銀川西門子S7-300模塊代理商         銀川西門子S7-300模塊代理商

潯之漫 智控技術(shù)有限公司  上海詩(shī)慕自動(dòng)化設(shè)備有限公司
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 HART變量的基本概念與基本使用                                                                                        1.簡(jiǎn)介
HART (Highway Addressable Remote Transducer)，可尋址遠(yuǎn)程傳感器高速通道的開(kāi)放通信協(xié)議, HART協(xié)議使用FSK技術(shù)，在4~20mA信號(hào)量上疊加一個(gè)信號(hào)，的實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)雙向通訊，而不互相。
HART 模擬量模塊是指除了可以提供模擬量數(shù)值外，還可以提供 HART 通訊功能的模擬量模塊。HART 模擬量模塊可以用于PROFIBUS-DP 的分布式 I/O 從站中。（使用6ES7153-2BA02-0AB0及更高版本或6ES7153-2BB02-0AB0及更高版本的接口模塊作為連接 PROFIBUS-DP 的從站接口）。

1.多變量讀取
在實(shí)際應(yīng)用中通常用SFC58，SFC59進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄的讀寫實(shí)現(xiàn)多變量的讀取。但6ES7153-2BA02-0AB或更高版本可以使用HART變量直接進(jìn)行多變量的讀取。

1.HART變量
基本要求IM 153-2（6ES7153-2BA02-0AB或更高版本）和 STEP 7（V5.SP或更高版本）
地址分配HART 模塊占用 個(gè)輸入/輸出字節(jié)。 如果組態(tài) HART 變量，該模塊將為每個(gè) HART變量分配個(gè)字節(jié)，其中4個(gè)字節(jié)表示值，一個(gè)字節(jié)表示質(zhì)量代碼。
HART變量數(shù)量6ES7153-2BA02-0AB0模塊可以多分配 個(gè) HART 變量，每個(gè)通道的HART 變量不超過(guò) 個(gè)。 您可以在模塊的屬性對(duì)話框中為通道分配 HART 變量。
IO資源如果使用全部 個(gè) HART 變量，則 每個(gè)HART 模擬量輸入模塊總共占用 個(gè)輸入/輸出字節(jié)（個(gè)字節(jié) x 個(gè)字節(jié) = 個(gè)字節(jié)）。“無(wú)”組態(tài)不占用其它輸入字節(jié)。

組態(tài) HART 變量可以在 STEP HW Config 中分配 HART 變量。
多變量PV，SV，TV，QV
PV（Primary Variable，主變量）
SV（Secundary Variable，二級(jí)變量）
TV（Teritary Variable，變量）
QV（Quatenary，四級(jí)變量）

HART變量結(jié)構(gòu)
質(zhì)量代碼含義
Quality-Code (QC) Meaning 含義
0x4C or 0 Initialization: value of IM and 4C of module 初始化IM 的值為 0，模塊為 4C
0x18 Communication cancelled / no communication 通訊已取消/無(wú)通訊
0x0C Fault in HART device HART 設(shè)備故障
0x47 HART device is busy HART 設(shè)備繁忙
0x84 OK “Configuration changed” “組態(tài)已更改”
0x80 OK 正常

1.直接讀取HART變量的條件
(1) IM支持這種通訊方式
(2) 模板信息中有hart variables的可以支持
(3) 儀表本身也要能支持多變量
只有在三者的情況下才可以通訊。

2. 工程實(shí)例
2.軟硬件列表
模塊()名稱 模塊()型號(hào) 定貨號(hào) 數(shù)量
底板 RACK 6ES7390-1AE80-0AA0 1
電源 PS307 6ES7307-1BA00-0AB0 1
CPU 315-2DP 6ES7315-2AG10-0AB0 1
MMC MMC 4M 6ES7953-8LM20-0AA0 1
以太網(wǎng)模塊 343-1  6GK7343-1CX10-0CE0 1
ET200M接口模塊 IM153-2 6ES7153-2BA02-0XB0 1
HART模板 8XAI 6ES7331-7TF01-0AB0 1
HART儀表  TH-300 7NG3212-0NN00 1
通訊電纜   6XV1830-0EH10 若干米
DP接頭   6ES972-0BB50-0XA0 2
Step7 V5.SP4  6ES7810-4CC08-0YA5 1

2.HART模板接線方法
對(duì)于6ES7331-7TF01-0AB0模板和HART儀表的接線
(1)、紅色線為 24V，黑色線為 0V。
(2)、信號(hào)線為S ，棕色信號(hào)線為S-。
在例程中使用的HART儀表為兩線制，此時(shí)需要短接10，11。如果為四線制則不需要，具體接線請(qǐng)參考模板手冊(cè)。

日本三菱公司的PLC也是較早推到我國(guó)來(lái)的。其小型機(jī)FI前期在國(guó)內(nèi)用得很多，后又推出FXZ機(jī)，性能有很大提高。它的中、大型機(jī)為A系列。AIS、AZC、A3A等。 

日本日立公司也生產(chǎn)PLC，其E系列為箱體式的?；鞠潴w有E-20、E-28、E－40、E－64。其I/O點(diǎn)數(shù)分別為12/8、16/12、24/16及40/24。另外，還有擴(kuò)展箱體，規(guī)格與主箱體相同其EM系列為模塊式的，可在16～160之間組合。 

日本東芝公司也生產(chǎn)PLC，其EX小型機(jī)及EX－PLUS小型機(jī)在國(guó)內(nèi)也用得很多。它的編程語(yǔ)言是梯形圖，其的編程器用梯形圖語(yǔ)言編程。另外，還有EX100系列模塊式PLC，點(diǎn)數(shù)較多，也是用梯形圖語(yǔ)言編程。 

日本松下公司也生產(chǎn)PLC。FPI系列為小型機(jī)，結(jié)構(gòu)也是箱體式的，尺寸緊湊。FP3為模塊式的，控制規(guī)模也較大，工作速度也很快，執(zhí)行基本指令僅0?l微秒。 

日本富士公司也有PLC。其NB系列為箱體式的，小型機(jī)。NS系列為模塊式。 

美國(guó)IPM公司的IP1612系列機(jī)，由于自帶模擬量控制功能，自帶通訊口，集成度又非常之高，雖點(diǎn)數(shù)不多，僅16入，12出，但性價(jià)比還是高的，很適合于系統(tǒng)不大，但又有模擬量需控制的場(chǎng)合。新出的lP3416機(jī)，I/O點(diǎn)數(shù)擴(kuò)大到34入、12出，而且還自帶一個(gè)簡(jiǎn)易小編程器，性能又有改進(jìn)。 

國(guó)內(nèi)PLC廠家規(guī)模多不大響的算是無(wú)錫的華光。、它也生產(chǎn)多種型號(hào)與規(guī)格的PLC，如SU、SG等，發(fā)展也很快，在價(jià)格上很有優(yōu)勢(shì)。相信會(huì)在世界PLC之林中一定有其位置的。

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PLC的基本性能指標(biāo)

可編程控制器的基本性能可用如下八條予以概括： 

   1工作速度 

   工作速度是指PLC的CPU執(zhí)行指令的速度及對(duì)急需處理的輸入信號(hào)的響應(yīng)速度。工作速度是PLC工作的基礎(chǔ)。速度高了，才可能通過(guò)運(yùn)行程序?qū)崿F(xiàn)控制，才可能不斷擴(kuò)大控制規(guī)模，才可能發(fā)揮PLC的多種多樣的作用。 

   PLC的指令是很多的。不同的PLC。指令的條數(shù)也不同。少的幾十條，多的幾百條。指令不同，執(zhí)行的時(shí)間也不同。但各種PLC總有一些基本指令，而且各種的PLC都有這些基本指令，故常以執(zhí)行一條基本指令的時(shí)間來(lái)衡量這個(gè)速度。這個(gè)時(shí)間當(dāng)然越短越好，已從微秒級(jí)縮短到零點(diǎn)微秒級(jí)。并隨著微處理器技術(shù)的進(jìn)步，這個(gè)時(shí)間還在縮短。 PLC之家

   執(zhí)行時(shí)間短可加快PLC對(duì)一般輸入信號(hào)的響應(yīng)速度。從討論P(yáng)LC的工作原理知，從對(duì)PLC加入輸入信號(hào)，到PLC產(chǎn)生輸出情況也要延遲一個(gè)PLC運(yùn)行程序的周期。因?yàn)镻LC監(jiān)測(cè)到輸入信號(hào)，經(jīng)運(yùn)行程序后產(chǎn)生的輸出，才是對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)。 不理想時(shí)，還要多延長(zhǎng)一個(gè)周期。當(dāng)輸入信號(hào)送入PLC時(shí)，PLC的輸入刷新正好結(jié)束，就是這種情況。這時(shí)，要多等待一個(gè)周期，PLC的輸入映射區(qū)才能接受到這個(gè)新的輸入信號(hào)。對(duì)一般的輸入信號(hào)，這個(gè)延遲雖可以接受，但對(duì)急需響應(yīng)的輸入信號(hào)，就不能接受了。對(duì)急需處理的輸人信號(hào)延遲多長(zhǎng)時(shí)間PLC能予以響應(yīng)，要另作要求。 

   為了處理急需響應(yīng)的輸入信號(hào)，PLC有種種措施。不同的PLC措施也不*相同，提高響應(yīng)速度的效果也不同。一般的作法是采用輸入中斷，然后再輸出即時(shí)刷新，即中斷程序運(yùn)行后，有關(guān)的輸出點(diǎn)立即刷新，而不等到整個(gè)程序運(yùn)行結(jié)束后再刷新。 

   這個(gè)效果可從兩個(gè)方面來(lái)衡量：一是能否對(duì)幾個(gè)輸入信號(hào)作快速響應(yīng)；二是快速響應(yīng)的速度有多快。多數(shù)PLC都可對(duì)一個(gè)或多個(gè)輸入點(diǎn)作快速響應(yīng)，快速響應(yīng)時(shí)間僅幾個(gè)毫秒。性能高的、大型的PLC響應(yīng)點(diǎn)數(shù)更多。 

   工作速度關(guān)系到PLC對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)速度，是PLC對(duì)系統(tǒng)控制是否及時(shí)的前提?？刂撇患皶r(shí)，就不可能準(zhǔn)確與可靠，特別是對(duì)一些需作快速響應(yīng)的系統(tǒng)。這就是把工作速度作為標(biāo)的原因。 

  2控制規(guī)模 

   控制規(guī)模代表PLC控制能力，看其能對(duì)多少輸入、輸出點(diǎn)及對(duì)多少路模擬進(jìn)行控制。 

   控制規(guī)模與速度有關(guān)。因?yàn)橐?guī)模大了，用戶程序也長(zhǎng)，執(zhí)行指令的速度不快，勢(shì)必延長(zhǎng)PLC循環(huán)的時(shí)間，也必然會(huì)延長(zhǎng)PLC對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)。為了避免這個(gè)情況，PLC的工作速度就要快。所以，大型PLC的工作速度總是比小的要快。 

   控制規(guī)模還與內(nèi)存區(qū)的大小有關(guān)。規(guī)模大，用戶程序長(zhǎng)，要求有更大的用戶存儲(chǔ)區(qū)。同時(shí)點(diǎn)數(shù)多，系統(tǒng)的存儲(chǔ)器輸入、輸出的信號(hào)區(qū)（輸入輸出繼電器區(qū)或稱輸入、輸出映射區(qū)）也大。這個(gè)區(qū)大，相應(yīng)地內(nèi)部器件（解釋見(jiàn)后）也要增多，這些都要求有更大的系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)。 

   控制規(guī)模還與輸入、輸出電路數(shù)有關(guān)。如控制規(guī)模為1024點(diǎn)，那就得有1024條I/O電路。這些電路集成于I/O模塊中，而每個(gè)模塊有多少路的I/O點(diǎn)總是有數(shù)的。所以，規(guī)模大，所使用的模塊也多。 

   控制規(guī)模還與PLC指令系統(tǒng)有關(guān)。規(guī)模大的PLC指令條數(shù)多，指令的功能也強(qiáng)，才能應(yīng)付對(duì)點(diǎn)數(shù)多的系統(tǒng)進(jìn)行控制的需要。 

   控制規(guī)模是對(duì)PLC其它性能指標(biāo)起著制約作用的指標(biāo)；也是PLC劃分為微、小、中、大和特大型