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西門子6ES7211-0BA23-0XB0參數詳細
閱讀：276 發(fā)布時間：2023-2-28
西門子6ES7211-0BA23-0XB0參數詳細
4．STEP7及WINCC編程組態(tài)
配煤控制系統(tǒng)以SIMATIC Step7 V5.3和WinCC V6.0為軟件開發(fā)平臺；STEP7編程軟件包主要完成S7-300、ET200M類型配置、物理地址配置、硬件組態(tài)配置、網絡通信端口配置、OB、FB、FC編程等任務，WinCC V6.0是SIMATIC全集成自動化的重要組成部分，它向用戶提供了極大的應用靈活性和系統(tǒng)開方性，在工業(yè)自動化領域有著廣泛的應用，是當今優(yōu)秀的HMI/SCADA軟件。
配煤控制系統(tǒng)以SIMATIC Step7 V5.3和WinCC V6.0為軟件開發(fā)平臺；STEP7編程軟件包主要完成S7-300、ET200M類型配置、物理地址配置、硬件組態(tài)配置、網絡通信端口配置、OB、FB、FC編程等任務，WinCC V6.0是SIMATIC全集成自動化的重要組成部分，它向用戶提供了極大的應用靈活性和系統(tǒng)開方性，在工業(yè)自動化領域有著廣泛的應用，是當今優(yōu)秀的HMI/SCADA軟件。
?。?）STEP7編程及硬件組態(tài)
PLC軟件設計中充分利用STEP7的結構化編程方式，根據不同的需要建立起公共的功能塊，經參數傳遞來反復進行調用，因而整個系統(tǒng)程序層次分明，易于理解和修改。
SIMATIC STEP7 H/W Config中組態(tài)配置內容包括：硬件名稱和類型選擇、模塊安裝次序、模塊I/O地址、GSD文件安裝、DP網絡參數（主從站地址、傳輸速率、操作模式）等。
PLC軟件設計中充分利用STEP7的結構化編程方式，根據不同的需要建立起公共的功能塊，經參數傳遞來反復進行調用，因而整個系統(tǒng)程序層次分明，易于理解和修改。
SIMATIC STEP7 H/W Config中組態(tài)配置內容包括：硬件名稱和類型選擇、模塊安裝次序、模塊I/O地址、GSD文件安裝、DP網絡參數（主從站地址、傳輸速率、操作模式）等。
H/W硬件配置如下圖所示：
圖3：Profibus-DP網絡硬件配置圖
?。?）通信編程
西門子S7-315-2DP CPU作為DP Master站訪問各類從站，其通信編程方法有多種，的是在OB1中調用通訊系統(tǒng)功能塊SFC14和SFC15來完成從站上的I/O數據的讀寫訪問，本項目中以上主站通信對應的從站類型包含分布式I/O ET200M和調節(jié)控制器CFC-200。
CP342-5 作為Profibus-DP主站時，最多可鏈接 124個從站，和每個從站最多可以交換244個輸入字節(jié)（bbbbb）和244個輸出字節(jié)（Output），與所有從站總共最多交換2160個輸入字節(jié)和2160個輸出字節(jié)，但其DP通信編程與S7-300 CPU所集成的DP站有所不同，CP342-5為主站其模塊內部的數據寄存器與從站的I/O數據區(qū)的通訊過程是自動進行的，但必須填寫CP342-5模塊的硬件起始地址參數，使CPU能尋址到CP342-5位置，這個起始地址就是16進制的CPLADDR參數，它表示硬件組態(tài)的PZD起始地址，可在OB1程序中調用功能塊"DP_SEND" FC1和 "DP_RECV" FC2，來完成CPU經CP342-5數據寄存器對PKW、PZD的數據交換；本例中CP342-5模塊所連接的DP從站為SIEMENS 6SE70變頻器 + CBP2總線適配器，MASTERDRIVES/DCｍａｓｔｅｒCBP2 DPV1其PPO（參數過程數據對象）類型共有以下5種：
圖4：CBP2 5種PPO類型
本例中根據實際情況選擇類型PPO 4，此類型沒有參數數據PKW，只有6個字的過程數據PZD，過程數據主要包含：起、停命令、電流反饋、速度給定及反饋、運行和報警狀態(tài)等設定值和狀態(tài)值；但隨著今后的發(fā)展趨勢，西門子將會取消PPO類型，代之以標準報文或自由組態(tài)，這樣一來參數數據PKW就可以采用非循環(huán)方式來訪問（DPV1功能），非循環(huán)訪問不需要組態(tài)，用SFC58/59以讀/寫數據包的形式讀/寫參數，而過程數據PZD還是采用循環(huán)方式傳送，這樣可大大減輕整個DP網的通信負荷。另外在通信編程必須注意以下幾點：
•DP從站 I/O端口映射的I和Q存儲區(qū)起始地址必須從0開始；
•各個從站I/O端口地址應連續(xù)，相互之間不可有空隙；
•功能塊FC1和FC2中的發(fā)送及接收的數據字節(jié)應全部覆蓋各個從站的PZD長度；
本項目中MASTERDRIVES 與S7 300 DP通信編程步驟依次為：硬件組態(tài)（插入從站）、選擇數據格式（PP0類型）、I/Q address分配、創(chuàng)建DB數據塊、調用功能塊FC1（“SEND"）和FC2 （“RECV"）。見下圖功能塊調用：
•各個從站I/O端口地址應連續(xù)，相互之間不可有空隙；
•功能塊FC1和FC2中的發(fā)送及接收的數據字節(jié)應全部覆蓋各個從站的PZD長度；
本項目中MASTERDRIVES 與S7 300 DP通信編程步驟依次為：硬件組態(tài)（插入從站）、選擇數據格式（PP0類型）、I/Q address分配、創(chuàng)建DB數據塊、調用功能塊FC1（“SEND"）和FC2 （“RECV"）。見下圖功能塊調用：
圖5：FC1和FC2功能塊調用
?。?）WINCC應用
運行于Microsoft bbbbbbs XP下的bbbbbbs控制中心─WinCC V6.0為過程自動化領域中的，作為基礎自動化系統(tǒng)重要組成部分，它將人機界面（HMI）系統(tǒng)、監(jiān)控管理系統(tǒng)和數據庫技術集成為一體，它采用標準微軟SQL Server 2000數據庫進行數據歸擋存儲，并提供了SIMATIC MES/ERP的高效連接通道。利用WinCC可根據配煤煉焦生產工藝要求與控制內容，方便地制作配煤工藝流程界面、配方管理界面、各工藝和控制參數監(jiān)測界面、網絡通信狀態(tài)界面、各設備順序控制界面、報警指示和記錄界面、趨勢圖記錄界面等功能模塊的設計，系統(tǒng)的各種控制參數、工藝參數及生成的數據庫均可自動存儲，實時查詢，同時自動生成年、月、日報表供打印和預覽。并啟用WinCC中的VBA腳本語言(bbbbbb)來實現對數據庫接口的ADO訪問應用功能, 從而能滿足系統(tǒng)的擴展要求。
采用SIMATIC Step7+WinCC V6.0組合，可大大地降低系統(tǒng)開發(fā)的成本，縮短項目實施的周期，它具有應用靈活、規(guī)?？缮炜s、使用簡便、功能強大等特點。另外，在本項目中充分利用 WinCC和Step7集成環(huán)境下的系統(tǒng)全局數據庫技術，在變量的操作、存取、修改和邏輯塊直接調用方面都給編程過程帶來了極大的方便，這種面向對象的編程技術特性在今后的功能擴充、方案更改、系統(tǒng)優(yōu)化和維護方面都具有很大的實用性，同時提高了整個控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、靈活性和可擴展性，是分布式SCADA系統(tǒng)及工廠基礎自動化層次的理想選擇。
本例中根據系統(tǒng)工藝要求，應用WinCC所開發(fā)的監(jiān)控系統(tǒng)界面，采用樹型結構，具有多種畫面調用手段，以方便操作者使用，我們設計了以下幾個主要的功能畫面：
圖6 ：HMI監(jiān)控系統(tǒng)功能圖
工藝流程界面─在畫面中通過編程實現模擬顯示各個自動配煤工藝段的全流程，在各流程界面上動態(tài)地顯示各臺給料機的設定流量、瞬時量、負荷率、倉料位、電機轉速、電流反饋、配比、水份、小計累積量、總累積量、總流量、總設定量等等，以方便操作者能及時準確的掌握當前的工藝狀況，能夠對現場設備的故障進行實時診斷。以下是配煤流程界面圖之一：
圖7 ：HMI配煤監(jiān)控流程畫面圖之一
故障報警界面─對于自動配煤中的一些重要的參數進行實時報警和自動生成故障記錄表，并根據設備的故障性質，系統(tǒng)自動診斷并采取相應的處理，故障診斷報警內容包含：稱重傳感器故障、測速單元故障、負荷率過載、速度上下限、流量上下限、缺料、皮帶斷裂/跑偏、網絡故障、偏差超限、電機過流/缺相/欠壓/過壓/短路等信息。
趨勢與統(tǒng)計界面─實時顯示主要變量的變化趨勢并形成歷史記錄，供今后可以查找過去的過程數據記錄，通過對各臺給料機的歷史趨勢數據比較，進而可以為配比統(tǒng)計分析提供依據，從而進一步預測和提高焦炭的質量。
流程監(jiān)控與操作界面─實現生產過程中各設備的順序邏輯控制和系統(tǒng)協(xié)同操作運行，根據系統(tǒng)工藝流程的需求來確定運行方式、選擇流程控制模式和相應配方。系統(tǒng)操作根據控制方式可分為手動、半自動和全自動，根據操作地點可分為現場就地操作、控制室操作、上位HMI集中操作，從而覆蓋整個焦化配煤的工藝要求。
其它如系統(tǒng)調試工具、網絡通信管理等界面主要為系統(tǒng)診斷、調試、網絡狀態(tài)分析、網絡SNMP管理時所使用，限于篇幅就不再詳述了。
其它如系統(tǒng)調試工具、網絡通信管理等界面主要為系統(tǒng)診斷、調試、網絡狀態(tài)分析、網絡SNMP管理時所使用，限于篇幅就不再詳述了。
5．變頻器驅動的選型及參數設置
基于綜合因素的考慮，本次配煤皮帶/圓盤給料機驅動單元選用SIMOVERT MASTERDRIVES全數字多功能技術的電壓源型變頻器SIEMENS 6SE70，該裝置具有結構緊湊、可靠性高、功率因數高、輸出紋波小、32位CPU全數字控制、故障自診斷處理、電機參數自動辨識、組態(tài)功能豐富等特點，功率單元采用IGBT組件，具有良好的驅動性能，它采用*的轉子磁場矢量控制策略，可以達到同直流傳動系統(tǒng)相媲美的動、靜態(tài)性能。可實現在低速狀態(tài)下的平滑運行和高力矩輸出、高精度的速度、力矩控制，以滿足焦化配煤工業(yè)的惡劣現場環(huán)境要求。它同時具有強大的通訊功能，其驅動通訊可以分為四種協(xié)議：Profibus-DP、USS、CAN、SIMObbbb。本例中是選擇CBP2通訊板來實現Profibus-DP開放式的現場總線的通訊控制
基于綜合因素的考慮，本次配煤皮帶/圓盤給料機驅動單元選用SIMOVERT MASTERDRIVES全數字多功能技術的電壓源型變頻器SIEMENS 6SE70，該裝置具有結構緊湊、可靠性高、功率因數高、輸出紋波小、32位CPU全數字控制、故障自診斷處理、電機參數自動辨識、組態(tài)功能豐富等特點，功率單元采用IGBT組件，具有良好的驅動性能，它采用*的轉子磁場矢量控制策略，可以達到同直流傳動系統(tǒng)相媲美的動、靜態(tài)性能。可實現在低速狀態(tài)下的平滑運行和高力矩輸出、高精度的速度、力矩控制，以滿足焦化配煤工業(yè)的惡劣現場環(huán)境要求。它同時具有強大的通訊功能，其驅動通訊可以分為四種協(xié)議：Profibus-DP、USS、CAN、SIMObbbb。本例中是選擇CBP2通訊板來實現Profibus-DP開放式的現場總線的通訊控制