西门子6ES7541-1AB00-0AB0

西门子6ES7541-1AB00-0AB0

数字式输出模块， DQ32xDC 24V/0.5A BA， 32 条通道，每组 8 条， 4A 每组 包括推入式正面连接器在内

　　在实际应用中如果PLC组态工艺对象时，当“与驱动装置进行数据交换”及“与编码器进行数据交换”时选择了“运行时自动应动驱动值”及“自动进行编码器值数据交换”时，工程师常常会遇到PLC控制V90 PN起动运行工作不正常的问题，如PLC起动后调用MC_Power功能块对驱动器进行使能时，功能块出现16# 8001错误代码，工艺对象显示“与设备（驱动装置或编码器）通信故障”报警等。

　　为了避免这些问题，请按照本文说明调用MC_Power命令。

　　2 回答

　　当通过1200/1500 PLC通过组态工艺对象的方式对V90进行控制时，需要使用MC_Power功能块对驱动器进行使能。某些工况下，要求设备启动后，PLC立即通过MC_Power对驱动器进行使能，因此用户在编写驱动使能程序时，将MC_Power的Enable管脚给定为常1，如果这样编程则需要保证驱动器、编码器与控制器通讯正常。但是，如果PLC先于驱动器完成启动，这样编程MC_Power将无法正常完成使能过程，功能块会报16#8001错误，而且工艺对象会出现“与设备（驱动装置或编码器）通信故障”报警，如图1、图2所示，只有对工艺对象的故障完成确认后才可以正常使能。

　　图1 编程示例

　　图2 报警显示

　　基于以上的原因，建议工程师采用以下的方法进行“MC_Power”的编程。

　　将Enable管脚与工艺对象中通讯相关的变量“”、进行关联，变量位置查找如图3、4所示，编程示例如图5所示，此时，当PLC与驱动器都启动完成，且通讯建立时，驱动器才能完成使能。

　　此外，还可以将“TO.StatusDrive. AdaptionState”的状态（2：“ADAPTED”，已完成数据传送）加入到启动条件中。

　　图3 工艺对象驱动通信状态

　　图4 工艺对象编码器通信状态

　　图5 正确的“MC_Power”编程示例

　　注意：

　　PLC与驱动器之间通讯建立后，如果在正常运行过程中出现通讯中断的情况，通讯恢复后，在对MC_Power进行使能时，Error管脚会出现16#8001错误，工艺对象会出现“与设备（驱动装置或编码器）通信故障”报警，由于工艺对象故障的存在，MC_Power将无法对驱动器进行使能，只有确认故障后，驱动器才能重新使能。

DQ 16x24VDC/0.5 HF 参数：

在 STEP 7 中模块参数时，可使用不同的参数来设置模块属性。下表列出了可组态的参数。可组态参数的有效范围取决于组态的类型。可进行以下组态：

• 使用 S7-1500 CPU 进行统一操作
• 在 ET 200MP 系统中 PROFINET IO 上进行分布式操作
• 在 ET 200MP 系统中的 PROFIBUS DP 上进行分布式操作

在用户程序中进行参数分配时，可通过 WRREC 指令（RUN 模式下的参数分配）和数据记录将这些参数传送到模块中；请参见章节 参数分配和参数数据记录的结构。

列表: 可组态的参数及其默认值

具有以下名称的模块将始终激活值状态：

• DQ 16x24VDC/0.5A HF QI
• DQ 16x24VDC/0.5A HF S QI
• DQ 16x24VDC/0.5A HF MSO

对于值状态，系统将为每个通道一个附加位。值状态位将指示用户程序中所的输出值在模块端是否未得到确认（0 = 值不正确）。

组态为 16 通道 DQ 16x24VDC/0.5A HF 的地址空间

下图显示了组态为带值状态的 16 通道模块的地址空间分配。可任意模块的起始地址。通道的地址将从该起始地址开始。

在模块上印有字母“a 到 d”。“QB a”是指模块起始地址输出字节 a。

图片: 组态为 16 通道 DQ 16x24VDC/0.5A HF 的地址空间（带值状态）

组态为 2 x 8 通道 DQ 16x24VDC/0.5A HF S QI 的地址空间

组态为 2 x 8 通道模块时，模块的通道应分为多个子模块。在共享设备中使用该模块时，可将子模块分配给不同的 IO 控制器。

IO 控制器的数量取决于所使用的接口模块。请遵循本手册中有关特定接口模块的信息。

与 1 x 16 通道模块组态不同，这 2 个子模块都可任意起始地址。用户也可子模块中相关值状态的地址。

图片: 组态为 2 x 8 通道 DQ 16x24VDC/0.5A HF S QI 的地址空间（带值状态）

组态为 1 x 16 通道 DQ 16x24VDC/0.5A HF MSO 的地址空间

组态为 1 x 16 通道模块（模块内部 shared output，MSO）时，系统将模块的通道 0 到 15 会复制到多个子模块中。之后，在各子模块中通道 0 到 15 的值都将相同。在共享设备中使用该模块时，可将这些子模块分配给多 4 个 IO 控制器：

• 分配给子模块 1 的 IO 控制器对输出 0 到 15 具有写访问权限。
• 分配给子模块 2、3 或 4 的 IO 控制器则对输出 0 到 15 具有读访问权限。

IO 控制器的数量取决于所使用的接口模块。请遵循本手册中有关特定接口模块的信息。

值状态 (Quality Information, QI)

值状态的含义取决于所在的子模块。

对于个子模块（= 基本子模块），值状态为 0 表示值不正确或基本子模块的 IO 控制器处于 STOP 状态。

对于第二到第四个子模块（MSO 子模块），值状态“0”表示值不正确或发生以下某种错误：

• 基本子模块尚未组态（未就绪）。
• IO 控制器与基本子模块间的连接已中断。
• 基本子模块的 IO 控制器处于 STOP 或 POWER OFF 状态。

下图显示了子模块 1 和 2 的地址空间分配和值状态。

图片: 组态为 1 x 16 通道 DQ 16x24VDC/0.5A HF S MSO 的地址空间（带值状态）

下图显示了子模块 3 和 4 的地址空间分配和值状态。

SIMATIC 西门子S7-1500可以不使用任何附加模块而在PLC中集成运动控制功能。通过PLCopen，该控制器提供了标准化的块，可用来连接模拟驱动器和PROFIdrive驱动器。运动控制功能支持转速轴和定位轴以及外部编码器。
为了有效调试和快速优化驱动器和闭环控制器，SIMATIC 西门子S7-1500还针对所有CPU变量提供了广泛的跟踪功能，既可用于实时诊断，又可用于不定时故障检测。
除驱动器功能外，西门子S7-1500还提供了丰富的闭环控制功能，例如，可通过便于组态的块来自动优化控制参数以获得佳控制质量。
此外，还可利用工艺模块来执行高速计数、位置捕获等功能，或针对24V直至200kHz的信号执行测量。
集成了安全功能
与STEP7结合使用时，每个CPU都会提供基于密码的知识保护，可防止未经授权而读出并更改程序块的内容。
复制保护加强了安全防护，防止未经授权而复制程序块。可以将具体程序块链接至存储卡的序列号，以便只有在将组态的存储卡插到CPU中之后，才会执行该程序块。
并且，控制器具有四个不同的安全访问级别，以便向不同用户组分配不同的访问权限。
由于操作保护得到改进，因此，控制器可以检测到数据更改或未经授权的组态数据传输。
以太网通信处理器(CP 1543-1)通过防火墙为用户提供了附加访问保护，并可建立安全VPN连接(V12SP1及更高版本)。
设计与操作
所有SIMATIC 西门子S7-1500 CPU都配有一个显示屏。通过该显示屏，用户可以读取所连接的任何模块的订货号、固件版本和序列号等信息;另外，无需使用编程设备，即可在本地调整CPU的IP地址以及其它网络设置。
错误消息以普通文本形式显示在显示屏上，从而有助于缩短停机时间。
所有模块采用统一的前连接器，集成式电压跳线可形成灵活的电压组，简化了库存。
由于西门子S7-1500安装导轨中集成了标准安装导轨，可方便地安装自动熔断器、继电器等附加组件。
在集中配置中，可通过信号模块对SIMATIC 进行扩展。这样，通过节省空间的扩展，就可以灵活适应每种应用。在将此款控制器推向市场时，市场上已有各种不同的模拟量和数字量模块。
使用用于数字量信号模块的系统电缆套件，可以快速、清晰地连接现场传感器和执行器(*模块化连接，包括前连接器模块、连接线和连接模块以及在开关柜内进行简便接线(灵活连接，包括带有预组装的单线芯的前连接器。
另外，还为西门子S7-1500提供了用于为模块提供24V电压的电源模块以及为内部模块电路供电的系统电源。
通过用于ET 200MP I/O系统的IM 155-5 PROFINET接口模块，可以使用多达30个信号、通信和工艺模块。这样，西门子S7-1500的组件和系统优点也适用于分布式配置。无论模块是在旁的一个集中配置中运行，还是在通过ET 200MP实现的分布式配置中运行，在操作和系统功能方面，用户都看不到任何差别。在这两种系统中采用的高性能背板总线都可缩短总线循环时间和响应时间，即使对于大型站配置以及很高的数量结构，也是如此

S7-1500 CPU 1518-4 PN/DP中央处理器，带4MByte工作存储器用于程序和20MByte用于数据，第1个接口：PROFINET IRT带双端交换机，第2接口：PROFINET RT，第3接口：以太网， 第4个接口：PROFIBUS， 1ns比特性能表现，需要SIMATIC存储卡

2.组态

2.1配置PC站的硬件机架

PC站的硬件机架配置参见表2.

序号 说明 图示
1. SIMATIC NET软件成功安装后，在任务栏（Taskbar）中会有Station Configuration Editor图标2. 双击图标打开Station Configuration Editor 配置对话框3. 选择1号插槽，鼠标右键选择Add添加4. 在添加组件窗口中选择OPC Server，点击OK即完成5. 选择3号槽，鼠标右键选择Add添加6. 在添加组件窗口中选择CP5611，点击OK7. CP5611的参数设置：

a) 地址设置为 4

b) 波特率设置为187.5K

c) Bus profile设置为

Standard

8. 点击Station name按钮，PC站的名称。这里命名为“MPIOPC”。点击OK

表2

2.2 在Step7中组态PC Station

在Step7中组态PC Station参见表3.

序号 说明 图示
1. 创建新项目并在项目中插入PC站点2. 将PC Station默认名称“SIMATIC PC Station(1)”，修改为“MPIOPC”，必需与Station Configuration Editor中所命名的Station Name名称相同3. 打开硬件组态4. 在硬件目录窗口中，鼠标左键选择与安装的Simatic net软件版本相符的硬件，拖拽到与在Station Configuration Editor配置的PC 硬件机架相对应的1号插槽中。5. 在硬件目录中，鼠标左键选中要组态的CP5611，拖拽到与在Station Configuration Editor配置的PC 硬件机架相对应的3号插槽中。6. 配置CP5611网络参数。在CP5611属性对话框中，选择与Station Configurator中相同的MPI地址4，单击OK。7. 双击CP5611，在弹出的CP5611属性对话框的Interface Type下拉框中选择MPI，点击Properties8. 在接口设置对话框的Address下拉框中选择4，点击Properties9. 在MPI属性对话框中，Network Settings标签下选择187.5K，10. 编译保存PC站点硬件组态11. 从菜单栏Option下Configure Network命令进入网络组态界面12. 如右图所示，右键单击OPC Server，在弹出对话框中选择Insert New Connection命令，插入一个新连接13. a) 选择Unspecified连接伙伴，

b) 连接类型菜单中选择S7 connection，单击OK按钮，弹出S7 connection属性对话框

14. S7 connection属性对话框设置：

设置伙伴S7-200PLC的MPI地址2，点击Address Details按钮

15. Address Details对话框中设置机架号和插槽号如右图（Rack/Slot）必须是0，通信伙伴的TSAP必须为03.00。设置完成后点击OK确认16. 确认所有对话框后，已建好的S7连接就会显示在连接列表中。点击编译存盘按钮，如得到No error的编译结果，则正确组态完成

表3.

2.3组态下载

组态的下载参见表4.

序号 说明 图示
1. 打开设置PG/PC接口，选择PC internal（local）2. NetPro中的站点出现黄色箭头标识3. 在NetPro窗口点击功能按钮栏中下载按钮将组态下载到PC站中4. 下载完成后，可以打开Station Configuration Editor窗口检查组件状态。右图为正确状态显示画面。OPC Server插槽Conn一栏出现连接图标，说明OPC server下至少组态了一个连接。

表4.

2.4数据通讯的测试—OPC Scout

OPC Scout工具随Simatic Net软件一起提供，当完成PC Station组态下载后，可用此工具进行OPC Server和PLC的数据通讯测试。参见表5.

序号 说明 图示
1. 按照以下路径打开OPC Scout：Start→All Programs→Simatic→SIMATIC NET→OPC Scout2. 在OPC Scout界面，双击“OPC.SimaticNET”3. 在随之弹出的“Add Group”对话框中输入组名，本例命名为“OPC_MPI”。点击OK确认4. 双击已添加的连接组5 在弹出的OPC Navigator对话框中双击S7，再双击S7 connection_1，然后双击objects，即出现可访问的对象树（objects tree）6 双击任意所需访问的PLC数据区都可以建立标签变量。这里以DB区为例。双击“New Definition”，“Define New Item”对话框即被打开。7 在“Define New Item”对话框中定义标签变量与数据类型。

a)：Datatype设置数据类型

b)：Address设置首地址

c)：No.Value设置数据长度。定义完成后，点击OK确认。

8 新定义的条目显示在OPC Navigator的中间窗口。点击“→”就可将此条目移到OPC-Navigator的右侧窗口，再点击OK按钮就可将此条目连接到OPC Server9 上一步确认后，所定义的条目（Item）即嵌入到OPC Scout中。如果“Quality”显示“good”，则OPC Server与PLC的S7连接已经建立，也就意味着可以对标签变量进行读写操作。10 双击条目的“Value”栏，即可在“Write Value(s) to the Item(s)”窗口中对有关条目进行写操作

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