描述
SIMATIC S7-1500负载电源模块(PM)提供模块的输入输出电路以及为CPU、IM、CM等提供24V直流电源。与S7-1500系统电源模块不同,负载电源 模块不需要与系统背板总线相连接。也可以选择SITOP SMART电源模块代替SIMATIC负载电源模块。在以下状况下建议使用SITOP SMART电源模块:
高供电量需求
电源冗余
不间断电源
下表了列出了可供选择使用的SIAMTIC和SITOP负载电源模块
电源供应 功率* 订货号 输入 输出
SIMATIC PM 1507 24 V/3 A 72 W 6EP1332-4BA00 AC 120/230 V DC 24 V/3 A
SIMATIC PM 1507 24 V/8 A 192 W 6EP1333-4BA00 AC 120/230 V DC 24 V/8 A
SITOP PSU100S 10A 288 W 6EP1334-2BA20 AC 120/230 V DC 24 V/10 A
SITOP PSU100S 20A 480 W 6EP1336-2BA10 AC 120/230 V DC 24 V/20 A
SITOP PSU300S 10A 240 W 6EP1434-2BA10 3 AC 400-500 V DC 24 V/10 A
SITOP PSU300S 20A 480 W 6EP1436-2BA10 3 AC 400-500 V DC 24 V/20 A
SITOP PSU300S 40A 960 W 6EP1437-2BA20 3 AC 400-500 V DC 24 V/40 A
*实际功率输出
S7-1500电源供应示例
通过CPU供电而不带系统电源
CPU通过负载电源模块获得直流24V。 各模块例如CPU、IM、SM负载电路等通过前连接器连接到电源模块。CPU通过背板总线给系统供电,较大模块数量取决于模块的电源消耗(较多可带10个模块)。
图 01
通过CPU和系统电源供电
CPU通过负载电源模块获得直流24V。系统被分为多个电源分区。 CPU通过背板总线为电源分区1提供电源(较多可带10个模块)。另外较多2个电源分区通过系统电源模块供电。
.图02所示为SITOP SMART供电模块作为负载电源模块的解决方案。
图 02
注意
SITOP SMART电源模块只能替代S7-1500负载电源模块(PM)而不能替代S7-1500电源模块(PS)。
描述
S7-1500 中有两种电源可供选择,系统电源和负载电源。
系统电源 (PS)
系统电源为背板总线提供内部所需的系统电压。这种系统电压将为模块电子元件和 LED 指示灯供电。 CPU (以及PROFIBUS CMs和以太网CPs, PtP-CMs ) 或者接口模块未连接到 24 VDC 负载电流电源时,系统电源还可以为其供电。
负载电源 (PM)
负载电流电源未连接到背板总线,给模板的输入输出回路供电。此外,可以根据需要使用负载电源为 CPU 和系统电源提供 24 VDC 电压。
在这种情况下可以为每个CPU组态较多8个输入/输出模块。但是需要在 STEP7 (TIA Portal) 中确认电源容量是否够用,例如对 CPs 和 CMs,需要额外再加电源。
下面的三个表格给出了为模板供电的可能配置方式。
只通过 CPU 给背板总线供电
通过负载电源向 CPU 提供 24 VDC 电压。CPU 的参数分配: STEP 7 的“常规”(General) 选项卡内“属性”(Properties navigation) 区域导航中,选择“连接电源电压 L+” (Connection to supply voltage L+) 选项,以便 STEP 7 可以正确进行供电平衡计算。
CPU
系统电源 提供给模块的
电源容量 [W]
简称 订货号 简称 订货号
1511-1 PN 6ES7511-1AK00-0AB0 - - 10
1513-1 PN 6ES7513-1AL00-0AB0 - - 10
1516-3 PN/DP 6ES7516-3AN00-0AB0 - - 12
表 01
图.01
只通过系统电源给背板总线供电
位于 CPU 左侧 0 号槽的系统电源通过背板总线为 CPU 供电。CPU 的参数分配:在 STEP 7 的“常规”(General) 选项卡内“属性”(Properties navigation) 区域导航中,选择“未连接电源电压 L+”(No connection to supply voltage L+) 选项,以便 STEP 7 可以正确进行供电平衡计算。
CPU
系统电源 提供给模块的
电源容量 [W]
简称 订货号 简称 订货号
1511-1 PN 6ES7511-1AK00-0AB0 PS 25W, 24V DC 6ES7505-0KA00-0AB0 19,5
1511-1 PN 6ES7511-1AK00-0AB0 PS 60W, 24/48/60V DC 6ES7505-0RA00-0AB0 54,5
1511-1 PN 6ES7511-1AK00-0AB0 PS 60W, 120/230V AC/DC 6ES7507-0RA00-0AB0 54,5
1513-1 PN 6ES7513-1AL00-0AB0 PS 25W, 24V DC 6ES7505-0KA00-0AB0 19,5
1513-1 PN 6ES7513-1AL00-0AB0 PS 60W, 24/48/60V DC 6ES7505-0RA00-0AB0 54,5
1513-1 PN 6ES7513-1AL00-0AB0 PS 60W, 120/230V AC/DC 6ES7507-0RA00-0AB0 54,5
1516-3 PN/DP 6ES7516-3AN00-0AB0 PS 25W, 24V DC 6ES7505-0KA00-0AB0 18,3
1516-3 PN/DP 6ES7516-3AN00-0AB0 PS 60W, 24/48/60V DC 6ES7505-0RA00-0AB0 53,3
1516-3 PN/DP 6ES7516-3AN00-0AB0 PS 60W, 120/230V AC/DC 6ES7507-0RA00-0AB0 53,3
表 02西门子6EP1332-1SH51
图 02
通过 CPU 和系统电源给背板总线供电
向系统电源提供允许的电源电压,并通过负载电流电源向 CPU 提供 24 VDC 电压。CPU 的参数分配同**条。在 CPU 右侧的插槽中,较多插入 2 个系统电源(电源段)。
系统电源 提供给模块的
电源容量 [W]
简称 订货号
PS 25W, 24V DC 6ES7505-0KA00-0AB0 25
PS 60W, 24/48/60V DC 6ES7505-0RA00-0AB0 60
PS 60W, 120/230V AC/DC 6ES7507-0RA00-0AB0 60
表 03
图 03
关于系统电源和负载电流电源的更多信息请参考手册“SIMATIC S7-1500 自动化系统
西门子开关量输出模板
6ES7 132-4BB01-0AA0 西门子2路开关量输出 24VDC 0,5A 标准 (5块)
6ES7 132-4BB01-0AB0 西门子2路开关量输出 24VDC 0,5A 高性能 (5块)
6ES7 132-4BD01-0AA0 西门子4路开关量输出 24VDC 0,5A 标准 (5块)
6ES7 132-4BB31-0AA0 西门子2路开关量输出 标准型 直流24V/2A,每包装5个
6ES7 132-4BB31-0AB0 西门子2路高性能型开关量输出 直流24V/2A,每包装5个
6ES7 132-4BD32-0AA0 西门子4路开关量输出 24VDC 2A 标准 (5块)
6ES7 132-4FB01-0AB0 西门子2路开关量输出 交流120/230V,每包装5个
6ES7 132-4HB01-0AB0 西门子2路继电器输出 24VDC/230VAC 5A (5块)
6ES7 132-4HB10-0AB0 西门子2路继电器输出 继电器直流24V-48V/5A,交流24V-230V/5A(5块)
西门子模拟量输入模板
6ES7 134-4FB01-0AB0 西门子2路模拟量输入 电压信号 标准
6ES7 134-4FB51-0AB0 西门子2路高速型模拟量输入 电压 +/-10V;模块周期时间: 1MS
6ES7 134-4LB02-0AB0 西门子2路模拟量输入 电压信号 高性能 (16位)
6ES7 134-4GB01-0AB0 西门子2路模拟量输入 电流信号 标准 2线制
6ES7 134-4GB51-0AB0 西门子2路高速型模拟量输入 I-2线 4 - 20MA;模块周期时间: 1MS,
6ES7 134-4GB11-0AB0 西门子2路模拟量输入 电流信号 标准 4线制
6ES7 134-4GB61-0AB0 西门子2路高速型模拟量输入 I-4线 4 - 20MA;模块周期时间: 1MS
6ES7 134-4MB02-0AB0 西门子2路模拟量输入 电流信号 高性能 (16位) 2线制
6ES7 134-4JB50-0AB0 西门子2路模拟量输入 RTD热电阻信号
6ES7 134-4JB00-0AB0 西门子2路模拟量输入 热电偶信号
6ES7 134-4NB01-0AB0 西门子2路高性能型模拟量输入 热电偶信号,带内部温度补偿
6ES7 134-4NB51-0AB0 西门子2路高性能型模拟量输入 RTD热电阻信号, 带线电阻的内部补偿
西门子端子模块
6ES7 193-4CC20-0AA0 西门子2TM-P15S23-A1 f. PM//2x3 电源模块螺钉型端子
6ES7 193-4CC30-0AA0 西门子2TM-P15C23-A1 f. PM/2x3 电源模块弹簧型端子
6ES7 193-4CD20-0AA0 西门子2TM-P15S23-A0 f. PM/2x3 电源模块螺钉型端子
6ES7 193-4CD30-0AA0 西门子2TM-P15C23-A0 f. PM/2x3 电源模块弹簧型端子
6ES7 193-4CE00-0AA0 西门子2TM-P15S22-01 f. PM/2x2 电源模块 螺钉型端子
6ES7 193-4CE10-0AA0 西门子2TM-P15C22-01 f. PM/2x2 电源模块弹簧型端子
6ES7 193-4CA20-0AA0 西门子2TM-E15S24-A1 f. EM/2x4 电子模块螺钉型端子 (5块)
6ES7 193-4CA30-0AA0 西门子2TM-E15C24-A1 f. EM/2x4 电子模块弹簧型端子 (5块)
6ES7 193-4CB20-0AA0 西门子2TM-E15S24-01 f. EM/2x4 电子模块螺钉型端子 (5块)
6ES7 193-4CB30-0AA0 西门子2TM-E15C24-01 f. EM/2x4 电子模块弹簧型端子 (5块)
6ES7 193-4CB00-0AA0 西门子2TM-E15S23-01 f. EM/2x3 电子模块螺钉型端子 (5块)
6ES7 193-4CB10-0AA0 西门子2TM-E15C23-01 f. EM/2x3 电子模块弹簧型端子 (5块)
6ES7 193-4CA40-0AA0 西门子2TM-E15S26-A1 für EM/2x6 电子模块螺钉型端子 (5块)
6ES7 193-4CA50-0AA0 西门子2TM-E15C26-A1 für EM/2x6 电子模块弹簧型端子 (5块)
6ES7 193-4JA00-0AA0 西门子2SIMATIC DP,ET 200S备件终端模块
1.概述
1.1 S7-1200 的PROFINET 通信口
S7-1200 CPU 本体上集成了一个 PROFINET 通信口,支持以太网和基于 TCP/IP 的通信。使用这个通信口可以实现 S7-1200 CPU 与编程设备的通信,与HMI屏的通信,以及与其它 CPU 之间的通信。这个PROFINET 物理接口是支持10/100Mb/s的 RJ45口,支持电缆交叉自适应,因此一个的或是交叉的以太网线都可以用于这个接口。
1.2 S7-1200支持的协议和大的连接资源
S7-1200 CPU 的PROFINET 通信口支持以下通信协议及服务
? TCP
? ISO on TCP ( RCF 1006 )
? S7 通信 (端)
通信口所支持的大通信连接数
S7-1200 CPU PROFINET 通信口所支持的大通信连接数如下:
? 3个连接用于HMI (屏) 与 CPU 的通信
? 1个连接用于编程设备(PG)与 CPU 的通信
? 8个连接用于Open IE ( TCP, ISO on TCP) 的编程通信,使用T-block 指令来实现
? 3个连接用于S7 通信的端连接,可以实现与S7-200,S7-300以及 S7-400 的以太网S7 通信
S7-1200 CPU可以同时支持以上15个通信连接,这些连接数是固定不变的,不能自定义。
TCP(Transport Connection Protocol)
TCP是由 RFC 793描述的协议,可以在通信对象间建立、的服务连接。如果数据用TCP协议来传输,传输的形式是数据流,没有传输长度及信息帧的起始、结束信息。在以数据流的传输时接收方不知道一 条信息的结束和下一条信息的开始。因此,发送方必须确定信息的结构让接收方能够识别 。在多数情况下TCP应用了IP (Internet protocol) ,也就是“TCP/IP 协议”, 它位于 ISO-OSI 参考模型的*四层。
协议的特点:
? 与硬件绑定的通信协议
? 适合传输中等到大量的数据 (<=8192 bytes)
? 为大多数设备应用提供
– 错误恢复
– 流控制
– 可靠性
? 一个基于连接的协议
? 可以灵活的与支持TCP协议的第三方设备通信
? 具有路由兼容性
? 只可使用静态数据长度
? 有确认机制
? 使用端口号进行应用寻址
? 大多数应用协议,如TELNET、FTP都使用TCP
? 使用 SEND/RECEIVE 编程接口进行数据需要编程来实现
1.3 硬件需求和需求
硬件:
① S7-1200 CPU
② S7-300 CPU + CP343-1(支持S7 Client)
③ PC(带以太网卡)
④ TP以太网电缆
:
① STEP 7 Basic V10.5
② STEP 7 V5.4
2. ISO on TCP 通信
S7-1200 CPU 与S7-300/400 之间通过ISO on TCP 通信,需要在双方都建立连接,连接对象选择“Unspecified”。
所完成的通信任务为:
① S7-1200将DB3里的100个字节发送到S7-300的DB2中
② S7-300将输入数据IB0发送给S7-1200的输出数据区QB0。
2.1 S7-1200 CPU 的组态编程
组态编程与 S7-1200 CPU 之间的通信基本相似 (见 6.3 ),这里简单描述一下步骤:
① 使用STEP 7 Basic V10.5 新建一个项目
在STEP 7 Basic 的“Portal View”中选择 “Create new project”创建一个新项目
② 添加新设备
然后“Project view”,在“Project tree”下双击“Add new device”,在对话框中选择所使用的S7-1200 CPU添加到机架上,命名为 PLC_1。
③ 为 PROFINET 通信口分配以太网地址
在“Device View”中 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 “Ethernet addresses”下分配IP 地址为 192.168.0.1 ,子网掩码为255.255.255.0。
④ 在 S7-1200 CPU 中调用“TSEND_C”通信指令并配置连接参数和块参数
在主程序中调用发送通信指令,“Project tree” > “ PLC_1”>“Program blocks”>“Main”主程序中,从右侧窗口“Instructions”> “Extended Instructions”>“Communications”下调用“TSEND_C”指令,并选择“Single Instance”生成背景 DB块。然后单击指令块下方的“下箭头”,使指令展开显示所有接口参数。
然后,创建并定义发送数据区 DB 块。通过“Project tree”>“ PLC_1”> “Program blocks” >“Add new block” ,选择 “Data block”创建 DB 块,选择寻址,“OK”键,定义发送数据区为 100个字节的数组。
根据所使用的参数创建符号表,如图1所示。
配置连接参数,如图2所示。
配置块接口参数,如图3所示。
图1 创建所使用参数的符号表图PLC tag
图2 配置连接参数
图3 配置 TSEND_C 块参数
⑤ 调用“TRCV”通信指令并配置块参数如图6 47所示。
因为与发送使用的是同一连接,所以使用的是不带连接的发送指令“TRCV”,连接“ID”使用的也是“TSEND_C”中的“Connection ID”号,如图4所示。
图4 配置 T_RCV 块参数
2.2 S7-300 CPU 的ISO on TCP通信的组态编程
① 使用STEP 7 新建一个项目并进行硬件组态
创建完新项目,在项目的窗口下,右键菜单里,选择“Insert New Object”>“SIMATIC 300 Station” ,一个S7-300 站。
为了编程方便,我们使用时钟脉冲通信任务,在CPU的“Properties”>“Cycle/Clock Memory”中设置,如图5所示。
图5 设置时钟脉冲
每一个时钟位都按照不同的周期/在0和1之间切换变化,见表1。
表1:时钟位
位 7 6 5 4 3 2 1 0
周期(S) 2 01. Jun 1 0.8 0.5 0.4 0.2 0.1
(Hz) 0.5 0.625 1 Jan 25 2 02. Mai 5 10
② 配置以太网模块
“HW Config”中,组态所使用的 CPU 及“CP343-1”模板。并新建以态网 Ethernet (1) ,配置“CP343-1”模板IP 地址为:192.168.0.2,子网掩码为: 255.255.255.0 。如图6所示。配置完硬件组态及属性,编译存盘并下载所有硬件组态。
图6 S7-300 硬件配置
③ 网络组态
打开 “NetPro” 配置网络,选中 CPU,在连接列表里建立新的连接并选择连接对象和通信协议,如图7所示。
图7 创建新的连接并选择 ISO-on-TCP 协议
这时会跳出通用信息,如图8所示。
图8 通用信息
然后,“Addresses”配置通信双方的IP 地址及TSAP 地址,如图9所示。
图9 配置通信的IP 地址及TSAP 地址
配置完连接并编译存盘后,将网络组态下载到CPU300中。
④ 编程
在OB1中,从“Libraries”>“SIMATIC_NET_CP”>“CP300”下,调用FC5(AG_SEND)、FC6(AG_RECV)通信指令。创建接收数据区为 DB2,定义成100个字节的数组。
CALL “ AG_RECV” //调用FC6
ID :=1 // 连接号,要与连接配置列表中一致,见图8
LADDR :=W#16#100 //CP的地址,要与配置中一致,见图8
RECV :=P#DB2.DBX 0.0 BYTE 100 //接收数据区
NDR :=M10.0 //为1时,接收到新数据
ERROR :=M10.1 //为1时,有故障发生
STATUS :=MW12 //状态代码
LEN :=MW14 //接收到的实际数据长度
CALL “AG_SEND” //调用FC5
ACT :=M0.2 //为1时,发送任务
ID :=1 // 连接号,要与连接配置中一致
LADDR :=W#16#100 //CP的地址,要与配置中一致
SEND :=IB0 //发送数据区
LEN :=1 //发送数据的长度
DONE :=M10.2 //为1时,发送完成
ERROR :=M10.3 //为1时,有故障发生
STATUS :=MW16 //状态代码
2.3 监控通信结果
下载S7-1200和S7-300中的所有组态及程序,监控通信结果,如图10、图11所示。
在S7-1200 CPU中向DB3中写入数据:“11”、“22”、“33”,则在S7-300中的DB2块收到数据也为“11”、“22”、“33”。
在S7-300 CPU中,将“2#1111_1111”写入IB0,则在S7-1200 CPU中QB0中收到的数据也为“2#1111_1111”。
图10 S7-1200监控表
图11 S7-300 变量表
3. TCP 通信
使用TCP 协议通信,除了连接参数的定义不同,通信双方的其它组态及编程与前面的ISO on TCP 协议通信完全相同。
S7-1200 CPU中,使用 TCP 协议与S7-300通信时,PLC_1的连接参数,如图12所示。通信伙伴 S7-300 的连接参数,如图13所示。
图12 S7-1200 的TCP连接参数的配置
图13 S7-300 的TCP连接参数的配置
5,【山东】:17地级市——济南、青岛、淄博、枣庄、东营、烟台、潍坊、济宁、泰安、、日照、莱芜、临沂、德州、聊城、菏泽、滨州
28县级市——章丘、胶南、胶州、平度、莱西、即墨、滕州、龙口、莱阳、莱州、招远、蓬莱、栖霞、海阳、青州、诸城、安丘、高密、昌邑、兖州、曲阜、邹城、乳山、文登、荣成、乐陵、临清、禹城
6,【江苏】:13地级市——南京、镇江、常州、无锡、苏州、徐州、连云港、淮安、盐城、扬州、泰州、南通、宿迁
27县级市——江阴市、宜兴市、市、新沂市、金坛市、溧阳市、常熟市、张家港市、太仓市、昆山市、吴江市、如皋市、通州市、海门市、启东市、东台市、大丰市、高邮市、江都市、仪征市、丹阳市、扬中市、句容市、泰兴市、姜堰市、靖江市、兴化市
7,【安徽】:17地级市——合肥、蚌埠、芜湖、淮南、亳州、阜阳、淮北、宿州、滁州、安庆、巢湖、马鞍山、宣城、黄山、池州、铜陵
5县级市——界首、天长、明光、桐城、宁国
8,【浙江】:11地级市——杭州、嘉兴、湖州、宁波、金华、温州、丽水、绍兴、衢州、舟山、台州
22县级市——建德市、富阳市、临安市、余姚市、慈溪市、奉化市、瑞安市、乐清市、海宁市、平湖市、桐乡市、诸暨市、上虞市、嵊州市、兰溪市、义乌市、东阳市、永康市、江山市、临海市、温岭市、龙泉市
9,【福建】:9地级市——福州、厦门、泉州、三明、南平、漳州、莆田、宁德、龙岩
14县级市——福清市、长乐市、永安市、石狮市、晋江市、南安市、龙海市、邵武市、武夷山、建瓯市、建阳市、漳平市、福安市、福鼎市
10,【广东】:21地级市——广州、深圳、汕头、惠州、珠海、揭阳、佛山、河源、阳江、茂名、湛江、梅州、肇庆、韶关、潮州、东莞、中山、清远、江门、、云浮
22县级市——城市、从化市、乐昌市、南雄市、台山市、开平市、鹤山市、恩平市、廉江市、雷州市 吴川市、高州市、化州市、高要市、四会市、兴宁市、陆丰市、阳春市、英德市、连州市、普宁市、市
11,【海南】:2地级市——海口、三亚
6县级市——琼海、文昌、万宁、五指山、儋州、东方
12,【云南】:8地级市——昆明、曲靖、玉溪、保山、昭通、丽江、普洱、临沧
9县级市——安宁市、宣威市、个旧市、开远市、景洪市、楚雄市、大理市、潞西市、瑞丽市
13,【贵州】:4地级市——贵阳、六盘水、遵义、安顺
9县级市——清镇市、赤水市、仁怀市、铜仁市、毕节市、兴义市、凯里市、都匀市、福泉市
14,【四川】:18地级市——成都、绵阳、德阳、广元、自贡、攀枝花、乐山、南充、内江、遂宁、广安、泸州、达州、眉山、宜宾、雅安、资阳
14县级市——都江堰市、彭州市、邛崃市、崇州市、广汉市、什邡市、绵竹市、江油市、峨眉山市、阆中市、华蓥市、万源市、简阳市、西昌市
15,【湖南】:13地级市——长沙、株洲、湘潭、衡阳、岳阳、郴州、永州、邵阳、怀化、常德、益阳、张家界、娄底
16县级市——浏阳市、醴陵市、湘乡市、韶山市、耒阳市、常宁市、武冈市、临湘市、汨罗市、津市市、沅江市、资兴市、洪江市、冷水江市、涟源市、吉首市
16,【湖北】:12地级市——武汉、襄樊、宜昌、黄石、鄂州、随州、荆州、荆门、十堰、孝感、黄冈、咸宁
24县级市——大冶市、丹江口市、洪湖市、石首市、松滋市、宜都市、当阳市、枝江市、老河口市、枣阳市、宜城市、钟祥市、应城市、安陆市、汉川市、麻城市、武穴市、赤壁市、广水市、仙桃市、天门市、潜江市、恩施市、利川市
17,【河南】:17地级市——郑州、洛阳、开封、漯河、安阳、新乡、周口、三门峡、焦作、平顶山、信阳、南阳、鹤壁、濮阳、许昌、商丘、驻马店
21县级市——巩义市、新郑市、新密市、登封市、荥阳市、偃师市、汝州市、舞钢市、林州市、卫辉市、辉县市、沁阳市、孟州市、禹州市、长葛市、义马市、灵宝市、邓州市、永城市、项城市、济源市
18,【山西】:11地级市——太原、大同、忻州、阳泉、长治、晋城、朔州、晋中、运城、临汾、吕梁
11县级市——古交、潞城、高平、介休、永济、河津、原平、侯马、霍州、孝义、汾阳
19,【陕西】:10地级市——西安、咸阳、铜川、延安、宝鸡、渭南、汉中、安康、商洛、榆林
3县级市——兴平市、韩城市、华阴市
20,【甘肃】:12地级市——兰州、天水、平凉、酒泉、嘉峪关、金昌、白银、武威、张掖、庆阳、定西、陇南
4县级市——玉门市、敦煌市、临夏市、合作市
21,【青海】:1地级市——西宁
2县级市——格尔木、德令哈
22,【江西】:11地级市——南昌、九江、赣州、吉安、鹰潭、上饶、萍乡、景德镇、新余、宜春、抚州