西门子 6ES7134-4FB52-0AB0    西门子 6ES7134-4FB52-0AB0   西门子 6ES7134-4FB52-0AB0 

SIMATIC DP，电子模块 ET 200S：2 AI High Speed U， 15 位，15mm 结构宽度， 模块的循环时间：0.1ms， 利用 LED 集中报错（集中报错）

长沙玥励自动化设备有限公司（西门子系统集成商）长期销售西门子S7-200/300/400/1200PLC、数控系统、变频器、人机界面、触摸屏、伺服、电机、西门子电缆等，并可提供西门子维修服务，欢迎来电垂询 

1. HART变量的基本概念与基本使用

1.1 简介
HART (Highway Addressable Remote Transducer)，可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议, HART协议使用FSK技术，在4~20mA信号过程量上叠加一个频率信号，成功的实现模拟信号和数字信号双向通讯，而不互相干扰。
HART 模拟量模块是指除了可以提供模拟量数值外，还可以提供 HART 通讯功能的模拟量模块。HART 模拟量模块可以用于PROFIBUS-DP 的分布式 I/O 从站中。（使用6ES7153-2BA02-0AB0及更高版本或6ES7153-2BB02-0AB0及更高版本的接口模块作为连接 PROFIBUS-DP 的从站接口）。

1.2 多变量读取
在实际应用中通常用SFC58，SFC59进行数据记录的读写实现多变量的读取。但6ES7153-2BA02-0AB0 或更高版本可以使用HART变量直接进行多变量的读取。

1.3 HART变量
基本要求：IM 153-2（6ES7153-2BA02-0AB0 或更高版本）和 STEP 7（V5.4 SP3 或更高版本）
地址分配：HART 模块占用 16 个输入/输出字节。 如果组态 HART 变量，该模块将为每个 HART变量分配5 个字节，其中4个字节表示过程值，一个字节表示质量代码。
HART变量数量：6ES7153-2BA02-0AB0模块可以最多分配 8 个 HART 变量，每个通道的HART 变量不超过 4 个。 您可以在模块的属性对话框中为通道分配 HART 变量。
IO资源：如果使用全部 8 个 HART 变量，则 每个HART 模拟量输入模块总共占用 56 个输入/输出字节（16 个字节 + 8 x 5 个字节 = 56 个字节）。“无”组态不占用其它输入字节。
组态 HART 变量：可以在 STEP 7 HW Config 中分配 HART 变量。
多变量：PV，SV，TV，QV
● PV（Primary Variable，主变量）
● SV（Secundary Variable，二级变量）
● TV（Teritary Variable，三级变量）
● QV（Quatenary，四级变量）

HART变量结构：

图1

质量代码含义：

 表1

1.4 直接读取HART变量的条件：
(1) IM支持这种通讯方式
(2) 模板信息中有hart variables的可以支持
(3) 仪表本身也要能支持多变量
只有在三者满足的情况下才可以通讯成功。

接口模板是否支持直接读取HART变量请参见下图：
6ES7153-2BA02-0AB0:

图2

6ES7153-2BA01-0AB0:

图3

HART 模拟量模块是否支持直接读取HART变量请参见下图：
其中6ES7331-7TF01-0AB0支持。6ES331-7TF00-0AB0不支持。

图4

2. 工程实例

2.1 软硬件列表

表2

2.2 HART模板接线方法：
对于6ES7331-7TF01-0AB0模板和HART仪表的接线，请参见下图：
(1)、红色线为 +24V，黑色线为 0V。
(2)、黄色信号线为S+，棕色信号线为S-。
在例程中使用的HART仪表为两线制，此时需要短接10，11。如果为四线制则不需要，具体接线请参考模板手册。

图5

2.3 硬件组态步骤：

a. 使用Step7 v5.4 创建300主站项目，在硬件组态窗口依订货号添加背板、电源、CPU、343-1模块。参见下图：

图6

b. 双击DP接口，添加DP网络并定义网络参数。参见下图：

图7

c. 添加订货号为6ES7153-2BA02-0AB0的DP从站，并定义地址为8。参见下图：

图8

d. 在8号从站插槽中中添加订货号为6ES7331-7TF01-0AB0的HART模拟量模板，并在通道4.0添加一个现场设备。参见下图：

图9

地址分配列表：例程使用了4.0通道，即PIW272

	4.0	4.1	4.2	4.3	4.4	4.5	4.6	4.7
PIW	272	274	276	278	280	282	284	286

表3

e. 双击HART模拟量模板，在Inputs标签页定义传感器类型。参见下图配置：

图10

f. 在HART variables标签页定义HART变量，例程使用了前4个HART变量。

HART变量分配列表：
Variable 1为通道0的PV值，地址为PID288
Variable 2为通道0的SV值，地址为PID293
Variable 3为通道0的TV值，地址为PID298
Variable 4为通道0的QV值，地址为PID303
参见下图配置：

图11

g. 至此，组态完成，编译保存并退出硬件组态界面。
h. 在程序块中添加OB82、OB86、OB122冗错块。参见下图：

图12

i. 在程序块中添加变量表，并添加通道地址以及HART变量地址。参见下图：

图13

j. 至此，保存项目并下载至CPU。

2.4 测试
打开变量表，在线监控通道模拟量值(通道电流值)以及HART变量实际值。请参看下图：

1. TDC IE communication introduction

TDC system is the newest digital control system of SIMADYN D family and it has the highest quality in the SIMATIC control system family.

As one part of TIA family it has powerful communication function. The system provides the MPI communication protocol, Profibus communication protocol, Ethernet communication protocol. It is easy to communicate with other simatic product, for example S7-300, S7-400, HMI and drives product.

For Ethernet communication, the hardware platform is CP51M1 which supply a standard RJ45 Ethernet interface; the old interface CP5100 is discontinued as per Aug. 1 2005.

For communication task, system can exchange process data with other TDC system or PLC S7 system through CP51M1 module.

For communication protocol, TDC system supplies TCP/IP protocol and/or UDP protocol.

For transfer modes, refresh mode, handshake mode, multiple mode and select mode are available for selection.

For net speed it can work with 10Mbit and 100Mbit network, the module can automatically sense the net speed.

2. TDC configuration steps

2.1 Hardware configuration in SIMATIC Manager

2.1.1 Create a new S7 project

2.1.2 Insert a TDC station

2.1.3 Select hardware configuration in SIMATIC Manager, double click to open it

2.1.4 Insert the subrack, CPU, communication board CP51M1 and other module from the hardware catalog
Keep the same type with which is used in the sub rack.

2.1.5 Define the CPU module and communication module properties

For CP51M1, we need to define the module name firstly

For Ethernet property we need to define the IP address and subnet mask

2.1.6 Save and compiled the hardware configuration

2.2 CFC programming

2.2.1 Insert a CFC program in SIMATIC Manager, double click it to open it

2.2.2 Insert the TCPIP communication block into the chart, define the connection address which is set in the hardware configuration and select the proper cycle time

2.2.3 Insert the send function block CTV_P, define the connection:

2.2.4 Insert the DWR_D block to write the communication content to the communication buffer

Here we can define the offset in the communication buffer by set connector1/2. The final result is the sum of offset1 and offset2.

For connector SWP we set it to 1 if it communicates with a PLC.

The data we try to send is set in connector X, here is 44 as an example.

For receive part, we can do it in the same way.

For connector AR of CRV_P, we do not need to define the partner IP address–partner port number.

2.2.5 Compiled the program and download it to the memory card and restart the system

3. S7-400 configuration steps

3.1 S7 hardware configuration

First insert the S7-400 station, and then open the hardware configuration to insert the modules which are available on the sub rack.

For CP443-1 module we need to define the IP address and subnet mask.
The IP address will be used in the CFC program.

3.2 network configuration in the Netpro software
Open Netpro under hardware configuration menu

Select the CPU in the SIMATIC station and insert a new connection,
Select unspecified station and
TCP connection, press apply button.

Select the ID number, record the address LADDR.
Both of them will be used in the S7 program.

Under address menu we need to set the local port number, partner address and port number, press OK button to confirm the setting.

For other connection you need, you can do it in the same way.

Then we need to save and compile the configuration.

We need to download not only the hardware configuration, but also the Netpro configuration to the CPU.

3.3 Programming in the S7 CPU

For the industrial Ethernet communication we use the FC5 AG_SEND, FC6 AG_RECV block.

These blocks transfer and receive the data on the configured TCP connection to and from the Ethernet CP.

Here we made two FC separately for send and receive function, one is FC 30 for FC5, and another is FC31 for FC6.

For FC5, we need to define:

For error evaluate we can check the connector Error and Status. For the status code we can get detail information in the FC5 description documentation.

For FC6, we can do it in the same way.

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