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SIMATIC 西门子S7-1500可以不使用任何附加模块而在PLC中集成运动控制功能。通过PLCopen,该控制器提供了标准化的块,可用来连接模拟驱动器和PROFIdrive驱动器。运动控制功能支持转速轴和定位轴以及外部编码器。
为了有效调试和快速优化驱动器和闭环控制器,SIMATIC 西门子S7-1500还针对所有CPU变量提供了广泛的跟踪功能,既可用于实时诊断,又可用于不定时故障检测。
除驱动器功能外,西门子S7-1500还提供了丰富的闭环控制功能,例如,可通过便于组态的块来自动优化控制参数以获得佳控制质量。
此外,还可利用工艺模块来执行高速计数、位置捕获等功能,或针对24V直至200kHz的信号执行测量。
集成了安全功能
与STEP7结合使用时,每个CPU都会提供基于密码的知识保护,可防止未经授权而读出并更改程序块的内容。
复制保护加强了安全防护,防止未经授权而复制程序块。可以将具体程序块链接至存储卡的序列号,以便只有在将组态的存储卡插到CPU中之后,才会执行该程序块。
并且,控制器具有四个不同的安全访问级别,以便向不同用户组分配不同的访问权限。
由于操作保护得到改进,因此,控制器可以检测到数据更改或未经授权的组态数据传输。
以太网通信处理器(CP 1543-1)通过防火墙为用户提供了附加访问保护,并可建立安全VPN连接(V12SP1及更高版本)。
设计与操作
所有SIMATIC 西门子S7-1500 CPU都配有一个显示屏。通过该显示屏,用户可以读取所连接的任何模块的订货号、固件版本和序列号等信息;另外,无需使用编程设备,即可在本地调整CPU的IP地址以及其它网络设置。
错误消息以普通文本形式显示在显示屏上,从而有助于缩短停机时间。
所有模块采用统一的前连接器,集成式电压跳线可形成灵活的电压组,简化了库存。
由于西门子S7-1500安装导轨中集成了标准安装导轨,可方便地安装自动熔断器、继电器等附加组件。
在集中配置中,可通过信号模块对SIMATIC 进行扩展。这样,通过节省空间的扩展,就可以灵活适应每种应用。在将此款控制器推向市场时,市场上已有各种不同的模拟量和数字量模块。
使用用于数字量信号模块的系统电缆套件,可以快速、清晰地连接现场传感器和执行器(完全模块化连接,包括前连接器模块、连接线和连接模块以及在开关柜内进行简便接线(灵活连接,包括带有预组装的单线芯的前连接器
SIMATIC S7-1500 自动化系统的组态
组态
SIMATIC S7-1500 自动化系统中包含以下组件:
● CPU(标准、故障安全、紧凑型或 T-CPU)
● 数字量和模拟量 I/O 模块
● 通信模块(PROFINET/Ethernet、PROFIBUS、点对点)
● 工艺模块(计数、定位、基于时间的 IO)
● 负载电流电源
● 系统电源(可选)
S7-1500 自动化系统可安装在一根安装导轨上,可包含多达 32 个模块(CPU、系统电源
和 30 个 I/O 模块)。这些模块通过 U 型连接器互相连接
① 系统电源
② CPU
③ I/O 模块
④ 带有集成 DIN 导轨的安装导轨
图 3-9 S7-1500 自动化系统的配置示例
分布式 I/O 系统 SIMATIC ET 200MP 的组态
如何设置日期、时间值,使之开始走动?
1)用编程软件(Micro/WIN)的菜单命令PLC》TimeofDayClock.。。,通过与CPU的在线连接设置,完成后时钟开始走动
2)编用户程序使用Set_RTC(设置时钟)指令设置。
21、智能模块的地址是如何分配的?
S7-200系统中除了数字量和模拟量I/O扩展模块占用输入/输出地址外,一些智能模块(特殊功能模块)也需要在地址范围中占用地址。这些数据地址被模块用来进行功能控制,一般不直接连接到外部信号。
CP243-2(AS-Interface模块)除了使用IB/QB作为状态和控制字节外,AI和AQ用于AS-Interface从站的地址映射。
22、Step7-Micro/WIN的兼容性如何?
目前常见的Micro/WIN版本有V4.0和V3.2。再老的版本,如V2.1,除了用于转化老项目文件,已经没有继续应用的价值。
不同版本的Micro/WIN生成的项目文件不同。高版本的Micro/WIN能够向下兼容低版本软件生成的项目文件;低版本的软件不能打开高版本
保存的项目文件。建议用户总是使用的版本,目前的版本是Step7-Micro/WINV4.0SP1。
23、通讯口参数如何设置?
缺省情况下,S7-200CPU的通讯口处于PPI从站模式,地址为2,通讯速率为9.6K。
要更改通讯口的地址或通讯速率,必须在系统块中的CommunicaitonPorts(通讯端口)选项卡中设置,然后将系统块下载到CPU中,新的设置才能起作用。
24、如何设置通讯口参数才能提高网络的运行性能?
假设一个网络中有2号站和10号站作为主站,(10号站的)地址设置为15。则对于2号站来说,所谓地址间隙就是3到9的范围;对于10号站来说,地址间隙就是11到站址15的范围,同时还包括0号和1号站。
网络通讯中的主站之间会传递令牌,分时单独控制整个网络上的通讯活动。网络上的所有主站不会同时加入到令牌传递环内,因此必须由某个持有令牌的主站定时查看比自己高的站址是否有新的主站加入。刷新因数指的就是在第几次获得令牌后检查一次高站址。
如果为2号站设置了地址间隙因数3,则在2号站第三次拿到令牌时会检查地址间隙中的一个地址,看是否有新的主站加入。
设置比较大的因数会提高网络的性能(因为无谓的站址检查少了),但会影响新的主站加入的速度。如下设置会使网络的运行性能提高:
2)使所有主站地址连续排列,这样就不会再进行地址间隙中的新主站检测。
25、如何设置数据保持功能?
数据保持设置定义CPU如何处理各数据区的数据保持任务。在数据保持设置区中选中的就是要“保持”其数据内容的数据区。所谓“保持”就是在CPU断电后再上电,数据区域的内容是否保持断电前的状态。在这里设置的数据保持功能靠如下几种方式实现:
在这里设置的数据保持功能靠CPU内置的超级电容实现,超级电容放电完毕后,如果安装了外插电池(或CPU221/222用的时钟/电池)卡,则电池卡会继续数据保持的电源供电,直到放电完毕数据在断电前被自动写入相应的EEPROM数据区中(如果设置MB0-MB13为保持)
26、数据保持设置与EEPROM有什么关系?
如果将MB0-MB13共14个字节范围中的存储单元设置为“保持”,则CPU在断电时会自动将其内容写入到EEPROM的相应区域中,在重新上电后用EEPROM的内容覆盖这些存储区。
如果将其他数据区的范围设置为“不保持”,CPU会在重新上电后将EEPROM中数值复制到相应的地址。
如果将数据区范围设置为“保持”,如果内置超级电容(+电池卡)未能成功保持数据,则会将EEPROM的内容覆盖相应的数据区,反之则不覆盖。
27:设置的密码分哪几种?
在系统块中设置CPU密码以限制用户对CPU的访问。可以分等级设置密码,给其他人员开放不同等级的权限。
28、设置了CPU密码后,为何看不出密码已经生效?
在系统块中设置了CPU密码并下载后,因为你仍然保持了Micro/WIN与CPU的通讯连接,所以CPU不会对设置密码的Micro/WIN做保护。
要检验密码是否生效,可以:
1)停止Micro/WIN与CPU的通讯一分钟以上
2)关闭Micro/WIN程序,再打开
3)停止CPU的供电,再送电
29、数字量/模拟量有冻结功能吗?
数字量/模拟量输出表规定的是当CPU处于停机(STOP)状态时,数字量输出点或者模拟量输出通道如何操作。
此功能对于一些必须保持动作、运转的设备非常重要。如抱闸,或者一些关键的阀门等,不允许在调试西门子PLC时停止动作,就必须在系统块的输出表中进行设置。
数字量:在选中“Freezeoutputinlaststate”后,冻结的状态,则在CPU进入STOP状态时数字量输出点保持停机前的状态(是1仍然是1,是0保持为0),同时下面的b.表不起作用如果未选中,那么选中的输出点会保持ON(1)的状态,未选中的为0。
模拟量:在选中“Freezeoutputinlaststate”后,冻结的状态,则在CPU进入STOP状态时模拟量输出通道保持停机前的状态,同时下面的表不起作用,未选中时。在下面表中各个规定模拟量输出通道在CPU进入STOP状态时的输出值。
30、数字量输入滤波器是什么作用,该如何设置?
可以为CPU上的数字量输入点选择不同的输入滤波时间。如果输入信号有干扰、噪音,可调整输入滤波时间,滤除干扰,以免误动作。滤波时间可在0.20~12.8ms的范围中选择几档。如果滤波时间设定为6.40ms,数字量输入信号的有效电平(高或低)持续时间小于6.4ms时,CPU会忽略它;只有持续时间长于6.4ms时,才有可能识别。
另外:支持高速计数器功能的输入点在相应功能开通时不受此滤波时间约束。滤波设置对输入映像区的刷新、开关量输入中断、脉冲捕捉功能都有效
S7-1500系列PLC可以通过PROFINET与V90 PN伺服驱动器搭配进行位置控制,实现的方法主要有以下三种:
? 方法一、在PLC中组态位置轴工艺对象,V90使用西门子报文105,通过MC_Power、MC_MoveAbsolute等PLC Open标准程序块进行控制, 这种控制方式属于*控制方式(位置控制在PLC中计算)。
? 方法二、PLC使用FB284(SINA_POS)功能块,V90使用西门子报文111,实现相对定位、定位等位置控制功能,这种控制方式属于分布控制(位置控制在驱动器中计算)。
? 方法三、PLC使用FB38002(Easy_SINA_Pos)功能块,V90使用西门子报文111,此功能块是FB284功能块的简化版,功能比FB284少一些,但是使用更加简便。
V90 PN配置要点
? 对于方法一:设置控制模式为"速度控制(S)"
? 对于方法二或三:设置控制模式为"基本定位器控制(EPOS)",配置通信报文为西门子报文111
? V90在线后点击"设置PROFINET->配置网络",设置V90的IP地址及设备名称:注意:设置的设备名称一定要与1500项目中配置的相同。
参数保存后需重启驱动器才能生效。
方法一 使用标准报文105和工艺对象
V90 PN与PLC采用PROFINET IRT通信方式并使用西门子报文105,项目步骤如下:
1. 创建项目后,添加新设备S7-1500 PLC
2. 在网络视图中添加V90 PN设备(使用HSP)