔn)確性,所以需要對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測溫的影響,不起補(bǔ)償作用。因此,還需采用其他修正方法來補(bǔ)償冷端溫度變化造成的影響,補(bǔ)償方式見下表。
溫度補(bǔ)償方式 | 說 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型的熱電偶,連接示意圖如下。
CPU類型 | 支持內(nèi)部補(bǔ)償模板類型 | 可連接熱電偶個(gè)數(shù) |
S7-300 | 6ES7 331-7KF02-0AB0 | zui多8個(gè)(4種類型,同通道組必須相同) |
6ES7 331-7KB02-0AB0 | zui多2個(gè)(1種類型,同通道組必須相同) | |
6ES7 331-7PF11-0AB0 | zui多8個(gè)(8種類型) | |
S7-400 | 6ES7 431-7KF00-0AB0 | zui多8個(gè)(8種類型) |
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。
3.2.2 外部補(bǔ)償—補(bǔ)償盒
補(bǔ)償盒方式是通過補(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)償電壓疊加到測量電勢差信號上,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,*使用西門子帶集成電源裝置的補(bǔ)償盒,訂貨號如下表。
*使用的補(bǔ)償盒 | 訂貨號 | ||
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 | B1 | 230VAC | ![]() |
B2 | 110VAC | ||
B3 | 24VAC | ||
B4 | 24VDC | ||
連接到熱電偶 | 1 | L型 | |
2 | J型 | ||
3 | K型 | ||
4 | S型 | ||
5 | R型 | ||
6 | U型 | ||
7 | T型 | ||
參考溫度 | 00 | 0℃ |
表6 西門子參比接點(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 類型:熱電偶通過補(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型的熱電偶。
圖4 S7-400模板支持接線方式
圖4 類型: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型的熱電偶,但是每個(gè)通道都需要補(bǔ)償盒。
CPU類型 | 支持外部補(bǔ)償盒補(bǔ)償模板類型 | 可連接熱電偶個(gè)數(shù) |
S7-300 | 6ES7 331-7KF02-0AB0 | zui多8個(gè)(同類型) |
6ES7 331-7KB02-0AB0 | zui多2個(gè)(同類型) | |
S7-400 | 6ES7 431-1KF10-0AB0 | zui多8個(gè)(類型可不同) |
6ES7 431-7QH00-0AB0 | zui多16個(gè)(類型可不同) |
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,對應(yīng)(M+,M-,I+,I-),可測參比接點(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,只能接同類型的熱電偶。
CPU類型 | 支持熱電阻補(bǔ)償模板類型 | 可連接熱電偶個(gè)數(shù) |
S7-300 | 6ES7 331-7PF11-0AB0 | zui多8個(gè)(同類型) |
S7-400 | 6ES7 431-1KF10-0AB0 | zui多6個(gè)(同類型) |
6ES7 431-7QH00-0AB0 | zui多14個(gè)(同類型) |
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)置詳見下章節(jié)。
CPU類型 | 支持固定溫度補(bǔ)償模板類型 | 可連接熱電偶個(gè)數(shù) | 可設(shè)定溫度范圍 |
S7-300 | 6ES7 331-7PF11-0AB0 | zui多8個(gè)(同類型) | 0℃或50℃ |
S7-400 | 6ES7 431-1KF10-0AB0 | zui多8個(gè)(同類型) | -273.15℃~327.67℃ |
6ES7 431-7QH00-0AB0 | zui多16個(gè)(同類型) | -273.15℃~327.67℃ | |
6ES7 431-7KF00-0AB0 | zui多8個(gè)(同類型) | -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 | 參數(shù)分配方式 | |
SFC55 | STEP7 | ||
用于中斷的目標(biāo)CPU | 0 | 否 | 是 |
測量方法 | 0 | 否 | 是 |
測量范圍 | 0 | 否 | 是 |
診斷 | 0 | 否 | 是 |
溫度單位 | 0 | 否 | 是 |
溫度系統(tǒng) | 0 | 否 | 是 |
噪聲抑制 | 0 | 否 | 是 |
濾波 | 0 | 否 | 是 |
參比接點(diǎn) | 0 | 否 | 是 |
周期結(jié)束中斷 | 0 | 否 | 是 |
診斷中斷啟用 | 1 | 是 | 是 |
硬件中斷啟用 | 1 | 是 | 是 |
參考溫度 | 1 | 是 | 是 |
上限 | 1 | 是 | 是 |
下限 | 1 | 是 | 是 |
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),將寫入的參數(shù)從MB100~MB166傳遞到輸入地址為100開始的模板,修改其數(shù)據(jù)記錄1的參數(shù),同時(shí)也將參比接點(diǎn)的溫度也寫入模板的設(shè)定位置。
參數(shù) | 聲明 | 數(shù)據(jù)類型 | 描述 |
REQ | INPUT | BOOL | REQ=1,寫請求,上升沿信號。 |
IOID | INPUT | BYTE | 地址區(qū)域的標(biāo)識(shí)號: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 | INPUT | WORD | 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 | INPUT | BYTE | 數(shù)據(jù)記錄號,參考模板數(shù)據(jù)手冊。 |
RECORD | INPUT | ANY | 需要傳送的數(shù)據(jù)記錄存放區(qū)。 |
RET_VAL | OUTPUT | INT | 故障代碼。 |
BUSY | OUTPUT | BOOL | BUSY=1,寫操作未完成。 |
表11 各參數(shù)的說明
4. 熱電偶的信號處理方式
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(測量類型),measuring range(測量范圍),reference junction(參比接點(diǎn)類型)和reference temperature(參比接點(diǎn)溫度)的參數(shù),如下各圖所示。
圖10 S7-300模板測量方式示意圖
圖11 S7-300模板測量范圍示意圖
對于S7-300的模板,組態(tài)如圖10和11所示,只需要選擇測量類型和測量范圍(分度類型),補(bǔ)償方式包含在測量類型中。比如: 參比接點(diǎn)固定溫度補(bǔ)償方式,測量類型選擇 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
對于S7-400的模板,組態(tài)如圖12和13所示,測量類型中選擇TC-L方式,測量范圍中選擇與實(shí)際熱電偶類型*的分度號,參比接點(diǎn)的選擇。比如:參比接點(diǎn)固定溫度的方式,測量類型和測量范圍選擇完后,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 明 |
none | 無補(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)說明
4.2 測量方式和轉(zhuǎn)換處理
CPU類型 | 測量方法 | 說 明 |
300CPU | TC-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 | |
400CPU | TC-L 線性 |
表13 測量方式各參數(shù)的說明及處理
注:測量方式中: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)來的 十進(jìn)制值為2345,則對應(yīng)的溫度值為234.5℃。
非線性化方式(TC-I/E)
對于非線性化的設(shè)置,此設(shè)置類似80Mv的電壓測量,CPU得到的是0~27648之間的一個(gè)十進(jìn)制數(shù)值,即0~80Mv 對應(yīng)0~27648,需要轉(zhuǎn)換成相應(yīng)M號,然后通過對照表查找溫度。
綜上所述,如果想得到所測的溫度值,選擇線性化方式的設(shè)置比較方便;如果僅需要得到M號,可以選擇非線性化方式的設(shè)置。
訂貨號
PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)部件:
網(wǎng)卡及電纜
6ES7 972-0CB20-0XA0
6ES7 972-0CB35-0XA0
6ES7 972-0CC35-0XA0
6GK1 561-1AA01
6GK1 551-2AA00
6GK1 561-3AA01
6GK1 561-3FA00
6GK1 561-4AA01
6GK1 561-4FA00
6GK1562-1AA00
6GK1571-1AA00
6FX800開頭
6XV1 840-2AH10
6FC5210-0DF22-2AA0
6XV1 830-0PBH30
6XV1 830-0EH10
6XV1 830-3EH10
6XV1 830-0AH10
6XV1 820-5AH10
6XV1 820-5BH50
6XV1 820-5BT10
6GK1 901-0DA20-0AA0
6ES7 901-0BF00-0AA0
6ES7 901-1BF00-0XA0
鏈接模板
6GK1 415-2AA01
6GK1 415-0AA01
6ES7 158-0AD01-0XA0
6ES7 157-0AC83-0XA0
6ES7 157-0AD82-0XA0
6XV1 830-5EH10
6XV1 830-5FH10
6ES7 195-7HF80-0XA0
6GK1 905-0AA00
6GK1 905-0AD00
6GK1 905-0AB10
6GK1 905-0AC00
總線連接器
6GK1 905-6AA00
6ES7 972-0BA50-0XA0
6ES7 972-0BB50-0XA0
6ES7 972-0BA12-0XA0
6ES7 972-0BB12-0XA0
6ES7 972-0BA41-0XA0
6ES7 972-0BB41-0XA0
6GK1 500-0EA02
6GK1 500-0FC00
網(wǎng)絡(luò)部件
6ES7 972-0AA01-0XA0
6ES7 972-0AB01-0XA0
6ES7 972-0DA00-0AA0
6ES7 972-4AA02-0XA0
6GK1 500-3AA00
6GK1 503-0AA00
6GK1 503-3CA00
6GK1 503-2CB00
6GK1 503-3CB00
6GK1 503-3CC00
6ES7 181-0AA01-0AA0
6ES7 193-8MA00-0AA0
6ES7 193-8LA00-0AA0
6ES7 193-8LB00-0AA0
軟件
6GK1 704-5CW64-3AA0
6GK1 704-5DW64-3AA0
6GK1 704-5SW64-3AA0
6GK1 713-5DB64-3AA0
6GK1 713-5FB64-3AA0
6GK1 713-5CB64-3AA0
工業(yè)以太網(wǎng)
網(wǎng)卡及電纜:
6GK1 161-3AA01
6GK1 161-2AA00
6GK1 161-6AA00
6GK1 151-2AA00
6GK1 151-5AA00
6GK1 611-0TA01-1DV0
6XV1 850-0AH10
6XV1 850-0BT10
6XV1 850-0BN15
6XV1 870-3QN10
6XV1 850-0BH20
6XV1 840-2AH10
6XV1 850-2LN10
6XV1 850-2GN10
6XV1 850-2JN10
6XV1 850-2HN10
6GK1 901-1FC00-0AA0
網(wǎng)絡(luò)部件
OSM/ESM
6GK1 105-2AA10
6GK1 105-2AB10
6GK1 105-2AE00
6GK1 105-4AA00
6GK1 105-3AA10
6GK1 105-3AB10
6GK1 105-3AC00
OMC/ELS
6GK1 100-2AB00
6GK1 100-2AC00
6GK1 102-6AA00
6GK1 102-6AB00
6GK1 102-7AA00
SCALANCE X005入門級交換機(jī)
6GK5 005-0BA00-1AA3
6GK5 005-0BA00-1CA3
SCALANCE X100非網(wǎng)管型交換機(jī)
6GK5 104-2BB00-2AA3
6GK5 106-1BB00-2AA3
6GK5 108-0BA00-2AA3
6GK5 112-2BB00-2AA3
6GK5 116-0BA00-2AA3
6GK5 124-0BA00-2AA3
SCALANCE X200網(wǎng)管型交換機(jī)
6GK5 204-2BB00-2AA3
6GK5 206-1BB10-2AA3
6GK5 208-0BA10-2AA3
6GK5 208-0HA00-2AA6
6GK5 216-0BA00-2AA3
6GK5 224-0BA00-2AA3
6GK5 204-0BA00-2BA3
6GK5 202-2BB00-2BA3
SCALANCE X300增強(qiáng)型可網(wǎng)管交換機(jī)
6GK5 308-2FL00-2AA3
6GK5 310-0FA00-2AA3
SCALANCE X400千兆模塊化交換機(jī)
6GK5 414-3FC00-2AA2
6GK5 408-2FD00-2AA2
6GK5 491-2AB00-8AA2
6GK5 491-2AC00-8AA2
6GK5 492-2AL00-8AA2
6GK5 492-2AM00-8AA2
6GK5 495-8BA00-8AA2
6GK5 496-4MA00-8AA2
軟件
6GK1 716-1CB64-3AA0
6GK1 716-1TB64-3AA0
6GK1 716-1PB62-3AA0
6GK1 716-0HB64-3AA0
6GK1 704-1CW64-3AA0
6GK1 704-1PW64-3AA0
6GK1 970-1BA10-0AA1
6GK1 970-5CA20-0AA1
6GK1 975-1AA00-3AA0
6GK1 500-0AA10
6GK1 500-0AB00
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