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SIEMENS 可編程控制器
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1. PC IO功能簡(jiǎn)介
PC IO是通過(guò)PCI-104接口和堆疊方式安裝于Microbox ，用于高速數(shù)據(jù)采集的一系列I/O模塊。共有五種組件，分別為PC IO BASE 400、PC IO MOD DIGITAL 010、PC IO MOD ANALOG 020、PC IO KIT 030、PC IO KIT 040。PC IO BASE 400為基板模塊，如圖1所示，基板上有一個(gè)微處理器按預(yù)設(shè)的參數(shù)和模式（用戶程序通過(guò)PCI-104總線來(lái)更改）來(lái)掃描和處理來(lái)自I/O模塊和傳感器的信號(hào)，并將結(jié)果存放在Microbox CPU通過(guò)PCI-104總線訪問(wèn)得到的存儲(chǔ)區(qū)。
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圖7
點(diǎn)擊圖7左下角向右箭頭直到顯示出如圖8底部紅色矩形框所示“PC IO”頁(yè)，點(diǎn)擊“PC IO”頁(yè)標(biāo)簽出現(xiàn)如圖9所示PC IO選型界面。
圖8
圖9
在圖9所示的PC IO選型界面中，黃色背景框?yàn)榭奢斎雲(yún)^(qū)域，在此輸入所需IO通道的數(shù)量。輸入完所需IO通道的數(shù)量后，下面的列表中會(huì)列出所需各種IO模塊的數(shù)量，同時(shí)藍(lán)色背景區(qū)域提示在滿足要求后所剩余的IO通道的數(shù)量。
對(duì)于DI的選型，如圖10所示，按DI的輸入濾波時(shí)間分成三類(lèi)：1毫秒、0.1毫秒和0.01毫秒。輸入濾波時(shí)間越短則信號(hào)采集時(shí)間越短，利于高速信號(hào)的處理。每一塊DI模塊上有24個(gè)通道，其中通道0 - 7共8個(gè)通道的輸入濾波時(shí)間為0.1毫秒、通道8 - 23共16個(gè)通道的輸入濾波時(shí)間為1毫秒（其中通道8和9同時(shí)具有輸入濾波時(shí)間為0.01毫秒的輸入濾波電路，可用作編碼器的觸發(fā)信號(hào)）。選型時(shí)在黃色背景框內(nèi)輸入所需要的不同濾波時(shí)間的通道數(shù)量（“Number of DI, which can be faster than 0.1ms”輸入框暫時(shí)不用）。下面的表格會(huì)顯示所需不同類(lèi)型模塊的數(shù)量。藍(lán)色背景框區(qū)域顯示剩余可用的通道數(shù)量。
圖10
對(duì)于DO的選型，如圖11所示，按輸出電流和負(fù)載系數(shù)（同時(shí)輸出的通道的比例）分三類(lèi)：輸出電流0.5A、負(fù)載系數(shù)50%，輸出電流0.5A、負(fù)載系數(shù)*，輸出電流1A、負(fù)載系數(shù)*。一個(gè)數(shù)字量模塊有16個(gè)DO通道，分成兩組，每組8個(gè)通道（0-7和8-15）。每個(gè)通道的額定電流為0.5A，每組的大負(fù)載電流為2A。輸出通道的大切換頻率為2KHz。選型時(shí)在黃色背景框內(nèi)輸入所需要的不同輸出電流和負(fù)載系數(shù)的通道數(shù)量，下面的表格會(huì)顯示所需不同類(lèi)型模塊的數(shù)量。藍(lán)色背景框區(qū)域顯示剩余可用的通道數(shù)量。
圖11
對(duì)于AI/AO的選型，如圖12所示。一個(gè)模擬量模塊有8個(gè)AI通道（0-5V/0-10V/±5V/±10V,12位精度包括符號(hào)位），4個(gè)PT100溫度測(cè)量通道，8個(gè)AO通道（±10V,大負(fù)載電流2mA，16位精度包括符號(hào)位）。選型時(shí)在黃色背景框內(nèi)輸入所需要的模擬量輸入輸出通道數(shù)量，下面的表格會(huì)顯示所需不同類(lèi)型模塊的數(shù)量。藍(lán)色背景框區(qū)域顯示剩余可用的通道數(shù)量。
圖12
對(duì)于編碼器/計(jì)數(shù)器選型，如圖13所示，每個(gè)IO BASE模塊（配合一個(gè)IO KIT 040）多可連接4個(gè)編碼器。對(duì)編碼器信號(hào)的要求為:供電可以是5V或24V DC, 輸出信號(hào)為RS422信號(hào)（即5V差分信號(hào)A/B/R/A-/B-/R-）。支持的功能有計(jì)數(shù)、門(mén)時(shí)間（脈寬）測(cè)量和頻率測(cè)量，計(jì)數(shù)頻率≤2MHz、定時(shí)器或脈寬測(cè)量的采樣時(shí)間為1MHz或4MHz、頻率測(cè)量的門(mén)時(shí)間可在如下值中選擇：8μs，32 μs，128 μs，512 μs，2048 μs，8192 μs，16384μs，32768 μs，131072 μs，262144 μs，524288 μs，1048576 μs，2097152 μs，4194304 μs，8388608 μs，1677216 μs。
圖13
如果要使用除PC IO外的模塊，如來(lái)自第三方的PCI-104接口的CAN通信模塊，來(lái)擴(kuò)展更多的功能，就需要在圖14所示黃色背景框內(nèi)輸入所使用的模塊數(shù)目。由于Microbox只能提供3個(gè)獨(dú)立中斷號(hào)，所以Microbox的PCI-104擴(kuò)展上所能擴(kuò)展的模塊（PCI-104或PC/104 Plus 接口）的大數(shù)目為3個(gè)。即PC IO BASE 與圖14中所輸入的模塊數(shù)目之和大為3。
通過(guò)BICO的方式可連接的驅(qū)動(dòng)參數(shù)有限，如電機(jī)實(shí)際溫度參數(shù)r35，實(shí)際電流值r68，實(shí)際轉(zhuǎn)矩值r80等，這些值由控制器讀取后需做規(guī)格化處理：
實(shí)際值 = 讀取值/16384*規(guī)格化值。
示例：如果讀到的r68=1000，P2002=50A
則電流實(shí)際值 = 1000/16384*P2002= 3.051A。
3.2 在Step7中創(chuàng)建PC Station
(1) 打開(kāi)Step7軟件后創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，插入PC Station:
圖10. 插入PC Station
(3)在硬件組態(tài)畫(huà)面中插入OPC Server及IE General：
圖11. 配置PC Station
注意：IE General 的IP地址一定與OPC Server PC機(jī)的IP地址相同：
圖12. 建立Profinet網(wǎng)絡(luò)
(4)雙擊OPC Server，在彈出的畫(huà)面中配置OPC Server的循環(huán)時(shí)間：
圖13.配置OPC Server循環(huán)時(shí)間
(5)創(chuàng)建Profinet通訊網(wǎng)絡(luò)，將CU310PN拖曳到PN網(wǎng)絡(luò)上并配置CU310PN設(shè)備控制對(duì)象的輸入/輸出地址及長(zhǎng)度（注意：應(yīng)與SCOUT中配置的輸入/輸出通訊區(qū)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度*）：
圖14. 配置CU310PN控制對(duì)象的輸入/輸出地址
(6)配置后進(jìn)行編譯。
3.3 配置OPC Server的PC Station
雙擊安裝OPC Server的PC機(jī)桌面上的
圖標(biāo)，打開(kāi)PC Station配置畫(huà)面，點(diǎn)擊“Import Station”按鈕，引入在Step中配置的PC Station:
圖15.引入PC Station
在 Look in中找到在Step7中配置的PC Station項(xiàng)目下的“XDBs”文件夾：
圖16. 找到PC Station項(xiàng)目
點(diǎn)擊“OK”按鈕：
圖17. PC Station引入后的確認(rèn)
圖18.配置完成
4 OPC通訊測(cè)試
(1) 打開(kāi)SIMATIC NET自帶的客戶端測(cè)試軟件OPC SCOUT：
圖19. 打開(kāi)OPC SCOUT
(2) 創(chuàng)建變量組并設(shè)置需要的更新速率：
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