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貴州省西門子DP總線連接器代理商

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上海晉營自動化科技有限公司
 
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在ET200Pro F-FC的內(nèi)部，有兩條F功能總線“Safety busbar G1” 和“Safety busbar G2”。可以通過“Enables”選擇這兩條安全總線回路中的安全功能。如圖10所示，由于F-RSM只提供一個安全回路開關(guān)(F0)，故這里只選擇了“Safety busbar G1”的SLS（F0）。如果系統(tǒng)中使用了F-Switch，則可以設(shè)置兩個安全功能回路。

圖10 選擇安全功能

（4） 分別設(shè)定安全功能的參數(shù)

STO：安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷。該功能激活后，變頻器內(nèi)部的電源被切斷，電機進入自由停車狀態(tài)。（圖11）

圖11 STO的參數(shù)設(shè)置界面

這里的設(shè)置都是關(guān)于安全回路測試的：當系統(tǒng)恢復(fù)正常時，是否進行回路測試，用來保證系統(tǒng)正常運行，以及及時檢查系統(tǒng)錯誤。T=8小時的設(shè)置也是保證系統(tǒng)的自檢測的時間。
SS1:安全停車指令1。當SS1被激活時，系統(tǒng)按照設(shè)定的參數(shù)進行停車。否則進入故障狀態(tài)，并zui終進入STO。

圖12 SS1的參數(shù)設(shè)置界面

Standstill:截止頻率。當停車過程中，頻率達到該設(shè)定值時，進入STO狀態(tài)。
Tr：停車時間設(shè)定；
Tv: 延時監(jiān)控時間。超出該設(shè)定值，變頻器進入故障狀態(tài)，同時馬上進入STO狀態(tài)。

SLS：安全限速。安全限速有4種模式，分別對應(yīng)4種安全限速的動作。這里需要定義安全限速的設(shè)定值“Setpoint”，上限值“Upper limit”和選擇模式。

圖13 SLS的參數(shù)設(shè)置界面

參數(shù)設(shè)定和修改都需要“Accept settings”才能生效。這里需要輸入密碼和進行驗證。

圖14 參數(shù)修改和生效

2．3 F-RSM的調(diào)試

ET200Pro F-FC的F功能需要通過F-RSM或者F-Switch來實現(xiàn)（見圖15），因而需要對F-RSM進行設(shè)置。

圖15 ET200Pro F-FC與F-RSM/F-Switch的配置原理圖

（1）F-RSM的連線

圖16 F-RSM組件

其內(nèi)部原理圖為：

圖17 F-RSM的原理圖

F-RSM內(nèi)部為一個3TK2841的安全繼電器，其中輸入端子為IN1/IN2，可以用于連接急停按鈕；IN3做為3TK2841的“monitered START”輸入端，當選擇“自動啟動”時，該端子可以不接。
輸出“OUT”做為3TK3841的功能輸出連接端子，內(nèi)部busbar總線將“F0”輸出到F-FC,做為安全功能的激活信號。

a.IN1可以連接一個單通道或者雙通道的“急停”信號，其端子接線方式為：

圖18 IN1的連接

b.“Start”信號的接線方式： c. “OUT”信號的接線：

                

圖19 啟動信號的連接                 圖20 輸出信號的連接

單通道以及雙通道的選擇，自動啟動與手動啟動的選擇是通過切換開關(guān)實現(xiàn)的：

圖21 選擇開關(guān)的模式設(shè)置

（2） 激活安全功能
當急停信號為“1”時，系統(tǒng)正常工作，此時“F0”狀態(tài)為“1”。當急停被按下時，表示系統(tǒng)運行出現(xiàn)危險狀況，應(yīng)當啟動相應(yīng)的安全功能，此時“F0”變?yōu)?ldquo;0”，此時，應(yīng)通過busbar將F0信號傳送至F-FC，變頻器激活相應(yīng)的安全功能。

注意：系統(tǒng)中的F-RSM的供電是通過電源端子提供的，因而在連接接口模板的電源端子時，應(yīng)當連接兩路電源（DC 24V），否則F-RSM內(nèi)部的3TK2841處于失電狀態(tài)，從其運行燈的狀態(tài)可以判斷該路電源是否有連接（圖22）。

圖22 電源的連接

西門子S7-1200 緊湊型PLC在當前的市場中有著廣泛的應(yīng)用，作為經(jīng)常與SINAMICS G120系列變頻器共同使用的PLC，其USS通信協(xié)議的使用一直在市場上有著非常廣泛的應(yīng)用。本文將主要介紹如何使用USS通信協(xié)議來實現(xiàn)S7-1200與G120變頻器的通信。

1．控制系統(tǒng)原理和接線圖

下圖是本例中所使用的原理和接線圖。

圖1:控制系統(tǒng)原理和接線圖

2．硬件需求
S7-1200 PLC目前有3種類型的CPU：
1）S7-1211C CPU。
2）S7-1212C CPU。
3）S7-1214C CPU。
這三種類型的CPU都可以使用USS通信協(xié)議通過通信模塊CM1241 RS485來實現(xiàn)S7-1200與G120變頻器的通信。

本例中使用的PLC硬件為：
1）PM1207電源 ( 6EP1 332-1SH71 )
2） S7-1214C ( 6ES7 214 -1BE30 -0xB0 )
3) CM1241 RS485 ( 6ES7 241 -1CH30 -0xB0 )
4) 模擬器 ( 6ES7 274 -1XH30 -0xA0 )

本例中使用的G120變頻器硬件為：
1） SINAMICS G120 PM240 （6SL3244-0BA20-1BA0）
2） SINAMICS G120 CU240S（6SL3224-0BE13-7UA0）
3） SIEMENS MOTOR (1LA7060-4AB10)
4） 操作面板 ( XAU221-001469)
5） USS 通信電纜 ( 6XV1830-0EH10)

3．軟件需求

1) 編程軟件 Step7 Basic V10.5 ( 6ES7 822-0AA0-0YA0)

4．組態(tài)

我們通過下述的實際操作來介紹如何在Step7 Basic V10.5 中組態(tài)S7-1214C 和G120變頻器的USS通信。

2．1 硬件設(shè)備

RF360T：6GT2800-4AC00，RF300 數(shù)據(jù)存儲器（移動載體）
RF380R：6GT2801-3AA10，RF300讀寫器
ASM456：6GT2002-0ED00，通訊模塊，獨立的PROFIBUS DP從站，可連接2個通道
        的讀寫設(shè)備（SLG），用于將RFID系統(tǒng)集成到PROFIBUS DP/DP-V1 。
ECOFAST 連接塊：6ES7194-3AA00-0AA0
PROFIBUS ECOFAST 混合直插頭
        插針型：6GK1 905-0CA00，每包 5 件
        插座型：6GK1 905-0CB00，每包 5 件
PROFIBUS ECOFAST 終端電阻插頭：6GK1 905-0DA10
RF300 SLG電纜：6GT2891-0FH50，5米

PS307：6ES7 307-1KA01-0AA0，S7-300電源模塊
CPU315-2PN/DP：6ES7 315-2EH13-0AB0，S7-300 *處理器
S7-300道軌
PROFIBUS DP電纜

2．2 軟件

STEP 7 V5.4 SP5，用于組態(tài)、編程
MOBY 系統(tǒng)軟件：6GT2 080-2AA10，GSD 文件，F(xiàn)C45，手冊

3、FC45
FC45 是STEP 7為RFID識別系統(tǒng)所編寫的功能塊，SIMATIC S7-300/400 通過通信接口模塊連接RFID讀寫器，通過FC45與RFID識別系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換。
本文講述了怎樣使用S7-300，CPU315-2PN/DP 以及ASM 456與RF300的RF 380R連接，通過FC45 與RF300進行數(shù)據(jù)交換。

3．1 FC45 參數(shù)數(shù)據(jù)塊（參數(shù)DB）

每一個讀寫設(shè)備，都需要預(yù)分配參數(shù)，并存儲到參數(shù)數(shù)據(jù)塊里（參數(shù)DB），該參數(shù)DB通過UDT 10（用戶數(shù)據(jù)類型）生成。在UDT 10中，定義了輸入?yún)?shù)、控制命令、過程信息、以及FC45 的內(nèi)部變量等。

3．1．1 輸入?yún)?shù)

字節(jié)0—16，ASM456*個通道的輸入?yún)?shù)，這些參數(shù)需要用戶預(yù)先定義，用于初始化設(shè)備的。反之，當參數(shù)發(fā)生變化，需要進行初始化操作。如圖2
字節(jié)300—316，是ASM456第二個通道的輸入?yún)?shù)。

圖2：UDT10

輸入?yún)?shù)包含ASM邏輯地址，通道號，命令DB號，命令DB的起始地址，以及MOBY的控制參數(shù)。

其中，MDS_control 參數(shù)，取值范圍0、1、2：

MDS_control=0，Presence check 關(guān)閉，MDS_present狀態(tài)無指示，MDS_Control關(guān)
閉，SLG 發(fā)射場只有在 Command_start 啟動時才打開。該方式用于多
個SLG近距離安裝的使用場合，通過控制Command_start的啟動，有效
的避免相互間的干擾。

MDS_control=1，Presence check 打開，當MDS進場，MDS_present狀態(tài)會置“1”，且
會通過MOBY設(shè)備（如ASM456）指示出來。MDS_Control關(guān)閉，SLG 發(fā)
射場總是處于打開狀態(tài)，執(zhí)行過程中MDS離場不出錯。該方式為默認設(shè)
置方式。

MDS_control=2，僅適用于ASM454。Presence check 打開，MDS_present狀態(tài)有指
示，MDS_Control打開。ASM Firmware 的選項命令，用于同步MDS用
戶程 序。
(1)、ASM命令沒執(zhí)行完MDS離場，會出錯
(2)、MDS穿過讀寫窗口，但用戶程序沒執(zhí)行操作，會出錯

3．1．2 狀態(tài)和控制

字節(jié)18—20，ASM456*個通道的狀態(tài)和控制位，用于指示過程信息和錯誤。如圖3

圖3：UDT10

其中命令控制字（參數(shù) DB 的 DBW18）對于編程、操作、和狀態(tài)監(jiān)視都非常重要。圖4

圖4：DB45.DBW18

字節(jié)318—320，ASM456第二個通道的狀態(tài)和控制位，用于指示過程信息和錯誤。

3．1．3 錯誤及其他狀態(tài)信息

字節(jié)21—26，ASM456*個通道的錯誤及其他狀態(tài)信息。如圖5

圖5：UDT10

字節(jié)321—326，ASM456第二個通道的錯誤及其他狀態(tài)信息。

3．1．4 內(nèi)部變量

字節(jié)28—299，F(xiàn)C45內(nèi)部變量，用于ASM456*個通道使用，編程時不需要關(guān)注。
字節(jié)328—599，F(xiàn)C45內(nèi)部變量，用于ASM456第二個通道使用。

關(guān)于參數(shù)DB，請參考FC45手冊第三章：21737722

3．2 MOBY 命令

在MOBY啟動前需定義MOBY命令。MOBY命令如表6
UDT20是用以定義MOBY命令DB的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。