詳細介紹
西門子總線電纜
在工業領域的自動化控制系統中,西門子PLC各個系列都作為控制系統的核心模塊發揮著重要作用。例如:西門子PLC S7-300系列用途廣泛,在多個中大型自動化控制系統中都有應用。西門子PLC S7-300系列通訊功能強大,用戶可以配置多種通訊模塊來實現與西門子其他設備,如西門子觸摸屏,西門子變頻器等的通訊工作。本文下面針對西門子PLC系列常用的工業現場總線協議做一個說明,為用戶在配置過程中進行參考。
二、西門子PLC工業現場總線協議
工業網絡通常采用現場總線協議,通過實時和可靠的分布式控制功能來連接生產車間中的儀器儀表和機械設備,比較容易并且可靠的控制所實現的系統?,F場總線標準應用非常廣泛,大量已經安裝的設備都采用了現場總線。但是,大部分這些現場總線標準都是基于(已有的)串行通信協議標準(與RS485或者RS232相似),沒有充分發揮應用廣泛的以太網技術的優勢。
隨著系統復雜程度的增加,大部分現場總線難以滿足平臺通用性和系統性能的要求。這促使設備生產商轉向采用基于以太網的通信技術,實現高性能、低成本和很好的通用性。很多現場總線標準都已經集成到工業以太網協議中,采用很少的控制功能,實現實時通信和工業互聯,同時保護了在現場總線軟件和已有設備上的投入。
CANopen
控制區域網(CAN)是一種廣播、差分串行總線標準,工作在干擾較大的電力機械(噪聲)環境中。CANopen建立在自動化應用CAN (例如,數據鏈路層和物理層)基礎上,能夠實現的數據完整性,而采用以太網無法滿足這一要求。
DeviceNet/ControlNet (CIP)
DeviceNet是設備級網絡,為工業自動化提供可靠、高效的數據處理功能。ControlNet是一種實時、確定性、可重構的控制層網絡,適用于數據和消息的高速傳送。DeviceNet和ControlNet的應用層基于公共工業協議(CIP)層,它也用于Ethernet/IP中。這些協議目前由獨立開放設備供應商協會(ODVA)管理。
LonWorks
LonWorks是用于開發照明和HVAC等自動化/控制應用的流行協議標準。LonWorks網絡設備可使用各種介質,包括雙絞線、電源線、以太網、光纖和RF等。
Modbus-RTU
Modbus是為可編程邏輯控制器(PLC)應用開發的免版稅開放串行通信協議。Modbus支持很多設備連接在同一網絡上,例如監控以及數據采集(SCADA)系統中管理計算機和遠端單元(RTU)的連接等。Modbus基本結構由Modbus/IDA 進行管理,這一自動設備獨立用戶和供應商組織希望能夠推動這一協議標準的廣泛應用。
PROFIBUS
過程現場總線(PROFIBUS)是一種現場總線協議。對于分散外圍設備和過程自動化(DP和PA)這兩種PROFIBUS,在分散生產和過程控制中,PROFIBUS DP一般通過中央控制器對傳感器和激勵器進行控制。應用較少的PA主要用于監視測量設備。經過多年的應用,PROFIBUS在生產和過程自動化方面都得到了廣泛認可。Profibus組織(PI)不斷完善并推進PROFIBUS技術的應用。
SERCOSI/II Interface
串行實時通信系統(SERCOS)接口為運動控制、數字伺服驅動和輸入/輸出(I/O)設備提供標準、實時、高性能通信鏈接。SERCOS適合多軸運動控制對精確協調移動要求非常高的應用。電工協會(IEC)發布的SERCOS接口標準文檔是 IEC 61491。還提供工業以太網版本的SERCOS III。在合作伙伴組織SERCOS的帶領下,SERCOS行業協會致力于運動控制、驅動器、I/O、傳感器和激勵器互聯SERCOS數字接口的開發和推廣。
總線電纜6XV1830-0EH10西門子總線電纜
鋁箔、裸金屬絲編織雙層屏蔽,實心裸銅線導體,2芯并合成對,芯線紅綠二色,綠色環保PVC外護套,外觀紫色。
Profibus DP 電纜 采用實心裸銅線導體作芯線,加厚鋁箔和加密裸金屬絲編織層,屏蔽效果好,紫色PVC外護套。具有良好的信號傳輸性能。
6XV1830-0EH10 L2電纜 2芯屏蔽(PROFIBUS總線電纜)(原6XV1830-0AH10已升級為6XV1830-0EH10)
符合VDE 0472標準;B類試驗(IEC332.1)。
帶米標識,分100米、200米、500米、1000米木輪包裝。
工作參數:單線傳輸大規格:1000m,加中繼器可延長至10000m
簡介
與其它現場總線系統相比,PROFIBUS的在于具有穩定的標準EN50170作保證,并經實際應用驗證具有普遍性。已應用的領域包括加工制造.過程控制和自動化等。
PROFIBUS開放性和不依賴于廠商的通信的設想,已在10多萬成功應用中得以實現。市場調查確認,在德國和歐洲市場中PROFIBUS占開放性工業現場總線系統的市場超過40%。PROFIBUS有著名自動化技術裝備的生產廠商支持,它們都具有各自的技術優勢并能提供廣泛的優質新產品和技術服務。
輸入采樣
在輸入采樣階段,PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態和數據,并將它們存入I/O映象區中的相應得單元內。輸入采樣結束后,轉入用戶程序執行和輸出刷新階段。在這兩個階段中,即使輸入狀態和數據發生變化,I/O映象區中的相應單元的狀態和數據也不會改變。因此,如果輸入是脈沖信號,則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期,才能保證在任何情況下,該輸入均能被讀入。
用戶程序執行
在用戶程序執行階段,PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時,又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路,并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算,然后根據邏輯運算的結果,刷新該邏輯線圈在系統RAM存儲區中對應位的狀態;或者刷新該輸出線圈在I/O映象區中對應位的狀態;或者確定是否要執行該梯形圖所規定的特殊功能指令。
即,在用戶程序執行過程中,只有輸入點在I/O映象區內的狀態和數據不會發生變化,而其他輸出點和軟設備在I/O映象區或系統RAM存儲區內的狀態和數據都有可能發生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序執行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數據的梯形圖起作用;相反,排在下面的梯形圖,其被刷新的邏輯線圈的狀態或數據只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。
輸出刷新
當掃描用戶程序結束后,PLC就進入輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區內對應的狀態和數據刷新所有的輸出鎖存電路,再經輸出電路驅動相應的外設。這時,才是PLC的真正輸出。
同樣的若干條梯形圖,其排列次序不同,執行的結果也不同。另外,采用掃描用戶程序的運行結果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運行的結果有所區別。當然,如果掃描周期所占用的時間對整個運行來說可以忽略,那么二者之間就沒有什么區別了。
對于很多沒有使用過S7-200PLC的朋友來說,很多問題可能成為大家的攔路虎,感覺入門很難。以下就用一個實例,為大家介紹S7-200時的以下問題:
?。ㄒ唬?需要準備哪些硬件和軟件呢?
?。ǘ?如何為PLC的接線呢?
?。ㄈ?如何與PLC通信呢?
?。ㄋ模?如何編寫程序呢?
?。ㄎ澹?如何調試PLC呢?
工具/原料
裝有V4.0 STEP 7 MicroWIN 編程 軟件的計算機
一根PPI編程電纜
一臺西門子 S7 200CPU
方法/步驟
1(一) 需要準備哪些硬件和軟件呢?
次使用S7-200時,需要準備硬件有:S7-200CPU,如CPU224XP(訂貨號:6ES7
214-2BD23-0XB8)
CPU224XP
2編程電纜 PC/PPI電纜(訂貨號:6ES7 901-3DB30-0XA0)
USB PC/PPI電
3需要準備的軟件有:SETP7-Micro/Win V4.0 SP6
還需要準備一臺裝有Windows XP SP2的電腦
準備好硬件,我們就需要在電腦上正確安裝S7-200的編程軟件。特別提示要注意這個軟件是SETP7-Micro/Win,而不是SETP7。據老工程師講,SETP7是給S7-300等系列PLC編程用的,不能給S7-200進行編程。對于SETP7-Micro/Win軟件而言,目前常用的版本是V4..0 SP6。和安裝其它軟件一樣,正確安裝好編程軟件后,您就可以在桌面上看到如下所示的圖標。至此,我們就為下一步的調試做好基本準備嘍!
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