西門子6ES7321-7BH01-0AB0模塊

與安全相關(guān)的信號是怎樣在SIMATIC S7 的fail-safe輸出模塊和G120 的fail-safe輸入之間相互交換的？

在有安全功能的變頻器中，出廠時沒有為集成的安全功能安全輸入。只有在調(diào)試時您才可以確定是
將數(shù)字量輸入用于標(biāo)準(zhǔn)功能還是將這兩個輸入組成一個安全輸入。

1. G120 變頻器上都要設(shè)置安全輸入的輸入濾波器和*性監(jiān)控參考：安全集成功能手冊章節(jié)4.6.3 “設(shè)置安全輸入的濾波器”

2. S7-300模塊的F-DO 10×DC 24V/2A是PP開關(guān)，可以直接同變頻器的fail-safe輸入相連。濾波應(yīng)在G120中激活。參考：安全集成功能手冊章節(jié)3.4“通過安全輸入控制”

變頻器和SM326 IO模塊在同一個控制柜中相互連接

3. ET200S 4 F-DO模塊和S7-300系列的8通道326 F- DO輸出模塊都是PM開關(guān)，因?yàn)樽x到的反饋功能錯誤，不能直接同變頻器相連。這就是為什么必須使用繼電器接口。對于ET200S來說，可以通過F-RO模塊實(shí)現(xiàn)此功能。

變頻器和I/O模塊在一個控制柜中相互連接

問題
SIMATIC S7-300系列產(chǎn)品中提供了多種CP343-1通信模塊，用于不同應(yīng)用場合的以太網(wǎng)通信，包括CP343-1 Lean，CP343-1和CP343-1 Advance等。那么它們之間到底有什么區(qū)別，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該如何選擇合適的模塊呢？

模塊分類

目前SIMATIC S7-300以太網(wǎng)通信模塊主要有三種類型，如下表。

表1

選型指導(dǎo)

在CP343-1選型過程中可以主要考慮以下兩方面的區(qū)別：

1、支持的通信協(xié)議

表2

通過表2可以看出，每種CP343-1在支持的協(xié)議類型方面是有區(qū)別的，選型時要考慮需要做什么協(xié)議的通信，并選擇可以支持該通信協(xié)議的CP343-1。CP343-1 Lean支持的協(xié)議相對來說較少，比如不能作為S7通信的Client（客戶端），不能作為PROFINET IO通信的Controller（控制器）等。如果要做IT通信，那么只有CP343-1 Advanced模塊可以支持。

2、通信接口與連接資源數(shù)

表3

* 總連接資源指同時進(jìn)行多種協(xié)議通信時的大允許連接數(shù)
通信資源數(shù)是CP343-1模塊能夠建立某種類型通信的大允許數(shù)量，超過通信資源數(shù)的通信連接不能建立。通過表3可以看到，不同CP343-1的通信資源是不同的，在選型時需要根據(jù)連接的通信伙伴類型以及數(shù)量來選擇合適的模塊。比如，想通過CP343-1連接5臺上位機(jī)，那么就不能選擇CP343-1 Lean模塊，因?yàn)榇四K只有4個PG/OP的通信資源，也就是說它多可以與4臺上位機(jī)通信。

1 初學(xué)者入門

1.1 必要條件
> 必須有一個S7-300 站，帶電源模塊、CPU314-2 DP 和SM 338(訂貨號：6ES7 338-4BC01-0AB0)；西門子6ES7312-1AE14-0AB0
> STEP 7（> 4.0.2.1）必須被正確安裝在編程器上；
> 編程器已經(jīng)按照實(shí)際硬件設(shè)備，正確建立了一個S7-300 站；
> 編程器已經(jīng)通過編程介質(zhì)（如：CP5511、CP5512、CP55611 或者PC Adapte，外加通訊電纜“MPI 電纜”、“RS232 電纜”）正確連接到S7-300 站的CPU 編程口上。

1.2 端子連接圖和框圖

布線規(guī)則：
在對模板進(jìn)行接線時， 應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
1. 編碼器電源的接地與CPU 的接地不隔離。因此，應(yīng)將SM 338（M）的引腳2 以低阻抗連接到CPU 的接地；
2. 編碼器導(dǎo)線（引腳3-14）必須屏蔽，好使用雙絞電纜。并將任一端的屏蔽層進(jìn)行支承；
3. 為了支承SM 338 的屏蔽層，應(yīng)使用支承元件（訂貨號：6ES7 390-5AA00-0AA0）；
4. 如果超出編碼器的大輸出電流（900 mA）， 必須連接一個外部電源。

1.3 SM338參數(shù)配置
你可以使用STEP 7 對SM 338 進(jìn)行參數(shù)賦值。但必須在CPU 處于“STOP“ 模式下進(jìn)行。當(dāng)你設(shè)定完所有的參數(shù)后，應(yīng)將參數(shù)從編程器下載到CPU 中。當(dāng)CPU 從“STOP “模式轉(zhuǎn)換為“RUN“ 模式時，CPU 即可將參數(shù)傳送到SM 338。不能通過用戶程序?qū)?shù)重新賦值。

SM 338 的參數(shù)概述：
SM 338 的可編程參數(shù)概述及其缺省值，見下表。（如果你沒有使用STEP 7 進(jìn)行參數(shù)賦值，將使用缺省設(shè)置。） 注意：

注意：
> 傳輸速率和單穩(wěn)時間會影響非等時模式中值編碼器值的精度；
> 在等時模式中傳輸速率和單穩(wěn)時間將影響FREEZE 功能的精度(參見編碼器制造商的技術(shù)規(guī)范)；
> 所編程的單穩(wěn)時間必須大于值編碼器的單穩(wěn)時間；
> 值編碼器的單穩(wěn)時間將使用以下限制：

(1/傳輸速率) < “值編碼器的單穩(wěn)時間” < 64μs + 2 x (1/ 傳輸速率)

1.4 使能FREEZE 功能
用FREEZE 功能可以“ 保持“SM 338 當(dāng)前的編碼值。FREEZE 功能連接到SM 338 的數(shù)字量輸入“DI 0“ 和“DI 1“。

通過“DI 0“ 和“DI 1“的沿變化(上升沿)觸發(fā)“保持“功能。通過判斷位31(輸入地址) 的狀態(tài)（0 和1），識別被保持的編碼值。一個數(shù)字量輸入可以“保持”1 個、2 個或3 個編碼器值。

必須使能FREEZE 功能，也就是說用STEP 7 進(jìn)行參數(shù)賦值。（如圖）

西門子6ES7312-1AE14-0AB0

直到FREEZE 功能結(jié)束前，將始終保持編碼器值，并可以作為結(jié)果的一個功能進(jìn)行評
估。

結(jié)束FREEZE 功能可以對每個編碼器輸入結(jié)束FREEZE 功能?？梢杂肧TEP 7 運(yùn)行“T PQBxyz“ ，在用戶程序中對0、1 和2 位置位來響應(yīng)該功能。響應(yīng)后，相應(yīng)的編碼器值的31 位被刪除，并重新刷新。編碼器值又可以再次被保持。一旦模板的輸出地址的響應(yīng)位被“復(fù)位” ，則編碼器值可以再次被保持。

在等時模式中，在To 時間段進(jìn)行響應(yīng)。從該時間段，通過數(shù)字量輸出可以再次保持編碼器數(shù)值。

1.5 地址分配

1.5.1編碼值的數(shù)據(jù)區(qū)
SM 338 的輸入和輸出都編址為初始模板地址。在使用STEP 7 進(jìn)行SM 338 組態(tài)過程中，可以確定輸入和輸出地址。

1.5.2輸入地址

1.5.3編碼器輸入的數(shù)據(jù)雙字結(jié)構(gòu)：
每個編碼器輸入的數(shù)據(jù)雙字具有如下結(jié)構(gòu)：

1.5.4輸出地址

1.5.5讀取數(shù)據(jù)區(qū)

你可以在用戶程序中， 使用STEP 7 運(yùn)行L PID“xyz“(或者LAD 的“Move“指令)讀取數(shù)據(jù)區(qū)。

1.6 程序編制，編碼值的存取和保存功能使用實(shí)例
假設(shè)你想在編碼器輸入處讀取，并且評估編碼值。“初始模板地址“ 為“256“。OB1 程序如下：

之后，你可以繼續(xù)從位存儲地址區(qū)MD 100、MD 104 和MD 108 讀取編碼值。編碼值保存在存儲雙字的位0 到位30 中。

1.7 診斷中斷程序編制本節(jié)將闡述SM 338 的診斷中斷行為。
SM 338 可以觸發(fā)診斷中斷。有關(guān)下述OB 和SFC，參見STEP 7 的在線幫助， 其中闡述更為詳細(xì)。

1.7.1使能診斷中斷
沒有預(yù)置中斷，換言之，即如果沒有相應(yīng)的參數(shù)賦值，中斷將被禁止。應(yīng)使用STEP 7 賦值中斷使能的參數(shù)。

1.7.2診斷中斷OB82 程序編制
如果你已使能診斷中斷，當(dāng)前的錯誤事件（故障的初始發(fā)生）和排除故障事件（ 故障排除后的報文）都可通過中斷來報告。

CPU 可以中斷用戶程序的執(zhí)行，處理診斷中斷塊（OB 82）。在用戶程序中，你可以調(diào)用OB 82 中的SFC 51 或SFC 59，以從模板中獲得更為詳細(xì)的診斷信息。

診斷信息在OB 82 退出之前都是*的。當(dāng)OB 82 退出時，將對模板作出診斷中斷響應(yīng)。

OB82 程序如下：

西門子6ES7312-1AE14-0AB0

2 訂貨號
6ES7 338-4BC01-0AB0

3 特點(diǎn)
位置檢測模板SM 338 具有以下特性：
> 連接多3 個值編碼器(SSI)，2 個數(shù)字量輸入（用于保留編碼器數(shù)值）
> 提供位置編碼器數(shù)值， 用于STEP 7 軟件程序的進(jìn)一步處理；
> 可在用戶程序中處理SM 338 采集的編碼值；
> 等時模式；
> 24 VDC 額定輸入電壓；
> 與CPU 隔離；

4 所支持的編碼器類型
位置檢測模板SM 338 支持以下編碼器類型：
> 帶13 位報文幀長度的編碼器；
> 帶21 位報文幀長度的編碼器；
> 帶25 位報文幀長度的編碼器；
> 編碼器值的持續(xù)時間取決于傳輸和處理方法；
> 單穩(wěn)時間超過64μs 的編碼器不能用于SM 338 。

5 所支持的數(shù)據(jù)格式
支持格雷碼和二進(jìn)制碼數(shù)據(jù)格式。

6 等時模式

6.1 硬件需求
> CPU 需要支持時鐘功能；
> DP Master 需要支持“ 等時模式“；
> DP 接口模塊（IM153-x）需要支持“等時模式“ 。

6.2 特性
> 根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置， 位置檢測模板SM 338 既可以工作在“非等時模式“，也可以工作在“等時模式“；
> 在“等時模式“下，“DP Master“和“位置檢測模板SM 338“之間，可以在“PROFIBUS DP” 通訊循環(huán)中，同步進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。所有“位置檢測模板SM 338 “的16 個信號輸入字節(jié)，保持*、協(xié)調(diào)；
> 如果，當(dāng)前“PROFIBUS DP“ 通訊循環(huán)中，由于“等時模式“失敗造成其他的錯誤。那么， 在下一個“PROFIBUS DP “通訊循環(huán)中，“位置檢測模板SM 338”可以自動恢復(fù)“等時模式“，而沒有任何的錯誤反應(yīng)；
> 如果“等時模式“失敗，“位置檢測模板SM 338“的16 個信號輸入字節(jié)，將無法自動更新。

7 檢測編碼值
值編碼器以報文楨的形式向SM 338 傳送編碼值。通過SM 338 啟動報文楨的傳送。
> “非等時模式“的編碼值檢測可以隨時進(jìn)行；
> 在“等時模式“的編碼值將在PROFIBUS DP 循環(huán)中的Ti 時間內(nèi)同步進(jìn)行檢測。

7.1 “非等時模式“編碼值檢測
> SM 338 在每個參數(shù)化的單元時間間隔內(nèi)執(zhí)行報文楨的傳送。
> SM 338 在刷新速率的循環(huán)中，與自由運(yùn)行的報文楨異步地處理檢測到的編碼值。

7.2 “等時模式“編碼值檢測
> 當(dāng)在DP 主站系統(tǒng)中的等距離總線循環(huán)被激活，以及DP 從站與DP 循環(huán)同步時， 將自動執(zhí)行同步編碼值的檢測；
> SM 338 在每個PROFIBUS DP 循環(huán)的Ti 時間執(zhí)行報文楨的傳送；
> SM 338 以PROFIBUS DP 循環(huán)的時鐘速率處理所傳送的編碼值。

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