西門(mén)子DP雙芯通訊電纜西門(mén)子DP雙芯通訊電纜
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SIMATIC S7-200SMART, CPU ST60, STANDARD CPU, DC/DC/DC, ONBOARD I/O: 36 DI 24V DC; 24 DO 24 V DC; POWER SUPPLY: DC 20.4 - 28.8 V DC, PROGRAM/DATA MEMORY: 50 KB
SIEMENS西門(mén)子上海朕鋅電氣設(shè)備有限公司
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工作 (同步)
1. 概述
在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中,很多儀表和設(shè)備僅支持Modbus RTU的通訊協(xié)議,第三方儀表可以做Modbus主站或從站,西門(mén)子的通訊模塊CP341 / CP441-2 通過(guò)Dongle(硬件狗)可以擴(kuò)展該協(xié)議,S7-200 集成的口可以支持自由口通訊,通過(guò)指令庫(kù)也可以方便的實(shí)現(xiàn)Modbus RTU通訊。本文以S7-200作為Modbus 主站,CP341作為Modbus 從站,實(shí)現(xiàn)Modbus RTU通訊,闡述兩者在通訊方面的設(shè)置和注意事項(xiàng)。
2. 軟件環(huán)境
2.1 STEP7 V5.4 SP4
用于編寫(xiě) S7-300/400程序,此軟件需要從西門(mén)子購(gòu)買(mǎi),本文檔中的300的程序是使用Step7 V5.4 SP4的軟件編寫(xiě)。
2.2 CP PTP Param V5.1 SP11
串行通訊模板的驅(qū)動(dòng)程序,安裝此驅(qū)動(dòng)后才能對(duì)PtP模板進(jìn)行參數(shù)配置,并在Step7中集成通訊編程需要使用的功能塊。此驅(qū)動(dòng)隨購(gòu)買(mǎi)模板一起提供,也可以從以下的鏈接下載:27013524
2.3 CP PTP Modbus Slave V3.1 SP7
CP341或CP441-2用于Modbus從站時(shí),需要安裝此驅(qū)動(dòng)協(xié)議,但安裝之前必須先安裝PtP Driver,此驅(qū)動(dòng)可以在購(gòu)買(mǎi)Modbus Dongle時(shí)選擇購(gòu)買(mǎi),也可以從以下的鏈接下載:27774276
2.4 STEP7 Micro/WIN V4.0 SP6
用于S7-200編程的軟件,本文檔中的200的程序是使用Step7 Micro/win 的軟件編寫(xiě)。此軟件可以從西門(mén)子下載中心免費(fèi)下載,也可以從以下的鏈接下載。
http://www.ad.siemens.com.cn/download 自動(dòng)化系統(tǒng)>>S7-200>>軟件,文檔編號(hào)S0002。
2.5 Toolbox_V32-STEP 7-Micro WIN 32 Instruction Library
S7-200實(shí)現(xiàn)Modbus RTU功能,可以使用Modbus的指令庫(kù),要使用西門(mén)子的標(biāo)準(zhǔn)指令庫(kù),必須先安裝指令庫(kù)的軟件包 Instruction Library,安裝后,可以在Step 7-Micro/WIN軟件的庫(kù)中找到Modbus相關(guān)的指令,該軟件包可以從以下的鏈接下載。http://www.ad.siemens.com.cn/download 自動(dòng)化系統(tǒng)>>S7-200>>軟件,文檔編號(hào)S0010。
3. 硬件列表和接線
3.1 硬件列表
S7-300從站 | CPU315-2DP | 6ES7 315-2AG10-0AB0 |
CP341 RS422/485 | 6ES7 341-1CH01-0AE0 | |
Dongle | 6ES7 870-1AB01-0YA0 | |
PC 適配器(USB) | 6ES7 972-0CB20-0XA0 | |
S7-200主站 | CPU 224XP | 6ES7 214-2BD23-0XB0 |
表1 硬件設(shè)備
3.2 硬件接線
3.2.1 接口定義
S7-200的通訊口為RS485物理口(9針口),CP341是RS422/485的接口類(lèi)型(15針口),兩種設(shè)備的接口引腳的示意圖如下所示,更詳細(xì)的信息可以參考CP341及S7-200通信接口的手冊(cè)。
圖1 S7-200 CPU通信口引腳定義
圖2 S7-300 CP341 RS422/485 通訊口引腳定義
3.2.2 接線示意圖
圖3 硬件結(jié)構(gòu)和接線示意圖
4. 組態(tài)設(shè)置和編程
4.1 S7-200做Modbus主站的設(shè)置
S7-200 CPU上的通信口在電氣上是標(biāo)準(zhǔn)的RS-485半雙工串行通信口,此串行字符通信的格式:1個(gè)起始位;7/8位數(shù)據(jù)位;1位奇/偶/無(wú)校驗(yàn);1停止位。通信波特率可以設(shè)置為1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600或112500,符合這些格式的串行通訊設(shè)備可以和S7-200進(jìn)行自由口通訊,Modbus RTU指令庫(kù)就是使用自由口編程實(shí)現(xiàn)的。
4.1.1 Modbus RTU主站庫(kù)
使用Modbus 主站指令庫(kù)時(shí)需要注意的幾點(diǎn):
- 需要S7-200的編程軟件是 Micro/WIN V4.0 SP5及以上版本;
- Modbus RTU 主站庫(kù)對(duì)CPU的版本有要求,CPU 的版本必須為 2.00 或者 2.01(即訂貨號(hào)為 6ES721*-***23-0BA*);
- Modbus主站可讀/寫(xiě)的zui大數(shù)據(jù)量為120個(gè)字(指每一個(gè) MBUS_MSG 指令);
- Modbus 主站庫(kù)支持Port0和Port1(從站庫(kù)只支持Port0口),本例中用Port0;
- 使用Modbus 庫(kù)時(shí)必須對(duì)庫(kù)存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行分配,見(jiàn)下圖設(shè)置,而且分配的空間不能和程序中其它空間沖突,否則編譯調(diào)用會(huì)報(bào)錯(cuò)。
圖4 庫(kù)存儲(chǔ)區(qū)設(shè)置
- Modbus主站庫(kù)支持的功能碼和地址對(duì)應(yīng)關(guān)系:
Modbus 地址 讀 / 寫(xiě) Modbus 從站須支持的功能 00001~09999 讀 功能1:讀輸出點(diǎn) 數(shù)字量輸出 寫(xiě) 功能5:寫(xiě)單個(gè)輸出點(diǎn) 功能15:寫(xiě)多個(gè)輸出點(diǎn) 10001~19999 讀 功能2:讀輸入點(diǎn) 數(shù)字量輸入 30001~39999 讀 功能4:讀輸入寄存器 輸入寄存器 40001~49999 讀 功能3:讀保持寄存器 保持寄存器 寫(xiě) 功能6:寫(xiě)單個(gè)寄存器 功能16:寫(xiě)多個(gè)寄存器 表2需要從站支持的功能
4.1.2 S7-200 Modbus主站編程
編程時(shí),使用SM0.0調(diào)用MBUS_CTRL完成主站的參數(shù)初始化,詳細(xì)見(jiàn)下表,參數(shù)的說(shuō)明也可以從子程序的局部變量表中找到。
圖5 Modbus RTU 主站初始化
圖中各參數(shù)含義如下
編號(hào) | 符號(hào)/含義 | 說(shuō) 明 |
a | EN / 使能 | 必須保證每一掃描周期都被使能(使用SM0.0)。 |
b | Mode / 模式 | 為1時(shí)使能為Modbus協(xié)議;為0時(shí)恢復(fù)為PPI協(xié)議。 |
c | Baud / 波特率 | 支持的通訊波特率為1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200。 |
d | Parity / 校驗(yàn) | 校驗(yàn)方式選擇:0=無(wú)校驗(yàn);1=奇校驗(yàn),2=偶校驗(yàn)。 |
e | Timeout / 超時(shí) | 主站等待從站響應(yīng)的時(shí)間,以毫秒為單位,典型的設(shè)置值為 1000毫秒,允許設(shè)置的范圍為1-32767。這個(gè)值必須設(shè)置足夠大以保證從站有時(shí)間響應(yīng)。 |
f | Done / 完成位 | 初始化完成,此位會(huì)自動(dòng)置1。 |
g | Error / 錯(cuò)誤位 | 初始化錯(cuò)誤代碼。 |
表3
調(diào)用 Modbus RTU 主站讀寫(xiě)子程序MBUS_MSG,發(fā)送一個(gè)Modbus 請(qǐng)求。
圖6 調(diào)用Modbus RTU 主站讀寫(xiě)子程序
圖中各參數(shù)含義如下
編號(hào) | 符號(hào)/含義 | 說(shuō) 明 |
a | EN / 使能 | 同一時(shí)刻只能有一個(gè)讀寫(xiě)功能使能。 |
b | First / 讀寫(xiě)請(qǐng)求位 | 每一個(gè)新的讀寫(xiě)請(qǐng)求必須使用脈沖觸發(fā)。 |
c | Slave / 從站地址 | 可選擇的范圍1–247。 |
d | RW / 讀寫(xiě)操作位 | 0=讀, 1=寫(xiě)。 |
e | Addr / 讀寫(xiě)從站的數(shù)據(jù)地址 | 選擇讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)類(lèi)型: |
00001 至 0xxxx - 開(kāi)關(guān)量輸出 | ||
10001 至 1xxxx - 開(kāi)關(guān)量輸入 | ||
30001 至 3xxxx - 模擬量輸入 | ||
40001 至 4xxxx - 保持寄存器。 | ||
f | Count / 數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù) | 通訊的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)(位或字的個(gè)數(shù))。 |
g | DaptPtr / 數(shù)據(jù)指針 | 如果是讀指令,讀回的數(shù)據(jù)放到這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)中; |
如果是寫(xiě)指令,要寫(xiě)出的數(shù)據(jù)放到這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)中。 | ||
h | Done / 完成位 | 讀寫(xiě)功能完成位。 |
i | Error / 錯(cuò)誤代碼 | 只有在Done位為1時(shí),錯(cuò)誤代碼才有效。 |
表4
從上圖中可見(jiàn),S7-200作為Modbus RTU主站,波特率9.6Kb/s,偶校驗(yàn),連接從站的站地址是3,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)為VB2000開(kāi)始的區(qū)域。
4.2 CP341 做Modbus 從站的硬件組態(tài)
4.2.1 硬件組態(tài)
圖7 S7-300側(cè)硬件組態(tài)
4.2.2 設(shè)置Modbus參數(shù)
圖8 消息楨字符結(jié)構(gòu)
按照上述操作設(shè)置參數(shù),從上圖可以看出,本例中的傳輸波特率9.6Kb/s,1位起始位,8位數(shù)據(jù)位,偶校驗(yàn)位,1位停止位,從站站地址是3,主從通訊設(shè)備的字符幀格式和波特率等參數(shù)設(shè)置需要*。
圖9 RS422/485 接口組態(tài)
RS422/485接口只能一個(gè)有效,接口的選擇只需要組態(tài)而不需要在硬件上短接。
4.2.3 Modbus驅(qū)動(dòng)的下載
當(dāng)配置好Modbus通信的參數(shù)后,保存前需要向CP341下載Modbus Slave的驅(qū)動(dòng),一旦下載完成后無(wú)需再次下載。
需要注意的是,在下載驅(qū)動(dòng)時(shí)(可以在無(wú)Dongle情況下下載),需要將CPU停機(jī),然后下載,操作過(guò)程如下所示。
圖10 下載Dongle時(shí),需要CPU停機(jī)
圖11 從站驅(qū)動(dòng)下載后結(jié)果
4.2.4 CP341做Modbus從站的編程
從Step7 軟件下的EXAMPLE目錄中,找到項(xiàng)目名“zXX21_05_PtP_Com_MODSL”的項(xiàng)目,打開(kāi),然后將Modbus通訊模塊FB80傳遞到用戶(hù)項(xiàng)目中,打開(kāi)路徑如下所示。
圖12 Modbus Slave 例程打開(kāi)路徑
OB1中調(diào)用FB80編程如下:
圖13 FB80程序塊調(diào)用
CP卡初始化正常后,CP_START,CP_START_FM和CP_START_OK為1信號(hào),否則CP_START_ERROR為1,同時(shí)可以從ERROR_NR察看錯(cuò)誤信息,也可以在硬件組態(tài)中在線后的CP341的診斷緩沖區(qū)察看詳細(xì)的錯(cuò)誤信息,錯(cuò)誤信息對(duì)照和處理方式可以參考
《S7-300以用于PtP CP Modbus 協(xié)議RTU格式S7的可裝載驅(qū)動(dòng)程序?yàn)閺恼尽返氖謨?cè)。
FB80的各參數(shù)含義如下
LADDR | 硬件組態(tài)中CP341的起始邏輯地址,本例中為256 |
START_TIMER | 初始化超時(shí)定時(shí)器,本例中為T(mén)120 |
START_TIME | 初始化定時(shí)器時(shí)間,本例中為5S |
OB_MASK | I/O訪問(wèn)錯(cuò)誤屏蔽位,本例中為T(mén)rue(I/O訪問(wèn)錯(cuò)誤已屏蔽) |
CP_START | FB初始化使能位,本例中為M0.0 |
CP_START_FM | CP_START 初始化的上升沿位,本例中為M0.1 |
CP_NDR | 從CP卡寫(xiě)操作位,本例中為m0.2 |
CP_START_OK | 初始化完成且無(wú)錯(cuò)誤,本例中為M0.3 |
CP_START_ERROR | 初始化完成,但有錯(cuò)誤,本例中為M0.4 |
ERROR_NR | 錯(cuò)誤號(hào),本例中為MW2 |
ERROR_INFO | 錯(cuò)誤信息,本例中為MW4 |
表5
5. 通訊測(cè)試
Modbus RTU格式通信協(xié)議是以主從的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?,在傳輸?shù)倪^(guò)程中主站是主動(dòng)方,即主站發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求報(bào)文到從站,從站返回響應(yīng)報(bào)文。Modbus 系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換是通過(guò)功能碼來(lái)控制的,以下對(duì)現(xiàn)場(chǎng)常用的功能碼進(jìn)行分類(lèi)測(cè)試,關(guān)于功能碼的詳細(xì)信息請(qǐng)參考手冊(cè)。
5.1 FC01/05/15功能碼
CP341從站的通訊區(qū)域配置
圖14 FC01/05/15 參數(shù)組態(tài)界面
FC01、FC05、FC15對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)為位輸出,數(shù)據(jù)的傳遞以位為單位,可以讀寫(xiě)操作,用戶(hù)地址區(qū)為0xxxx,Modbus地址在信息傳遞中從0開(kāi)始。如上圖,左邊為信息傳遞地址(地址區(qū)不能沖突),右邊對(duì)應(yīng)的是S7-300的數(shù)據(jù)區(qū)。例如左邊信息傳遞地址從0 ~ 7對(duì)應(yīng)用戶(hù)地址區(qū)為00001 ~ 00008,對(duì)應(yīng)S7-300的M10.0 ~ M10.7,并且以此為例說(shuō)明FC01功能碼的通訊。
S7-200主站程序調(diào)用
圖15 功能碼FC01使用
S7-200主站,用功能碼FC01讀取從站8點(diǎn)數(shù)字量輸出,接收的數(shù)據(jù)存放在VB2000開(kāi)始的區(qū)域,測(cè)試截圖結(jié)果如下。
圖16 FC01功能碼數(shù)據(jù)交換
5.2 FC02功能碼
CP341從站的通訊區(qū)域配置
圖17 FC02 參數(shù)組態(tài)界面
FC02對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)為位輸出,數(shù)據(jù)的傳遞以位為單位,只讀操作,用戶(hù)地址區(qū)為1xxxx,Modbus地址在信息傳遞中從0開(kāi)始,如上圖,左邊為信息傳遞地址(地址區(qū)不能沖突),右邊對(duì)應(yīng)的是S7-300的數(shù)據(jù)區(qū)。例如左邊信息傳遞地址從0 ~ 7對(duì)應(yīng)用戶(hù)地址區(qū)為10001 ~ 10008,對(duì)應(yīng)S7-300的M20.0 ~ M20.7,并且以此為例說(shuō)明FC02功能碼的通訊。
S7-200主站程序調(diào)用
圖18 功能碼FC02使用
S7-200主站,用功能碼FC02讀取從站8點(diǎn)數(shù)字量輸入,接收的數(shù)據(jù)存放在VB2000開(kāi)始的區(qū)域,測(cè)試截圖結(jié)果如下。
圖19 FC02功能碼數(shù)據(jù)交換
5.3 FC03/06/16 功能碼
CP341從站的通訊區(qū)域配置
圖20 FC03/06/16參數(shù)組態(tài)界面
FC03/06/16 對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)為寄存器,數(shù)據(jù)的傳遞以字為單位,可以讀寫(xiě)操作,用戶(hù)地址區(qū)為4xxxx,Modbus地址在信息傳遞中從0開(kāi)始。如上圖,左邊為信息傳遞地址,右邊對(duì)應(yīng)的是S7-300的數(shù)據(jù)區(qū),左邊傳輸?shù)刂凡豢筛?,右邊只?duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)。例如用戶(hù)地址
區(qū)為40001 ~ 40004,對(duì)應(yīng)S7-300數(shù)據(jù)區(qū)為DB1.DBW0 ~ DB1.DBW6,并且以此為例說(shuō)明
FC03功能碼的通訊。
S7-200主站程序調(diào)用
圖21功能碼FC03使用
S7-200主站,用功能碼FC03讀取從站4個(gè)字寄存器,接收的數(shù)據(jù)存放在VB2000開(kāi)始的區(qū)域,測(cè)試截圖結(jié)果如下。
圖22 FC03功能碼數(shù)據(jù)交換
5.4 FC04 功能碼
CP341從站的通訊區(qū)域配置
圖23 FC04參數(shù)組態(tài)界面
FC04對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)為寄存器輸入,數(shù)據(jù)的傳遞也以字為單位,只讀操作,用戶(hù)地址區(qū)3xxxx,Modbus地址在信息傳送中從0開(kāi)始。如上圖,左邊為信息傳遞地址,右邊對(duì)應(yīng)的是S7-300的數(shù)據(jù)區(qū),左邊傳輸?shù)刂凡豢筛模疫呏粚?duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)。例如用戶(hù)地址區(qū)為30001 ~ 30004,對(duì)應(yīng)S7-300數(shù)據(jù)區(qū)為DB1.DBW0 ~ DB1.DBW6,并且以此為例說(shuō)明FC04功能碼的通訊。
S7-200主站程序調(diào)用
圖24功能碼FC04使用
S7-200主站,用功能碼FC04讀取從站4個(gè)字輸入寄存器,接收的數(shù)據(jù)存放在VB2000開(kāi)始的區(qū)域,測(cè)試截圖結(jié)果如下。
圖25 FC04功能碼數(shù)據(jù)交換
5.5 Limits 欄
西門(mén)子CPUST60哪里有賣(mài)
圖26 Limits 參數(shù)組態(tài)界面
對(duì)于寫(xiě)功能碼FC05、06、15、16,可以禁用或限制訪問(wèn)相關(guān)S7-300存儲(chǔ)區(qū),即使用這些功能碼時(shí),S7-300存儲(chǔ)區(qū)需要在設(shè)定的zui小和zui大的范圍之間,如果訪問(wèn)的區(qū)域超出這個(gè)范圍,則訪問(wèn)會(huì)被拒絕,同時(shí)輸出報(bào)錯(cuò)誤信息。
6. 總結(jié)
本文檔以S7-200為主站和CP341為從站簡(jiǎn)單介紹了Modbus RTU通訊,關(guān)于通訊的組態(tài)設(shè)置,編程以及常用功能碼的使用,其具體的使用可以作為西門(mén)子串行通訊模塊與第三方的儀表、設(shè)備等進(jìn)行串行通信的參考。
1. 概述
通常情況下,要實(shí)現(xiàn)HMI設(shè)備與V20變頻器的通訊,需要一個(gè)支持USS通訊或MODBUS通訊的PLC,比如S7-200系列PLC。其通訊電纜連接如圖1所示。PLC的一個(gè)通訊端口與觸摸屏連接,可以采用PPI協(xié)議通訊。PLC的另一個(gè)通訊端口與V20的RS485通訊端口連接,采用MODBUS協(xié)議通訊,PLC上編寫(xiě)MODBUS主站程序,V20為從站。
圖1 觸摸屏通過(guò)PLC與V20變頻器通訊
如果只需要對(duì)V2O變頻器做簡(jiǎn)單的運(yùn)行控制和變量監(jiān)視,那么上述配置中PLC的作用僅為數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)。這種情況下,觸摸屏直接和V20變頻器通訊,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控功能,而且可以少用一個(gè)PLC,節(jié)省成本。采用西門(mén)子的SMART LINE系列觸摸屏能夠?qū)崿F(xiàn)與V20變頻器直接通訊的功能。通訊電纜連接如圖2所示。SMART LINE觸摸屏作為MODBUS主站,V20為從站。
圖2 觸摸屏直接與V20變頻器通訊
2. 硬件設(shè)備及其安裝
下面用一個(gè)實(shí)例來(lái)介紹Smart Line觸摸屏與一臺(tái)V20變頻器通過(guò)MODBUS通訊的實(shí)現(xiàn)方法。該例子中用到的主要硬件設(shè)備如表1所示,觸摸屏組態(tài)軟件為WinCC Flexible 2008 SP4 China。
表1 示例主要硬件設(shè)備
名稱(chēng) | 訂貨號(hào) | 數(shù)量 | 說(shuō)明 |
觸摸屏 | 6AV6648-0BE11-3AX0 | 1 | Smart 1000 IE |
24V電源 | 6EP1332-1SH51 | 1 | DC24V/4A |
變頻器 | 6SL3210-5BE17-5UV0 | 1 | V20 變頻器 0.75kW |
電機(jī) | 1LA9060-4KA10-Z | 1 | 1LA9 電機(jī) 0.12kW |
硬件安裝步驟如下:
1)將變頻器、電機(jī)、觸摸屏固定在安裝工位上。
2)連接變頻器到電機(jī)的動(dòng)力電纜和接地電纜。
3)連接供電電源到變頻器的動(dòng)力電纜和接地電纜。
4)連接變頻器和觸摸屏的RS485通訊電纜。觸摸屏RS485的9針接口與 V20端子對(duì)應(yīng)關(guān)系:3對(duì)應(yīng)P+,8對(duì)應(yīng)N-。
5)連接24V直流電源的交流進(jìn)線電纜和到觸摸屏的直流供電電纜。
3. V20變頻器參數(shù)設(shè)置
V20變頻器要采用MODBUS通訊,可以做如下設(shè)置:
1)變頻器恢復(fù)出廠參數(shù):
P0010=30
P0970=21
2)變頻器快速調(diào)試,選擇Cn011-MODBUS通訊連接宏:
a)設(shè)置電網(wǎng)頻率和功率單位
b)輸入電機(jī)銘牌參數(shù)
c)選擇連接宏Cn011-MODBUS通訊
d)選擇應(yīng)用宏AP000
Cn011連接宏對(duì)應(yīng)參數(shù)如表2所示。
表2 Cn011對(duì)應(yīng)參數(shù)設(shè)置
參數(shù) | 描述 | 工廠缺省值 | Cn011默認(rèn)值 | 備注 |
P0700[0] | 選擇命令源 | 1 | 5 | RS485為命令源 |
P1000[0] | 選擇速度給定 | 1 | 5 | RS485為速度設(shè)定值 |
P2023[0] | RS485協(xié)議選擇 | 1 | 2 | MODBUS RTU協(xié)議 |
P2010[0] | USS/MODBUS波特率 | 8 | 6 | 波特率為9600bps |
P2021[0] | MODBUS地址 | 1 | 1 | 變頻器MODBUS地址為1 |
P2022[0] | MODBUS應(yīng)答超時(shí)時(shí)間 | 1000 | 1000 | 向主站發(fā)回應(yīng)答的zui大時(shí)間 |
P2014[0] | USS/MODBUS報(bào)文間斷時(shí)間 | 2000 | 100 | 監(jiān)控報(bào)文間斷時(shí)間 |
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(huà)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(lèi)型:RS485
波特率:9600
奇偶校驗(yàn):偶
數(shù)據(jù)位:8
停止位:1
組幀:RTU Standard
CPU類(lèi)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
變量名 | MODBUS寄存器地址 | 說(shuō)明 |
CtrlWord1 | 40100 | 控制字1 |
SetPoint | 40101 | 速度設(shè)定值 |
StsWord1 | 40110 | 狀態(tài)字1 |
Feedback | 40111 | 速度實(shí)際值 |
ActFreq | 40342 | 頻率實(shí)際值 |
OutpVoltage | 40343 | 輸出電壓 |
DCVol | 40344 | 直流電壓 |
OutpCurrent | 40345 | 輸出電流 |
OutpTorque | 40346 | 輸出轉(zhuǎn)矩 |
OutpPower | 40347 | 輸出功率 |
變量地址參照V20變頻器操作手冊(cè),添加完成后的變量畫(huà)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(huà)面。
項(xiàng)目生成時(shí)已經(jīng)有一個(gè)模板和一個(gè)畫(huà)面,此例僅用到一個(gè)畫(huà)面。修改畫(huà)面的名字為V20_Monitor,如圖10所示。
圖10 編輯之前的畫(huà)面V20_Monitor
5)編輯模板。
模板中的對(duì)象在選擇使用模板的畫(huà)面中會(huì)顯示出來(lái),此處把西門(mén)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(huà)面按鈕事件設(shè)置
6)編輯畫(huà)面。
在V20_Monitor畫(huà)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(lèi)排列整齊,完成后的V20_Monitor畫(huà)面如圖13所示。
圖13編輯完成的畫(huà)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(lèi)型模式為輸入/輸出,狀態(tài)字1類(lèi)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(lèi)型模式為輸入/輸出,其它三個(gè)變量類(lèi)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(lèi)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(huà)設(shè)置如圖21所示。
圖21 運(yùn)行指示及其外觀動(dòng)畫(huà)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(huà)設(shè)置如圖22所示。
圖22 反轉(zhuǎn)指示及其外觀動(dòng)畫(huà)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(huà)設(shè)置如圖23所示。
圖23 故障指示及其外觀動(dòng)畫(huà)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(chē)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(huà)面如圖28所示。
圖28 變頻器運(yùn)行時(shí)觸摸屏顯示畫(huà)面
6ES72211BF320XB0 SM1221 數(shù)字量輸入模塊, 8 輸入24V DC
6ES72211BH320XB0 SM1221 數(shù)字量輸入模塊, 16 輸入24V DC
6ES72221HF320XB0 SM1222 數(shù)字量輸出模塊, 8輸出繼電器
6ES72221BF320XB0 SM1222 數(shù)字量輸出模塊, 8輸出24V DC
6ES72221XF320XB0 SM1222 數(shù)字量輸出模塊, 8輸出切換繼電器
6ES72221HH320XB0 SM1222 數(shù)字量輸出模塊, 16輸出繼電器
6ES72221BH320XB0 SM1222 數(shù)字量輸出模塊, 16輸出24V DC
6ES72231PH320XB0 SM1223 數(shù)字量輸入輸出模塊 8輸入24V DC/ 8輸出繼電器
6ES72231BH320XB0 SM1223 數(shù)字量輸入輸出模塊 8輸入24V DC/ 8輸出24V DC
6ES72231PL320XB0 SM1223 數(shù)字量輸入輸出模塊 16輸入24V DC/ 16輸出繼電器
6ES72231BL320XB0 SM1223 數(shù)字量輸入輸出模塊 16輸入24V DC/ 16輸出24V DC
6ES72231QH320XB0 SM1223 數(shù)字量輸入輸出模塊 8輸入120/230V AC/ 8輸出繼電器
6ES72314HD320XB0 SM1231 模擬量輸入模塊 4AI 13位分辯率
6ES72315ND320XB0 SM1231 模擬量輸入模塊 4AI 16位分辯率
6ES72314HF320XB0 SM1231 模擬量輸入模塊 8AI 13位分辯率
6ES72315PD320XB0 SM1231 熱電阻模塊 4RTD 16位分辯率
6ES72315QD320XB0 SM1231 熱電偶模塊 4TC 16位分辯率
6ES72315PF320XB0 SM1231 熱電阻模塊 8RTD 16位分辯率
6ES72315QF320XB0 SM1231 熱電偶模塊 8TC 16位分辯率
6ES72324HB320XB0 SM1232 模擬量輸出模塊 2AO 14位分辯率
6ES72324HD320XB0 SM1232 模擬量輸出模塊 4AO 14位分辯率
6ES72344HE320XB0 SM1234 模擬量輸入輸出模塊 4AI/2AO
6ES72411CH320XB0 CM1241 RS485 /422通訊模塊
6ES72411AH320XB0 CM1241 RS232通訊模塊
6ES72411CH301XB0 CB1241 RS485信號(hào)板通訊模塊
6ES72784BD320XB0 SM1278 I/O Link Master
6ES72213AD300XB0 SB1221 數(shù)字量信號(hào)板模塊,支持5V DC輸入信號(hào), 4輸入 5V DC,zui高頻率200KHZ
6ES72213BD300XB0 SB1221 數(shù)字量信號(hào)板模塊,支持24V DC輸入信號(hào),4輸入 24V DC ,zui高頻率
200KHZ
6ES72221AD300XB0 SB1222 數(shù)字量信號(hào)板模塊 支持5V DC 輸出信號(hào), 4輸出 5V DC,zui高頻率
200KHZ
6ES72221BD300XB0 SB1222 數(shù)字量信號(hào)板模塊 4輸出 24V DC 0.1A zui高頻率200KHZ
6ES72230BD300XB0 SB1223 數(shù)字量信號(hào)板模塊 2輸入24V DC/ 2輸出24V DC
6ES72233AD300XB0 SB1223 數(shù)字量信號(hào)板查模塊,支持5V DC輸入信號(hào),2輸入 5V DC/2輸出 5V DC
0.1A,zui高頻率200KHZ
6ES72233BD300XB0 SB1223 數(shù)字量信號(hào)板模塊,支持24 V DC輸入信號(hào), 2輸入24V DC/ 2輸出24V DC
0.1 A ,zui高頻率200KHZ
6ES72324HA300XB0 SB1232, 模擬量信號(hào)板模塊, 1AO
6ES72314HA300XB0 SB1231, 模擬量信號(hào)板模塊, 1AI, 10位分辯率, (0-10V)
6ES72315PA300XB0 SB1231, 熱電阻信號(hào)板模塊,1 RTD 類(lèi)型: Platinum (Pt)
6ES72315QA300XB0 SB1231, 熱電偶信號(hào)板模塊,1 TC1 類(lèi)型: J, K
6ES79548LC020AA0 S7-1200 4M 存儲(chǔ)卡
6ES79548LE020AA0 S7-1200 12M 存儲(chǔ)卡
6ES79548LF020AA0 S7-1200 24M 存儲(chǔ)卡
6ES79548LL020AA0 S7-1200 256M 存儲(chǔ)卡
6ES79548LP020AA0 S7-1200 2G 存儲(chǔ)卡
6ES79548LT020AA0 S7-1200 32G 存儲(chǔ)卡
6ES72741XH300XA0 1214C /1215C 模擬器
6ES72741XF300XA0 1211C/1212C 模擬器
6ES72741XA300XA0 S7-1200CPU 2路模擬量輸入模擬器
6ES72741XK300XA0 1217C模擬器,14輸入通道,其中10通道為24V直流輸入,4通道為1.5V差分輸入
開(kāi)關(guān)
6ES72906AA300XA0 S7-1200 模塊擴(kuò)展電纜 2.0 米
6ES72970AX300XA0 S7-1200 電池板
6ES72881SR200AA0 S7-200 SMART,CPU SR20,標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 模塊,繼電器輸出,220 V AC 供電,
12 輸入/8 輸出
6ES72881ST200AA0 S7-200 SMART,CPU ST20,標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 模塊,晶體管輸出,24 V DC 供電,12
輸入/8 輸出
6ES72881SR300AA0 S7-200 SMART,CPU SR30,標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 模塊,繼電器輸出,220 V AC 供電,
18 輸入/12 輸出
6ES72881ST300AA0 S7-200 SMART,CPU ST30,標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 模塊,晶體管輸出,24 V DC 供電,18
輸入/12 輸出
6ES72881SR400AA0 S7-200 SMART,CPU SR40,標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 模塊,繼電器輸出,220 V AC 供電,
24 輸入/16 輸出
6ES72881ST400AA0 S7-200 SMART,CPU ST40,標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 模塊,晶體管輸出,24 V DC 供電,24
輸入/16 輸出
6ES72881SR600AA0 S7-200 SMART,CPU SR60,標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 模塊,繼電器輸出,220 V AC 供電,
36 輸入/24 輸出
6ES72881ST600AA0 S7-200 SMART,CPU ST60,標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 模塊,晶體管輸出,24 V DC 供電,36
輸入/24 輸出
6ES72881CR400AA0 S7-200 SMART,CPU CR40,經(jīng)濟(jì)型 CPU 模塊,繼電器輸出,220 V AC 供電,
24 輸入/16 輸出
6ES72881CR600AA0 S7-200 SMART,CPU CR60,經(jīng)濟(jì)型 CPU 模塊,繼電器輸出,220 V AC 供電,
36 輸入/24 輸出
6ES72882DE080AA0 S7-200 SMART,EM DI08,數(shù)字量輸入模塊,8 x 24 V DC 輸入
6ES72882DR080AA0 S7-200 SMART,EM DR08,數(shù)字量輸出模塊,8 x 繼電器輸出
6ES72882DT080AA0 S7-200 SMART,EM DT08,數(shù)字量輸出模塊,8 x 24 V DC 輸出
6ES72882DR160AA0 S7-200 SMART,EM DR16,數(shù)字量輸入/輸出模塊,8 x 24 V DC 輸入/8 x 繼電
器輸出
6ES72882DT160AA0 S7-200 SMART,EM DT16,數(shù)字量輸入/輸出模塊,8 x 24 V DC 輸入/8 x 24 V
DC 輸出
6ES72882DR320AA0 S7-200 SMART,EM DR32,數(shù)字量輸入/輸出模塊,16×24 V DC 輸入/16 x 繼
電器輸出
6ES72882DT320AA0 S7-200 SMART,EM DT32,數(shù)字量輸入/輸出模塊,16 x 24 V DC 輸入/16 x 24
V DC 輸出
6ES72883AE040AA0 S7-200 SMART,EM AE04,模擬量輸入模塊,4 輸入
6ES72883AE080AA0 S7-200 SMART,EM AE08,模擬量輸入模塊,8 輸入
6ES72883AQ020AA0 S7-200 SMART,EM AQ02,模擬量輸出模塊,2 輸出
6ES72883AQ040AA0 S7-200 SMART,EM AQ04,模擬量輸出模塊,4 輸出
6ES72883AM030AA0 S7-200 SMART,EM AM03,模擬量輸入/輸出模塊,2 輸入/ 1 輸出
6ES72883AM060AA0 S7-200 SMART,EM AM06,模擬量輸入/輸出模塊,4 輸入/ 2 輸出
6ES72883AR020AA0 S7-200 SMART,EM AR02,熱電阻輸入模塊,2 通道
6ES72883AR040AA0 S7-200 SMART,EM AR04,熱電阻輸入模塊,4 通道
6ES72883AT040AA0 S7-200 SMART,EM AT04,熱電偶輸入模塊,4 通道
6ES72887DP010AA0 S7-200 SMART,EM DP01,Profibus-DP從站擴(kuò)展模塊
6ES72880CD100AA0 PM207電源,輸入: 120/230 V AC (88-370 V DC),輸出: 24 V DC/3 A
6ES72880ED100AA0 PM207電源,輸入: 120/230 V AC (88-370 V DC),輸出: 24 V DC/5 A
6ES72885CM010AA0 S7-200 SMART,SB CM01,通信信號(hào)板,RS485/RS232
6ES72885DT040AA0 S7-200 SMART,SB DT04,數(shù)字量擴(kuò)展信號(hào)板,2 x 24 V DC 輸入/2 x 24 V DC
輸出
6ES72885AE010AA0 S7-200 SMART,SB AE01,模擬量擴(kuò)展信號(hào)板, 1 路模擬量輸入
6ES72885AQ010AA0 S7-200 SMART,SB AQ01,模擬量擴(kuò)展信號(hào)板,1 路模擬量輸出
6ES72885BA010AA0 S7-200 SMART,SB BA01,電池信號(hào)板,支持普通紐扣電池
6AV66480BC113AX0 "SMART LINE,SMART 700 IE,7 英寸寬屏,
64 K 色真彩顯示,集成RS422/485
串口、工業(yè)以太網(wǎng)接口"
6AV66480BE113AX0 "SMART LINE,SMART 1000 IE,10.2 英寸寬屏,
64 K 色真彩顯示,集成
RS422/485串口、工業(yè)以太網(wǎng)接口"
6AV66480CC113AX0 "SMART LINE V3,SMART 700 IE V3,7 英寸寬屏,
64 K 色真彩顯示,集成
RS422/485串口、工業(yè)以太網(wǎng)接口、USB 2.0 host接口"
6AV66480CE113AX0 "SMART LINE V3,SMART 1000 IE V3,10.1 英寸寬屏,
64 K 色真彩顯示,集
成RS422/485串口、工業(yè)以太網(wǎng)接口、USB 2.0 host接口"