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西門子S7-200系列PLC與直流調速模塊6RA70的通信設置方法

（1）系統(tǒng)要求

　　安裝MicroWin software（V3.2以上）以及 USS協議庫（V2.0以上）

　　PC/PPI電纜、S7-200CPU、電源模塊、通信電纜

　　6RA70驅動裝置及一臺PC機

　　（2）連接方式

　　用串口電纜將S7-200PORT0端口與6RA70的PMU上X300、CUD1端子X172或CUD2端子X162相連 （注意：端口連接的規(guī)則，X300是3對3、8對8；CUD1端子X172是3對X172:58，8對X172:59;CUD2端子X162是3對 X162:63，8對X162:64）

　?。?）基本參數設置

　　參數 USS1（PMU:X300） USS2（CUD1:X172） USS3（CUD2:X162）

　　P780=2 P790=2 P800=2

　　P787=0 P797=0 P807=0

　　P786=11 P796=11 P806=11

　　P783=6 P793=6 P803=6

　　P781=2 P791=2 P801=2

　　P782=127 P792=127 P802=127

　　P927 P927=6 P927=42 P927=82

　　P785.1=1 P795.1=1 P805.1=1

　　P785.2=0 P795.2=0 P805.2=0

　　P644=2002 P644=6002 P644=9002

　　P661=2100 P661=6100 P661=9100

　　（4）程序實現及注意事項

　　根據檢測元件返回的電機實際電流值，先在S7-200中判斷電機是否過流，利用S7-200的自由通信端口與6RA70的實時通信，來改變6RA70裝置中電流限幅值，達到控制電機電樞電流目的。如果電機不過流，正常保持6RA70裝置中電流限幅值的80%，如果電機過流，則改變6RA70裝置中電流限幅的值為100%，如果通信反饋回的電機轉速實際值很低而且有電機繼續(xù)過流，則判斷電機機械堵轉，此時則通過通信方式封鎖6RA70裝置，系統(tǒng)停機并報警。

　　在程序實現過程中要注意以下幾點：

　　a） USS 主站（PLC）與USS 從站（傳動裝置）之間的通訊是異步方式的，負責與傳動裝置通訊的工作程序應采用后臺工作方式，如何發(fā)送接收數據應與控制邏輯無關。用戶程序通過改變USS 報文中的STW 及HSW 的值，來控制變頻器的啟停及改變設定頻率值。

　　b） 利用發(fā)送指令（如XMT，P_SEND，P_SND_RK）發(fā)送USS 報文至傳動裝置，利用接收指令（如RCV，P_RCV，P_RCV_RK）接收變頻器返回的USS 報文。同一時刻，只能有一個發(fā)送指令或接收指令被激活。

　　c） USS 通訊程序包括通訊端口初始化子程序、 BCC 校驗碼計算子程序、數據發(fā)送子程序、數據接收子程序、通訊超時響應子程序、通訊流程控制子程序等。可采用中斷響應的方式，也可用查詢相應標志位的方式來實現。

　　d） 設立發(fā)送接收數據緩存區(qū)與映像區(qū)，用戶應通過改變映像區(qū)的USS 發(fā)送報文值來控制傳動裝置，或通過讀取映像區(qū)USS 接收報文中的狀態(tài)值來判斷傳動裝置的當前狀態(tài)。以防止因干擾而接收到錯誤數據而使PLC 做出錯誤的判斷和控制。

　變頻器作為MODBUS協議從站接收來自CPU226 PLC的通信指令。

　　一、 變頻器在與CPU226通信前須做好以下準備工作：

　　1．確認已安裝好AC60系列485通信模塊；

　　2．用一根帶9針陽性插頭的串口通信電纜連接在CPU226 PLC的自由通信口端（PORT0或PORT1），電纜另一端的第3、8線分別接在CHV變頻器A+、B-端子上；

　　3．預先設置變頻器以下參數：

　　H-66=0//變頻器設為從站

　　H-67=1 //變頻器通訊地址為1

　　H-69=3 //通訊波特率9.6K

　　H-68=1 //（E、8、1）//通訊數據偶校驗

　　E-01=2 //變頻器的運行采用通訊方式

　　E-02=6 //變頻器的給定頻率設定采用通訊方式

　　二．PLC內存使用說明

　　西門子S7-200系列PLC的自由通訊端口編程必定會用到兩個指令，即XMT（發(fā)送）指令和RCV（接收）指令。編寫程序時需要為這兩個指令數據緩沖區(qū)，一般以最低位數為0的地址作為數據緩沖區(qū)的起始地址。

　　1．發(fā)送指令XMT緩沖區(qū)（寫/讀）

　　VB100 //xmt指令要發(fā)送的字節(jié)個數

　　VB101 //變頻器通訊地址（01）

　　VB102 //modbus功能碼（06/03）

　　VB103 //變頻器被寫地址高位/變頻器被讀起始地址高位

　　VB104 //變頻器被寫地址低位/變頻器被讀起始地址低位

　　VB105 //被寫數據高位/被讀數據字個數高位

　　VB106 //被寫數據低位/被讀數據字個數低位

　　VB107 //被發(fā)送數據CRC低位

　　VB108 //被發(fā)送數據CRC高位

　　2．接收指令RCV緩沖區(qū)

　　VB200 //rcv指令要接收的字節(jié)個數

　　VB201 //變頻器地址（01）

　　VB202 //modbus功能碼（06/03）

　　VB203 //變頻器被寫地址高位/被讀數據字節(jié)個數高位

　　VB204 //變頻器被寫地址低位/被讀數據字節(jié)個數低位

　　VB205 //被寫數據高位/被讀數據高位

　　VB206 //被寫數據低位/被讀數據低位

　　VB207 //被接收數據CRC低位

　　VB208 //被接收數據CRC高位

　　VB217 //被接收數據CRC驗算低位

　　VB218 //被接收數據CRC驗算高位

西門子S7-1500系列PLC的功能特點

系統(tǒng)性能：高水平的系統(tǒng)性能和快速信號處理能夠極大地縮短響應時間，加強控制能力。為達到這一目的，S7-1500西門子plc設計有高速背板總線，具有高波特率和高效的傳輸協議。點到點的反應時間不到500微秒，位指令的運算時間較快可達10納秒之內（因CPU而異）。CPU1511和CPU1513 控制器設置有兩個Profinet端口，CPU 1516控制器設置有三個端口：其中兩個與現場級通訊，第三個用于整合至企業(yè)網絡。Profinet IO IRT可以保證確定的反應時間和高精度的系統(tǒng)響應。此外，集成Web服務器支持非本地系統(tǒng)和過程數據查詢，以實現診斷的目的。

　　工藝：在現場工藝方面，SIMATIC S7-1500西門子plc標準化的運動控制功能使其與眾不同。這使得模擬量和Profidrive 兼容驅動不需要其它模塊就可以實現直接連接，支持速度和定位軸，以及編碼器。按照PLCopen進行標準化的塊簡化了Profidrive 兼容驅動的連接。為使驅動和控制器實現高效快速調試，用戶可以執(zhí)行Trace功能，對程序和動作應用進行實時診斷，從而優(yōu)化驅動。另一個集成工藝功能是 PID控制，可用方便配置的塊確保控制質量?？刂茀悼梢宰哉?。

　　工業(yè)信息安全：SIMATIC S7-1500西門子plc工業(yè)信息安全集成的概念從塊保護延伸至通訊完整性，幫助用戶確保應用安全。集成的專有知識保護功能，如防止機器拷貝，能夠幫助防止未*的訪問和修改。SIMATIC存儲卡用于防拷貝保護，將單個塊關綁定至原存儲卡的序列號，從而確保程序僅能通過配置過的存儲卡運行，而不能被復制。訪問保護功能防止對應用進行未經*的配置修改，可以通過給不同的用戶組分配不同的*級別來實現這一功能。專有的數據校驗機制可識別修改過的工程數據，從而實現例如保護通過未*操作傳輸到控制器的數據等功能。

　　故障安全：SIMATIC S7-1500西門子plc集成了故障安全功能。為實現故障安全自動化，用戶配置了F型 （故障安全型）的控制器，對標準和故障安全程序使用同樣的工程設計和操作理念。用戶在定義、修改安全參數的時候可以借助安全管理編輯器。例如，當使用到故障安全型驅動技術提供服務的時候，用戶可以得到圖形化支持。新控制器在功能安全性方面通過了EN 61508，符合IEC62061中SIL 3級安全應用標準，以及ISO 13849中PL e級安全應用標準。

　　設計處理：SIMATIC S7-1500西門子plc的設計和處理以方便操作為前提，最大限度地實現用戶友好性（對許多細節(jié)都進行了創(chuàng)新，例如，SIMATIC控制器*次安裝了顯示裝置），并能顯示普通文本信息，從而實現全工廠透明化。標準化的前連接器節(jié)省了用戶接線時間，簡化了配件存儲。集成短接片使電位組的橋接更加簡單靈活。輔助配件，如自動斷路器或繼電器迅速便捷地安裝到集成DIN導軌。可擴展的電纜存儲空間能夠方便地關閉前蓋板，即便使用帶有絕緣的電纜，也可以通過兩個預定義的閉鎖位輕松關閉前蓋板。預接線位置的設計簡化了初始接線過程以及端子的重新連接的復雜性。集成屏蔽保證了模擬信號能夠屏蔽良好，從而獲得良好的信號接收質量，以及抗外部電磁干擾的魯棒性。該款產品的另一個優(yōu)點是擴展性：SIMATIC S7-1500 CPU可以擴展至每個底板32個模塊，用戶可以根據自動化任務需要選擇模塊。

西門子S7-1200系列PLC功能特點

　　制造行業(yè)中的創(chuàng)新系統(tǒng)解決方案——模塊化控制器SIMATIC S7-1200 控制器具有模塊化、結構緊湊、功能全面等特點，適用于多種應用，能夠保障現有投資的長期安全。由于該控制器具有可擴展的靈活設計，符合工業(yè)通訊最高標準的通訊接口，以及全面的集成工藝功能，因此它可以作為一個組件集成在完整的綜合自動化解決方案中。

　　·通訊模塊集成工藝

　　集成的 PROFINET 接口用于編程、HMI 通訊和 PLC 間的通訊。此外它還通過開放的以太網協議支持與第三方設備的通訊。該接口帶一個具有自動交叉網線（auto-cross-over）功能的 RJ45 連接器，提供10/100 Mbit/s 的數據傳輸速率，它支持最多 16 個以太網連接以及下列協議：TCP/IPnative、ISO-on-TCP 和 S7 通訊。

　　SIMATIC S7-1200 CPU 最多可以添加三個通訊模塊。RS485和 RS232 通訊模塊為點到點的串行通訊提供連接。對該通訊的組態(tài)和編程采用了擴展指令或庫功能、USS 驅動協議、Modbus RTU 主站和從站協議，它們都包含在 SIMAT ICSTEP 7 Basic 工程組態(tài)系統(tǒng)中。

　　·高速輸入

　　SIMATIC S7-1200 控制器帶有多達6個高速計數器。其中3個輸入為100kHz，3個輸入為30kHz，用于計數和測量。

　　·高速輸出

　　SIMATIC S7-1200 控制器集成了兩個100kHz的高速脈沖輸出，用于步進電機或控制伺服驅動器的速度和位置。這兩個輸出都可以輸出脈寬調制信號來控制電機速度、閥位置或加熱元件的占空比。

　　·存儲器

　　用戶程序和用戶數據之間的可變邊界可提供最多50KB容量的集成工作內存。同時還提供了最多2MB 的集成裝載內存和 2 KB 的掉電保持內存。SIMATIC 存儲卡可選，通過它可以方便地將程序傳輸至多個CPU。該卡還可以用來存儲各種文件或更新控制器系統(tǒng)的固件。

　　·可擴展的靈活設計

　　信號模塊

　　------多達8個信號模塊可連接到擴展能力最高的CPU，以支持更多的數字和模擬量輸入/輸出信號。

　　信號板

　　------一塊信號板就可連接至所有的CPU，由此您可以通過向控制器添加數字或模擬量輸入/輸出信號來量身定做CPU，而不必改變其體積。SIMATIC S7-1200控制器的模塊化設計允許您按照自己的需要準確地設計控制器系統(tǒng)。

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