张家港西门子S7-200/300/400/模块代理商

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上海腾斯工业自动化设备有限公司 苏工

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以及售后服务更有保障。购买西门子原装，质保一年，西门子质保，您在使用产品之时没有后顾之忧。
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 6ES7592-1AM00-0XB0

SIMATIC S7-1500，前连接器 螺丝端子技术，40针 针对 35mm 宽模块 包括 4 个电位桥接， 和束线带

 6ES7590-1AE80-0AA0

SIMATIC S7-1500，异型导轨 482.6 mm（大约 19 英寸）； 包括接地螺栓， 集成 DIN 导轨 用于安装小型物料 如端子之类，断路 器和继电器

 6ES7531-7KF00-0AB0

SIMATIC S7-1500， 模拟输入模块 AI 8xU/I/RTD/TC ST， 16 位分辨率 ， 精度 0.3%， 8 通道，分成组，每组 8， 4 通道在用温度传感器 RTD 测量情况下， 共模电压 10V； 诊断；过程报警 包括馈电元素， 屏蔽支架和屏蔽端子

 6ES7522-5HH00-0AB0

SIMATIC S7-1500， 数字输出模块 DQ 16x 230V AC/2A ST；继电器 16 通道，分成组，每组 2； 4A 每组； 诊断；替换值

 6ES7522-5FH00-0AB0

SIMATIC S7-1500， 数字输出模块 DQ 16xAC 230V/1A ST；双向可控硅（TRIAC）； 16 通道，分成组，每组 2； 2A 每组； 替换值

l  35mm 高性能信号模块，不含40 针前连接器

l  DI 16：数字输入模块，高性能 16DI，24 V DC 6ES7 521-1BH00-0AB0

l  DI 16：源型输入，16DI，24 V DC 6ES7 521-1BH50-0AA0

l  DI 16：数字输入模块，16DI，230 V AC 6ES7 521-1FH00-0AA0

l  DI 32：数字输入模块，高性能 32DI，24 V DC 6ES7 521-1BL00-0AB0

l  DQ 8：数字输出模块，8DQ，可控硅，230 V AC / 2 A 6ES7 522-5FF00-0AB0

l  DQ 8：数字输出模块，8DQ，继电器，230 V AC / 5 A 6ES7 522-5HF00-0AB0

l  DQ 8：数字输出模块，高性能 8DQ，晶体管，24 V DC / 2 A 6ES7 522-1BF00-0AB0

l  DQ 16：数字输出模块，16DQ，晶体管，24 V DC / 0.5 A 6ES7 522-1BH00-0AB0

l  DQ 32：数字输出模块，32DQ，晶体管，24 V DC / 0.5 A 6ES7 522-1BL00-0AB0

l  AI 8：模拟输入模块，8AI，U/I/RTD/TC 6ES7 531-7KF00-0AB0

l  AI 8：模拟输入模块，8AI，U/I，高速6ES7 531-7NF10-0AB0

l  AQ 4：模拟输出模块，4AQ，U/I 6ES7 532-5HD00-0AB0

l  AQ 8：模拟输出模块，8AQ，U/I ，高速6ES7 532-5HF00-0AB0

l  25mm 紧凑型信号模块，含 40 针推入式前连接器

l  DI 16：数字量输入模块，16 DI 紧凑型，24V DC 6ES7 521-1BH10-0AA0

l  DI 32：数字量输入模块，32 DI 紧凑型，24V DC 6ES7 521-1BL10-0AA0

l  DQ 16：数字量输出模块，16 DQ 紧凑型，晶体管，24VDC/0. 6ES7 522-1BH10-0AA0

l  DQ 32 ：数字量输出模块，32 DQ 紧凑型，晶体管，24VDC/0. 6ES7 522-1BL10-0AA0

l  DI16/DQ16：数字量输入输出模块，16 DI x24VDC / 16 DQ x24VDC/0. 紧凑型 6ES7 523-1BL00-0AA0

l  AI 4：模拟量输入模块，4 AI 紧凑型，U/I/RTD/TC ST 6ES7 531-7QD00-0AB0

l  AQ 2：模拟量输出模块，2 AQ 紧凑型，U/I ST 6ES7 532-5NB00-0AB0

l  AI 4/ AQ 2：模拟量输入输出模块，AI 4xU/I/RTD/TC / AQ 2xU/I ST 6ES7534-7QE00-0AB0

1 概述
S7-1200 与 S7-300 之间的以太网通信方式比较多，可以采用ISO on TCP、TCP和 S7 的方式进行通信。在S7-1200 CPU 中采用ISO on TCP和TCP这两种协议进行通信所使用的指令是相同的，都使用 T-block ( TSEND_C, TRCV_C, TCON, TDISCON, TSEN, TRCV ) 指令编程。S7-300 CPU一侧如果使用的是CPU集成的PN接口，连接不在STEP7的NetPro中建立连接，而是使用西门子提供的OPEN IE 的方式来实现。
本文主要介绍了如何实现在S7-1200 和S7-300 CPU集成PN口之间的ISO on TCP通信，包括通信的基本步骤、配置及编程等内容。具体的实现方法有多种，比如在S7-1200中可以使用不带连接的通信指令（TCON, TDISCON, TSEN, TRCV），也可以使用带连接的通信指令（TSEND_C, TRCV_C）；在S7-300中可以采用功能块编程的方式来实现，也可以使用Open Communication Wizard工具（OPEN IE向导）的方式来建立OPEN IE的通信。
为了方便理解，本文在S7-1200中使用不带连接的通信指令TCON, TDISCON, TSEN, TRCV，在S7-300侧通过功能块编程的方式来实现。

2 软硬件及所要完成的通信任务

2.1硬件设备

实验的硬件设备：

1、S7-1200 CPU，CPU1212 AC/DC/RLY（6ES7 212-1BD30-0XB0）
2、S7-300 PN CPU，CPU317-2PN/DP（6ES7 317-2EH13-0AB0 V2.6.7）
3、PC机（带以太网卡）
4、SCALANCE X216交换机，S7-1200、S7-300和PC通过交换机互连起来
5、TP以太网电缆

2.2 软件环境

1、STEP7 Basic V10.5 SP2
2、STEP7 V5.4 SP5
3、通信所需的功能块，请参见附件提供的例程 ”Sample_1 ( 50 KB ) ” 或参考下载中心文档：《A0284 使用西门子PLC集成的PN口实现S5 兼容通信使用入门》提供的程序。下载链接：80490650

2.3 所要完成的通信任务
本例中所要完成的通信任务定义为：
1、 将S7-1200的发送数据块DB3里的8个字节数据发送到S7-300的DB3中。
2、 将S7-300 DB3里接收到的8个字节数据再发送到S7-1200的接收数据块DB4中。

3 S7-1200 CPU的组态编程

3.1创建新项目

1、打开STEP 7 Basic 软件并新建项目
在STEP 7 Basic 的 “Portal View”中选择“Create new project”创建一个新项目，项目名称为“GS_ISO”。

2、添加硬件并命名PLC
然后进入 “Project view”，在“Project tree” 下双击 “Add new device”，在对话框中选择所使用的S7-1200 CPU（6ES7 212-1BD30-0XB0）添加到机架上，设备名为 PLC_1，如图1所示。

图1 添加新的PLC站

为了编程方便，我们使用 CPU 属性中定义的时钟位，定义方法如下：

在“Project tree> PLC_1 > Device configuration” 中，选中 CPU ，然后在下面的属性窗口中，“Properties > System and clock memory” 下，将系统位定义在MB1，时钟位定义在MB0，如图2所示。程序中我们主要使用 M0.3，它是以2Hz 的速率在0和1之间切换的一个位，可以使用它去自动激活发送任务。

图2 系统和时钟存储器

3、为 S7-1200 CPU的PROFINET 通信口分配以太网地址
在 “Device View”中点击 CPU 上代表PROFINET 通信口的绿色小方块，在下方会出现PROFINET 接口的属性，在 “Ethernet addresses”下分配IP 地址为 192.168.0.2 ，子网掩码为255.255.255.0，如图3所示。

图3为 S7-1200 CPU的PROFINET 接口分配IP地址

3.2调用并配置通信指令

1、在 PLC_1 的 OB1 中调用 “TCON”通信指令
进入“Project tree > PLC_1 > Program blocks > OB1” 主程序中，从右侧窗口 “Instructions > Extended Instructions > Communications” 下调用 “TCON” 指令，并选择 “Single Instance” 生成背景 DB块，如图4所示。

图4 调用TCON指令

2、定义PLC_1 的 “TCON” 连接参数
PLC_1 的 TCON 指令的连接参数需要在指令下方的属性窗口“Properties > Configuration > Connection parameter”中设置，如图5所示。

连接参数说明：

图5 “TCON” 指令的连接参数

3、分配 “TCON” 的块参数
在指令下方的属性窗口“Properties > Configuration > block parameter”中设置，可以根据需要自己为“TCON” 块相应的输入输出参数。好参数的块，如图6所示。其中M8.0作为启动连接的触发位，连接ID = 1与连接参数里面的设置相同。

图6 “TCON” 的块参数

4、在 PLC_1 的 OB1 中调用 “TSEND” 发送通信指令
首先创建一个发送数据块，通过 “Project tree > PLC_1 > Program blocks > Add new block”，选择 “Data block” 创建 DB 块，选择寻址，点击“OK”键，如图7所示。

图7 创建一个发送数据块DB3

打开创建的发送数据块，在数据块中定义发送数据区为 8个字节的数组，如图8所示。

图8 创建发送数据区   张家港西门子S7-200/300/400/模块代理商

然后在OB1 中调用“TSEND”发送通信指令，并为“TSEND”参数。使用M0.3（ 2Hz 的时钟脉冲）上升沿激活发送任务，发送数据区为P# DB3.DBX0.0 BYTE 8，连接 ID = 1与连接参数里面的设置相同，发送长度LEN=8。分配好参数的“TSEND”块如图9所示。

图9 调用“TSEND”发送通信块

5、在 PLC_1 的 OB1 中调用“TRCV”接收通信指令
同样，先创建一个接收数据块DB4 ，如图10所示。“TRCV”接收通信指令的调用方法与“TSEND” 发送通信指令的调用方法相同，M8.1作为接收指令的使能位，如图11所示。

图10创建接收数据区

图11 调用“TRCV”接收通信块

6、在 PLC_1 的 OB1 中调用 “TDISCON”通信指令
后，为了断开通信链接，我们需要调用“TDISCON”通信指令，如图12所示。

图12 调用“TDISCON”通信块

3.3下载程序
至此，S7-1200侧的组态和编程都已经完成，可以在项目编译无错误后，直接下载到S7-1200 CPU中，并启动CPU的运行。  张家港西门子S7-200/300/400/模块代理商

某地有一座110kV变电站在进行综合自动化改造，其中110kv和10kv电压互感器共有五组，有三组10kV电压互感器分别接在10kV3号、4号、5号母线上，五组电压互感器的二次回路采用*星形接线，N相接地。在完成10kV电压互感器测控装置更换后，接着进行110kV电压互感器测控装置更换，却接连发生几次电压互感器二次回路断线故障，且每次电压互感器断线都是在发生接地故障后。
该变电站10kV4号母线电压异常，4号母线原绝缘监察回路接地光字牌亮，接着10kV微机保护发出“TV断线告警”。经现场运行人员检查，发现10kV3号母线上有馈线接地，断开改线路开关后，接地消失，检查 互感器04TV二次侧A、C两相熔断，恢复后TV断线复归，类似的情况在以后的一个星期内又出现过两次。
经过对三次故障的告警记录分析发现，每次TV断线都是在发生接地故障后出现的，但现场10kV3、4号母线是分段运行的，两者互不相干，却出现这段母线接地，而另一段母线TV二次侧断线的异常现象。
检查10kV高压开关室开关柜的电压环网回路，新的电压互感器测控装置安装在公用屏上，电压回路从TV柜通过电缆接到测控装置，经刀闸重动继电器切换后回到高压室新更换的微机保护中。因还有部分计量、主变和低周等装置没有改造，所以同时在输出回路上还有接到电磁型中继屏上的临时电缆接线，这种临时的接线是可行的。

在检查中继屏端子排接线时，发现有一组短接线将10kV互03、04电压互感器二次侧的A---A、B---B、C---C相直接连在一起，原来在更换电压互感器测控装置时，工作人员取消了原TV切换装置，而是图省事用短接线直接将两段的A、B、C、N回路并联，在完成10kv互03、04电压互感器测控装置更换后，忘记拆除该组短接线，不论一次侧母线分段还是并列运行，两段电压互感器的二次回路总是处于并联运行状态，这就是屡次造成电压回路断线的故障点和故障原因。
2 故障原因分析
通过对故障原因的分析，短接线与的电压互感器二次切换回路是有本质区别的。在电压互感器二次侧的切换回路中，通常采用的是“切换开关（BK)、母联开关位置接点（DL）、隔离刀闸位置接点（1G、2G）、切换继电器（ZJ）”串联组成的切换，回路中串入母联开关位置等接点，典型接线如图1所示。其目的是使TV二次侧的并列运行只能根据所接母线的并列而并列。
图1 TV并列启动回路（方框为母联单元）
而故障时的一次设备运行是10kV3号、4号母线分段运行，互感器03、04TV分段运行，各馈线常供。一次接线简图如图2所示。

由于工作人员的“图省事”，用简单的短接线直接并联两段电压二次回路，强制形成了二次回路侧“*”的并列运行，接线简图如图3。
当一次正常运行时，这种并列运行影响不大，各计量表计和保护装置采样到的电压基本正常，但当一次发生异常时，情况就发生了根本性的改变。如其中某一段母线发生故障时，由于两个电压互感器的一次侧是分段运行的，而二次回路为并联运行，相当于将两个不同的电压强行并列在一起，并列在一起的两组不同电压的幅值与相位将会发生“争抢”现象，造成电压回路异常。以10kV4号母线A相接地为例，来分析合成电压的变化，验证这次故障的判断处理正确与否。其等值电路计算简图如图4。
通过计算，A相*接地时，并列后的电压：
Ua=28.85∠90° ； Ub=76.33∠--49° ； Uc=76.33∠--131° 。
而且两组电压互感器二次绕组之间也产生了差压，两组电压之间的差值造成回路中的电流，因接地故障初期存在变化因素，当接近*接地时，电压互感器二次回路的就会因差压过大产生差流从而熔断，TV断线检测装置会因电压幅值与相位的变化发出TV断线的。
也可以通过向量图来分析，其向量图如图5所示。
从图中可以看出，合成后的三个线电压仍然是对称的，它们的幅值还是100V，对于不*接地情况，合成后的线电压依然是对称的，幅值也变化不大，基本在100V左右，对计量和保护没有影响。
3  结束语
故障的处理和理论分析证明设计的电压互感器二次切换回路的科学性，电压互感器的二次回路运行必须与其一次回路的运行相*，如果一次分段而二次强制并列，则轻者烧，重者可能造成电压互感器损坏或人身伤害事故。因此，在继电保护安装工程施工时，要严格按照以下要求进行操作：
3.1按照“继电保护和电网自动装置现场工作保安规定”要求，在开展现场的回路改造工作时，对临时的改接线必须填写“继电保护措施工作票”，工作完成后应予拆除临时改接线。
3.2在电压互感器二次回路改造工作中，如需交差施工，可以采用安装三极刀闸的暂时代替的并列切换回路，这样在改造工作中不论是一次设备操作，还是回路临时并列，都有一个很好的操作，运行人员在操作中也十分直观。
3.3凡是二次回路或更换过保护装置的设备，都要高度改造后的次或异常情况。当次异常后，人员就应收集信息进行必要的检查，往往在这个时候就可以发现问题，从而避免故障的重生和升级扩大。