西门子CPU314C-2DP中央处理单元代理商

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五、用DP总线对电机起、停及速度控制

        S7-300/400PLC通过PROFIBUS周期性通讯方式将控制字1(CTW1)和主设定值(NSETP_B)发送至驱动器。

        (1) 控制字中Bit0做电机的起、停控制。

        (2) 主设定值为速度设定值，频率设定值和实际值要经过标准化，使得4000H(十六进制)对应于100%，发送的高频率(大值)为7FFFH(200%)。可以在P2000中修改参考频率(缺省值为50Hz)。

        (3) 组态的报文结构 PZD=2或自由报文999时，在S7-300/400 中可用“MOVE”指令进行数据传送；当组态的报文结构  PZD>2，在S7-300/400 中需调用SFC14和SFC15系统功能块。

        ?   SFC14(“DPRD_DAT”)用于读Profibus 从站的过程数据

        ?   SFC15(“DPWR_DAT”)用于将过程数据写入Profibus 从站

例子：SERVO_02 ”控制字、主设定值的发送及状态字、实际频率的读取程序

       (1) 控制驱动器运行：

       通过先发送控制字(STW1)047E然后发送047F来启动驱动器，该数据控制字在DB10.DBW8(见图4)中，主设定值在DB10.DBD10中设定，运行信号为M1.0。这些值均通过变量表VAT_2设定及监控。控制程序见图3。

   （2）停止驱动器：

       应发送控制字047E至驱动器。

   （3）读取驱动器状态字及频率实际值：

       PLC接收状态字1(ZSW1)，存放在DB10.DBW0中；接收驱动器传来的频率实际值，存放在DB10.DBD2中。

图3.  控制程序

图4. DB10

CPU 314C-2 DP 安装有：

• 微处理器;
  处理器处理每条二进制指令的时间可达 60 ns。
• 扩展存储器;
  192 KB 高速工作存储器（相当于约 64 K 指令），用于程序段执行，可以为用户程序提供足够的存储器空间
  SIMATIC 微型存储卡（大 8 MB）作为程序的装载存储器，还允许将项目（包括符号和注释）存储在 CPU 中。
• 灵活的扩展能力;
  多达 31 个模块，（4排结构）
• MPI多点接口
  内置 MPI 接口可以多同时建立 12 个与 S7-300/400 或与 PG、PC、OP 的连接。在这些连接中，始终分别为 PG 和 OP 各保留一个连接。通过“全局数据通讯”，MPI可以用来建立多16个CPU组成的简单网络。
• PROFIBUS DP 接口:
  带有 PROFIBUS DP 主/从接口的 CPU 314C-2 DP 可以用来建立高速、易用的分布式自动化系统。 对用户来说,分布式I/O单元可作为一个集中式单元来处理(相同的组态、编址和编程).
• 内置输入/输出；
  在 CPU 314C-2 DP 中，提供有 24 路数字量输入（所有输入都可用作报警处理），16 路数字量输出以及 4路模拟量输入和 2 路模拟量输出（用于电流/电压信号），以及 1 路附加输入（用于测量温度 (Pt100)），使其可以成为上位控制系统。
• 口令保护;
  用户程序使用密码保护，可防止非法访问。
• 块加密；
  函数 (FC) 和功能块 (FB) 可以通过 S7-Block Privacy，加密存储于 CPU 以保护专有技术。
• 诊断缓冲;
  诊断缓冲区中可存储后 500 条错误和中断事件，其中的 100 条事件可以长期存储。
• 免维护的数据后备;
  如果发生断电，则可通过 CPU 将所有数据（大 64 KB）自动写入到 SIMATIC 微型存储卡，且将在再次通电时保持不变。

可参数化的特性

可以使用 STEP 7 对 S7 的组态、属性以及CPU的响应进行参数设置：

• 概要：
  定义名称、上位系统名称和位置名称
• MPI多点接口;西门子CPU314C-2DP模块
  定义站地址
• 启动；
  定义 CPU 的启动特性和监视时间
• 循环/时钟存储器；
  定义大的扫循环描时间和负载设置时钟存储器地址
• 记忆性；
  定义具有保持功能的存储位、计数器、定时器和数据块的数量
• 日时钟中断；
  设定起始日期、起始时间和间隔周期
• 周期中断；
  周期设定
• 系统诊断；
  确定诊断消息的处理和范围
• 时钟；
  设定AS内或MPI上的同步类型
• 防护等级；
  定义程序和数据的访问权限
• 通讯；
  保留连接源
• PROFIBUS DP 主站/从站接口;
  针对分布式 I/O 的用户定义地址分配。对操作模式进行参数化，并组态使用 PROFIBUS DP 时的传输区域。对时间同步进行参数化
• 数字量输入/输出
  地址设定，输入继电器和过程中断
• 模拟输入/输出
  地址设置，对于输入：温度单元，测量类型，量程，以及干扰频率；对于输出：输出类型和输出范围
• 集成功能“计数器” 
  设定地址，以及 “连续计数”“单次计数”“周期计数”“频率测量”和“脉宽调制”模式下的参数分配
• 集成功能“定位器” 
  设定地址，“数字输出定位”和“模拟输出定位”参数
• 集成“规则”功能

显示功能与信息功能

• 状态和故障指示；
  发光二极管显示，例如，硬件、编程、定时器或I/O出错以及运行模式，如RUN、STOP、Startup。
• 测试功能；
  可使用编程器显示程序执行过程中的信号状态，可以不通过用户程序而修改过程变量，以及输出堆栈内容。
• 信息功能；
  通过编程器以文本形式为用户提供存储能力信息、CPU的运行模式，以及主存储器和装载存储器当前的使用情况、当前的循环时间和诊断缓冲区的内容。

集成的通讯功能

• 编程器/OP 通讯
• 全局数据通讯
• S7 基本通讯
• S7 通讯(只是服务器)
• 路由
• 数据记录路由

集成功能

• 计数器；
  4个计数器(高60kHz)，具有独立方向的比较器，可直接连接到24V增量编码器。
• 4通道频率测量；
  允许进行频率测量（高达 60 kHz），例如，测量轴速或吞吐量（每个测量周期内的件数）。
• 周期测量
  4个通道。可测量计数信号的周期时间，计数频率高为 1 KHz。
• 脉宽调制；
  4个输出可直接连接控制阀、执行器、开关设备、加热装置等，例如采样频率为 2.5 kHz。 可设置周期长度并可在运行时修改占空比。
• 定位控制
  集成在操作系统中的 SFB 可通过 2 个数字量输出或 1 个模拟量输出对 1 个轴进行定位控制。
• 报警输入（所有数字量输入）；
  报警输入可以检测过程事件，并在短的时间内触发响应。

应用描述

通过开放式用户通信（Open User communication,OUC）  S7-1200/1500 和 S7-300/400 CPU 可以使用集成的 PN/IE 接口进行数据交换。
OUC允许 CPU 与任何通信设备进行开放式数据交换。由于此通信仅由用户程序中的指令进行控制，因此可以在程序中建立和终止事件驱动型连接。在运行期间，
也可以通过用户程序修改连接。
对于具有集成 PN/IE 接口的 CPU，可使用 TCP、UDP 和 ISO-on-TCP 连接类型进行开放式用户通信。
本应用介绍S7-1500与S7-300/400之间通过集成PN/IE接口进行TCP开放式用户通信。

解决方案

对于S7-1500与S7-300/400之间进行开放式用户通信，根据组态编程的方式不同，又可以分为：
    * 用TIA Portal STEP 7在同一项目下组态编程
    * 用TIA Portal STEP 7在不同项目下组态编程
    * 不同项目下分别用TIA Portal STEP 7 组态编程S7-1500和用STEP 7 V5.x组态编程S7-300/400
下载附件中的文档以第三种方式（即不同项目下分别用TIA Portal STEP 7 V1x组态S7-1500和以经典STEP 7V5.x组态S7-30/400）为例介绍如何实现S7-1500与S7-300/400的
TCP开放式用户通信，并提项目程序下载。同时，也提供前两种组态模式的项目程序下载，但没有文档说明，用户可参考第三种模式的文档。
对于同一项目下的程序，下载后类型为*.zap13的文件直接用TIA Portal STEP7 V13恢复打开（项目视图---项目----恢复）。
对于不同项目下的程序，下载后类型*.zip的文件先解压到文件夹，其中，解压出来的*.zap13文件直接用TIA Portal STEP7 V13恢复打开（项目视图下菜单：项目---恢
复），解压出来的*.zip文件可直接用STEP7 V5.5恢复打开（菜单：文件---恢复）或再次解压后由STEP7 V5.5打开。