模拟量转换的相关设置
S7-1200(1214C)内部集成了2路模拟量信号输入通道,分别为通道0和通道1,也就是可以同时接收并处理两个传感器输入的模拟信号,对应的为IW和IW66(长度为一个字,16位),在TIA PROTAL中选中PLC的“常规”—“AI”标签项可以进行查看和设置。
浅谈西门子S7-1200PLC的模拟量转换,附实例演示
S7-1200PLC模拟量转换的工作原理
假设PLC的AI0口外接了一个温度传感器,传感器将测得的温度值转换为一个范围为0~10V的连续电压信号输入给PLC。模拟量经过PLC内部的A/D转换后被转换成了范围0~27648的数字量并存储在特定的寄存器中。具体的转换流程如下图所示。
浅谈西门子S7-1200PLC的模拟量转换,附实例演示
如何将模拟量输入转换的数字值还原成对应的物理量?
例:某个压力传感器的量程为0~0.1MPa,转换成对应的电压信号为0~5V,设转换后IW中的数值为N,尝试求以Pa为单位的压力值。
解:S7-1200PLC默认的模拟信号输入电压范围是0~10V,转换成数字信号的范围是0~27648,因为此压力传感器输出电压范围是0~5V,所以转换的数字信号范围是0~13824。压力传感器的测量压力范围是0~0.1MPa,由此可推导出公式,将电压值还原成以Pa为单位的压力值并将结果存储于寄存器MD30中。
电压转换成数字信号后存入IW的数值为N
浅谈西门子S7-1200PLC的模拟量转换,附实例演示
在博途软件中编写对应的PLC程序如下:
在编写梯形图程序时有以下两点需要特别注意:
1)因为PLC执行除法指令时会丢掉余数而只保留商值,这样会影响计算的精度,所以在编写梯形图程序计算压力值时要注意先乘后除。
2)IW中的数据类型为整型(INT),该值乘以100000后其结果会超出int的范围,所以必须先应用CONV指令将数据类型转换为DInt。
西门子V90代理商详细介绍:
1.应用的基本信息
基本应用信息描述(您所经历过的现场规模,例如硬件和网络配置、CPU的类型、版本以及个数等。您在项目的职责,例如项目负责人、主要或者设计、编程调试者。)
我在项目中采用的是S7-1215C CPU和4台V90进行PROFINET通信。次使用,闹了很多笑话,在这里给大家献丑了。
2.问题描述
项目中配置PROFINET网络遇到的问题或PROFINET网络在运行过程中出现的故障。语言简要、故障要点突出,现象表达清楚,为了清晰描述问题的原因,需要配图。网络的拓扑结构图
例如:
1. 起初并不知道EPOS模式的111报文,而是准备用105报工艺对象。后来也是在论坛看到们的做法,而且要到了FB284.
2. 之后的测试基本还算顺利,不得不说暂停功能真的好用,可以在任意位置停止后继续行走;甚至可以在暂停状态下给启动命令,恢复后依然可以行走。
3. 设备安装完成,家里测试无异常,去到客户现场,发现Y轴驱动器总是通信掉线(5类网线)。后换成7类屏蔽双绞金属头网线。
4. Y轴还经常报警F7492(平均1天一次),实在没办法就将线拆掉重新接了一遍
5. 400W电机,伺服转速2万LU,丝杆导程10(无减速机,X轴负载估计4kg,Y轴负载估计2kg)。斜坡函数如图:但是对设备来说抖动依然较大,未解决?
3.问题的分解和解决
3.1 故障或问题分析(根据故障或问题,进行分析,从而提出潜在的一些解决方案用于解决该问题)
例如:
1、尚未明白这算RT通信还是IRT通信
2、尽管通信速率很快而且可以同时将命令给多个伺服,但由于PLC扫描周期依然会产生不必要的等待延时。
3、因为是2轴联动,所以也没办法提前设定路径
4、V90上电之后的启动时间也太长了
5、原点只能接到PLC上?这个实在是不方便,因为伺服和PLC不在一个电柜,而且伺服需要单独的24V电源.所以他们是独立的两个直流电源,而原点和限位往往是同一个接线盒,造成接线的麻烦。
3.2故障或问题处理(根据分析各种导致问题的可能性,逐步排查和测试,描述您解决此问题的操作步骤、想法,终确认原因,排查和测试过程有条理,思路清晰)
上面说完了!
4.经验总结
4.1的问题(问题排查后,是否对解决问题的方式仍然有些疑问或者不理解的地方)
1、由于XY轴间的机械原因,导致夹角不是90°,这样在计算时造成麻烦
2、工件定位时也因为旋转角度造成麻烦,虽然都通过计算解决
3、伺服在启动和停止过程的抖动依然存在。(如果加减速时间加长,效率就会降低)
4.2改进方法(解决问题后,根据后期的理解,可以提出更好的解决方式或建议)
SINAMICS V20 I/O 扩展模块(仅用于 V20 400 V 变频器)
SINAMICS V20 I/O 扩展模块支持SINAMICS V20 400V 变频器固件版本为 3.94 或以上。
I/O 扩展模块
订货号 : 6SL3256-0VE00-6AA0
image.png
连接设备
image.png
说明
安装参数器模块上传和 V20 参数前,请先移除 I/O 扩展模块
注意
不恰当地安装或移除可导致设备故障
V20 变频器处于通电状态时安装或移除 SINAMICS V20 I/O 扩展模块可导致 SINAMICS V20 I/O 扩展模块故障
安装或移除 SINAMICS V20 I/O 扩展模块前必须确保 V20 变频器已断电。
功能
I/O 扩展模块增加了 V20 I/O 端子的数量,实现多泵控制等更多变频器控制功能。你可以通过 SINAMICS V20 变频器的扩展端口来连接模块。模块提供一个扩展 端口连接 SINAMICS V20 智能连接模块或 BOP 接口模块。
状态
LED 颜色描述
常亮模块已上电正在初始化
绿色常亮模块正常工作,模块与变频器通讯成功建立。
以2Hz 频率红色闪烁模块与变频器通讯失败。
I/O 扩展模块接线图
image.png
警告
连接不合适的供电系统可导致电击危险和生命危险
如果 DO3 和DO4 应用在过电压类别超过II 级(OVC II)的供电系统上,接触V20 及其选件的带电部件(包括扩展端口,安全特低电压端子,连 线部分)可能引起或严重人身伤害。
只能将 DO3 和DO4 应用在电压不超过 OVC II 级的供电系统中。
说明
图中,I/O 扩展模块的DI 和V20 变频器的 DI 是作为一组 DI 使用,因为 I/O 扩展模块的 DI C 和V20 变频器的 DI C 已经连接。你也可以选择 不连接 I/O 扩展模块和 V20 变频器的 DI C,作为两组 DI 分开使用。
S7-1200系列PLC通过PROFINET与V90 PN伺服驱动器搭配进行位置控制,实现的方法主要有以下三种:
· 方法一、在PLC中组态位置轴工艺对象,V90使用标准报文3,通过MC_Power、MC_MoveAbsolute等PLC Open标准程序块进行控制, 这种控制方式属于控制方式(位置控制在PLC中计算,驱动执行速度控制)。
· 方法二、在PLC中使用FB284(SINA_)功能块,V90使用西门子111报文,实现相对定位、定位等位置控制,这种控制方式属于分布控制方式(位置控制在驱动器中计算)。
· 方法三、在PLC中使用FB38002(Easy_SINA_)功能块,V90使用西门子111报文,此功能块是FB284功能块的简化版,功能比FB284少一些,但是使用更加简便。
V90 PN配置要点
· 对于方法一:设置控制模式为'速度控制(S)',配置通信报文为标准报文3
· 对于方法二或三:设置控制模式为'基本控制(EPOS)',配置通信报文为西门子报文111
· V90在线后点击'设置PROFINET->配置网络',设置V90的IP及设备名称:注意:设置的设备名称一定要与1200项目中配置的相同。
参数保存后需重启驱动器才能生效。
方法一 使用标准报文3和工艺对象
V90 PN与PLC采用PROFINET RT通信方式并使用报文3,项目步骤如下:
1. 创建项目后,添加新设备S7-1200 PLC
2. 在网络视图中添加V90 PN设备(使用GSD)
西门子S7-1200对V90伺服进行位置控制的三种方法(一)
2. 建立V90 PN与PLC的网络连接,并分别设置S7-1200及V90 PN的IP及设备名称:
西门子S7-1200对V90伺服进行位置控制的三种方法(一)
西门子S7-1200对V90伺服进行位置控制的三种方法(一)
3. 在设备视图中为V90配置标准报文3
西门子S7-1200对V90伺服进行位置控制的三种方法(一)
'驱动器'选择'PROFIdrive' :
西门子S7-1200对V90伺服进行位置控制的三种方法(一)
配置轴的驱动,选择连接到PROFINET总线上的V90 PN:可以手动设置参考转速及转速,也可以选择'自动传送设备中的驱动装置参数'。
西门子S7-1200对V90伺服进行位置控制的三种方法(一)
配置编码器的数据交换:
西门子S7-1200对V90伺服进行位置控制的三种方法(一)
用户可以根据实际的需要选择和填写后续的信息,完成工艺对象的配置。
5. 在OB1中使用MC_Power、MC_MoveAbsolute等PLC Open标准程序块编写轴的位置控制程序,PLC Open指令位于工艺指令目录下的运动控制文件夹中,命令相关说明请查看博途的帮助文件。
描述
SIMATIC S7-1500负载电源模块(PM)提供模块的输入输出电路以及为CPU、IM、CM等提供24V直流电源。与S7-1500系统电源模块不同,负载电源 模块不需要与系统背板总线相连接 (PS)。也可以选择SITOP电源模块代替SIMATIC负载电源模块。在以下状况下建议使用SITOP电源模块:
高供电量
需求电源冗余
不间断电源
下表了列出了可供选择使用的SIAMTIC和SITOP负载电源模块,可以根据需要使用这些模块。
电源功率*订货号输入输出
SIMATIC PM 1507 24 V/3 A
72 W
6EP1332-4BA00
AC 120/230 V
DC 24 V/3 A
SIMATIC PM 1507 24 V/8 A
192 W
6EP1333-4BA00
AC 120/230 V
DC 24 V/8 A
SITOP PSU6200 10A
240 W
6EP3334-7SB00-3AX0
AC 120-230 V / DC 85-275 V
DC 24 V/10 A
SITOP PSU6200 20A
480 W
6EP3336-7SB00-3AX0
AC 120-230 V / DC 85-275 V
DC 24 V/20 A
SITOP PSU6200 10A
240 W
6EP3434-7SB00-3AX0
3 AC 400-500 V
DC 24 V/10 A
SITOP PSU6200 20A
480 W6EP3436-7SB00-3AX0
3 AC 400-500 V
DC 24 V/20 A
SITOP PSU300S 40A
960 W
6EP1437-2BA20
3 AC 400-500 V
DC 24 V/40 A
*实际功率输出
S7-1500电源供应示例
通过CPU供电而不带系统电源
CPU通过负载电源模块获得直流24V。 各模块例如CPU、IM、SM负载电路等通过前连接器连接到电源模块。CPU通过背板总线给系统供电,模块数量取决于模块的电源消耗(多可带10个模块)。
图01
通过CPU和系统电源供电
CPU通过负载电源模块获得直流24V。系统被分为多个电源分区。 CPU通过背板总线为电源分区1提供电源(多可带10个模块)。另外多2个电源分区通过系统电源模块供电。
.图02所示为SITOP PSU6200供电模块作为负载电源模块的解决方案。
图02
注意
SITOP PSU6200电源模块只能替代SIMATIC S7-1500负载电源模块(PM)而不能替代S7-1500系统电源模块(PS)