西门子6SL3320-1TG34-1AA3

西门子6SL3320-1TG34-1AA3 西门子6SL3320-1TG34-1AA3

TCP/IP 通讯的传输时间可能太长，并且该时间具有不确定性，无法满足生产自动化领域的要求。因此，在进行时间要求苛刻的IO 有效载荷数据通讯时，PROFINET IO 不使用TCP/IP，而是使用自己的实时通道。

SINAMICS S120作为西门子新一代的驱动器，通过PROFINET网络可实现PN IO的OPC通讯。可通过SimaticNet OPC Server使用PN IO的控制方式对S120驱动器进行起动及调速控制，也可读取驱动器的速度实际值及状态信息。

可做为 Profinet  IO-Device设备的S120产品：

lCU320/CU320-2 DP插上CBE20 的SINAMICS S120

lCU320-2 PN 的SINAMICS S120

lCU310-2 PN 的SINAMICS S120

lCU305PN的SINAMICS S110

首先需要下述软件：

lSimatic Net软件 (用于OPC- server/数据交换)

lStarter/SIMOTION Scout 驱动调试软件

操作步骤：

l  创建Starter项目，配置驱动器参数，驱动做为I/O device。

l  配置驱动的控制报文并根据需要进行参数互连。

l  在Step7中创建项目，配置PC Station。

l  配置OPC Server的PC Station。

l  使用客户端测试软件进行通讯测试及系统监控。

2 SIMOTION实现OPC通讯的*条件

2.1 软件兼容性要求

如使用SCOUT软件调试驱动，所需安装的软件兼容性列表可参看SCOUT安装光盘中的下述文件：SCOUT4.1SP5VOL1AddOn1_ImportantEnglishCompatibilityCompatibility_SIMOTION_V415.pdf。

2.2 本示例中使用的硬件及软件

硬件:

• CU310PN: 6SL3040-0A01-0AA0
• CF卡：6SL3054-0CG00-1AA0 Fw2.6.2
• PM340：6SL3210-1SB14-0AA0

软件:

• SIMOTION SCOUT V4.1.5.6
• SIMATIC V7.1

3 项目配置

3.1 创建驱动项目
 

(1) 打开SCOUT/Starter软件，创建一个新项目“CU310 IO OPC”：

图1. 创建新项目

(2)  点击工具栏中的Accessible Node按钮，搜索CU310PN设备。

(3) 搜索到CU310PN设备，如果其IP地址与调试PC的IP地址不在同一网段上，则显示结果如图2所示，Bus node前面显示为?号：

图2. 搜索CU310PN设备

右键点击Bus node后，点击“Edit Ethernet node”菜单修改CU310N的IP地址，如图3:

图3. 编辑设备IP地址

在出现的图4画面中设置CU310PN设备的IP地址及Device name后点击“Assign IP configuration”按钮：

图4. 设置设备的IP地址及Device name

注意：应将CU310PN的IP地址与PC Station的IP地址设到同一个网段。

(4) 点击”Refresh”按钮，重新搜索CU310PN设备，找到设备后点击“Accept”按钮将设备添加至项目中：

图5. 重新搜索设备并接受

(5) 在线CU310PN，并进行驱动配置，关于驱动的配置步骤请参看S120调试手册（文档编号：A0439和A0318），在此不赘述：

图6.在线后配置设备

(6) 配置驱动及控制单元的报文，如对驱动进行速度控制可先选择一个标准报文，以便系统自动进行控制字及状态字的关连：

图7.配置报文

之后可根据需要进行报文扩展，将报文改为BICO类型，在“Input data”及“Ouput data”的“Length”处输入输入/输出的字数：

图8.扩展报文

在扩展的报文中进行参数互连，如将Servo_02的转矩设定值关连到PZD3中发送给主站：

图9.在扩展的报文中关连参数

(7) 在线后，下载配置好的S120项目。

注意：根据驱动对象类型，对于用户自定义报文可传输的大过程数据数量如下：

通过BICO的方式可连接的驱动参数有限，如电机实际温度参数r35，实际电流值r68，实际转矩值r80等，这些值由控制器读取后需做规格化处理：

实际值 = 读取值/16384*规格化值。

示例：如果读到的r68=1000，P2002=50A

则电流实际值 = 1000/16384*P2002= 3.051A。

3.2 在Step7中创建PC Station

(1) 打开Step7软件后创建一个新项目，插入PC Station:

图10. 插入PC Station

(3)在硬件组态画面中插入OPC Server及IE General：

图11. 配置PC Station

注意：IE General 的IP地址一定与OPC Server PC机的IP地址相同：

图12. 建立Profinet网络

(4)双击OPC Server，在弹出的画面中配置OPC Server的循环时间：

图13.配置OPC Server循环时间

(5)创建Profinet通讯网络，将CU310PN拖曳到PN网络上并配置CU310PN设备控制对象的输入/输出地址及长度（注意：应与SCOUT中配置的输入/输出通讯区数据长度*）：

图14. 配置CU310PN控制对象的输入/输出地址

(6)配置后进行编译。

3.3 配置OPC Server的PC Station

双击安装OPC Server的PC机桌面上的图标，打开PC Station配置画面，点击“Import Station”按钮，引入在Step中配置的PC Station:

图15.引入PC Station

在 Look in中找到在Step7中配置的PC Station项目下的“XDBs”文件夹：

图16. 找到PC Station项目

点击“OK”按钮：

图17. PC Station引入后的确认

图18.配置完成

4 OPC通讯测试

(1) 打开SIMATIC NET自带的客户端测试软件OPC SCOUT：

图19. 打开OPC SCOUT

(2) 创建变量组并设置需要的更新速率：

图20. 创建变量组

(3) 添加所需变量

图21.添加变量

(4) 通讯状态显示

           图22.通讯状态显示

·         可通过对输出地址的写操作来控制驱动器的起动，停止及调速。

·         也可通过读取输入地址来获得变频器的状态及速度，实际电流，实际转矩，电机温度等信息。

 总线连接器 概要： 用于将 PROFIBUS 节点连接到 PROFIBUS 总线电缆 安装方便 FastConnect 插头采用绝缘刺破连接技术，可确保极短的组装时间 集成端接电阻 (6ES7 972-0BA30-0XA0 中不具有) 通过带 Sub-D 接口的连接器可以连接编程器，无需额外安装网络节点 用于 PROFIBUS 的 RS485 总线连接器，可用于连接 PROFIBUS 节点或 PROFIBUS 网络部件到 PROFIBUS 总线电缆。 提供有各种类型的总线连接器，可优化用于连接的设备： 总线连接器具有轴向电缆引出线（180°），可用于如 PC 和 SIMATIC HMI OP，传输速率高达 12 Mbit/s，带集成的总线端接电阻 带垂直电缆引出线的总线连接器（90°）； 这种接头采用垂直电缆引出线（有或没有编程器口），数据传输速率高达 12 Mbit/s，带集成的终端电阻。传输速率为 3、6 或12 Mbit/s 时，在带编程器接口的总线接头和编程器之间，需要使用 SIMATIC S5/S7 连接电缆。有 30°电缆引出线的总线接头（经济型），无编程器接口，数据传输速率大为 1.5 Mbit/s，无集成的总线端接电阻。 PROFIBUS 快速连接 RS485 总线接头（90°或 180°电缆引出线），传输速率大为 12Mbit/s，采用绝缘刺破技术可实现快速简单安装（用于硬线和软线）总线连接器可直接插入到 PROFIBUS 站或 PROFIBUS 网络组件的 PROFIBUS 接口（9 针 Sub-D 接口）中。可使用 4 个端子在插头中连接进入和离开的 PROFIBUS 电缆。通过从外部清晰可见的便于接触的开关，可以连接总线连接器中集成的总线端接器（不适用于 6ES7 972-0BA30-0XA0）。在此过程中，连接器中的进线和出线总线电缆是分开的（隔离功能）。 1．PROFIBUS –DP作用 于现场层的高速数据传送。主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。总线循环时间必须要比主站(PLC)程序循环时间短。除周期性用户数据传输外，PROFIBUS-DP还提供智能化设备所需的非周期性通信以进行组态．诊断和报警处理。 ①传输技术：RS－485双绞线．双线电缆或光缆。波特率从9.6K bit/s到12M bit/s。 ②总线存取：各主站间令牌传递，主站与从站间为主－从传送。支持单主或多主系统。总线上站点(主－从设备)数 ③通信：点对点(用户数据传送)或广播(控制指令)。循环主－从用户数据传送和非循环主－主数据传送。 ④运行模式：运行．清除．停止。 ⑤同步：控制指令允许输入和输出同步。同步模式：输出同步；锁定模式：输入同步。 ⑥功能：DP主站和DP从站间的循环用户有数据传送。各DP从站的动态激活和可激活。DP从站组态的检查。强大的诊断 ⑦可靠性和保护机制：所有信息的传输按海明距离HD＝4进行。DP从站带看门狗定时器(WatchdogTimer)。对DP从站的输入／输出进行存取保护。DP主站上带可变定时器的用户数据传送监视。 ⑧设备类型：第二类DP主站(DPM2)是可进行编程．组态．诊断的设备。类DP主站(DPM1)是*可编程控制器，如PLC．PC等。DP从站是带二进制值或模拟量输入输出的驱动器．阀门等. 西门子DP总线逐渐在工业现场推广，不少设备不但具有传统仪表的功能，而且还具备现场总线的功能、在DCS中，西门子DP总线被广泛应用。现场总线在使用中需要注意以下几个问题： 1）通信距离。西门子DP总线的通信距离一般有一定的要求，例如，PROFIBUS/DP在12Mbps速率时，采用标准电缆，可以达到200m，如果采用187.5kbps速率，可以达到1 000m。通信距离有两层含义，个，是两个节点之间不通过中继器能够实现的距离，一般来说，距离和通信速率成反比；另一个，是整个网络远的两个节点之间的距离。往往在厂家的介绍材料中对于此类的描述不够清楚，在实际使用中，必须考虑整个网络的范围，电磁波信号在电缆中传递是需要时间的，特别在—些高速的现场总线中，如果增大距离，就必须对一些通信参数进行修改； 2）线缆选择。现场的环境决定现场总线的通信速度和通信介质。一般而言，西门子DP总线线采用电信号传递数据，在传输的过程中不可避免地收到周围电磁环境的影响。大多数现场总线采用屏蔽双绞线。必须注意的是，不同种类现场总线要求的屏蔽双绞线可能是不同的。现场总线的*一般规定一种特制的线缆，在正确使用这种线缆的条件下才能实现规定的速率和传输距离。在电磁条件极度恶劣的条件下，光缆是合理的选择，否则局部的干扰，可能影响整个现场总线网络的工作； 3）隔离。一般来说，西门子DP总线的电信号与设备内部是电气隔离的。现场总线电缆分布在车间的各个角落，一旦发生高电压串入，会造成整个网段所有设备的总线收发器损坏。如果不加以隔离，高电压信号会继续将设备内部其他电路损坏，导致严重的后果； 4）屏蔽。西门子DP总线采用的屏蔽电缆的外层必须在一点良好接地，如果高频干扰严重，可以采用多点电容接地，不允许多点直接接地，避免产生地回路电流； 5）连接器。现场总线一般没有对连接器做严格的规定，但是如果处理不当，会影响整个系统通信。例如，现场总线一般采用总线型菊花链连接方式，在连接每一个设备时，必须注意如何不影响在现有通信的条件下，实现设备插入和摘除，这对连接器就有一定的要求； 6）终端匹配。西门子DP总线信号和所有电磁波信号一样具有反射现象，在总线每一个网段的两个终端，都应该采用电阻匹配，个作用可以吸收放射，第二个作用是在总线的两端实现正确的电平，保证通信。因此，现场总线技术是控制、计算机、通讯技术的交叉与集成，它的出现和快速发展体现了控制领域对降低成本、提高可靠性、增强可维护性和提高数据采集的智能化的要求。 2 6ES7211-0BA23-0XB0 CPU221 继电器输出,6输入/4输出 3 6ES7212-1AB23-0XB8 CPU222 DC/DC/DC,8输入/6输出 4 6ES7212-1BB23-0XB8 CPU222 继电器输出,8输入/6输出 5 6ES7214-1AD23-0XB8 CPU224 DC/DC/DC,14输入/10输出 6 6ES7214-1BD23-0XB8 CPU224 继电器输出,14输入/10输出 7 6ES7214-2AD23-0XB8 CPU224XP DC/DC/DC,14DI/10DO,2AI/1AO 8 6ES7214-2BD23-0XB8 CPU224XP 继电器输出,14DI/10DO,2AI/1AO 9 6ES7216-2AD23-0XB8 CPU226 DC/DC/DC,24输入/16输出 10 6ES7216-2BD23-0XB8 CPU226 继电器输出,24输入/16输出 扩展模块 11 6ES7 221-1BH22-0XA8 EM221 16入 24VDC，开关量 12 6ES7 221-1BF22-0XA8 EM221 8入 24VDC，开关量 13 6ES7 221-1EF22-0XA0 EM221 8入 120/230VAC，开关量 14 6ES7 222-1BF22-0XA8 EM222 8出 24VDC，开关量 15 6ES7 222-1EF22-0XA0 EM222 8出 120V/230VAC，0.5A 开关量 16 6ES7 222-1HF22-0XA8 EM222 8出 继电器 17 6ES7 222-1BD22-0XA0 EM222 4出 24VDC 固态－MOSFET 18 6ES7 222-1HD22-0XA0 EM222 4出 继电器 干触点 19 6ES7 223-1BF22-0XA8 EM223 4入/4出 24VDC，开关量 20 6ES7 223-1HF22-0XA8 EM223 4入 24VDC/4出 继电器 21 6ES7 223-1BH22-0XA8 EM223 8入/8出 24VDC，开关量 22 6ES7 223-1PH22-0XA8 EM223 8入 24VDC/8出 继电器 23 6ES7 223-1BL22-0XA8 EM223 16入/16出 24VDC，开关量 24 6ES7 223-1PL22-0XA8 EM223 16入 24VDC/16出 继电器 25 6ES7 223-1BM22-0XA8 EM223 32入/32出 24VDC，开关量 26 6ES7 223-1PM22-0XA8 EM223 32入 24VDC/32出 继电器 27 6ES7 231-0HC22-0XA8 EM231 4入*12位精度，模拟量 28 6ES7 231-7PB22-0XA8 EM231 2入*热电阻，模拟量 29 6ES7 231-7PD22-0XA8 EM231 4入*热电偶，模拟量 30 6ES7 232-0HB22-0XA8 EM232 2出*12位精度，模拟量 31 6ES7 235-0KD22-0XA8 EM235 4入/1出*12位精度，模拟量 32 6ES7 277-0AA22-0XA0 EM277 PROFIBUS-DP接口模块 33 6GK7 243-2AX01-0XA0 CP243-2 AS-i接口模块 34 6ES7 253-1AA22-0XA0 EM253 位控模块 35 6ES7 241-1AA22-0XA0 EM241 调制解调器模块 36 6GK7 243-1EX00-0XE0 CP243-1工业以太网模块 37 6GK7 243-1GX00-0XE0 CP243-1IT 工业以太网模块 附件 38 6ES7 291-8GF23-0XA0 MC291,新CPU22x存储器盒,64K 6ES7 291-8GH23-0XA0 MC291,新CPU22x存储器盒,256KB 39 6ES7 297-1AA23-0XA0