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6ES7193-4CG30-0AA0

6ES7193-4CG30-0AA0

简要描述:6ES7193-4CG30-0AA0
继电器触点输出方式的模块属于交直流两用输出模块。S7-300CPU模板的运行方式选择和状态指示灯的含义S7-300CPU模板的运行方式选择和状态指示(1)CPU模板的运行方式选择RUN-P:可编程运行方式。RUN:运行方式。STOP:停止方式。MRES:清除存储器,不能保持。(2)CPU的LED状态及故障指示灯SF(红色):系统出错/故障指示灯。

产品型号:

所属分类:ET200

更新时间:2021-06-22

厂商性质:代理商

详情介绍

6ES7193-4CG30-0AA0

 如直流输出的续流管保护,交流输出的阻容吸收电路,晶体管及双向晶闸管输出的旁路电阻保护。PLC的发展趋势1.向高速度、大容量方向发展为了提高PLC的处理能力,要求PLC具有更好的响应速度和更大的存储容。 西门子小型机有S7-200:处理速度0.8~1.2ms,存贮器2k,数字量248点,模拟量35路,中型机:中型机的控制点一般不大于2048点,可用于对设备进行直接控制,还可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控。

  三、控制功能的选择

    该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。

    (一)运算功能

    简单PLC的运算功能包括逻辑运算、计时和计数功能;普通PLC的运算功能还包括数据移位、比较等运算功能;较复杂运算功能有代数运算、数据传送等;大型PLC中还有模拟量的PID运算和其他高级运算功能。随着开放系统的出现,目前在PLC中都已具有通信功能,有些产品具有与下位机的通信,有些产品具有与同位机或上位机的通信,有些产品还具有与工厂或企业网进行数据通信的功能。设计选型时应从实际应用的要求出发,合理选用所需的运算功能。大多数应用场合,只需要逻辑运算和计时计数功能,有些应用需要数据传送和比较,当用于模拟量检测和控制时,才使用代数运算,数值转换和PID运算等。要显示数据时需要译码和编码等运算。

扩展单元,A/D转换单元,D/A转换单元及I/O链接单元安装在DIN导轨上,安装时安装单元与安装导轨槽对齐向下推压即可,将该单元从DIN导轨上拆下时,需用一字形的螺丝刀向下轻拉安装杆,2.PLC系统的接线PLC系统的接线主要包括电源接线。 其输入/输出通道的范围是不一样的,应根据所选PLC型号,查阅相应的编程手册,决不可[张冠李戴",必须参阅有关操作手册,(2)部辅助继电器内部辅助继电器不对外输出,不能直接连接外部器件,而是在控制其他继电器。

 

 (二)控制功能

    控制功能包括PID控制运算、前馈补偿控制运算、比值控制运算等,应根据控制要求确定。PLC主要用于顺序逻辑控制,因此,大多数场合常采用单回路或多回路控制器解决模拟量的控制,有时也采用的智能输入输出单元完成所需的控制功能,提高PLC的处理速度和节省存储器容量。例如采用PID控制单元、高速计数器、带速度补偿的模拟单元、ASC码转换单元等。

  主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。只读存储器ROM用以存放系统程序,可编程控制器在生产过程中将系统程序固化在ROM中。用户是不可改变的。用户程序和中间运算数据存放的随机存储器RAM中,RAM存储器是一种高密度、低功耗、价格便宜的半导体存储器,可用锂电池做备用电源。它存储的内容是易失的,掉电后内容丢失;当系统掉电时,用户程序可以保存在只读存储器EEPROM或由高能电池支持的RAM中。EEPROM兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取优点,用来存放需要*保存的重要数据。2.I/O单元及I/O扩展接口(1)I/O单元PLC内部输入电路作用是将PLC外部电路(如行程开关、按钮、传感器等)提供的符合PLC输入电路要求的电压信。
    继电器触点输出方式的模块属于交直流两用输出模块。S7-300CPU模板的运行方式选择和状态指示灯的含义S7-300CPU模板的运行方式选择和状态指示(1)CPU模板的运行方式选择RUN-P:可编程运行方式。RUN:运行方式。STOP:停止方式。MRES:清除存储器,不能保持。(2)CPU的LED状态及故障指示灯SF(红色):系统出错/故障指示灯。BATF(红色):电池故障指示灯(只有CPU313和314配备)。DC5V(绿色):+5V电源指示灯。FRCE(黄色):强制有效指示灯。RUN(绿色):运行状态指示灯。STOP(黄色):停止状态指示灯。(3)CPU315-2DPCPU的另外两个状态及故障指示灯BUSDF(BF)(红色):总线出错指示灯(只适用于带有DP接口的CPU。

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自动化技术

1.SIMOTION工业以太网网络介质
西门子工业以太网网络通常使用的物理传输介质为屏蔽双绞线(FC TP)、工业屏蔽双绞线(ITP)和光纤。

1.1 屏蔽双绞线(Fast Connection Twist Pair)
FC TP快速连接双绞线用于将DTE快速连接到工业以太网上,配合西门子FC TP RJ45接头使用,连接方式如图1所示:


图1: FC TP电缆与TP RJ45接头

将双绞线按照TP RJ45接头标示的颜色插入连接孔中,快捷、方便地将DTE设备连接到工业以太网上。使用FC双绞线从DTE到交换机最长通信距离为100米(DTE到DTE)。也可以使用普通RJ45接头,为了保证数据传输的可靠性,在无干扰情况下最长通信距离为5米。
RJ-45连接有两种连接方式,交叉连接(如图2所示)和直通连接(如图3所示)。交叉连接用于网卡之间的连接或集线器之间的连接;直通线用于网卡与集线器之间或网卡与交换机之间的连接。Siemens交换机由于采用了自适应技术,可以自动检测线序,故通过交换机可以选择任意一种电缆进行连接。


图2 交叉线连接


图3 直通线连接

SIMOTION 带有RJ45接头,建议使用西门子FC TP和FC TP RJ45接头。

1.2 工业屏蔽双绞线 (Industrial Twisted Pair)
屏蔽双绞线如图4所示,它有白/蓝和白/橙两对双绞屏蔽线。外部包有屏蔽层和绝缘层,用于连接有ITP端口的以太网设备。通过ITP电缆连接的两个设备的最远距离为100米。


图4 ITP电缆结构图

连接ITP电缆的连接头有两种,即 9 针或 15 针的Sub-D 接头,如图所示5、6:

     
图5 Sub-D 9针接头                                                 图6 Sub-D 15针接头

使用Sub-D 接头进行连接的网络连接牢固,不易松动。其连线方法及9/15 接头的转换可以查阅西门子手册 。同样ITP 电缆也会有交叉连接的情况,可以直接定购 ITP XP 标准电缆 。
SIMOTION只有RJ45以太网接口,通常不使用工业双绞线ITP。

1.3光纤
按光在光纤中的传输模式不同,光纤可分为单模光纤和多模光纤。
多模光纤:中心玻璃芯较粗(50或62.5μm),可传多种模式的光。但其模间色散较大,这就限制了传输数字信号的频率,而且随距离的增加会更加严重。例如:600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此,多模光纤传输的距离就比较近,一般只有几公里。
单模光纤:中心玻璃芯较细(芯径一般为9或10μm),只能传一种模式的光。因此,其模间色散很小,适用于远程通讯,但其色度色散起主要作用,这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求, 即谱宽要窄,稳定性要好。
光纤技术只允许点对点的连接,即一个发送装置只对应一个接收装置。因而两个站点之间需要有发送和接收两根光纤进行连接。所有SIMATIC NET 标准的光缆都是两根光纤。光纤的连接头有很多种如图7所示:



图7 光纤的连接头

其中各种连接头都有各自的优点,例如:ST 连接头安装简易,比较适合于现场连接,(西门子BFOC接头就是ST 接头);FC 接头有一个不固定的套环,可以提供较好的机械的隔离;SC 连接头适合紧密连接,其推拉设计可以避免在安装过程中的光纤平面受损,应用比较普遍。在西门子的网络设备中,大多光纤链路设备使用BFOC接头。
光纤通讯应用于工业以太网的优点:
隔离电气的站点或网段
没有电气的接地问题
没有屏蔽电流
数据传输不受外界电磁干扰
不受雷电的影响
不会产生电磁干扰
重量轻
根据光纤的类型不同,长距离的通讯依然可以保持高的通讯波特率
带有RJ45接头的SIMOTION 可以直接连接到交换机的电气接口上,交换机之间可以通过光纤连接,增加通信距离和抗干扰性。


2.SIMOTION工业以太网网络拓扑结构
通过西门子交换机组成的以太网有三种网络拓扑结构:1)总线型;2)星型;3)冗余环网。图8所示为SCALANCE 200组成的冗余环网。


图8 冗余环网示例


3.配置SIMOTION以太网接口

3.1在硬件配置中设定以太网接口
在SCOUT界面中点击SIMOTION CPU,右键点击“Open HW configuration”进入硬件配置界面,例如D435,X120和X130为以太网接口,双击选择的通信接口,在弹出的界面中定义IP地址和子网掩码,如图9所示:


图9 设定通信接口

注意:
即使建立两条以太网,两个以太网通信接口不能设置在相同的网段中或相同的IP地址。

3.2 在线联机设定以太网接口
将编程器连接到SIMOTION 以太网接口上,在控制面板“Setting the PG/PC Interface”接口中将访问点指向使用的编程网卡例如“S7ONLINE(STEP7)->TCP/IP -> Intel(R) PRO/1000 MT ”。打开SIMATIC Manager,使用菜单命令“PLC”->“Edit Ethernet Nodes”在界面中选择“Browse”键浏览网络上所有的站点,如图10所示:


图10 浏览网络上的站点

每一个接口在硬件的前面板标有网卡的MAC地址,选择站点,在“Edit Ethernet Nodes”界面中设置IP地址和子网掩码,点击“Assign IP Configuration”键传送设定的命令。如图11所示:


图11设置站点地址

IP地址设置完成后,可以使用以太网接口编程。


4.编写通信程序
通过以太网进行站点间的通信有两种方式:1)UDP;2)TCP。

4.1 UDP通信方式
UDP通信协议不需要在通信前建立连接,在发送和接收的数据报文中带有通信方的IP地址和端口号。通信函数存储于在“Communication”->“Data transfer”目录下,在发送方调用发送函数的示例程序如图12所示(使用LAD编写):



图12 UDP发送程序

发送函数参数解释如下:
SourcePort
发送方的端口号,数据类型UINT,例如2001。

DestinationAddress
接收方的IP地址,数据类型为数组,ARRAY [0..3] OF USINT,在4个字节中输入接收方的IP地址,例如192、168、0、122,表示IP地址为192.168.0.122。

DestinationPort
接收方的端口号,数据类型UINT,例如2000。

CommunicationMode
通信模式,“EnumUdpCommunicationMode”枚举数据类型,有两种选择:
(1)“CLOSE_ON_EXIT”,通信完成后释放通信资源;
(2) “DO_NOT_CLOSE_ON_EXIT”, 通信完成后仍占用通信资源。

DataLength
发送的数据长度,数据类型UDINT,最大长度1400字节。

Data
发送数据区,数据类型为数组,ARRAY [0..1399] OF BYTE。

OUT
发送函数状态信息,数据类型DINT。
在数据接收方调用接收函数的示例程序如图13所示:



图13 UDP接收程序

接收函数参数解释如下:
Port
定义本方的端口号,数据类型为UINT。定义的端口号必须与发送方参数“DestinationPort”的端口号相同。

CommunicationMode
通信模式,与发送函数通信模式相同。

NextCommand
枚举数据类型,元素中包括“IMMEDIATELY ”、“WHEN_COMMAND_DONE”和“ABORT_CURRENT_COMMAND”。
“IMMEDIATELY”:接收命令与后续所要执行的命令同步执行。
“WHEN_COMMAND_DONE”:接收命令执行或失败后执行后续的命令,异步执行。
“ABORT_CURRENT_COMMAND”:终止当前的任务后执行执行后续的命令。

ReceiveVariable
数据接收区,数据类型为数组,ARRAY [0..1399] OF BYTE。

OUT
接收函数信息,包括接收数据的源地址和端口、状态信息等,数据类型为结构体,接收函数信息参考表1:

表1:接收函数信息

结构名称数据类型
函数调用信息结果DINT
数据源地址发送方IP地址ARRAY [0..3] OF USINT
数据源端口发送方端口UINT
接收数据长度接收到有效字节数UDINT

 

4.2 TCP通信方式
TCP通信方式在发送接收数据前必须建立通信连接,连接需要在通信双方编程建立。主动连接的一方作为客户端,被动连接的一方作为服务器。下面以SIMOTION D435与S7-300 CP343-1通信为例介绍TCP通信方式。

4.2.1在PLC侧建立通信连接
在STEP7项目下创建S7-300站点,插入以太网通信处理器CP343-1,选择与SIMOTION在相同的网络上。在NETPRO中点击CPU,在下面的连接表中插入一个连接如图14所示:

销售西门子RS485DP接头
图14 建立TCP连接

连接的站点选择“Unspecified”,连接方式选择“TCP connection”,点击“Apply”键确认进入连接属性界面,如图15所示:


图14 配置TCP常规信息

在“General Information”栏中,“Block Parameters”参数显示CP343-1的地址及连接号,这两个参数也是PLC调用发送和接收通信功能块赋值参数。“Active connection establishment”选项决定通信双方哪一个是主动连(客户端),哪一个是被动连接(数据服务器)。选择该选项为主动连接,在SIMOTION 侧需要调用函数“_tcpOpenServer”与PLC建立连接,如果没有选择该选项为被动连接,在SIMOTION 侧需要调用函数“_tcpOpenClient” 与PLC建立连接。本例中选择PLC为数据服务器,SIMOTION为客户端。
点击“Address”栏配置SIMTION的IP地址及端口号,如图15所示:


图15 配置通信方IP地址

配置完成后将配置选项下载到PLC中。

4.2.2在SIMOTION侧建立通信连接
与PLC在NETPRO中创建连接不同,在SIMOTION侧需要调用函数建立连接,通信函数存储于在“Communication”->“Data transfer”目录下,函数调用的示例程序参考图16:



图16 SIMOTION侧建立TCP连(客户端)

函数参数解释如下:
Port
SIMOTION 端口号,数据类型UINT,在NETPRO中定义为2001。

ServerAddress
PLC的IP地址,数据类型为数组,ARRAY [0..3] OF USINT,在4个字节中输IP地址,例如192、168、1、112,表示IP地址为192.168.1.112。

ServerPort
PLC的端口号,数据类型UINT,例子程序中在NETPRO定义为2000。

NextCommand
枚举数据类型,元素中包括“IMMEDIATELY ”、“WHEN_COMMAND_DONE。
“IMMEDIATELY”:接收命令与后续所要执行的命令同步执行。
“WHEN_COMMAND_DONE”:接收命令执行或失败后执行后续的命令,异步执行。

OUT
调用函数返回信息,包括调用状态和连接号。数据类型为结构体(StructRetTcpOpenClient),返回信息参考表2:

表2:TCP 客户端连接函数返回信息

结构名称数据类型
functionResult状态信息,可以查看通信连接是否建立DINT
connectionId连接号,用于发送和接收函数的参数赋值DINT

连接函数调用一次,得到连接号后停止调用。
注意:此函数调用需用上升沿信号进行使能。

4.2.3在PLC侧编写通信程序
通信连接建立后,在通信双方需要编写通信函数或通信功能块。在S7-300 PLC侧OB35中(间隔发送)调用发送功能块FC5 AG_SEND(“Libraries”->“Standard Library”->“SIMATIC_NET_CP”->“CP300”,示例程序如下:

CALL "AG_SEND"
ACT :=TRUE
ID :=1
LADDR :=W#16#100
SEND :=P#DB1.DBX 0.0 BYTE 60
LEN :=60
DONE :=M1.2
ERROR :=M1.3
STATUS:=MW2

通信函数FC5的参数含义:

ACT :为1触发。
ID :参考本地CPU连接表中的块参数。
LADDR :参考本地CPU连接表中的块参数。
SEND : 发送区。最大通信数据为8192字节。与SIMOTION之间最大4096个字节。
LEN : 实际发送数据长度。
DONE :每次发送成功,产生一个上升沿。
ERROR :错误位。
STATUS:通讯状态字。
示例程序中S7-300 PLC发送DB1中前60个字节。

在通信方CPU OB1中调用接受函数FC6 AG_RECV(“Libraries”->“Standard Library”->“SIMATIC_NET_CP”->“CP300”,示例程序如下:

CALL "AG_RECV"
ID :=1
LADDR :=W#16#100
RECV :=P#DB2.DBX 0.0 BYTE 60
NDR :=M10.1
ERROR :=M10.2
STATUS:=MW12
LEN :=MW14

通信函数FC6的参数含义:
ID :参考本地CPU连接表中的块参数。
LADDR :参考本地CPU连接表中的块参数。
RECV : 接收区。接收区应等于发送区。
NDR : 每次接收到新数据,产生一个上升沿。
ERROR :错误位。
STATUS:通讯状态字。
LEN : 实际接收数据长度。
示例程序中S7-300 PLC将接收的数据存储于本地数据区DB2的前60个字节中。

4.2.4在SIMOTION侧编写通信程序
在PLC侧调用发送和接收功能块,在SIMOTION侧相应调用发送和接收函数与之相匹配,通信函数存储于在“Communication”->“Data transfer”目录下,发送函数调用的示例程序参考图17,发送函数与PLC的接收功能块相匹配。



图17 调用发送函数

发送函数参数解释如下:

ConnectionId
参考_TcpOpenClient函数建立的连接。

NextCommand
枚举数据类型,元素中包括“IMMEDIATELY ”、“WHEN_COMMAND_DONE。
“IMMEDIATELY”:接收命令与后续所要执行的命令同步执行。
“WHEN_COMMAND_DONE”:接收命令执行或失败后执行后续的命令,异步执行。

DataLength
发送数据的字节长度,数据类型为UDINT,例子中为60,发送数据区Data中前60个字节。

Data
发送数据区,数据类型为数组,ARRAY [0..4095] OF BYTE。

OUT
输出通信状态,数据类型为DINT。

接收函数调用的示例程序参考图18,接收函数与PLC的发送功能块相匹配。



图18 调用接收函数

接收函数参数解释如下:

ConnectionId
参考_TcpOpenClient函数建立的连接。

NextCommand
枚举数据类型,元素中包括“IMMEDIATELY ”、“WHEN_COMMAND_DONE。
“IMMEDIATELY”:接收命令与后续所要执行的命令同步执行。
“WHEN_COMMAND_DONE”:接收命令执行或失败后执行后续的命令,异步执行。

ReceiveVariable
数据接收区,数据类型为数组,ARRAY [0..4095] OF BYTE,最大4096字节。

OUT
调用函数返回信息,包括调用状态和接收的字节数量。数据类型为结构体(StructRetTcpReceive),返回信息参考表3:

表3: 接收函数返回信息

结构名称数据类型
functionResult接收状态信息DINT
dataLength接收字节长度UDINT

注意:
PLC的接收区和发送区必须与SIMOTION的接收区和发送区相同。

UDP示例程序参考附带文件“SIMOTION_UDP”.ZIP
TCP示例程序参考附带文件“SIMOTION_TCP”.ZIP



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