西门子G120变频器30千瓦

西门子G120变频器30千瓦

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追求，追求精确
要通过“严格”的检验程序，以可编程控制器（PLC）产品为例，在整个生产过程中针对该类产品的质量检测节点就超过20个。视觉检测是数字化工厂*的质量检测方法，相机会拍下产品的图像与Teamcenter数据平台中的正确图像作比对，一点小小的瑕疵都逃不过SIMATIC IT品质管理模块的“眼睛”。对比传统制造企业的人工抽检，这显然要可靠又快速得多。”
 

组态保持范围

单击“系统块”(System Block)对话框的“保持范围”(Retentive Ranges) 节点组态在循环上电后保留下来的存储器范围。

图1.组态数据保存范围设置窗口

选择要在上电循环期间保持的存储区。 为 V 、M、T 或 C 存储器输入新值。 
您可将下列存储区中的地址范围定义为保持： V 、M、T 和 C 。对于定时器，只能保持保持性定时器 (TONR) ，而对于定时器和计数器，只能保持当前值（每次上电时都将定时器和计数器位清零）。 
默认情况下，CPU 中并未定义保持区域，但可组态保持范围以保持多 10 KB 的存储器 空间。

CPU 断电后的数据保持

CPU 在断电和上电时对保持性存储器执行以下操作： 
● 断电时： CPU 将的保持性存储器范围保存到存储器。 
● 上电时： CPU 先将 V 、M、C 和 T 存储器清零，将所有初始值都从数据块复制到 V 存储器，然后将保存的保持值从存储器复制到 RAM 。

 所有类型的 CPU，只要是在系统块里设置了数据保持的数据，断电后数据都会保存（不依靠于超级电容），但保存的存储区的范围大为10K。对于未设置为数据保持的存储在RAM 中的数据，一旦掉电其数据就会丢失。超级电容可以用于保持实时时钟，一般上电24小时后通常保持7天。

表1.S7-200 SMART CPU 存储器地址保持范围

从 RAM 建立数据块

要将 CPU V 存储器当前值保存到数据块页面；或者执行下载操作，担心 RAM 区数据当前值丢失，可以在执行下载操作前，先执行从 RAM 建立数据块，备份 V 存储区的当前值。

操作方法如下：

1、备份好源程序，新建空白项目操作

2、选择 PLC > 从 RAM 建立数据块（Create Data Block from RAM）菜单命令。如图2所示

图2

3、PLC 处于运行状态，执行操作时，会提示 “ 设置 PLC 为 STOP 模式 ？”，选择是才可以继续执行此功能，如图3所示；如果操作前 PLC 已处于 STOP 状态，不会出现此对话框

注意：想要执行从 RAM 建立数据块功能，需要在 PLC 可以切换到 STOP 的情况下才可以操作！

图3

4、图3点击“是”之后出现下面的对话框，如图4所示，选择 “是” 将执行更新，将 CPU 中 RAM 区的 V 存储区数据当前值上传到数据块的数据页中。

如果执行操作时，使用的程序文件是源程序，选择 " Yes " 前，一定要注意源程序的备份！

图4

5、等待一段上传数据的时间，出现对话框，如图5 所示，点击" OK "，可以在数据块中查看 V 区数据

图5

执行从 RAM 建立数据块，上载到数据块中的数据有可能存放的位置

• 用户定义1：上一次下载数据块时，在数据块中用户自定义过初始值
• _PLC_DATA1：上一次下载数据块时，未定义初始值，在程序执行过程中修改过的 V 区地址，执行"从 RAM 建立数据块"命令时，这些已修改的地址会被给一个新的标签名
• 向导生成的数据块（例如 PID1_DATA）:上一次下载数据块时，包含配置完向导后自动生成的数据块，比如 配置完 PID 后生成如 PID1_DATA 的数据块，执行"从 RAM 建立数据块"命令时，依然上传到此数据块中

6、将上传的各个数据块页面中的 V 区地址复制，粘贴到要下载的程序文件的数据块页面中，此时，一旦下载，数据块保存到 EEPROM 中，作为 V 存储区数据的初始值生效。

常见问题

 为什么S7-200 SMART 系统块设置断电保持后，数据依旧无法实现断电保持？

可以根据以下步骤核对设置：

1.确保已设置断电保持的程序下载到PLC。

2.如果SMART PLC 有连接HMI、上位机或者其他PLC，请先断开相关的通讯设备，再做测试，避免这些设备给PLC相关地址不断更新数据。

3.如果根据以上步骤测试均无效，请创建一个空项目，只做系统块断电保持设置，重新下载程序后通过状态图表给断电保持范围内某一地址写入新值后将PLC断电再上电查看。

CPU外形结构

CPU外形结构西门子G120变频器30千瓦

图1.CPU外形结构

电源及传感器输出电源

在安装或拆何电气设备之前，请确保已切断该设备的电源。在安装和拆卸CPU之前，必须采取合适的安全预防措施并确保切断该CPU的电源。

将CPU连接至电源，下图显示了直流和交流型CPU的接线。

图2.直流安装图3.交流安装

如果在通电情况下尝试安装CPU或相关设备或者对他们进行接线，则可能会触电或导致设备错误运行。如果在安装和拆卸过程中未切断CPU和相关设备的所有电源，则可能导致人员死亡、重伤、或设备损坏。

传感器输出电源：每一个CPU（除CRs）模块都有一个24VDC传感器电源（CPU的电源都在右上方，而右下方是传感器电源。），它为本机输入点和扩展模块继电器线圈提供24VDC。如果电源要求超出了CPU模块24VDC电源的定额，你可以增加一个外部24VDC电源来供给扩展模块的24VDC。

CPU输入电压范围

直流DC：20.4-28.8 VDC

交流AC：85-264VAC（47-63Hz）

S7-200 SMART 电源需求与计算

S7-200 SMART CPU模块提供5VDC和24VDC电源：

CPU有一个内部电源，用于为CPU、扩展模块、信号板提供电源和满足其他24 VDC用户电源需求。请使用以下信息作为指导，确定CPU可以为组态提供多少电能（或电流）。

请参见特定CPU的技术规范，确定24 VDC传感器电源功率预算，CPU提供的5 VDC 逻辑预算，以及扩展模块和信号板5 VDC功率要求。请参考计算功率预算来确定CPU可以为您的组态提供多少电能（或电流）。

CPU为系统中的所有扩展模块提供5 VDC逻辑电源。请特别注意系统配置，确保CPU可提供所选扩展模块要求的5 VDC电源。如果组态要求的电源超出CPU提供的电源范围，则必须拆下一些模块。

 如果超出CPU功率预算，则可能无法连接CPU允许的大数量模块。

CPU还提供了 24V传感器电源，该电源可以为输入点、扩展模块上的继电器线圈电源或其他需求提供24V电源。必须手动将不同电源的公共端（M）连接在一起。

如果需要外部24 VDC电源，则确保该电源未与CPU的传感器电源并联。为提高电气噪声保护能力，建议将不同电源的公共端（M）连接在一起。

 将外部24 VDC电源与CPU的24 VDC传感器的电源并联会导致这两个电源之间有冲突，因为每个电源都试图建立自己可以选择]的输出电压电平。该冲突可能导致一个电源或两个电源的寿命缩短或立即发生故障，从而导致PLC系统意外运行。意外运行可能导致人员 死亡、重伤或设备损坏。CPU的直流传感器电源和任何外部电源应给不同点供电。允许将多个公共端连接到一起。

S7-200 SMART 系统中的一些24 VDC电源输入端口是互连的，并且通过一个公共逻辑电路连接多个M端子。例如，在数据表中为“非隔离”时，以下电路是互连的：CPU的24 VDC、EM的继电器线圈的电源输入或非隔离模拟输入的电源。所有非隔离的M端必须连接到同一个外部参考电位。

 将非隔离的M端子连接到不同参考电位将导致意外的电流，该电流可能导致PLC和任何连接设备损坏或允许不确定。不遵守这些准则可能会导致设备损坏或运行不确定，而后者可能导致死亡、人员重伤和财产损失。务必确保S7-200 SMART系统中的所有非隔离M端子都连接到同一个参考电位。

表1. S7-200 SMART CPU V1.0 版本供电能力

表2. S7-200 SMART CPU V2.0及以上版本供电能力

表3. CPU上的数字量输入所消耗的电流

表4. 数字扩展模块所消耗的电流

表5.模拟扩展模块所消耗的电流

表6. RTD、TC扩展模块所消耗的电流

表7. 信号板和DP扩展模块所消耗的电流

功率要求计算示例

下表给出了包括以下模块的CPU系统的功率要求计算例子：

? CPU SR40 AC/DC/ 继电器 (固件版本V1.0) 
? 3个 EM 8 点继电器型数字量输出（EMDR08） 
? 一个 EM 8 点数字量输入（EM DE08）

该安装共有32点输入40点输出

该CPU已分配驱动CPU内部继电器线圈所需的功率。功率计算中无需包括内部继电器线圈功率要求。

本例中的CPU提供了足够5VDC电流，但没有通过传感器电源为所有输入和扩展继电器线圈提供足够的24VC电流。I/O需要392mA，但CPU提供了300mA。该安装额外需要一个至少为92mA的24VDC电源以运行所有包括的24 VDC输入和输出。

表8.电源计算示例

S7-200 SMART CPU之间的以太网通信

S7-200 SMART CPU 固件版本 V2.0 及以上版本的 CPU 可实现CPU、编程设备和HMI（触摸屏）之间的多种通信：
— CPU与编程设备之间的数据交换。
— CPU与HMI之间的数据交换。
— CPU与其他S7-200 SMART CPU之间的PUT/GET通信。

S7-200 SMART CPU 以太网连接资源如下：
— 1个连接用于与STEP7 Micro/Win SMART软件的通信。
— 8个连接用于CPU与HMI之间的通信。
— 8个连接用于CPU与其他S7-200 SMART CPU之间的PUT/GET主动连接
— 8个连接用于CPU与其他S7-200 SMART CPU之间的PUT/GET被动连接

PUT/GET 指令格式

S7-200 SMART CPU提供了PUT/GET 指令，用于S7-200 SMART CPU之间的以太网通信（PUT/GET 指令格式见 表 1）。PUT/GET 指令只需要在主动建立连接的 CPU 中调用执行，被动建立连接的 CPU不需要进行通信编程。PUT/GET 指令中TABLE 参数用于定义远程CPU的 IP地址、本地CPU和远程 CPU的数据区域以及通信长度（TABLE 参数定义见 表 2）。

表 1 PUT和GET 指令：

表 2 PUT和GET 指令的TABLE参数定义：

1 D ：通信完成标志位，通信已经成功完成或者通信发生错误。
2 A ：通信已经激活标志位。
3 E ：通信发生错误，错误原因需要查询 错误代码4。
4 错误代码 ：见表 3 PUT 和 GET 指令TABLE 参数的错误代码。
5 通信数据长度 ：需要访问远程 CPU通信数据的字节个数，PUT 指令可向远程设备写入多 212 个字节的数据，GET 指令可从远程设备读取多 222 个字节的数据。

表 3 PUT 和 GET 指令TABLE 参数的错误代码：

通信资源数量

S7-200 SMART CPU 以太网端口含有 8 个PUT/GET 主动连接资源和 8 个PUT/GET 被动连接资源。例如：CPU1 调用 PUT/GET 指令与 CPU2 ~ CPU9 建立8主动连接的同时，可以与 CPU10 ~ CPU17 建立8被动连接（CPU10 ~ CPU17 调用 PUT/GET 指令），这样的话 CPU1 可以同时与16台 CPU（CPU2 ~ CPU17）建立连接。关于主动连接资源和被动连接资源的详细解释如下：

1、主动连接资源和被动连接资源

• 调用 PUT/GET 指令的CPU 占用主动连接资源数；相应的远程 CPU 占用被动连接资源。

2、8 个PUT/GET 主动连接资源

• S7-200 SMART CPU 程序中可以包含远多于 8个PUT/GET 指令的调用，但是在同一时刻多只能激活 8 个 PUT/GET 连接资源。
• 同一时刻对同一个远程 CPU 的多个 PUT/GET 指令的调用，只会占用本地 CPU的一个主动连接资源和远程 CPU的一个被动连接资源。本地 CPU 与远程 CPU之间只会建立一条连接通道，同一时刻触发的多个 PUT/GET 指令将会在这条连接通道上顺序执行。
• 同一时刻多能对8个不同 IP 地址的远程 CPU 进行 PUT/GET 指令的调用，第9个 远程CPU的PUT/GET 指令调用将报错，无可用连接资源。已经成功建立的连接将被保持，直到远程 CPU断电或者物理断开。

3、8 个PUT/GET 被动连接资源

• S7-200 SMART CPU 调用 PUT/GET 指令，执行主动连接的同时也可以被动地被其他远程 CPU 进行通信读写。
• S7-200 SMART多可以与被8个不同 IP 地址的远程 CPU 进行 建立被动连接。已经成功建立的连接将被保持，直到远程 CPU断电或者物理断开。

指令编程举例

在下面的例子中，CPU1 为主动端，其 IP 地址为192.168.2.100，调用 PUT/GET 指令；CPU2 为被动端，其 IP 地址为192.168.2.101，不需调用 PUT/GET 指令，网络配置见图 1 。通信任务是把 CPU1 的实时时钟信息写入 CPU2 中，把CPU2 中的实时时钟信息读写到 CPU1 中。

图 1 CPU通信网络配置图

1、CPU1 主动端编程

CPU1 主程序中包含读取 CPU 实时时钟、初始化 PUT/ GET 指令的 TABLE 参数表、调用 PUT 指令和 GET 指令等。

网络1：读取 CPU1 实时时钟，存储到 VB100 ~ VB107 。

图 2 读取 CPU1 实时时钟

 注：READ_RTC 指令用于读取 CPU 实时时钟指令，并将其存储到从字节地址 T 开始的 8 字节时间缓冲区中，数据格式为 BCD 码。

网络2：定义 PUT 指令 TABLE 参数表，用于将 CPU1 的VB100 ~ VB107 传输到远程 CPU2 的VB0 ~ VB7。

图 3 定义 PUT 指令 TABLE 参数表

• a.定义通信状态字节
• b.定义 CPU2 IP 地址
• c.定义 CPU2 的通信区域 ，从 VB0 地址开始
• d.定义通信数据长度
• e.定义 CPU1 的通信区域，从 VB100 地址开始

网络3：定义 GET 指令 TABLE 参数表，用于将远程 CPU2 的VB100 ~ VB107 读取到 CPU1 的 VB0 ~ VB7。

图 4 定义 GET 指令 TABLE 参数表

• a.定义通信状态字节
• b.定义 CPU2 IP 地址
• c.定义 CPU2 的通信区域 ，从 VB100 地址开始
• d.定义通信数据长度
• e.定义 CPU1 的通信区域，从 VB0 地址开始

网络4：调用 PUT 指令和 GET 指令。

图 5 调用 PUT 指令和 GET 指令

2、CPU2 被动端编程

CPU2 的主程序只需包含一条语句用于读取 CPU2 的实时时钟，并存储到 VB100 ~ VB107，如图 6 所示。

图 6 读取 CPU2 实时时钟