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西门子电源模块6EP1961-3BA01

西门子电源模块6EP1961-3BA01

简要描述:西门子电源模块6EP1961-3BA01
自动化系统的组态
所选模块被分配该机架中的相应插槽。
CPU 参数分配:
重启特性和循环时间监视等属性可通过菜单来设定。输入的数据归档于 CPU 中的系统数据块中。
模块参数分配:
用户可在输入屏幕上模块的所有可调参数。无需通过 DIP 开关进行调节。硬件模块的参数化是在 CPU 启动过程中自动完成的。这样,不用进行另外的参数化即可更换一个模块。

产品型号:

所属分类:西门子电源

更新时间:2021-07-22

厂商性质:代理商

详情介绍

西门子电源模块6EP1961-3BA01

1. 概述

西门子驱动装置(SIMOVERT MasterDrives VC,MicroMaster 4 以及SIMOREG DC Master)除了具有与驱动基本应用有关的功能外,还具有强大的通讯功能。驱动通讯可以分为三种方式:

? PROFIBUS DP协议
? USS协议
? SIMOLINK协议(一般用来代替Peer to Peer协议,实现从站到从站的通讯)

PROFIBUS DP和USS协议属于主/从通讯,需要有PLC作为主站,驱动装置作为从站。

USS协议的主要优点是,其接口集成在基本装置中,不需要额外费用;主要缺点是通讯速度慢,只有基本通讯功能(PKW+PZD),多31个从站。

PROFIBUS DP协议的主要优点是,通讯速度快,除了基本功能之外还有一些附加功能(例如:非循环通讯,交叉通讯),站点数更多;主要缺点是需要另外购买作为选件的通讯模板(例如:CBP2或PROFIBUS模板)。

SIMOLINK协议(代替Peer to Peer协议)主要用来实现驱动装置与驱动装置之间的通讯。SIMOLINK协议也可以是主/从通讯,主站是S7-400(FM458+EXM448)或SIMADYN D。

这里我们主要介绍S7 PLC与驱动装置采用PROFIBUS DP协议进行通讯。
采用PROFIBUS DP协议通讯时,既可以利用STEP 7本身提供的功能,也可以使用TIA软件Drive ES。

本文档只介绍STEP 7本身提供的功能。有关Drive ES的功能将根据需要在以后的文档中再做介绍。

 网络的发展过程

 

1.具有通信功能的单机系统。该系统称为终端,是早期计算机网络的主要形式,它是将一台计算机通信线路与若干个终端直接相连

 

2.具有通信功能的多机系统。在简单的“终端——通信线路——计算机"这样的单机系统中,主计算机负担较重,既要进行数据处理,又要承担通信功能。

 

3.以共享资源为主要目的的计算机网络。既利用通信线路将多台终端设备连接起来,实现设备与设备之间的通信。

 

4.局域网络及其互连为主要支撑环境的分布式计算阶段。局域网是继远程网之后发展起来的小型终端设备网络,它继承了远程网的分组交换技术和计算机的I/O总线结构技术。并具有结构简单、经济实用、功能强大、方便灵活等特点。是随着微型计算机的广泛应用而发展起来的。

 

 通信方式

 

F      单工通信(simplex),

 

F      半双工通信(Half-duplex)

 

F      全双工通信(Full-duplex)

 

 

继电器控制电路转换为S7-300PLC梯形图的方法

继电器接触器控制系统经过*的使用,已有一套能完成系统要求的控制功能并经过验证的控制电路图,而PLC控制的梯形图和继电器接触器控制电路图很相似,因此可以直接将经过验证的继电器接触器控制电路图转换成梯形图。主要步骤如下:

(1)熟悉现有的继电器控制线路。

 

(2)对照PLC的I/O端子接线图,将继电器电路图上的被控器件(如接触器线圈、指示灯、电磁阀等)换成接线图上对应的输出点的编号,将电路图上的输入装置(如传感器、按钮开关、行程开关等)触点都换成对应的输入点的编号。

 

(3)将继电器电路图中的中间继电器、定时器,用PLC的辅助继电器、定时器来代替。

 

(4)画出全部梯形图,并予以简化和修改。

 

这种方法对简单的控制系统是可行的,比较方便,但较复杂的控制电路,就不适用了。

STEP 7 LITE 块

对于 STEP 7 LITE,所有用户程序以及它们所使用的数据都以块的形式存储。由于能够在一个块内调用其他块(就像它们是子程序一样),可实现用户程序的结构化。这将大大提高 PLC 程序的组织透明性、可理解性和易维护性。具有以下块类型:

  • 数据处理块 (DHB) 控制程序的执行。

    • OB 可独立于触发事件而被分为多个类别(例如,时间驱动、报警驱动)。这些类别具有各种优先级别。根据相应的优先级别,一个类别可将另一个类别中断。

    • 在启动一个 OB 时,将提供关于引发这次启动的事件的详细信息。此信息可在用户程序中进行分析。

  • 功能块 (FB) 中包含实际用户程序。

    • 功能块每次被调用时可被提供不同数据(所谓“实例")。这些数据以及内部变量(例如,用于中间值)和结果存储在的实例数据块中,并由系统自动管理。

  • 在调用一个 FB/SFB 时,实例数据块(实例 DB)被分配给该块。它们是在编译这些块时自动生成的。

    • 用户可从其用户程序中的任意点或从一个 HMI 系统过来访问这些数据(当然也可以是符号形式)。

  • 功能(FC)中包含经常使用的功能的例行程序

    • 每个功能都具有一个固定功能值(作为 IEC 标准的扩展,可具有几个输出参数)。调用之后,必须立即对输出参数进行处理。这样,功能就不需要任何实例数据块。

  • 数据块(DB)是用于存储用户数据的数据区域。

    • 除了在每种情况下分配给一个功能块的数据(实例数据)之外,还可定义全局数据,且全局数据可由任何软件模块(如用于配方的模块)使用。

    • 一个基本或结构化数据类型可被分配给一个数据块的组件。例如,基本数据类型为布尔 (BOOL)、实型 (REAL) 或整型 (INTEGER)。结构化数据类型(字段与结构)是由基本数据类型(例如,一个配方)构成的。一个数据块中的数据可以符号方式被寻址。这样就促进了编程,改善了程序的可读性。

工具

项目概述

项目概览对属于某个自动化项目的所有数据进行管理,而不管这些数据的目标系统为何(SIMATIC S7、SIMATIC C7 或 ET 200S/X)。

符号编辑器

通过 Symbol Editor 工具,可对所有全局变量进行管理(与在对块进行编程时声明的局部形式参数不同)。具有下列功能:

  • 针对过程信号(输入/输出)、标志和块定义符号名称和备注

  • 分类功能

  • 与其他 Windows 程序进行数据交换

使用此工具时生成的符号表可供所有应用程序使用。因此,对一个符号参数进行的更改将由所有工具自动识别。

硬件组态

Hardware Configuration 工具用于对自动化项目中所使用的硬件进行组态和参数化。具有下列功能:

  • 自动化系统的组态
    所选模块被分配该机架中的相应插槽。

  • CPU 参数分配:
    重启特性和循环时间监视等属性可通过菜单来设定。输入的数据归档于 CPU 中的系统数据块中。

  • 模块参数分配:
    用户可在输入屏幕上模块的所有可调参数。无需通过 DIP 开关进行调节。硬件模块的参数化是在 CPU 启动过程中自动完成的。这样,不用进行另外的参数化即可更换一个模块。

系统诊断

系统诊断为用户提供了自动化系统状态的概览。该显示可分为两种不同形式:

  • 显示文本消息,文本消息可直接、快速输出

  • Hardware Config 中的像素图像显示,提供了以下选项:

    • 显示一般模块信息(如订货号、版本、名称)和模块状态(如故障)

    • 显示集中式 I/O 模块中的故障

    • 显示来自诊断缓冲器的报警

对于 CPU,还可显示以下附加信息:

  • 用户程序执行过程故障的原因

  • 显示循环时间(zui长的、zui短的和zui近一次的)

  • 显示预留和自由存储空间

  • 显示性能数据(可能的输入/输出、标志、计数器、定时器和块的数量)

编程语言

梯形图 (LAD)、功能块图 (FBD) 和指令表 (IL) 等使用成熟的编程语言可用于编程。符合 DIN EN 6.1131-3 的程序可在传统 PLC 编程语言梯形图 (LAD) 和功能块图 (FBD) 中创建。

用户友好的像素图形 LAD 和 FBD 编辑器为编程人员提供以下支持:

  • 简便、直观的操作:
    梯形图/功能块图的创建具有人们已熟悉的 PC 用户友好性的特点,如拖放、剪切、粘贴。

  • 随时可使用的复杂功能库(例如, PID 控制)

通过指令表 (IL) 文本化编程语言,用户可以创建运行时间和存储位置都得到优化且“与硬件切近"的程序。在创建这些程序时,编程人员得到以下用户友好编程功能的支持:

  • 增量模式或自由文本模式输入选项:
    用户可以“增量"方式立即检查每个输入是否正确,或者在一个文本编辑器中创建整个程序,然后再使用适宜的符号表对它进行编译。

运行组

STEP 7 LITE 的编程语言具有一个全面的指令集。通过它,可方便、快速地对复杂功能进行编程(无需过多编程知识)。

 西门子PLC S7-1500系列的信号模块具有多种特点,下面介绍如下:

  1. 扩展性能强

  (1)模块可以具有不同的通道数量和功能

  (2)集成更多功能,实现紧凑设计,减少了变量的使用

  (3)U 型连接器,可自行连接背板总线

  (4)节省了安装空间,安装导轨上可安装更多组件

  2. 系统性能优异

  (1)采用PROFINET IRT 进行循环同步操作,短循环时间降至 250 μs

  (2)数字量输入模块,具有 50 μs 的超短输入延时

  (3)模拟量模块,8 通道转换时间低至 125 μs

  (4)多功能模拟量输入模块,具有自动线性化特性,适用于温度测量和限值监测

  3. 设计简洁

  (1)所有模块都可以在 ET200MP I/O 系统中集中和分布使用

  (2)统一采用 40 针前连接器,适用于所有模块

  (3)同一引脚上的信号相同。即,电路图中宏指令创建后,即可无限次重复使用,从而避免了接线错误

  (4)集成短接片,简化了接线操作

  (5)可扩展的电缆存放机制,为使用厚绝缘层的导线节省了更多空间

  (6)预先设计的电缆定位槽可在进行电气连接之前实现直接预接线

  (7)采用机械式插头连接器编码模式,可防止插入错误和模块连接错误

  4. 诊断高效

  (1)通道级诊断消息,支持快速故障修复

  (2)可读取电子识别码,快速识别所有组件

  5. 固件更新方便

  (1)可以在安装状态下实现固件更新

西门子电源模块6EP1961-3BA01

下面以S7-300 PLC与MasterDrives CUVC变频器的通讯为例:

主站:S7-300 CPU315-2DP可编程序控制器
从站:MasterDrives CUVC变频器 + CBP2 通讯模板
编程装置:PC + STEP 7 V5.4 + MPI接口(MPI Adapter 或CP5611卡)

装有STEP 7 V5.4 的PC机用于S7 CPU315-2DP的硬件组态与编程,通过MPI电缆与CPU315-2DP的MPI接口连接,用于硬件组态数据及程序的下载。CPU315-2DP的DP接口通过PROBIBUS 电缆与CUVC 变频器的CBP2 上的DP 接口连接,用于S7-300 与变频器的通讯。

网络连接如图1 所示。



图1:PC机、CPU315-2DP 与驱动装置的连接

 

3. 硬件组态

3.1. 新建项目
在SIMATIC Manager 中新建一个项目,名称为Drives_Comm。如图2 所示。


图2:新建项目,名称为Drives_Comm

3.2. 插入一个S7-300 主站
在项目名称Drives_Comm 下插入SIMATIC 300 Station,如图3 所示。



图3:在项目下插入一个S7-300 站

接下来对该站进行硬件组态:从硬件组态目录中依次插入机架、电源、CPU,设置CPU上PROFIBUS DP 接口的网络参数(可采用缺省设置,即:地址2,高地址126,波特率1.5 Mbps,协议DP)。如图4 所示。


图4:设置CPU 上PROFIBUS DP 接口的参数

按OK 键确认后得到主站的组态结果,如图5所示。


图5:主站的组态

3.3 插入一个MASTERDRIVE 从站
在PROFIBUS(1): DP master system (1) 总线上挂上MasterDrives 从站。

从站路径为:PROFIBUS DP >
                        SIMOVERT >
                        MASTERDRIVES/DC MASTER CBPx                 或
                        MASTERDRIVES/DC MASTER CBP2 DPV1

MASTERDRIVES/DC MASTER CBPx 与MASTERDRIVES/DC MASTER CBP2 DPV1 的区别是,前者只能按照PPO 类型选择报文结构(即CBP 功能:循环通讯),后者还能选择更多的报文结构,以配合CBP2 的一些扩展功能(DPV1功能)。

(关于CBP2 模板的报文结构参见下面第7 部分)
(关于MM4 PROFIBUS 模板的报文结构参见下面第8 部分)

选择MASTERDRIVES/DC MASTER CBP2 DPV1 作为从站,地址设成3。如图6 所示。


图6:选择MASTERDRIVES/DC MASTER CBP2 DPV1 作为3 号站

3.4. 在从站中插入“模板"
在驱动装置从站中插入类似于ET 200M 从站中的模板,以确定报文结构。
将右边窗口硬件目录中MASTERDRIVES/DC MASTER CBP2 DPV1 下面的 PPO 3: 0PKW, 2PZD插入左下窗口中的*行(Slot 1)。该选项共占两行。意思是:PPO类型3,即:0个字参数数据(又叫PKW),2 个字过程数据(又叫PZD)。参数数据用于PLC 读/写变频器的参数,过程数据用于PLC 控制和监视生产过程。0 个字参数数据表示PLC 不能读/写驱动装置的参数,参数数据也不占用S7 的外设地址;2 个字过程数据表示PLC 和驱动装置交换2 个字过程数据,各占用S7-300 PLC 四个字节的外设地址。地址范围是输入字节256 - 259,输出字节256 -259。如图7 所示。

通常S7 传送到驱动装置的第1 个字是控制字,第2 个字是频率设定值;驱动装置传送到S7的第1 个字是状态字,第2 个字是频率实际值。这是简单的应用。

(关于CBP2 模板的其他选项的含义参见下面第7 部分)
(关于MM4 PROFIBUS 模板选项的含义参见下面第8 部分)


图7:驱动装置的输入/输出地址

3.5 查看从站中“模板"的属性
双击左下窗口中的第二行(Slot 2),打开其属性。如图8 所示。


图8:驱动装置的输入/输出地址的属性

属性中给出驱动装置占用S7-300 PLC 外设地址的情况,包括:输出/输入地址,长度,单位,连续性范围。这里除了地址之外,其他属性都是由PPO3 决定的,只能读,不能改写。




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