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在 50Hz 和 60Hz 时 12 位
在 50Hz 和 60Hz 时 13 位
10Hz 时 14 位
表 01
- 西门子S7-300PLC代理商
描述
对于 S7-1500 模板取消 0…10V 量程的决定是为了参数化过程更为简单。省略了这个量程是因为从用户观点来看也没带来不利因素,参考下面的对照。
S7-300 的模拟量输入模板是有 0…10V 量程范围。
分辨率取决于设置的干扰频率抑制:
S7-1500 的模拟量输入模板具有 +/-10V 的量程范围。
分辨率为 16 位而与设置的干扰频率抑制无关。
分辨率对范围内均包括过冲范围和溢出部分。这些遵从下面的对照:
CPU 类型 | S7-300 | S7-1500 | ||
订货号 | 67331-7KF02-0AB0 | 67331-7KF02-0AB0 | 67335-7HG02-0AB0 | 67531-7KF00-0AB0 |
量程 | 0…10V | 0…10V | 0…10V | +/-10V |
分辨率 | 12 位 | 13位 | 14 bits | 16 位 |
干扰频率抑制 | 50Hz 和 60Hz | 10Hz | 10Hz | 与设置无关 |
增量 | 212 – 1 = 4.095 | 214 – 1 = 16.383 | 214 – 1 = 16.383 | 216 – 1 = 65.535 |
范围 | 11.852V | 11.852V | 11.852V | 23.704V |
2.894mV / bit | 0.723mV / bit | 0.723mV / bit | 0.361mV / bit |
S7-1500 模拟量输入模板使用 +/-10V 量程范围比 S7-300 使用 0 ...10V 时更 2 或者 8 倍。
所以 S7-1500 模拟量输入模板需要 0…10V 测量范围。
1.应用概述
SIMOTION通信函数_xsend与_xreceive适合SIMOTION之间通过MPI-MPI接口、PROFIBUS-PROFIBUS间的数据交换,通信数据大为200个字节,SIMOTION也可以通过调用通信函数_xsend与_xreceive实现与S7-300/400 PLC(在PLC中调用SFC65 X_SEND与SFC66 X-REV)MPI接口间的数据交换,由于受到PLC通信区的限制,大通信数据为64个字节。
2.MPI与PROFIBUS网络介绍
MPI是S7-300/400,SIMOTION的编程接口,对通信数据及实时性要求不高的应用可以利用编程接口进行通信, MPI的通信速率为19.2K~12t/s, 只有可以设置为PROFIBUS接口的MPI口才支持12M的通信速率,例如S7-300中CPU318-2DP及的S7-400CPU 、SIMOTION MPI口都可以设定为PROFIBUS接口,所以它们的MPI接口通信速率都可以设置为12M。MPI接口通信速率缺省设置为187.5Kbit/s,无中继情况下大通信通讯距离为50米,通过中继器可以扩展网络长度,扩展的方式有两种,种,两个站点中间没有其它站,如图1
图1:MPI网络扩展
控制器站点到中继器长为50米,两个中继器之间的距离为1000米,多可以增加10个,所以两个站点之间的长距离为9100米。
第二种,如果在两个中继器中间有MPI站点,那么每个中继器只能扩展50米,在组态时要考虑这两种连接方式。
MPI接口为RS485接口,连接电缆为PROFIBUS电缆(屏蔽双绞线),接头为PROFIBUS接头并带有终端电阻,如果用其它电缆和接头不能通信距离。在MPI网络上多可以有32个站,中继器,WINCC站,操作面板OP/TP也要算一个站点。MPI的站号及通讯速率可以在STEP7或SCOUT硬件组态时修改,组态信息到CPU后,站号及通讯速率将改变。
PROFIBUS总线合EIA RS485[8]标准,PROFIBUS RS485 的传输程序是以半双工、异步、无间隙同步为基础的。传输介质可以是光缆或屏蔽双绞线,电气传输时,每一个RS485传输段为32个站点包括有源网络元件(RS485中间器,OLM等),在总线的两端为终端电阻,结构如图2:
图2:PROFIBUS网络结构
西门子总线终端一般都配有终端电阻,PROFIBUS使用9针D型连接器,D型连接器插座连接总线站,D型连接器插头与总线电缆相连。总线终端和针脚定义如表1:
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表1 总线终端管脚定义
针脚号 | 信号名称 | 设计含义 |
1 | SHIELD | 屏蔽或功能地 |
2 | M24 | 24V输出电压地(辅助电源) |
3 | RXD/TXD-P | 接收和发送数据-正 B线 |
4 | CNTR-P | 方向控制信号P |
5 | DGND | 数据基准电位(地) |
6 | VP | 供电电压-正 |
7 | P24 | 正24V输出电压(辅助电源) |
8 | RXD/TXD-N | 接收和发送数据-负 A线 |
9 | CNTR-N | 方向控制信号N |
PROFIBUS总线的传输速率为9.6Kbit/s ~12t/s,总线长度与传输速率相关,总的规律是传输速率越高总线长度越短,越容易受到电磁干扰,基于传输速率的大网段长度参考表2:
表2 传输速率与通信长度
波特率(K Bit/s) | 9.6~187.5 | 500 | 1500 | 3000~12000 |
总线长度(米) | 1000 | 400 | 200 | 100 |
总线终端的电阻与PROFIBUS总线相匹配,并配有轴向电感以消除电容性负载而引起的导线反射,选择普通的屏蔽双绞线不能总线的段长度。
如果需要扩展总线的长度或者PROFIBUS从站数大于32个时,就要加入RS485中继器,例如,PROFIBUS的长度为500米,而波特率要求1.5T/S,对照表2波特率为1.5T/S使大的长度为200米,要扩展到500米,就需要加入两个RS485中继器,拓扑图如图3所示:
图3:PROFIBUS网络扩展
西门子RS485中继器具有信号放大和再生功能,在一条PROFIBUS总线上多可以安装9个RS485中继器,其它厂商的产品要查看其产品规范以确定安装个数。
一个PROFIBUS网段多可有32个站点,如果一条PROFIBUS网上过32个站点,也需要用RS485中继器隔开,例如一条PROFIBUS总线上有80个站点,那么就需要两个RS485中继器分成3个网段。RS485中继器是一个有源的网络元件,本身也要算一个站点。除了以上两个功能,RS485中继器的还可以使网段之间相互隔离。
3.网络设置
下面以SIMOTION D435与S7-300 PLC 通过MPI网络通信为例介绍通信函数_xsend与_xreceive的使用。先打开SCOUT软件D435,点击D435使用右键进入硬件配置界面如图4所示:
图4:SIMOTION MPI接口设置
双击X136接口(只有X136接口可以设置为MPI接口),将该接口设置为MPI接口,选择MPI站地址,如图5所示:
西门子PLC代理商 图5: MPI接口参数配置
注意MPI站地址与通信方的站地址不能冲突,同样在STEP7中设置S7-300 PLC的站地址,本例中SIMOTION的MPI地址为2,PLC的站地址为4。
西门子PLC代理商4.编程
4.1 SIMOTION侧编程
在D435中的“PROGRAM”中编程单元“LAD/FBD UNIT”,如MPI,在“UNIT”中程序如“SEND”和“RECEIVE”编写发送和接收程序如图6所示,也可以将通信程序编写在同一个程序中。
图6: SIMOTION 程序的创建
本例中在“SEND”程序中编写发送程序,在“RECEIVE”程序中编写接收程序,发送和接收函数可以在函数库中的位置如图7所示:
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图7: 函数块的位置
? 调用_xsend函数
在程序SEND中调用_xsend函数发送数据,与PLC编写方式相似,将发送函数_xsend拖曳到LAD网络中,如图8所示:
图8: _xsend函数块
给的参数赋值,变量可以任意定义,如“COMMODE”变量,键入后选择变量类型如图9所示:
图9: 配置参数类型
数据类型自动定义,在变量类型中选择变量存储的类型,如变量或区域变量,如图9中变量类型只能在一个“UNIT”中使用,如果需要在其它“UNIT”或HMI中使用,将在“INTERFACE”中创建变量。
_xsend函数参数含义如下:
COMMUNICATIONMODE:
枚举数据类型,元素中包括“ABORT_CONNEION ”和“HOLD_CONNEION”,
“ABORT_CONNEION ”:通信完成之后释放连接资源。
“HOLD_CONNEION”:通信完成之后占用连接资源。
枚举类型变量的赋值可以使用MOVE指令,如图10所示:
图10: 参数赋值西门子PLC代理商
ADDRS:
结构体数据类型,结构体元素参考表3:
表3 _xsend函数ADRS参数结构体数据
结构体元素 | 名称 | 数据类型 | 单元 |
deviceId | 元素 ID | USINT | - |
remotubnetIdLength | 通信方subnet ID占用字节的长度 | USINT | - |
remottaddrLength | 通信方站地址占用字节的长度 | USINT | - |
nextStaddrLength | 路由器占用字节的长度 | USINT | - |
remotubnetId | 通信方subnet ID | ARRAY [0..5] OF USINT | - |
remottaddr | 通信方站地址 | ARRAY [0..5] OF USINT | - |
nextStaddr | 路由器地址 | ARRAY [0..5] OF USINT | - |
deviceId:指定使用的接口,1表示D435 X126接口,2表示D435 X136接口,本例中选择2。
remotubnetIdLength:预留参数,MPI通信中无意义,缺省为0,设置为0。
remottaddrLength:MPI、PROFIBUS通信设置为1。
nextStaddrLength:预留参数,MPI通信中无意义,,缺省为0,设置为0。
remotubnetId:预留参数,MPI通信中无意义,缺省为0。
remottaddr:数组类型,在remottaddr[0]中赋值通信方的MPI地址,其它元素无意义,本例中S7-300 MPI地址为4,可以使用MOVE(LAD)指令赋值。
nextStaddr:预留参数,MPI通信中无意义,缺省为0。
MSAGEID:
UDINT数据类型,定义发送报文的标识,本例中定义为6,在PLC接收块参数REQ_ID可以读出。
NEXTCOMMAND:
枚举数据类型,元素中包括“IMMEDIATELY ”和“WHEN_COMMAND_DONE”,
“IMMEDIATELY”:下一个命令同步执行。
“WHEN_COMMAND_DONE”:命令执行或失败后执行下一个命令,异步执行。
例子程序中使用“WHEN_COMMAND_DONE”。
COMMANDID:
COMMANDID数据类型,可以跟踪命令的状态。
DATA:
数组数据类型,发送数据缓存区,须为200个字节。
DATALENGTH:
UDINT数据类型,发送数据的长度,本例中发送为10个字节。西门子PLC代理商
OUT:
DINT数据类型,函数调用返回值,包含通信状态。
在程序receive中调用_xreceive函数接收数据,与PLC编写方式相似,将接收函数_xreceive拖曳到LAD网络中,如图11所示:
图11: _xreceive函数块
调用_xreceive函数
函数_xreceive的输入参数MSAGEID、COMMANDID和NEXTCOMMAND与_xsend函数输入参数意义相同,发送与接收函数的参数MSAGEID须相同,本例中_xreceive输入参数定义的数据包标识为8,与PLC发送块参数REQ_ID定义的标识须相同。
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