西门子产品在中国的工业中是很常见的,其主要原因是产品质量好,运行稳定,安全,以及优质的售后服务所赢得的口碑。随着工业的发展,及新的工业需求,西门子产品更新了一代又一代。
产品还依旧再升级,而且升级的速度很快,对于一些老客户,手里的源程序想跟随新产品的步伐那么如果能将旧程序移植是较好不过的,所以组态软件都会有向旧版本兼容的功能(可以移植旧项目),如果相差的版本太大那么可能需要多次移植才可以。比如有些老客户甚至会有ProTool版本的项目需要移植。在此说明几种常见的移植过程。
注:如果版本相差太大,重新组态有时比升级更好(仅表个人意见)
西门子变频器是由德国西门子公司研发、生产、销售的**变要用于控制和调节三相交流异步电机的速度。并以其稳定的性能、丰富的组合功能、高性能的矢量控制技术、低速高转矩输出、良好的动态特性、**强的过载能力、创新的BiCo(内部功能互联)功能以及无可比拟的灵活性,在变频器市场占据着重要的地位。西门子变频器以其强,打破了以前器在中国市场上的垄断地位,据有关专业市场调研机构的统计,西门子的高低压变频器在中国市场上已****。
西门子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。
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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。
(关于 DriveES,可以参加西门子自动化与驱动培训中心的培训课程D2403)
2. *条件
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*7 部分)
(关于MM4 PROFIBUS 模板的报文结构参见下面*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*1 个字是控制字,*2 个字是频率设定值;驱动装置传送到S7的*1 个字是状态字,*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*7 部分)