西門子6SE6440-2UD42-0GB1

• 用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊 (SM)。

• 用于連接總線和點對點連接的通信處理器 (CP)。

• 用于高速計數(shù)、定位（開環(huán)/閉環(huán)）及 PID 控制的功能模塊（FM）。

根據(jù)要求，也可使用下列模塊：

• 用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 V AC 電源的負(fù)載電源模塊(PS)。

• 接口模塊 (IM)，用于多層配置時連接*控制器 (CC) 和擴展裝置 (EU)。
  通過分布式*控制器 (CC) 和 3 個擴展裝置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多達 32 個模塊。所有模塊均在外殼中運行，并且無需風(fēng)扇。

• SIPLUS 模塊可用于擴展的環(huán)境條件：
  適用于 -25 至 +60℃ 的溫度范圍及高濕度、結(jié)露以及有霧的環(huán)境條件。防直接日曬、雨淋或水濺，在防護等級為 IP20 機柜內(nèi)使用時，可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調(diào)節(jié)的機柜和 IP65 外殼。

一、S7 Open IE通訊概述
可以通過S7-300/400 PLC集成的 PROFINET 接口使用基于工業(yè)以太網(wǎng)的開放式通信與Simotion設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換，下列通信協(xié)議支持開放式通訊：

? TCP
? UDP

PLC 通過工業(yè)以太網(wǎng) OPEN IE 通信方式下的 TCP IP 協(xié)議進行數(shù)據(jù)交換，需要使用以下程序塊：

? FB65 "TCON" 建立連接
? FB66 "TDISCON" 中止連接
? FB63 "TSEND" 發(fā)送數(shù)據(jù)
? FB64 "TRCV" 接收數(shù)據(jù)

這些通信功能塊可以在函數(shù)庫 Standard Library -> Communication Blocks 中找到。 用于連接 TCP IP 端點的參數(shù)存儲于一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體中。在本程序示例中，使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體 UDT65 "TCON_PAR"，用戶將對這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體進行參數(shù)化。不需要在 NetPro 中配置通信連接。UDT65的創(chuàng)建需要使用 Open IE向?qū)硗瓿伞?/p>

OPC－過程控制OLE
DDE是微軟為front-office應(yīng)用開發(fā)的共享小量相對不變的數(shù)據(jù)的技術(shù)。與DDE不同，過程控制OLE技術(shù)面向制造環(huán)境的控制性能、結(jié)構(gòu)和可靠性而設(shè)計。微軟的制造業(yè)DNA確定了設(shè)備、控制應(yīng)用和商業(yè)應(yīng)用間應(yīng)該具有開放性和互操作性接口特征（OPC）。羅克韋爾是OPC組織制定者和主要開發(fā)者。OPC負(fù)責(zé)建立基于COM技術(shù)的應(yīng)用規(guī)范，它允許所有的應(yīng)用程序采用同樣的基于COM技術(shù)的接口去訪問數(shù)據(jù)，簡化了數(shù)據(jù)的采集和共享方法。

變頻器過流。
變頻器輸出電流超過變頻器額定電流的1.5倍時，變頻器將過流保護。輸出電壓檢測板是否正常，有無明顯短路、放電痕跡;光纖是否插緊，主回路連接螺釘是否緊固;霍爾元件電源是否正常、霍爾元件輸出電流信號是否正確;檢查參數(shù)設(shè)置加速時間是否過短、轉(zhuǎn)矩提升是否過大、啟動頻率是否過高;電機或負(fù)載機械是否堵轉(zhuǎn)，電機繞組和輸出電纜絕緣是否損壞;確保所有單元工作正常(拆下單元連接銅排，使用萬用表或示波器檢測單元輸入輸出電壓和波形是否正常);輸入電源電壓是否過低;在變頻器的輸出側(cè)有功率因數(shù)矯正電容或浪涌吸收裝置，它與電感有可能引起諧振。取消相關(guān)器件;單元檢測板是否有短路及損壞。如果排除了以上原因仍有故障，請更換控制器信號板或主控板。在有些現(xiàn)場，因為齒槽效應(yīng)等影響，電機低速時電流波動很大，此時變頻器可能出現(xiàn)限流，使得變頻器出現(xiàn)加速、限流減速等反復(fù)，而無法正常加速或造成過流保護，這種情況下需要減小加速時間，加大限流系數(shù)，使電機快速通過波動區(qū)域，避免過流保護。(此情況若有單元輸出電壓低,則更換該單元)。

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4 程序配置

4.1 在SIMATIC 300 Station的CPU和PC Station的WinLC RTX中分別插入兩個DB Block用于數(shù)據(jù)交換。

•  4.2和4.3的步驟是將SIMATIC 300 Station的DB Block中的部分?jǐn)?shù)據(jù)傳送至OS即WinCC中。

4.2 鼠標(biāo)右鍵單擊DB Block，選擇Special Object Properties – Operator Control and Monitoring設(shè)置復(fù)選框。如圖8和圖9

圖8

圖9

•  選擇Operator Control and Monitoring。

4.3 打開DB Block，鼠標(biāo)右鍵單擊要傳送的變量，選擇Object Properties設(shè)置Parameters。如圖10和圖11

圖10

圖11

•  在Attribute中輸入S7_m_c，在Value中輸入true。

4.4 在PC Station的WinLC RTX中插入OB35，在OB35中調(diào)用SFB14（GET）和SFB15（PUT），參數(shù)說明參見在線幫助。如圖12

圖12

5 OS編譯和組態(tài)

5.1 在SIMATIC Manager中選擇Options – ‘Compile Multiple OSs’ Wizard – Start，進行OS編譯和傳送。如圖13

圖13

5.2 在Select network connection中為SIMATIC 300 Station的CPU選擇TCP/IP作為WinCC unit。如圖14

圖14

5.3在Select network connection中為PC Station的WinLC RTX選擇Named Connection作為WinCC unit。如圖15

圖15

5.4 執(zhí)行編譯和傳送，默認(rèn)選擇Scope中的Entire OS，再次編譯可以選擇Changes。如圖16

圖16

5.5 在SIMATIC Manager中， 打開SIMATIC PC Station的WinCC Application中的OS。如圖17

圖17

5.6 在WinCC Explorer中，可以看到SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE已經(jīng)自動添加到Tag Managerment中，SIMATIC 300 Station的CPU和SIMATIC PC Station的WinLC RTX中DB Block的部分?jǐn)?shù)據(jù)也已經(jīng)傳送到TCP/IP通道和Named Connections通道中。如圖18和圖19

圖18

圖19

6 運行測試

6.1 在NetPro中下載SIMATIC 300 Station。在SIMATIC Manager中下載SIMATIC 300 Station的CPU的DB Block。

•  在Set PG/PC Interface中為S7ONLINE（STEP7）選擇相應(yīng)的接口參數(shù)，例如CP5613(MPI)或TCP/IP。

6.2 打開Station Configuration Editor，根據(jù)SIMATIC PC Station的硬件組態(tài)設(shè)置Components。如圖20

圖20

•  確認(rèn)HW Config 中的SIMATIC PC Station的Name和Station Configuration Editor的Station Name*。

6.3 打開WinLC RTX，選擇RUN使WinLC RTX處于運行狀態(tài)。如圖21

圖21

6.4 在NetPro中下載SIMATIC PC Station。在SIMATIC Manager中下載SIMATIC PC Station的WinLC RTX的OB，DB和SFB Block。如圖22

圖22

•  在Set PG/PC Interface中為S7ONLINE（STEP7）選擇PC internal（local）。

•  下載完畢后，注意Station Configuration Editor中Status，Run/Stop和Connection的狀態(tài)。

6.5 打開SIMATIC PC Station中的WinLC RTX和SIMATIC 300 Station的CPU的變量監(jiān)控，檢驗發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)。如圖23

6.6 激活WinCC項目。如圖24和圖25

圖24

1.概述

  SCALANCE X200 系列交換機自從2004年8月推入市場，當(dāng)時交換機只能接入環(huán)網(wǎng)，不能做環(huán)網(wǎng)管理器。在各個工業(yè)現(xiàn)場得到了廣泛的應(yīng)用。2007年5月發(fā)布了X200系列新的硬件版本平臺，普通交換機可以用HSR（高速冗余）方法做環(huán)網(wǎng)管理器，允許重構(gòu)時間為0.3秒。2009年1月又對軟件平臺做了更新，使X200系列交換機可以用MRP和HSR方法構(gòu)成環(huán)網(wǎng)。其中用MRP（介質(zhì)冗余協(xié)議）在環(huán)網(wǎng)中斷后，網(wǎng)絡(luò)重組時間大為0.2秒。"MRP" 方法滿足在IEC 61158中類別10 “PROFINET“中介質(zhì)冗余協(xié)議(MRP) Media Redundancy Protocol 規(guī)定。

本文針對下列X200系列交換機： 

表1本文針對的X200系列交換機

X-200 以太網(wǎng)交換機從版本V4.0開始支持介質(zhì)冗余MRP 和HSR方法.

2. MRP 

  MRP是介質(zhì)冗余協(xié)議（Media Redundancy Protocol）的縮寫。它滿足IEC 61158中類別10“PROFINET“中介質(zhì)冗余協(xié)議(MRP) Media Redundancy Protocol 規(guī)定. 在環(huán)網(wǎng)中斷后，網(wǎng)絡(luò)重組時間大為0.2秒。

2.1 使用MRP介質(zhì)冗余協(xié)議必須滿足的要求

使用MRP介質(zhì)冗余協(xié)議必須滿足下列要求：

 MRP 在環(huán)網(wǎng)拓?fù)渲写笾С?/span>50個交換機，超過此數(shù)目可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)通訊的丟失。

 采用MRP的環(huán)網(wǎng)只能由支持此功能的設(shè)備組成。例如

      –工業(yè)以太網(wǎng)交換機

      SCALANCE X-200 版本V4.0及以上

      SCALANCE X-200 IRT版本V4.0及以上

      SCALANCE X-300 版本V3.0及以上

      SCALANCE X-400 版本V3.0及以上

    –通訊處理器

     CP 443-1 Advanced (6GK7 443-1GX20-0XE0) 版本V2.0及以上

     CP 343-1 Advanced (6GK7 343-1GX30-0XE0) 版本V2.0及以上

     CP 1616 (6GK1 161-6AA00) 版本V2.2及以上

     CP 1604 (6GK1 160-4AA00) 版本V2.2及以上

 支持此功能的非西門子設(shè)備。

 所有設(shè)備通過自身的環(huán)網(wǎng)口互聯(lián)成環(huán)網(wǎng)。

 點擊system>Save&Load HTTP菜單，再點擊firmware Files右側(cè)Browse…按鈕，選擇更新文件，再點擊Load按鈕，彈出對話框點擊OK按鈕。等待交換機更新重啟完成升級。下圖為交換機升級中的截圖：

圖4  交換機升級中

5.2 冗余模式說明

升級到V4.0的環(huán)網(wǎng)冗余的WBM菜單

圖5  升級到V4.0的環(huán)網(wǎng)冗余的WBM菜單

Enable ring redundancy使能環(huán)網(wǎng)冗余：

如果模塊是環(huán)網(wǎng)的一部分，則需使能；否則取消使能。

 Redundancy Mode冗余模式：設(shè)置模塊在環(huán)網(wǎng)中的角色。

 Automatic Redundancy Detection自動冗余檢測用于自動設(shè)置冗余模式。

在 "Automatic Redundancy Detection" 模式下，X-200工業(yè)以太網(wǎng)交換機自動檢測在環(huán)網(wǎng)中是否有一個"HSR Manager". 如果有，設(shè)備自動適應(yīng)"HSR Client"的角色.如果沒有發(fā)現(xiàn)HSR manager ，所有設(shè)置為"Automatic Redundancy Detection"的設(shè)備相互協(xié)商以建立那個設(shè)備作為"MRP Manager"的角色. 其它設(shè)備自動設(shè)置成"MRP Client"模式.

 MRP Client 介質(zhì)冗余客戶端用以選擇"MRP Client" 角色。

在采用 MRP的環(huán)網(wǎng)中, 至少有一個設(shè)備設(shè)置成"AutomaticRedundancy Detection" 或"MRP Manager (Auto)/Client"模式. 其它的設(shè)備可以選擇"MRP Client" 角色. 如果環(huán)網(wǎng)中所有設(shè)備除了一個設(shè)備設(shè)置成"MRP Client", 這臺設(shè)備自動適應(yīng) "MRP Manager"角色.如果環(huán)網(wǎng)有非Siemens設(shè)備，選擇"MRP Client" 模式。

 MRP Manager(Auto)/Client：介質(zhì)冗余管理器（自動）/客戶端

如果設(shè)置成這個模式, 這臺設(shè)備企圖自動適應(yīng) "MRP Manager"角色。如果環(huán)網(wǎng)中有幾個設(shè)備設(shè)置成這個"MRP Manager(Auto)/Client"模式, 其中的一個設(shè)備自動采用"MRP Manager"模式。其它設(shè)備采用"MRP Client"模式.

 HSR Client：高速冗余客戶端

如果工業(yè)以太網(wǎng)交換機X-200希望使用用熱備功能，可以選擇"HSR Client"角色。

 HSR Manager  當(dāng)設(shè)置 HSR 環(huán)網(wǎng)時, 只有一個模塊必須被設(shè)成HSR manager模式。

注意：

在基本的設(shè)定中, "Automatic Redundancy Detection" 模式被預(yù)先選擇。

6.總結(jié)和注意事項

 SCALANCE X200升級到V4.X后可用MRP和HSR方法構(gòu)成環(huán)網(wǎng)。X-200以太網(wǎng)交換機從版本V3.1及更低版本、X-300 and X-400以太網(wǎng)交換機從版本V2.3及更低版本、OSMs/ESMs只支持介質(zhì)冗余HSR方法. 如新老版本混合構(gòu)成的環(huán)網(wǎng)，只能用HSR 方法。

 在環(huán)網(wǎng)中斷后，MRP方法網(wǎng)絡(luò)重組時間大為0.2秒；HSR方法網(wǎng)絡(luò)重組時間大為0.3秒.

 如采用本文第四章的缺省環(huán)網(wǎng)端口，不需要額外的設(shè)置就能互聯(lián)形成一個MRP環(huán)網(wǎng)。缺省的模式"Automatic Redundancy Detection" 自動設(shè)置成環(huán)。

 如果設(shè)置一個HSR環(huán)，只能有一個設(shè)備設(shè)置成"HSR Manager"模式。環(huán)網(wǎng)中所有其它的設(shè)備必須設(shè)置成"Automatic Redundancy Detection"或"HSR Client".

 MRP和HSR方法在一個環(huán)網(wǎng)中，不能混合使用。

故障處理經(jīng)驗：

 如果環(huán)網(wǎng)管理器出現(xiàn)other RM in ring的報警，可查看是否環(huán)網(wǎng)斷線或確實設(shè)置了多個RM.正常時交換機RM為常亮綠燈，閃爍綠燈為不正常狀態(tài)。

 必須確保實際環(huán)網(wǎng)端口和設(shè)置的環(huán)網(wǎng)端口*。