西门子电源模块6EP1331-2BA10

西门子电源模块6EP1331-2BA10

1. 概述
         通常情况下，要实现HMI设备与V20变频器的通讯，需要一个支持USS通讯或MODBUS通讯的PLC，比如S7-200系列PLC。其通讯电缆连接如图1所示。PLC的一个通讯端口与触摸屏连接，可以采用PPI协议通讯。PLC的另一个通讯端口与V20的RS485通讯端口连接，采用MODBUS协议通讯，PLC上编写MODBUS主站程序，V20为从站。

图1 触摸屏通过PLC与V20变频器通讯

         如果只需要对V2O变频器做简单的运行控制和变量监视，那么上述配置中PLC的作用仅为数据中转。这种情况下，触摸屏直接和V20变频器通讯，不仅能够实现监控功能，而且可以少用一个PLC，节省成本。采用西门子的SMART LINE系列触摸屏能够实现与V20变频器直接通讯的功能。通讯电缆连接如图2所示。SMART LINE触摸屏作为MODBUS主站，V20为从站。

图2 触摸屏直接与V20变频器通讯

2. 硬件设备及其安装
        下面用一个实例来介绍Smart Line触摸屏与一台V20变频器通过MODBUS通讯的实现方法。该例子中用到的主要硬件设备如表1所示，触摸屏组态软件为WinCC Flexible 2008 SP4 China。

表1 示例主要硬件设备bOU

3）修改MODBUS通讯参数，其它参数为Cn011连接宏默认参数：
P2014[0]=0 不监控报文间隔时间，否则可能会报F72故障
P2021[0]=3 MODBUS设备地址为3（与触摸屏组态软件中设置的从站地址*）

4. 触摸屏组态bOU

• CAx数据

技术数据

		SITOP POWER 24 V/0.5 A
		SITOP 电源 0.5 A 调节型电源 输入：AC 120-230 V 输出：24 V DC/0.5 A
输入
输入		单相交流
Wertebereich		120 ... 230 V
电压范围 AC		93 ... 264 V
广域输入		是的
抗过压能力		2.3 ×V额定输入 ，1.3ms
Ia 额定时的断电桥接，最小值		10 ms; Vin = 230 V时
电源频率额定值 1		50 Hz
电源频率额定值 2		60 Hz
Wertebereich		47 ... 63 Hz
输入电流
● 输入电压额定值为 120 V 时		0.22 A
● 输入电压额定值为 230 V 时		0.13 A
接通电流限制 (+ 25 °C)，最大值		23 A
接通电流极限持续时间 25 °C 时
● 典型		1 ms
I²t，最大值		0.3 A²·s
已安装的输入保险丝		T 2 A/250 V (不可用)
电源线中的保护装置 (IEC 898)		建议微型断路器：3A特性曲线C
输出
输出		调节后、零电位直流电压
额定 DC 电压额定值 Ua		24 V
总容错，静态 ±		3 %
静态电网调节，约		0.2 %
静态负载调节，约		0.7 %
剩余波纹度双重峰值，最大值		150 mV
剩余波纹度双重峰值，典型值		50 mV
尖峰双重峰值，最大值（频带宽带约 20 MHz）		240 mV
尖峰双重峰值，典型值（频带宽带约 20 MHz）		150 mV
产品功能 可调整输出电压		不
输出电压的设置		-
运行显示		24 V 的绿色 LED 正常
启动/关闭特性		V输出无超调（软启动）
起动延迟，最大值		1.5 s
电压上升，典型值		20 ms
● Ia 额定电流额定值		0.5 A
Wertebereich		0 ... 0.5 A
输出的有效功率 典型		12 W
恒定的过载电流
● 启动期间短路 典型		0.6 A
● 运行期间短路 典型		0.6 A
用于提高功率的并联能力		不

1、PLC的基本概念

早期的可编程控制器称作（Programmable Logic Controller,PLC），它主要用来代替实现逻辑控制。随着技术的发展，这种采用的工业控制装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称。但是为了避免与个人计算机（Personal Computer）的简称混淆，所以将可编程序控制器简称PLC自1969年美国数据设备公司研制出现，现、日本、的可编程序控制器质量优良，功能强大。

2、PLC的基本结构

实质是一种于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：

a、

PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%（+15%）范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到网上去

b、CPU）

*处理单元（CPU）是的控制中枢。它按系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，zui后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。

为了进一步提高PLC的可靠性，对大型PLC还采用双CPU构成或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。

存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。

存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。

d、输入输出接口电路

1．现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。

2．现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。

e、

如计数、定位等功能模块。

f、通信模块

Profibus-DP通讯模块等。

西门子电源模块6EP1331-2BA10

3. 为 PROFINET 通信口分配以太网地址

在 “设备视图"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 “以太网地址" 下分配 IP 地址为 192.168.0.1 ，子网掩码为255.255.255.0，如图3所示。

图3. 分配IP 地址

4．使用 STEP7 V16 软件添加新设备并命名 PLC_2

与PLC_1在同一个项目中，在“项目树" 下双击 “添加新设备"，在对话框中选择所使用的 S7-300 CPU 添加到机架上，命名为 PLC_2，如图4所示。

图4. 添加新设备

为了编程方便，使用 CPU 属性中定义的时钟位，定义方法如下：
在 “项目树" > “PLC_2" > “设备组态" 中，选中 CPU ，然后在下面的属性窗口中，“属性" > “时钟存储器" 下时钟位定义在 MB0，如图5所示。
时钟位我们主要使用 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5. 时钟存储位

5. 为 PROFINET 通信口分配以太网地址

在 “设备视图"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 “以太网地址" 下分配 IP 地址为 192.168.0.2 ，子网掩码为255.255.255.0，如图6所示

图6. 分配IP 地址

6. 创建 CPU的逻辑网络连接

在项目树 “项目树">“设备和网络" >“网络视图" 视图下，创建两个设备的连接。用鼠标点中 S7-1200 上的PROFINET通信口的绿色小方框，然后拖拽出一条线，到另外一个 S7-300 上的PROFINET通信口上，松开鼠标，PN/IE_1的子网连接就建立起来了，如图7所示。

图7. 网络视图