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西門子CPU416-3PN/DP通訊模塊
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PWM移植
S7-200 PWM向導移植至S7-200 SMART PWM,移植時需要在S7-200 SMART中重新運行PWM向導編程。
PWM向導移植
S7-200 PWM 向導移植至S7-200 SMART PWM,移植時需要在 S7-200 SMART中 重新運行PWM向導編程,如圖1所示:
圖1. PWM向導移植
在S7-200 SMART 中重新調用向導生成的 PWMx_RUN 子程序,如圖2所示:
圖2. PWMx_RUN子程序移植
PWM 指令移植
S7-200 與 S7-200 SMART 使用PLS指令控制脈寬調制(PWM)的SM 定義不同,如表1所示,不能將 S7-200 CPU 編寫的 PLS指令程序直接用于S7-200 SMART。
表1.S7-200 與 S7-200 SMART 的SM 對比
Q0.0 | S7-200 | S7-200 SMART |
SM67.0 | PWM更新周期 | PWM更新周期 |
SM67.1 | PWM更新脈寬 | PWM更新脈寬 |
SM67.2 | 未使用 | 未使用 |
SM67.3 | PWM時間基準:0=1μs,1=1ms | PWM時間基準:0=1μs,1=1ms |
SM67.4 | PWM更新:0=異步,1=同步 | 未使用 |
SM67.5 | 未使用 | 未使用 |
SM67.6 | PTO/PWM模式選擇:0=PTO,1=PWM | PTO/PWM模式選擇:0=PWM,1=PTO |
SM67.7 | PWM啟用:0=禁止,1=啟用 | PWM啟用:0=禁止,1=啟用 |
S7-200 SMART 只能使用同步更新更改 PWM 波形的特性。
使用 STEP 7 Micro/Win SMART 打開S7-200 CPU 的 PLS 指令程序需修改控制字SM67.6,如圖3所示:
圖3. PWM 指令移植
簡單移植
硬件對比
首先,對比S7-200 與 S7-200 SMART的硬件配置。如下表所示:
表1. S7-200 CPU參數
CPU類型 | CPU 221 | CPU 222 | CPU 224 | CPU 224 XP | CPU 226 |
---|---|---|---|---|---|
集成 DI/DO | 6/4 | 8/6 | 14/10 | 24/16 | |
集成 AI/AO | - | - | - | 2/1 | - |
大 DI/DO/使用擴展模塊的大通道數 | - | 48/46/94 | 114/110/224 | 128/128/256 | |
大 AI/AO//使用擴展模塊的大通道數 | - | 16/8/16 | 32/28/44 | ||
擴展模塊數量 | - | 2 | 7 | ||
程序存儲器 | 4 KB | 12 KB | 16 KB | 24 KB | |
用戶存儲器(V區) | 2 KB | 8 KB | 10 KB | ||
保持性 | 內部電容+電池 | ||||
高速計數器 | 4*30 KHz,其中2*20 KHz A/B計數器可用 | 6*30 KHz,其中4*20 KHz A/B計數器可用 | 4*30 KHz,2*20 KHz ,其中3*20 KHz+1*100 KHz A/B計數器可用 | 6*30 KHz,其中4*20 KHz A/B計數器可用 | |
通訊接口 RS485 | 1 | 2 | |||
- PPI | 支持 | ||||
- MPI | 支持 | ||||
- 自由口(ASCII協議) | 支持 | ||||
以太網 S7 通訊 | - | 擴展CP 243-1實現 | |||
DC 5V 總線電流 | - | 340 mA | 660 mA | 1000 mA | |
DC 24V 傳感器電源 | 180 mA | 280 mA | 400 mA | ||
尺寸 W * H * D (mm) | 90*80*62 | 120.5*80*62 | 140*80*62 | 196*80*62 |
表2. S7-200 SMART CPU參數
CPU類型 | SR20 | SR30 ST30 | SR40 ST40 | SR60 ST60 | CR40 | CR60 |
---|---|---|---|---|---|---|
集成 DI/DO | 12/8 | 18/12 | 24/16 | 36/24 | 24/16 | 36/24 |
集成 AI/AO | - | - | - | - | - | - |
I/O過程映像區 | DI:256 / DO:256 | |||||
模擬映像 | AI:56 / AO:56 | - | - | |||
擴展模塊數量 | 6+1 (信號板) | - | - | |||
程序存儲器 | 12 KB | 18 KB | 24 KB | 30 KB | 12 KB | |
用戶存儲器(V區) | 8 KB | 12 KB | 16 KB | 20 KB | 8 KB | |
保持性 | 保存 | |||||
高速計數器 | 4*200 KHz,其中2*100 KHz A/B計數器可用 | |||||
通訊接口 RS485 | 1+1 (信號板) | 1 | ||||
- PPI | 支持 | |||||
- MPI | 支持 | |||||
- 自由口 (ASCII協議) | 支持 | |||||
以太網 S7 通訊 | 1 | |||||
DC 5V 總線電流 | 1400 mA | - | ||||
DC 24V 總線電流 | 300 mA | |||||
尺寸 W * H * D (mm) | 90*100*81 | 110*100*81 | 125*100*81 | 175*100*81 | 125*100*81 | 175*100*81 |
表3. S7-200 信號模塊
模塊類型 | 訂貨號 | 模塊描述 |
---|---|---|
DI | 6ES7 221-1BF22-0XA8 | EM221:DI 8* 24V DC |
6ES7 221-1BH22-0XA8 | EM221:DI 8* 24V DC | |
DO | 6ES7 222-1BF22-0XA8 | EM222:DO 8*24V DC |
6ES7 222-1HF22-0XA8 | EM222:DO 8*繼電器 | |
DI/DO | 6ES7 223-1BF22-0XA8 | EM223 :DI 4* DC 24V / DO 4* DC 24V |
6ES7 223-1HF22-0XA8 | EM223 :DI 4* DC 24V / DO 4* 繼電器 | |
6ES7 223-1BH22-0XA8 | EM223 :DI 8* DC 24V / DO 8* DC 24V | |
6ES7 223-1PH22-0XA8 | EM223 :DI 8* DC 24V / DO 8* 繼電器 | |
6ES7 223-1BL22-0XA8 | EM223 :DI 16* DC 24V / DO 16* DC 24V | |
6ES7 223-1PL22-0XA8 | EM223 :DI 16* DC 24V / DO 16* 繼電器 | |
6ES7223-1BM22-0XA8 | EM223 :DI 32* DC 24V / DO 32* DC 24V | |
6ES7223-1PM22-0XA8 | EM223 :DI 32* DC 24V / DO 32* 繼電器 | |
AI | 6ES7 231-0HC22-0XA8 | EM231:4* AI |
6ES7 231-0HC22-0XA8 | EM231:8* AI | |
6ES7 231-7PB22-0XA8 | EM231:2* RTD | |
6ES7 231-7PD22-0XA8 | EM231:4* TC | |
AO | 6ES7 232-0HB22-0XA8 | EM232:2* AO |
AI/AQ | 6ES7 235-0KD22-0XA8 | EM235:4* AI/1* AO |
表4. S7-200 SMART 信號模塊
模塊類型 | 訂貨號 | 模塊描述 |
---|---|---|
DI | 6ES7 288-2DE08-0AA0 | EM DE08:DI 8* 24V DC |
DO | 6ES7 288-2DT08-0AA0 | EM DT08:DO 8*24V DC |
6ES7 288-2DR08-0AA0 | EM DR08:DO 8*繼電器 | |
DI/DO | 6ES7 288-2DT16-0AA0 | EM DT16:DI 8* 24V DC/DO 8*24V DC |
6ES7 288-2DR16-0AA0 | EM DR16:DI 8* 24V DC/DO 8*繼電器 | |
6ES7 288-2DT32-0AA0 | EM DT32:DI 16* 24V DC/DO 16*24V DC | |
6ES7 288-2DR32-0AA0 | EM DT32:DI 16* 24V DC/DO 16*繼電器 | |
AI | 6ES7 288-3AE04-0AA0 | EM AE04:4* AI |
6ES7 288-3AE08-0AA0 | EM AE08:8* AI | |
6ES7 288-3AR02-0AA0 | EM AR02:2* RTD | |
6ES7 288-3AR04-0AA0 | EM AR04:2* RTD | |
6ES7 288-3AT04-0AA0 | EM AT04:4* TC | |
AQ | 6ES7 288-3AQ02-0AA0 | 2* AO |
6ES7 288-3AQ04-0AA0 | 4* AO | |
AI/AO | 6ES7 288-3AM03-0AA0 | 2* AI/1* AO |
EM232 | 6ES7 288-3AM06-0AA0 | 4* AI/2* AO |
EM235 | 6ES7 235-0KD22-0XA8 | 4* AI/1* AO |
表5. 其他卡件
S7-200 | S7-200 SMART | |
---|---|---|
DP | EM277 | DP01 |
CP | CP243-1 | - 已集成 |
電池卡 | BC293 | SB BA01(僅保持時鐘) |
運動控制模塊 | EM253 | - 已集成 |
從以上表格可以看出,S7-200 SMART 增加了本體集成 I/O,功能更靈活,性能更好,而且,S7-200 SMART模塊接線方式與 S7-200*,如下圖所示:
西門子CPU416-3PN/DP通訊模塊
圖1. S7-200 與 S7-200 SMART 數字量輸入/輸出接線圖
圖2,S7-200 與 S7-200 SMART 模擬量輸入/輸出接線圖
由上圖可見,S7-200 與S7-200 SMART 接線方式基本*。
S7-1200 和 S7-1200 之間 S7 通信
S7-1200 的 PROFINET 通信口可以做 S7 通信的服務器端或客戶端(CPU V2.0及以上版本)。S7-1200 僅支持 S7 單邊通信,僅需在客戶端單邊組態連接和編程,而服務器端只準備好通信的數據就行。
硬件:
- CPU 1214C DC/DC/DC,V2.0
- CPU 1214C DC/DC/DC,V4.1
軟件:
- Step7 V13 SP1
所完成的通信任務:
- S7-1200 CPU Clinet 將通訊數據區 DB1 塊中的 10 個字節的數據發送到 S7-1200 CPU server 的接收數據區 DB1 塊中;
- S7-1200 CPU Clinet 將S7-1200 CPU server 發送數據區 DB2 塊中的 10 個字節的數據讀到 S7-1200 CPU Clinet 的接收數據區 DB2 塊中。
S7-1200之間 S7 通訊,可以分2種情況來操作,具體如下:
- *種情況:兩個 S7-1200 在一個項目中操作;
- 第二種情況:兩個 S7-1200 不在一個項目中的操作。
一. *種情況(同一項目中操作)
使用 STEP 7 V13 在同一個項目中,新建兩個S7-1200站點,然后做 S7 通訊。
1.1 使用 Step7 V13生成項目
使用 STEP7 V13 創建一個新項目,并通過“添加新設備”組態 S7-1200 站 client V4.1,選擇 CPU1214C DC/DC/DC V4.1(client IP:192.168.0.10);接著組態另一個S7-1200站 server v2.0,選擇 CPU1214C DC/DC/DC V2.0(server IP:192.168.0.12),如圖 1 所示。
圖 1 在新項目中插入2個 S7-1200 站點
1.2 網絡配置,組態 S7 連接
在“設備組態”中 ,選擇“網絡視圖”欄進行配置網絡,點中左上角的“連接”圖標,連接框中選擇“S7連接”,然后選中client v4.1 CPU(客戶端),右鍵選擇“添加新的連接”,在創建新連接對話框內,選擇連接對象“server v2.0 CPU”,選擇“主動建立連接”后建立新連接,如圖 2 所示。
圖 2 建立 S7 連接
1.3 S7 連接及其屬性說明
在中間欄的“連接”條目中,可以看到已經建立的“S7_連接_1”,如圖 3 所示。
圖 3 S7 連接
點中上面的連接,在“S7_連接_1”的連接屬性中查看各參數,如圖 4 所示。
在常規中,顯示連接雙方的設備,IP地址。
在本地ID中:顯示通訊連接的ID 號,這里ID=W#16#100(編程使用)。
在特殊連接屬性中:可以選擇是否為主動連接,這里client v4.1是主動建立連接。
在地址詳細信息中:定義通訊雙方的 TSAP 號,這里不需要修改。
圖 4 連接的屬性
配置完網絡連接,雙方都編譯存盤并下載。如果通訊連接正常,連接在線狀態,如圖 5 所示。
圖 5 連接狀態
1.4 軟件編程
在 S7-1200 兩側,分別創建發送和接收數據塊 DB1 和 DB2,定義成 10 個字節的數組,如圖 6 所示。
圖 6 數據塊
注意: 數據塊的屬性中,需要選擇非優化塊訪問(把默認的勾去掉),如圖 7 所示。
圖 7 數據塊屬性-非優化的塊訪問
在主動建連接側編程(client v4.1 CPU),在OB1中,從“Instruction” >“Communication” >“S7 Communication”下,調用 Get、Put 通信指令,如圖 8 所示。
圖 8 發送接收指令調用
功能塊參數意義如下表1.
CALL “PUT” | , %DB3 | //調用 PUT,使用背景DB塊:DB3 |
REQ | :=%M0.0 | //上升沿觸發 |
ID | :=W#16#100 | //連接號,要與連接配置中*,創建連接時的本地連接號 |
DONE | :=%M0.5 | // 為1時,發送完成 |
ERROR | :=%M0.6 | // 為1時,有故障發生 |
STATUS | :=%MW10 | // 狀態代碼 |
ADDR_1 | :=P#DB1.DBX0.0 BYTE 10 | // 發送到通信伙伴數據區的地址 |
SD_1 | :=P#DB1.DBX0.0 BYTE 10 | // 本地發送數據區 |
CALL “GET” | , %DB4 | //調用 GET,使用背景DB塊:DB4 |
REQ | :=%M1.0 | //上升沿觸發 |
ID | :=W#16#100 | //連接號,要與連接配置中*,創建連接時的本地連接號 |
NDR | :=%M1.5 | //為1時,接收到新數據 |
ERROR | :=%M1.6 | //為1時,有故障發生 |
STATUS | :=%MW12 | //狀態代碼 |
ADDR_1 | :=P#DB2.DBX0.0 BYTE 10 | //從通信伙伴數據區讀取數據的地址 |
RD_1 | :=P#DB2.DBX0.0 BYTE 10 | //本地接收數據地址 |
表1. 功能塊參數意義
1.5 監控結果
通過在 S7-1200 客戶機側編程進行 S7 通訊,實現兩個 CPU 之間數據交換,監控結果如圖 9 所示。
圖 9 監控結果
二. 第二種情況(不在同一項目中操作)
使用 STEP 7 V13 不在一個項目中,新建兩個S7-1200站點,然后做 S7 通訊。
2.1 使用 Step7 V13生成項目
使用 STEP7 V13 創建一個新項目,并通過“添加新設備”組態 S7-1200 站 client V4.1,選擇 CPU1214C DC/DC/DC V4.1;接著在另一個項目組態S7-1200站 server v2.0,選擇 CPU1214C DC/DC/DC V2.0。
2.2 網絡配置,組態 S7 連接
在“設備組態”中 ,選擇“網絡視圖”欄進行配置網絡,點中左上角的“連接”圖標,連接框中選擇“S7連接”,然后選中client v4.1 CPU(客戶端),右鍵選擇“添加新的連接”,在創建新連接對話框內,選擇連接對象“未”,如圖 10 所示。
圖 10 建立 S7 連接
2.3 S7 連接及其屬性說明
在中間欄的“連接”條目中,可以看到已經建立的“S7_連接_1”,如圖 11 所示。
圖 11 S7 連接
點中上面的連接,在“S7_連接_1”的連接屬性中查看各參數,如圖 12 所示。
在常規中,顯示連接雙方的設備,在伙伴方“站點”欄選擇“未知”;在“地址”欄填寫伙伴的IP地址192.168.0.12。
在本地ID中:顯示通訊連接的ID 號,這里ID=W#16#100。
在特殊連接屬性中:建未的連接,建連接側為主動連接,這里client v4.1是主動建立連接。
在地址詳細信息中:定義伙伴側的 TSAP 號(注意:S7-1200預留給S7連接兩個TSAP地址:03.01和03.00),這里設置伙伴的 TSAP:03.00。
圖 12 連接的屬性及設置后連接狀態
配置完網絡連接,編譯存盤并下載。如果通訊連接正常,連接在線狀態,如圖 13 所示。
圖 13 連接狀態
2.4 軟件編程
在主動建連接的客戶機側調用 Get、Put 通信指令,具體使用同上一種情況。
三、附加說明
請注意,以上例子中使用的作為服務器的PLC是固件版本V2.0的S7-1200 CPU,如果您使用固件版本為 V4.0 以上的 S7-1200 CPU 作為服務器,則需要如下額外設置,才能保證S7通信正常。
請點開作為S7服務器(sever)的 CPU 的設備組態,“屬性->常規->保護”里“連接機制”一項需要勾選“允許從遠程伙伴(PLCHMIOPC...)使用 PUT/GET 通信訪問”,如下圖所示:
圖14 通信保護設置