產地類別 | 進口 | 應用領域 | 化工,石油,地礦,電子,交通 |
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潯之漫 智控技術有限公司 上海詩慕自動化設備有限公司
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更新時間:2020-05-22 10:21:31瀏覽次數:112
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通過對 STEP 7 TIA Portal 程序進行實際功能測試,可進行早期故障檢測和功能驗證:
在很早階段就保證自動化項目的高質量
縮短客戶工廠中的調試時間
縮短產品上市時間
降低調試中的各種風險
使用虛擬控制器和連接的 HMI 設備或 HMI 仿真,可進行早期操作員培訓。
程序的各部分得到優(yōu)化,效率提高
借助于工廠/機器的虛擬模型,可以快速更換機器部件(移植),易于改進現有工廠設備
仿真和驗證 S7-1500/ET 200SP CPU 的控制器功能
驗證用戶程序 (TIA Portal)
自動測試 STEP 7 程序
通過軟件在環(huán) (Software-in-the-Loop) 仿真來虛擬調試工廠中的機床/生產設備、生產單元和生產線。
支持多個實例,從而支持多個 PLC 的相互作用。另外,還支持含有分布式實例的結構(例如:PLC 1 和 PLC 2 在 PC 1 上運行;PLC 3 在 PC 2 上運行,工廠/機器仿真在 PC 3 上進行)。提供了一個用于將工廠/機器仿真接口至 S7-PLCSIM Advanced 的 API。
STEP7
采用熟悉的硬件
新的 SIMATIC 自動化平臺涉及今天實現自動化所需的一切:各種性能的可編程邏輯控制器、包括操作員面板在內的完整單元、基于 PC 的控制、外部控制和監(jiān)視解決方案以及通信網絡。
作為一個全面集成的完整解決方案,所有這些功能均可通過單一的用戶界面來實現。
這樣便消除了到現在為止使公司付出大量資金的障礙:PLC 與 PC 環(huán)境之間的障礙,過程與生產技術之間的障礙,甚至于標準軟件與自動化軟件之間的障礙。
這樣便使我們直奔主題。因為所有這些優(yōu)點的基礎就是軟件。該軟件系統(tǒng)基于 STEP 7,分為兩個類型:用于僅將 SIMATIC 自動化平臺的一部分作為硬件使用(因而無需完整性能范圍)的用戶,以及用于需要使用完整性能范圍的用戶。
以下內容適用于所有版本:它們可確保用戶充分利用自己的硬件設備!
STEP 7 的選型幫助
STEP7 Lite
STEP7
STEP7Professional
組態(tài)
目標系統(tǒng)
S7-300/C7
S7-300/S7-400/C7/WinAC
模塊
數字量、模擬量 I/O,僅限 IFM 集中式
數字量、模擬量 I/O,IFM, FM, CP 集中式和分布式 (DP)
網絡/通信
-
自動化組件之間時間控制的循環(huán)數據傳輸;
MPI、PROFIBUS 或工業(yè)以太網
分布式 I/O
√
信號組態(tài)(通過 HMI 顯示)
讀/寫 MMC 存儲卡
是,僅在 CPU 中
有,在 CPU 中和直接在編程器/PC 上
(可更新 AS 操作系統(tǒng))
導出/導入
程序、符號
程序、符號和硬件組態(tài)
文檔設置
1.1 6SE70中的實現方法與常用連接器
根據《6SE70使用大全V3.4使用大全》功能圖125,參數P734.01~P734.16為變頻器發(fā)送給DP主站的16個PZD字的參數化接口。P734.01默認值為K0032,代表通過*個PZD將狀態(tài)字1發(fā)送的DP主站。同理若要求用第3個PZD將變頻器輸出電流值傳給DP主站,則 P734.03 = K0022(Output Amps);這樣在DP主站側所接收的第3個PZD的數值就是變頻器輸出電流。如圖1.1所示,可以通過參數r735.01到.16來從變頻器側讀數所發(fā)送的數值。
圖1.1 6SE70過程數據PZD參數化接口
常用連接器號:
KK0020 實際速度
K0023 輸出電壓
K0025 直流母線電壓
K0030 控制字1
K0031 控制字2
K0032 狀態(tài)字1
K0033 狀態(tài)字2
(更多內容請參考《6SE70使用大全V3.4使用大全》連接器表)
1.2 6RA70中的實現方法與常用連接器
根據《 6RA70 系列V3.1全數字直流調速裝置中文說明書》功能圖Z110,參數U734.01~U734.16為調速器發(fā)送給DP主站的16個PZD字的參數化接口。如圖1.2:默認的U734.01=K0032(狀態(tài)字1),U734.02=K0167(實際轉速),U734.04=K0033(狀態(tài)字2),若想要用第5個PZD將調速器器輸出實際電樞電壓值傳給DP主站,則 U734.05 = K0291;這樣在DP主站側所接收的第5個PZD的值就是實際電樞電壓值。
圖1.2 6RA70 過程數據PZD參數化接口
常用連接器號:
K0107 6 個電流波頭的平均值
K0118 電樞電流給定值
K0265 勵磁電流調節(jié)器輸入的實際值
K0030 控制字1
K0031 控制字2
K0032 狀態(tài)字1
K0033 狀態(tài)字2
(更多內容請參考《 6RA70 系列V3.1全數字直流調速裝置中文說明書》連接器表)
2注意事項:
23、使用的軟件
? STEP7 V5.4 SP2
? SCOUT V4.1 SP1 或 STARTER V4.1 SP1
? S120 V2.5 SP1 HF1
? CBE20的 GSD V2.1文件:gsdml-v2.1-siemens-sinamics-s-cu3x0-20070726.xml
4、IP 地址及通訊名稱:
PLC 硬件系統(tǒng)設計
1 . PLC 型號的選擇
在作出系統(tǒng)控制方案的決策之前,要詳細了解被控對象的控制要求,從而決定是否選用 PLC 進行控制。
在控制系統(tǒng)邏輯關系較復雜(需要大量中間繼電器、時間繼電器、計數器等)、工藝流程和產品改型較頻繁、需要進行數據處理和信息管理(有數據運算、模擬量的控制、 PID 調節(jié)等)、系統(tǒng)要求有較高的可靠性和穩(wěn)定性、準備實現工廠自動化聯網等情況下,使用 PLC 控制是很必要的。
目前,國內外眾多的生產廠家提供了多種系列功能各異的 PLC 產品,使用戶眼花繚亂、無所適從。所以全面權衡利弊、合理地選擇機型才能達到經濟實用的目的。一般選擇機型要以滿足系統(tǒng)功能需要為宗旨,不要盲目貪大求全,以免造成投資和設備資源的浪費。機型的選擇可從以下幾個方面來考慮。
( 1 )對輸入 / 輸出點的選擇
盲目選擇點數多的機型會造成一定浪費。
要先弄清除控制系統(tǒng)的 I/O 總點數,再按實際所需總點數的 15 ~ 20 %留出備用量(為系統(tǒng)的改造等留有余地)后確定所需 PLC 的點數。
另外要注意,一些高密度輸入點的模塊對同時接通的輸入點數有限制,一般同時接通的輸入點不得超過總輸入點的 60 %; PLC 每個輸出點的驅動能力( A/ 點)也是有限的,有的 PLC 其每點輸出電流的大小還隨所加負載電壓的不同而異;一般 PLC 的允許輸出電流隨環(huán)境溫度的升高而有所降低等。在選型時要考慮這些問題。
PLC 的輸出點可分為共點式、分組式和隔離式幾種接法。隔離式的各組輸出點之間可以采用不同的電壓種類和電壓等級,但這種 PLC 平均每點的價格較高。如果輸出信號之間不需要隔離,則應選擇前兩種輸出方式的 PLC 。
( 2 )對存儲容量的選擇
對用戶存儲容量只能作粗略的估算。在僅對開關量進行控制的系統(tǒng)中,可以用輸入總點數乘 10 字 / 點+輸出總點數乘 5 字 / 點來估算;計數器/ 定時器按( 3 ~ 5 )字 / 個估算;有運算處理時按( 5 ~ 10 )字 / 量估算;在有模擬量輸入 / 輸出的系統(tǒng)中,可以按每輸入 / (或輸出)一路模擬量約需( 80 ~ 100 )字左右的存儲容量來估算;有通信處理時按每個接口 200 字以上的數量粗略估算。后,一般按估算容量的50 ~ 100 %留有裕量。對缺乏經驗的設計者,選擇容量時留有裕量要大些。
( 3 )對 I/O 響應時間的選擇
PLC 的 I/O 響應時間包括輸入電路延遲、輸出電路延遲和掃描工作方式引起的時間延遲(一般在 2 ~ 3 個掃描周期)等。對開關量控制的系統(tǒng),PLC 和 I/O 響應時間一般都能滿足實際工程的要求,可不必考慮 I/O 響應問題。但對模擬量控制的系統(tǒng)、特別是閉環(huán)系統(tǒng)就要考慮這個問題。
( 4 )根據輸出負載的特點選型
不同的負載對 PLC 的輸出方式有相應的要求。例如,頻繁通斷的感性負載,應選擇晶體管或晶閘管輸出型的,而不應選用繼電器輸出型的。但繼電器輸出型的 PLC 有許多優(yōu)點,如導通壓降小,有隔離作用,價格相對較便宜,承受瞬時過電壓和過電流的能力較強,其負載電壓靈活(可交流、可直流)且電壓等級范圍大等。所以動作不頻繁的交、直流負載可以選擇繼電器輸出型的 PLC 。
( 5 )對在線和離線編程的選擇
離線編程示指主機和編程器共用一個 CPU ,通過編程器的方式選擇開關來選擇 PLC 的編程、監(jiān)控和運行工作狀態(tài)。編程狀態(tài)時, CPU 只為編程器服務,而不對現場進行控制。編程器編程屬于這種情況。在線編程是指主機和編程器各有一個 CPU ,主機的 CPU 完成對現場的控制,在每一個掃描周期末尾與編程器通信,編程器把修改的程序發(fā)給主機,在下一個掃描周期主機將按新的程序對現場進行控制。計算機輔助編程既能實現離線編程,也能實現在線編程。在線編程需購置計算機,并配置編程軟件。采用哪種編程方法應根據需要決定。
( 6 )據是否聯網通信選型
Device | Communication name | IP address |
CPU319-3 PN/DP | PN-IO | 192.168.0.108 |
CU320 | CU310 | 192.168.0.109 |
PG | 192.168.0.112 |
注意:所有節(jié)點的子網掩碼:255.255.255.0。
三、項目配置
1、 本例使用的設備描述
SERVO_02 | Motor Module: 6SL3120-2TE13-0AA3 |
Motor: 1FK7022-5AK71-1LG0 | |
Absolute Encoder | |
SERVO_03 | Motor Module: 6SL3120-2TE13-0AA3 |
Motor: 1FK7022-5AK71-1AG0 | |
Sin/Cos Encoder |
圖 10.
注意:S120支持兩個周期性通訊接口IF1和IF2,分別通過CU參數P8839.0和P8839.1來定義IF1和IF2的通訊方式,在默認情況下P8839.0= P8839.1=99,就激活了這兩個接口的自動模式,如下表所示:
在這種方式下無法實現PROFIBUS DP和PROFINET IO的并行通訊,因此為了實現其并行通訊,需要按如下方式設置:
? P8839[0]=1和P8839[1]=2:PROFIBUS DP 用于同步,PROFINET IO用于周期性通訊
? P8839[0]=2和P8839[1]=1:PROFINET IO用于同步,PROFIBUS DP用于周期性通訊(本例中的設置)
兩個周期性通訊接口IF1和IF2的特性如上表所示:
注意:IF2不支持TM41,TM15,TM17,TM/TB,CU與CPU之間的通訊。
五、通過PROFIBUS DP或PROFINET IO總線來實現過程數據的傳輸
S7-300/400PLC通過PROFINET IO或PROFIBUS DP周期性通訊方式將控制字1(CTW1)和主設定值(NSETP_B)發(fā)送至驅動器。
(1) 控制字中Bit0做電機的起、停控制。
(2) 主設定值為速度設定值,參數P2000中的值為頻率設定值和實際值的參考頻率,100% 對應4000H(十六進制),發(fā)送的高頻率(大值)為7FFFH(200%)。