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西门子电缆6ES7902-3AG00-0AA0

西门子电缆6ES7902-3AG00-0AA0

简要描述:西门子电缆6ES7902-3AG00-0AA0
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产品型号:

所属分类:S7-300

更新时间:2021-05-28

厂商性质:代理商

详情介绍

西门子电缆6ES7902-3AG00-0AA0

 

西门子PLC作为PLC行业内的之一,在我国的应用相当广泛,在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子PLC近年来推出了大量被客户高度认可的PLC产品,其中包括S7-1500、S7-1200、S7-400、S7-300、S7-200、等。 西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化,具有网络通信能力,功能更强,可靠性高。尤其是西门子推出了西门子S7-1500系列PLC之后,其优异的性能让初次使用的工程人员爱不释手。那么,相对于西门子传统的SIMATIC S7-300、S7-400系列PLC,S7-1500系列PLC都有哪些优势呢?

 

1、S7-200

针对低性能要求的摸块化小控制系统,它多可有7个模块的扩展能力,在模块中集成背板总线,它的网络联接有rs-485通讯接口和profibus两种,可通过编程器pg访问所有模块,带有电源、cpu和i/o的一体化单元设备。其中的扩展模块(em)有以下几种:数字量输入模块(di)——24vdc和120/230vac;数字量输出(do)——24vdc和继电器;模拟量输入模块(ai)——电压、电流、电阻和热电偶;模拟量输出模块——电压和电流。还有一个比较特殊的模块-通讯处理器(cp)——该块的功能是可以把s7-200作为主站连接到as-接口(传感器和执行器接口),通过as-接口的从站可以控制多达248个设备,这样就可以显着的扩展s7-200的输入和输出点数。

2、S7-300

相比较s7-200,s7-300针对的是中小系统,他的模块可以扩展多达32个模块,背板总线也在模块内集成,它的网络连接已比较成熟和流行,有mpi、工业以太网,使通讯和编程变得简单,选择性也比较多,并可借助工具进行组态和设置参数。s7-300的模块稍微多一点,除了信号模块(sm)和200的em模块同类型之外,它还有接口模块(im)——用来进行多层组态,把总线从一层传到另一层;占位模块(dm)——为没有设置参数的信号模块保留一个插槽或为以后安装的接口模块保留一个插槽;功能模块(fm)——执行特殊功能,如计数、定位、闭环控制相当于对cpu功能的一个扩展或补充;通讯处理器(cp)——提供点对点连接、profibus和工业以太网。针对cpu设计模式选择器有:mres=模块复位功能;stop=停止模式,程序不执行;run=程序执行,编程器只读操作;run-p=程序执行,编程器可读写操作。状态指示器:sf,batf=电池故障;dc5v=内部5vdc电压指示;frce=表示至少有一个输入或输出被强制;run=当cpu启动时闪烁,在运行模式下常亮;stop=在停止模式下常亮,有存储器复位请求时慢速闪烁,正在执行复位时快速闪烁。mpi接口用来连接到编程设备或其它设备,dp接口用来直接连接到分布式i/o。

 

3、S7-400

同300的区别主要在于热启动(wrst)这一部分,其他基本一样。它还有一个外部的电池电源接口,当在线更换电池时可以向ram提供后备电源。编程设备主要有pg720pg740pg760——可以理解成装有编程软件的手提电脑;也可以直接用安装有step7(siemens的编程软件)的pc来完成。而实现通讯(要编程首先要和plc的cpu通讯上)的要求主要在于接口:1.可以在pc上装cp5611卡——上面有mpi口,可用电缆直接连接。2.加个pc适配器,把mpi口转换成rs-232口后接到pc上。3.plc加cp343卡,使它具有以太网口。

4、西门子plc在工程中的应用
每个自动化过程都是由许多较小的部分和子过程组成,所以工程建立的 个任务是分解子任务。而每个子任务定义了自动化系统要完成的硬件和软件要求。其中硬件包括输入/输出数目和类型,对应模块序号和类型,所用机架号,cpu型号和容量,hmi系统,网络系统。软件方面主要是程序结构,自动化过程中的数据管理,组态数据、通讯数据及程序和项目文档。在siemens的s7中,上述工作都在项目管理(simatic管理器),包括必须的硬件(+组态),网络(+组态),所有程序和自动化解决方案的数据管理。f1在线帮助。simatic管理器管理step7项目,编写step7用户程序的工具,有梯形图lad,语句表stl,和功能块图fbd,编程语言。利用编程器或外部编程器可以把用户程序保存到eprom卡上。simatic管理器是一个在线/离线编辑s7对象的图形化用户界面,这些对象包括项目、用户程序、快、硬件站和工具。此管理器的用户界面中工具条和windows差不多,就是多了几个plc菜单——显示访问节点、存储器卡、 、仿真模块。
step7项目结构:项目中,数据以对象形式存储,按树型结构组织。 级:包含项目图表,每个项目代表和项目存储有关的一个数据结构。第二级:站(如s7-300)用于存放硬件组态和模块参数等信息,站是组态硬件的起点。s7程序文件夹是编写程序的起点,所有s7系列的软件均放在s7程序文件夹下,它包含程序块文件和源文件夹。simatic的网络图表(mpi、profibus、工业以太网)第三级和其他级:和上级对象类型有关。编程器可离线/在线查看项目——offline:编程器硬盘上的内容;online:通过网线从plc读到的内容。

西门子S7-1200 小型可编程控制器

西门子SIMATIC S7-1200是一款紧凑型、模块化的PLC,可完成简单逻辑控制、高级逻辑控制、HMI 和网络通信等任务 。
单机小型自动化系统的解决方案。 对于需要网络通信功能和单屏或多屏HMI的自动化系统,易于设计和实施。
具有支持小型运动控制系统、过程控制系统的高级应用功能
新的模块化SIMATIC S7-1200控制器是我们新推出产品的核心,可实现简单却高度的自动化任务。SIMATIC S7-1200 控制器实现了模块化和紧凑型设计,功能强大、投资并且完全适合各种应用。

可扩展性强、灵活度高的设计,可实现标准工业通信的通信接口以及一整套强大的集成技术功能,使该控制器成为完整、的自动化解决方案的重要组成部分。

使用完全集成的新工程组态 SIMATICSTEP 7 Basic,并借助 SIMATIC WinCC Basic 对 SIMATIC S7-1200 进行编程。SIMATIC STEP 7 Basic 的设计理念是直观、易学和易用。这种设计理念可以使您在工程组态中实现效率。一些智能功能,例如直观编辑器、拖放功能和“IntelliSense”(智能感知)工具,能让您的工程进行的更加迅速。这款新软件的体系结构源于对未来创新的不断追求,西门子在软件开发领域已经有很多年的经验,因此 SIMATIC STEP 7 的设计是以未来为导向的 。

SIMATIC S7-1200 系统有五种不同模块,分别为 CPU 1211C、CPU 1212C 、 CPU 1214C、CPU1215C和CPU1217C。其中的每一种模块都可以进行扩展,以完全满足您的系统需要。可在任何 CPU 的前方加入一个信号板,轻松扩展数字或模拟量 I/O,同时不影响控制器的实际大小。可将信号模块连接至 CPU 的右侧,进一步扩展数字量或模拟量 I/O 容量。CPU 1212C 可连接 2 个信号模块,CPU 1214C 、CPU1215C和CPU1217C可连接 8 个信号模块。,所有的 SIMATIC S7-1200 CPU 控制器的左侧均可连接多达 3 个通讯模块,便于实现端到端的串行通讯。

西门子S7-1500可编程控制器

 

的SIMATICS7-1500控制器除了包含多种创新技术之外,还设定了新标准,提高生产效率。无论是小型设备还是对速度和准确性要求较高的复杂设备装置,都一一适用。SIMATICS7-1500无缝集成到TIA博途中,极大提高了工程组态的效率。

性能:没有快,只有更快!SIMATIC S7-1500的系统性能极大缩短了系统响应时间,进而优化了控制质量并提高了系统性能。

处理速度:SIMATIC S7-1500 的信号处理速度更为快速,极大缩短系统响应时间,进而提高了生产效率。

高速背板总线:的背板总线技术采用高波特率和传输协议,以实现信号的快速处理。

通信:SIMATIC S7-1500带有多达3个PROFINET接口。
其中,两个端口具有相同的IP地址,适用于现场级通信;第三个端口具有独立的IP地址,可集成到公司网络中。
通过 PROFINET IRT,可定义响应时间并确保高度的设备性能。
集成:无需亲临现场,即可通过Internet浏览器随时查看CPU状态。过程变量以图形化方式进行显示,同时用户还可以自定义网页,这些都极大地简化了信息的采集操作。

西门子S7-1500优势一:
它的外观设计更人性化,选用时更容易被工程现场人员所接受。S7-1500模块大小比S7-300稍大,机架类似于S7-300,前连接器安装时具有接线位置,并提供专门的电源元件和屏蔽支架及线卡,使接线更方便,可靠性更高;尤其让工程人员心动的是CPU上配置有LED显示屏,可方便显示CPU状态和故障信息等。
西门子S7-1500优势二:
从硬件方面来说,S7-1500PLC的处理速度更快,联网能力更强,诊断能力和性更高,不仅可节省成本,提高生产效率,而且可靠,维护简单方便,真正成为工厂客户和现场维护人员的控制器。例如,相对于S7-300/400,S7-1500 PLC采用的背板总线技术,采用高波特率和高传输协议,使其信号处理速度更快;S7-1500所有CPU集成1-3个PROFINET接口,可实现低成本快速组态现场级通信和公司网络通信,而S7-300/400PLC只有个别型号CPU才集成有PROFINET接口;S7-1500 PLC的模块集成有诊断功能,诊断级别为通道级,无需进行额外编程,当发生故障时,可快速准确地识别受影响的通道,减少停机时间,这是S7-300/400PLC所的。
西门子S7-1500优势三:
S7-1500PLC的组态和编程效率更高,信息采集和查看更方便,这也是工程设计人员的福音。由于S7-1500PLC是无缝集成到TIA博途软件中,无论是硬件组态、网络连接和上位组态,还是软件编程,其操作均简单快捷。而S7-300、S7-400PLC专用组态编程软件为经典STEP7,上位组态软件为WinCC,相对于TIA博途软件,某些操作显得繁琐(例如对于各个程序块需要每个单独存盘,当有语法错误时,则无法执行保存操作)。对于S7-1500,可通过Internet浏览器、内置CPU显示屏、TIA博途和HMI设备随时查看CPU状态、过程变量和故障信息等,而对于S7-300/400 PLC,则没有CPU显示屏,信息采集和查看也没有S7-1500PLC方便。
西门子S7-1500优势四:
相对于西门子S7-300、S7400PLC,西门子S7-1500PLC支持的数据类型更广泛。S7-1500PLC的基本数据类型的长度到64位,而S7-300/400 PLC支持的基本数据类型长度为32位;S7-1500PLC支持Pointer、Any和Variant三种类型指针,S7-300/400PLC只支持前两种。这些特点,均使S7-1500PLC的编程更加灵活。
西门子S7-1500优势五:
S7-1500 PLC无需使用其它模块即可实现运动控制功能。通过PLCopen 技术,控制器可使用标准组件连接支持PROFIdrive 的各种驱动装置;此外,S7-1500 PLC还支持所有CPU 变量的TRACE 功能,提高了调试效率,优化了驱动和控制器的性能。
相对于S7-300和S7-400PLC,西门子S7-1500功能更加强大,相信在未来的发展中可以得到更广泛的应用。

 西门子电缆6ES7902-3AG00-0AA0

 

WinCCV7.4使用CP5612通讯卡通过PROFIBUS连接PLC

前提条件

I在安装有WINCC的计算机上安装CP5612通讯板卡.

II将所要连接的PLC的端口设置为PROFIBUS通讯协议,对于MPI/DP类型的端口尤其重要。

4.1         STEP 7硬件组态

使用STEP 7软件组态PLC的硬件信息,将相应的板卡在Hardware进行硬件组态,选择将要连接WINCC的对应端口,如果其类型为MPI/DP,则需要将端口为PROFIBUS,如下图4-1所示:

其中,Interface中的参数Networked(已连网)必须设置为Yes

4-1

点击上图所示的Properties…按钮,如下图所示:

4-2

设置PROFIBUS端口的地址为2

点击New按钮,在Subnet下新建一个PROFIBUS网络,在弹出的对话框中设置参数,如图4-3所示。其中重要参数如下:

Highest PROFIBUS Address

指整个PROFIBUS网络中的最高的站点地址,默认为126,可作修改。

Transmission Rate

PROFIBUS网络的通讯速率,整个网络中所有站点的通讯波特率必须一致。

Profile

具体的传输协议的设置,这里设置为DP

4-3

4.2         设置Set PG/PC Interface

进入Windows操作系统下的控制面板,双击Set PG/PC Interface图标,

Access Point of the Application:的下拉列表中选择S7ONLINE ( STEP7 );在Interface Parameter Assignment :的列表中,点击CP5611.PROFIBUS.1

确认后在Access Point of the Application:的下拉列表中显示为:

S7ONLINE ( STEP7 ) à CP5611.PROFIBUS.1,如图4-4所示。

4-4

设置CP卡的通讯参数,点击Properties…按钮,弹出Properties-参数,如图4-5所示。重要的参数说明如下

Address:

CP卡的PROFIBUS地址

Transmission Rate:

PROFIBUS网络的传输速率,必须和实际连接PLCPROFIBUS端口的传输速率相同;

Highest Station Address:

PROFIBUS网络的最高站地址,必须和PLCPROFIBUS网络参数设置相同;

Profile:

设置具体通讯协议,这里使用DP

4-5

诊断PROFIBUS网络,点击Diagnostic…按钮,进入诊断对话框。如下图所示,Test按钮点击后,显示OK表示CP卡工作正常。点击Read按钮后,将显示所有接入PROFIBUS网络中的设备的站地址,如果只能读到CP卡自己的站地址,此时,请查看PROFIBUS网络和硬件连接设置,只有成功读取到CPU的站点地址,才能进行以下的步骤设置,否则不可能建立通讯,如图4-6所示。

4-6

4.3         添加驱动程序和设置系统参数

打开WINCC工程在Tag Management-->SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE->PROFIBUS

右键单击PROFIBUS,在弹出菜单中点击“系统参数”,如图4-7所示。

4-7

弹出System Parameter- PROFIBUS对话框,选择Unit标签,

设置Logic device name(逻辑设备名称):S7ONLINE,如图4-8所示

 

4-8

4.4         添加通道与连接设置

添加驱动连接,设置参数。打开WINCC工程在Tag Management-->SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE->PROFIBUS,右键单击PROFIBUS,在下拉菜单中,点击“新建连接”,如图4-9所示:

4-9

在握手图标后面输入连接的名称。

在连接名称上右键点击“连接参数”;

弹出Connection Parameter-PROFIBUS属性对话框填入参数如图4-10所示

 

4-10

重要的参数如下所示:

Station AddressPROFIBUS端口地址,必须与4-2中地址相同;

Rack NumberCPU所处机架号,除特殊复杂使用的情况下,一般填入0

Slot NumberCPU所处的槽号。

注意:

如果使用S7-300PLC,那么该参数为2

如果是S7-400PLC,那么要根据STEP7项目中的Hardware软件查看CPU插在第几号槽内,不能根据经验和物理安装位置来随便填写,可能的参数为234(主要是依据电源的大小来决定)否则通讯不能建立。

最后点击确认,则通讯参数的设置已完成。

WinCC V7.4连接测试与通讯诊断

使用WinCC工具中的通道诊断程序WinCC Channel Diagnosis即可测试通讯是否建立。注意:此时PLC必须处于运行状态,老版本的PLC必须处于RUN-P或者RUN状态,WinCC必须激活运行。

根据图5-1所示的位置,打开通道诊断工具,检测通讯是否成功建立。

5-1

5-2

 

 

WinCC V7.4同时使用多个驱动通信

如果在一个WinCC项目中同时使用多种驱动进行通讯,因为通讯接口和参数不同,在“系统参数”中就不能将Logic device name(逻辑设备名称)都设置为S7ONLINE。简单的做法就是,可以将实际通讯板卡的名称直接设置为Logic device name(逻辑设备名称)。

6.1         TCP/IP连接

6-1为设置实际TCP/IP通讯网卡名称的两种常见格式。

一定不能选择.Auto.1的网卡。

6-1

6.2         Industrial Ethernet连接

6-2为设置实际ISO通讯网卡名称的两种常见格式。

6-2

6.3         MPI连接

6-3

6.4         PROFIBUS连接

6-4

串口引脚定义及协议说明

串口通讯,又经常被称为点对点通讯或者PtP通讯,是工业设备中的一种非常通用的通讯方式,常用于获取相对远程采集设备的数据。

串行通信,通常利用RS232C或者RS485电气接口,实现ASCII码或者Modbus通讯;其特点是通信线路简单,成本较低,用于解决不同厂商产品之间节点少、数据量小、通讯速率低、实时性要求不高的场合,如过程仪表、变频器、连接扫描仪、条码阅读器等带有串行通讯接口的设备,CP卡加载通讯协议后,还可以和支持Modbus协议的现场仪表通讯。

为了实现设备相互通讯,通讯双方的通讯接口和通讯协议要一致,最基本的串行通讯的数据帧格式和波特率也要匹配。

西门子串行通讯支持的数据帧格式:

  • 起始位:1位;
  • 数据位:7/8位;
  • 校验位:1位奇/偶校验位,或者没有校验位;
  • 停止位:1/2位。

凡是符合这些格式的串行通信设备,理论上都可以相互通信。

支持的通讯接口

常用的串行数据接口有:RS232C 和 RS485/422。RS-232C、RS-422/485 标准只对接口的电气特性做出规定,而不涉及接插件、电缆或协议,在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。

注意: 接口和协议是两个概念。

RS232C接口

RS-232C 是低速率的单端串行通讯,RS-232C 采取不平衡传输方式,即所谓单端通讯。

1.RS232C 通讯接口特点

  • RS-232采取不平衡传输方式,其收、发端的数据信号是相对于信号地,抗共模干扰能力差;
  • 近距离通讯,最大通信距离15m;
  • 只能用于点对点(即一对收/发设备)通讯。

2. RS232C 接口定义

RS232C并未定义连接器的物理特性,不同类型的连接器引脚定义也各不相同,其中9针和25针的引脚定义对照,如图 1 所示。

图1 RS232C 串口管脚定义

最为简单且常用的是三线制接法,即Txd,Rxd和地线三根,如上图中红色(2,3)和紫色(5)三个针脚。

RS422/485 接口

RS-422/485 改进 RS-232 通信距离短、速率低的缺点。

1.RS422/485接口特点

  • RS-422、RS-485与RS-232不一样,数据信号采用差分传输方式,也称作平衡传输;
  • 平衡传输抗干扰能力更强,使传输距离更远,通讯距离最长1200米;
  • 可以连接多个设备,RS422总线可支持10个节点(单机发送、多机接收的单向传输),RS485可支持32个节点(多点、双向通讯能力);
  • 网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构,不支持星型或树形;
  • 传输距离超过50米,需要在两端加终端电阻330欧姆(推荐用LIYCY电缆);

2.RS422/485接口定义

RS422/485 的端口有9针、15针,CP340/341/440/441的接口是15针,如图 2 所示。

图2 RS422/485 串口管脚定义

常用支持协议

常用的协议类型

  • ASCII 协议,又称自由口
  • Modbus 协议

ASCII 协议

ASCII 协议通过通讯处理器和通讯伙伴之间的点对点连接控制数据传输。

由于消息的结构完全由用户定义,用户可以以 ASCII 协议为基础开发自己的消息。在接收方只需要定义接收消息的结束方式,发送接收双方协商一致。

ASCII 驱动程序允许发送和接收任何结构的数据(所有可打印的 ASCII 码表字符符以及从 00 到 FFH [带有 8 个数据位字符帧] 的所有其它字符或从 00 到 7FH [带有 7 个数据位字符帧]的所有其它字符)。

ASCII协议适用于与支持串行通信的智能仪表、条形码阅读器、扫描仪、打印机等设备进行通讯。

MODBUS 协议

MODBUS RTU 通信协议是以主从的方式进行数据传输的,主动方发送请求,被动方响应请求,应答的方式。

在传输的过程中主站是主动方,即主站发送数据请求报文到从站;从站是被动方,即如果正常从站返回正常响应报文,如果故障从站返回异常响应报文,如图 3 所示。

图3 MODBUS 请求响应报文格式

MODBUS 系统中,数据交换需要通过功能代码(Function Code)来控制的,具体分以下两类。

有些功能码是对位操作的,通信的用户数据是以位为单位的:

  • FC01读输出位的状态;
  • FC02读输入位的状态;
  • FC05写单个输出位;
  • FC15写多个输出位。

有些功能码是对16位寄存器操作的,通信的用户数据是以字为单位的:

  • FC03读输出寄存器;
  • FC04读输入寄存器;
  • FC06写单个输出寄存器;
  • FC16写多个输出寄存器。

这些功能码是对四个数据区位输入、位输出、寄存器输入、寄存器输出进行访问的,如图 4 所示。

图4 访问的数据区

Modbus地址由起始的数据类型代号和地址偏移量组成。功能码决定对Modbus地址进行操作类型,其可根据需要传输的数据类型和个数来决定,如图 5 所示。

图5 MODBUS 地址对应关系

注意:在传输消息桢中,用户使用的地址是0为基准,而对应的Modbus地址是1为基准,如FC16功能码时以16进制的0000为起始地址,对应的寄存器是从40001开始。

MODBUS RTU 传输模式:消息桢中的每个8位分成2个4位16进制的字符。

每个字符帧格式(11位),如图 6 所示。

图6 字符帧格式

注意:如果无奇偶校验位,停止位是2位。

消息帧格式,如图 7 所示。



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