西門子CPUST20模塊

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上海晉營(yíng)自動(dòng)化科技有限公司

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3）修改MODBUS通訊參數(shù)，其它參數(shù)為Cn011連接宏默認(rèn)參數(shù)：

P2014[0]=0 不監(jiān)控報(bào)文間隔時(shí)間，否則可能會(huì)報(bào)F72故障
P2021[0]=3 MODBUS設(shè)備地址為3（與觸摸屏組態(tài)軟件中設(shè)置的從站地址*）

4. 觸摸屏組態(tài)
        在WinCC Flexible 2008 SP4 China軟件中組態(tài)Smart 1000 IE觸摸屏。詳細(xì)步驟如下：
1）創(chuàng)建項(xiàng)目。
        創(chuàng)建一個(gè)空項(xiàng)目，如圖3所示。

圖3 創(chuàng)建空項(xiàng)目

        選擇觸摸屏設(shè)備為Smart 1000 IE，如圖4所示。

圖4 選擇Smart 1000 IE觸摸屏

2）設(shè)置連接。
        在連接畫面中新建一個(gè)連接，相關(guān)參數(shù)設(shè)置如下：
通訊驅(qū)動(dòng)程序：Modicon MODBUS
類型：RS485
波特率：9600
奇偶校驗(yàn)：偶西門子CPUST20模塊
數(shù)據(jù)位：8
停止位：1
組幀：RTU Standard 電 話：（同號(hào)）
CPU類型：984
從站地址：3
        連接設(shè)置如圖5所示。

圖5 連接設(shè)置

3）添加變量。
        添加與變頻器監(jiān)控相關(guān)的10個(gè)變量，如表3所示。

表3 變量列表

        變量地址參照V20變頻器操作手冊(cè)，添加完成后的變量畫面如圖6所示。

圖6 添加變量

         速度設(shè)定值變量SetPoint是由-16384(-4000H)到+16384(+4000H)來(lái)表示-50Hz到+50Hz的轉(zhuǎn)速，此處采用變量的線性轉(zhuǎn)換屬性，將-16384對(duì)應(yīng)-1500，+16384對(duì)應(yīng)+1500，如圖7所示。再采用變量的限制值屬性，將變量的輸入值限制在-1600和+1600之間，如果超出該限制值的范圍，則輸入不起作用。如圖8所示。

圖7 速度設(shè)定值變量線性轉(zhuǎn)換

圖8 速度設(shè)定值變量限制值

        速度反饋值變量Feedback也是由-16384(-4000H)到+16384(+4000H)來(lái)表示-50Hz到+50Hz的轉(zhuǎn)速，此處也采用變量的線性轉(zhuǎn)換屬性，將-16384對(duì)應(yīng)-1500，+16384對(duì)應(yīng)+1500，如圖9所示。注意，圖9和圖7所示的線性轉(zhuǎn)換是*的。

圖9 速度反饋值變量線性轉(zhuǎn)換

4）添加畫面。
        項(xiàng)目生成時(shí)已經(jīng)有一個(gè)模板和一個(gè)畫面，此例僅用到一個(gè)畫面。修改畫面的名字為V20_Monitor，如圖10所示。

圖10 編輯之前的畫面V20_Monitor

5）編輯模板。
        模板中的對(duì)象在選擇使用模板的畫面中會(huì)顯示出來(lái)，此處把西門子的LOGO和退出Runtime的按鈕放置在模板中，如圖11所示。

圖11 編輯模板

         然后在按鈕的事件屬性中添加函數(shù)。在按鈕STOP RT事件屬性的單擊事件下添加StopRuntime函數(shù)，如圖12所示。

圖12 退出運(yùn)行畫面按鈕事件設(shè)置

6）編輯畫面。
        在V20_Monitor畫面中放置IO域、文本域、按鈕、棒圖、圓形等對(duì)象。在文本域中輸入相應(yīng)的文本，設(shè)置字號(hào)、顏色等，將相關(guān)對(duì)象分類排列整齊，完成后的V20_Monitor畫面如圖13所示。

圖13編輯完成的畫面V20_Monitor

        給10個(gè)IO域分別連接10個(gè)變量。

        其中控制字1和狀態(tài)字1采用16進(jìn)制顯示，控制字1類型模式為輸入/輸出，狀態(tài)字1類型模式為輸出，如圖14所示。

圖14 控制字1對(duì)應(yīng)IO域常規(guī)設(shè)置

         轉(zhuǎn)速設(shè)定、實(shí)際轉(zhuǎn)速、輸出電壓、直流電壓采用帶符號(hào)整數(shù)顯示，轉(zhuǎn)速設(shè)定類型模式為輸入/輸出，其它三個(gè)變量類型模式為輸出，如圖15所示。

圖15 實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)IO域常規(guī)設(shè)置

         輸出頻率、輸出電流、輸出轉(zhuǎn)矩、輸出功率采用帶符號(hào)整數(shù)顯示，并移動(dòng)小數(shù)點(diǎn)2位，類型模式為輸出，如圖16所示。此處移動(dòng)小數(shù)點(diǎn)2位的作用是將通訊接收到的值除以100并顯示在觸摸屏上，這樣做的理由是V20變頻器在發(fā)送這些值時(shí)將實(shí)際值乘了100。

圖16 輸出電流對(duì)應(yīng)IO域常規(guī)設(shè)置

         除了用IO域來(lái)顯示實(shí)際轉(zhuǎn)速的數(shù)值外，還采用棒圖這種圖形化的形式來(lái)顯示實(shí)際轉(zhuǎn)速，編輯完成的棒圖外觀如圖17所示。

圖17 編輯完成的棒圖外觀

         設(shè)置棒圖的常規(guī)屬性，其中連接變量為Feedback，zui大值設(shè)為2000，zui小值設(shè)為-2000，如圖18所示。

圖18 棒圖常規(guī)屬性設(shè)置

         設(shè)置棒圖的外觀，如圖19所示。

圖19 棒圖外觀屬性設(shè)置

         設(shè)置棒圖刻度，如圖20所示。

圖20 棒圖刻度屬性設(shè)置

          運(yùn)行指示燈用來(lái)指示變頻器是否處于運(yùn)行狀態(tài)，連接變量為StsWord1的第2位，運(yùn)行時(shí)顯示綠色，非運(yùn)行時(shí)顯示白色。其外觀動(dòng)畫設(shè)置如圖21所示。

圖21 運(yùn)行指示及其外觀動(dòng)畫設(shè)置

         反轉(zhuǎn)指示燈用來(lái)指示變頻器是否處于反轉(zhuǎn)狀態(tài)，連接變量為StsWord1的第14位，反轉(zhuǎn)時(shí)顯示綠色，非反轉(zhuǎn)時(shí)顯示白色。其外觀動(dòng)畫設(shè)置如圖22所示。

圖22 反轉(zhuǎn)指示及其外觀動(dòng)畫設(shè)置

         故障指示燈用來(lái)指示變頻器是否處于故障狀態(tài)，連接變量為StsWord1的第3位，故障時(shí)顯示紅色，非故障時(shí)顯示綠色。其外觀動(dòng)畫設(shè)置如圖23所示。

圖23 故障指示及其外觀動(dòng)畫設(shè)置

         接著設(shè)置4個(gè)按鈕的功能，此處在按鈕的單擊事件下添加不同的函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的功能。
啟動(dòng)按鈕：添加SetValue函數(shù)，變量為CtrlWord1，值為1150（16進(jìn)制047E）。再添加SetBitInTag函數(shù)，變量仍為CtrlWord1，位為0，如圖24所示。每次按下啟動(dòng)按鈕，觸摸屏將先發(fā)送047E，再發(fā)送047F給V20變頻器，實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)功能。

圖24 啟動(dòng)按鈕事件設(shè)置

          停止按鈕：添加ResetBitInTag函數(shù)，變量為CtrlWord1，位為0，如圖25所示。每次按下停止按鈕，控制字1的第0位將被復(fù)位為0，觸摸屏將發(fā)送047E給V20變頻器，實(shí)現(xiàn)OFF1停車功能。

圖25 停止按鈕事件設(shè)置

        反向按鈕：添加InvertBitInTag函數(shù)，變量為CtrlWord1，位為11，如圖26所示。每次按下反向按鈕，控制字1的第11位將做非運(yùn)算，觸摸屏將相應(yīng)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)指令發(fā)送給V20變頻器，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向反向功能。

圖26 反向按鈕事件設(shè)置

         故障確認(rèn)按鈕：添加SetBitInTag函數(shù)，變量為CtrlWord1，位為7。再添加ResetBitInTag函數(shù)，變量仍為CtrlWord1，位為7，如圖27所示。每次按下故障確認(rèn)按鈕，觸摸屏將先發(fā)送1狀態(tài)的故障確認(rèn)位，再發(fā)送0狀態(tài)的故障確認(rèn)位給V20變頻器，給故障確認(rèn)位一個(gè)上升沿，實(shí)現(xiàn)故障確認(rèn)功能。

圖27 故障確認(rèn)按鈕事件設(shè)置

5. 系統(tǒng)運(yùn)行效果
        完成上述步驟之后，下載組態(tài)程序至觸摸屏中。實(shí)際運(yùn)行效果證明：SMART LINE觸摸屏與V20變頻器通訊正常，觸摸屏可以通過(guò)四個(gè)按鈕控制變頻器運(yùn)行、停止、反向以及故障確認(rèn)；變頻器相關(guān)變量和狀態(tài)可以在觸摸屏上正確顯示。變頻器運(yùn)行時(shí)觸摸屏顯示畫面如圖28所示。

圖28 變頻器運(yùn)行時(shí)觸摸屏顯示畫面

1  問(wèn)題描述    

       S7-200 的斷電數(shù)據(jù)保持不支持高速計(jì)數(shù)器的范圍設(shè)置，因此高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值在CPU每次斷電后都會(huì)復(fù)位為數(shù)值0。要使S7-200高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值在CPU斷電重啟后依然保持，可以通過(guò)以下的編程來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2  實(shí)現(xiàn)方法

        在此以高速計(jì)數(shù)器0的模式1為例來(lái)說(shuō)明如何在S7-200 CPU斷電后保持高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值，具體可參考以下三個(gè)部分的編程來(lái)實(shí)現(xiàn)：

       首先，在除了*個(gè)掃描周期之外的其它周期，將高速計(jì)數(shù)器0的當(dāng)前值HC0傳送到寄存器VD1000中，如下圖1所示，以保證寄存器VD1000始終存儲(chǔ)的是HC0的當(dāng)前值。

圖1 傳送當(dāng)前值到寄存器

       其次，在上電的*周期將寄存器VD1000存儲(chǔ)的數(shù)值傳送到高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值，保證高速計(jì)數(shù)器以VD1000為初始值開(kāi)始計(jì)數(shù)，并初始化高速計(jì)數(shù)器0，如下圖2所示：

圖2 初始化HSC0

       zui后，在系統(tǒng)塊的斷電數(shù)據(jù)保持處設(shè)置寄存器VD1000為斷電保持區(qū)域，如下圖3所示。需要注意的是CPU224及其以上的型號(hào)zui多支持100個(gè)小時(shí)（理論值）的斷電保持時(shí)間，如果斷電時(shí)間超過(guò)100個(gè)小時(shí)的話，可以考慮增加電池卡；或者將當(dāng)前值保存到MB0-MB13這14個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)單元。

圖3 設(shè)置斷電數(shù)據(jù)保持

?

• 性能
  • 指令處理速度更快, 取決于 CPU 型號(hào)、語(yǔ)言擴(kuò)展和新的數(shù)據(jù)類型
  • 由于背板總線速度顯著提高，CPU 的響應(yīng)時(shí)間縮短
  • 功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)連接：
    每個(gè) CPU 均標(biāo)配PROFINET IO IRT（2 端口換機(jī)）標(biāo)準(zhǔn)接口。
• 集成技術(shù)
  • 通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的塊 (PLCopen) 連接模擬驅(qū)動(dòng)器和具有 PROFIdrive 功能的驅(qū)動(dòng)器
  • 支持速度控制軸和定位軸以及外部編碼器，各軸之間可實(shí)現(xiàn)位置精確的傳動(dòng)，凸輪/凸輪軌道和探頭
  • 追蹤功能適用于所有 CPU 標(biāo)簽，既適用于實(shí)時(shí)診斷，也適用于偶發(fā)錯(cuò)誤檢測(cè)；還可通過(guò) CPU的網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器來(lái)調(diào)用
  • 全面的控制功能，例如，通過(guò)便于組態(tài)的塊可自動(dòng)優(yōu)化控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)較優(yōu)控制質(zhì)量
• 集成安全功能
  • 通過(guò)密碼進(jìn)行知識(shí)保護(hù)，防止未經(jīng)授權(quán)讀取和修改程序塊
  • 通過(guò)復(fù)制保護(hù)，可綁定 SIMATIC 存儲(chǔ)卡的程序塊和序列號(hào)：只有在將配置的存儲(chǔ)卡插到 CPU 中時(shí)，該程序塊才可運(yùn)行。
  • 4-級(jí) 授權(quán)理念：
    與 HMI 設(shè)備的通信也會(huì)受到限制。
  • 操作保護(hù)：
    控制器可以識(shí)別工程組態(tài)數(shù)據(jù)的更改和未授權(quán)傳輸。
• 設(shè)計(jì)與操作
  • 顯示概覽信息：
    例如，站名稱，工廠標(biāo)識(shí)符，位置名稱，診斷信息，模塊信息，顯示設(shè)置。
  • 顯示器上可能的操作：
    設(shè)置 CPU 或所連接以太網(wǎng)通信處理器的地址、設(shè)置日期和時(shí)間、選擇 CPU 的操作模式、復(fù)位 CPU 至默認(rèn)設(shè)置、禁用/啟用顯示器、激活保護(hù)等級(jí)，確認(rèn)消息，備份和恢復(fù)項(xiàng)目。
• 集成系統(tǒng)診斷
  • 顯示屏上、TIA 博途中、HMI 設(shè)備上以及 Web 服務(wù)器上以純文本形式*顯示系統(tǒng)診斷信息（甚至能顯示來(lái)自變頻器的消息），即使 CPU 處于停止模式也會(huì)進(jìn)行更新。
  • 集成在 CPU 的固件中，無(wú)須進(jìn)行特殊組態(tài)
• SIMATIC 存儲(chǔ)卡(用來(lái)運(yùn)行 CPU)
  • 用作插入式裝載存儲(chǔ)器，或用于更新固件。
  • 還可用于存儲(chǔ)附加文檔或 csv 文件（用于配方和歸檔）
  • 通過(guò)用戶程序的系統(tǒng)函數(shù)創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)/讀取
• 數(shù)據(jù)記錄（歸檔）和配方
  • 配方和歸檔以 csv 文件保存在 SIMATIC 存儲(chǔ)卡中；
    便于使用 Office 工具或通過(guò) web 服務(wù)器，訪問(wèn)工廠運(yùn)行數(shù)據(jù)
  • 通過(guò)網(wǎng)頁(yè)瀏覽器或 SD 讀卡器，可方便地訪問(wèn)機(jī)器的組態(tài)數(shù)據(jù)（與控制器之間的雙向數(shù)據(jù)交換）
• 編程
  • 使用 STEP 7 Professional V12 或更高版本進(jìn)行編程
  • 用于從 SIMATIC S7-300/S7-400 移植到 S7-1500 的移植工具；可基本上自動(dòng)轉(zhuǎn)換程序代碼。記錄不可轉(zhuǎn)換的代碼，并可以手動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。
  • STEP 7 V11 項(xiàng)目可在兼容模式下繼續(xù)和 STEP 7 V12 組合使用 。
  • S7-1200 程序可通過(guò)復(fù)制/粘貼手段轉(zhuǎn)移至 S7-1500