西門子變頻器0.37kw6SL3211-0KB13-7UB1

SIEMENS西門子上海朔川電氣設(shè)備有限公司

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公司地址：上海市金山區(qū)涇波路129號

6SL3211-0KB13-7UB1 SINAMICS G110 - CPM110 交流變頻器, 不帶濾波器，1AC，200-240V，+10/-10%，47-63Hz, RS485 接口(USS 協(xié)議)，CT: 0.37KW； VT: 0.37KW，CT 過載: 150%, 60s, 150x90x101 (H x W x D), 防護(hù)等級 IP20； 帶有平板式散熱器； 環(huán)境溫度 -10 至 +50 ℃

SINAMICS G110 - CPM110 交流變頻器, 不帶濾波器，1AC，200-240V，+10/-10%，47-63Hz, RS485 接口(USS 協(xié)議)，CT: 0.37KW； VT: 0.37KW，CT 過載: 150%, 60s, 150x90x101 (H x W x D), 防護(hù)等級 IP20； 帶有平板式散熱器； 環(huán)境溫度 -10 至 +50 ℃

SIMATIC S7-200CN

目錄

• 概述

• 優(yōu)勢

• 功能與設(shè)計(jì)

• 產(chǎn)品信息

概述

S7-200系列PLC適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。S7-200系列的*功能使其無論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7-200系列具有*的性能/價(jià)格比。

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優(yōu)勢

S7-200系列出色表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1、*的可靠性

2、極豐富的指令集

3、易于掌握

4、便捷的操作

5、豐富的內(nèi)置集成功能

6、實(shí)時(shí)特性

7、強(qiáng)勁的通訊能力

8、豐富的擴(kuò)展模塊

S7-200系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其*功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動化控制。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等。如：沖壓機(jī)床，磨床，印刷機(jī)械，橡膠化工機(jī)械，*空調(diào)，電梯控制，運(yùn)動系統(tǒng)。S7-200系列PLC可提供4個(gè)不同的基本型號的8種CPU供您使用。

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功能與設(shè)計(jì)

CPU單元設(shè)計(jì)

集成的24V負(fù)載電源：可直接連接到傳感器和變送器（執(zhí)行器），CPU 221，222具有180mA輸出， CPU 224，CPU 224XP，CPU 226分別輸出280，400mA。可用作負(fù)載電源。

不同的設(shè)備類型

CPU 221~226各有2種類型CPU，具有不同的電源電壓和控制電壓。

本機(jī)數(shù)字量輸入/輸出點(diǎn)

CPU 221具有6個(gè)輸入點(diǎn)和4個(gè)輸出點(diǎn)，CPU 222具有8個(gè)輸入點(diǎn)和6個(gè)輸出點(diǎn)，CPU 224具有14個(gè)輸入點(diǎn)和10個(gè)輸出點(diǎn)，CPU 224XP具有14個(gè)輸入點(diǎn)和10個(gè)輸出點(diǎn)，CPU 226具有24個(gè)輸入點(diǎn)和16個(gè)輸出點(diǎn)。

本機(jī)模擬量輸入/輸出點(diǎn)

CPU 224XP具有2個(gè)輸入點(diǎn)，1個(gè)輸出點(diǎn)。

中斷輸入

允許以極快的速度對過程信號的上升沿作出響應(yīng)。

高速計(jì)數(shù)器

-CPU 221/222

4個(gè)高速計(jì)數(shù)器（30KHz），可編程并具有復(fù)位輸入，2個(gè)獨(dú)立的輸入端可同時(shí)作加、減計(jì)數(shù)，可連接兩個(gè)相位差為90°的A/B相增量編碼器

-CPU 224/224XP/226

6個(gè)高速計(jì)數(shù)器（30KHz），具有CPU 221/222相同的功能。

模擬電位器

CPU 221/222 1個(gè)

CPU 224/224XP/226 2個(gè)

2路高頻率脈沖輸出（zui大20KHz），用于控制步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)定位任務(wù)。

實(shí)時(shí)時(shí)鐘

例如為信息加注時(shí)間標(biāo)記，記錄機(jī)器運(yùn)行時(shí)間或?qū)^程進(jìn)行時(shí)間控制。

EEPROM存儲器模塊（選件）

可作為修改與拷貝程序的快速工具（無需編程器），并可進(jìn)行輔助軟件歸檔工作。

電池模塊

用于長時(shí)間數(shù)據(jù)后備。用戶數(shù)據(jù)（如標(biāo)志位狀態(tài)，數(shù)據(jù)塊，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器）可通過內(nèi)部的超級電容存貯大約5天。選用電池模塊能延長存貯時(shí)間到200天（10年壽命）。電池模塊插在存儲器模塊的卡槽中。

編程 

STEP 7-Micro/WIN32 V3.1編程軟件可以對所有的CPU 221/222/224/224XP/226功能進(jìn)行編程。同時(shí)也可以使用STEP 7-Micro/WIN16 V2.1軟件包，但是它只支持對S7-21x同樣具有的功能進(jìn)行編程。 

STEP 7-Micro/DOS不能對CPU 221/222/224/224XP/226編程。如果使用PG/PC的串口編程，則需要使用PC/PPI電纜。 

如果使用STEP 7-Micro/WIN32 V3.1編程軟件，則也可以通過SIMATIC CP 5511或CP 5611編程。在這種情況下，通訊速率可高達(dá)187.5kbit/s。  可以利用PC/PPI 電纜和自由口通訊功能把 S7-200 CPU 連接到許多和RS-232標(biāo)準(zhǔn)兼容的設(shè)備。

有兩種不同型號的 PC/PPI 電纜： 

帶有RS-232口的隔離型 PC/PPI 電纜，用5個(gè)DIP開關(guān)設(shè)置波特率和其它配置項(xiàng) （見下圖）。

帶有RS-232口的非隔離型 PC/PPI 電纜，用4個(gè)DIP開關(guān)設(shè)置波特率。 有關(guān)非隔離型PC/PPI電纜的技術(shù)規(guī)范，請參閱S7-200 可編程控制器系統(tǒng)手冊。

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產(chǎn)品信息

本機(jī)集成8輸入/6輸出共14個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)?？蛇B接2個(gè)擴(kuò)展模塊。6K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。4個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出。1個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。非常適合于小點(diǎn)數(shù)控制的微型控制器。

本機(jī)集成14輸入/10輸出共24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)?？蛇B接7個(gè)擴(kuò)展模塊，zui大擴(kuò)展至168路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O 點(diǎn)。13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。6個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。1個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。是具有較強(qiáng)控制能力的控制器。

本機(jī)集成14輸入/10輸出共24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)，2輸入/1輸出共3個(gè)模擬量I/O點(diǎn)，可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊，zui大擴(kuò)展值至168路數(shù)字量I/O點(diǎn)或38路模擬量I/O點(diǎn)。20K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間，6個(gè)獨(dú)立的高速計(jì)數(shù)器（100KHz），2個(gè)100KHz的高速脈沖輸出，2個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。本機(jī)還新增多種功能，如內(nèi)置模擬量I/O,位控特性，自整定PID功能，線性斜坡脈沖指令，診斷LED，數(shù)據(jù)記錄及配方功能等。是具有模擬量I/O和*控制能力的新型CPU。

本機(jī)集成24輸入/16輸出共40個(gè)數(shù)字量I/O 點(diǎn)。可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊，zui大擴(kuò)展至248路數(shù)字量I/O 點(diǎn)或35路模擬量I/O 點(diǎn)。13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。6個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。2個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。用于較高要求的控制系統(tǒng)，具有更多的輸入/輸出點(diǎn)，更強(qiáng)的模塊擴(kuò)展能力，更快的運(yùn)行速度和功能更強(qiáng)的內(nèi)部集成特殊功能?？?適應(yīng)于一些復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)。

西門子MM4系列變頻器都集成了串行接口，支持USS通信協(xié)議，通過USS協(xié)議可以對變頻器進(jìn)行控制和讀寫變頻器參數(shù)。使用S7-300PLC有以下兩種通訊方案：

1. 按照USS協(xié)議要求編寫通訊報(bào)文，計(jì)算BCC校驗(yàn)，適用于從站數(shù)量比較少，較簡單的應(yīng)用；
2. 采用DriveES SIMATIC軟件提供的S7-300庫程序，自動生成從站輪詢表程序，適用于從站數(shù)量比較多，較復(fù)雜的應(yīng)用。

本文主要介紹通過*種方案實(shí)現(xiàn)CPU314-2PtP與MM440的USS通訊。使用S7-300編寫USS通訊程序分為以下幾個(gè)步驟：

1. 依據(jù)USS協(xié)議編寫報(bào)文；
2. 使用S7-300提供的串口數(shù)據(jù)發(fā)送程序發(fā)送USS報(bào)文；
3. 使用S7-300提供的串口數(shù)據(jù)接收程序接收USS報(bào)文；
4. 依據(jù)USS協(xié)議分析接收到的報(bào)文。

本文根據(jù)這4個(gè)步驟編寫了如下內(nèi)容：第1節(jié)簡單介紹USS協(xié)議內(nèi)容，了解USS協(xié)議報(bào)文格式；第2節(jié)根據(jù)USS協(xié)議列舉了4條報(bào)文；第3節(jié)介紹PLC和變頻器USS通訊的硬件組態(tài)；第4節(jié)介紹通過調(diào)用PLC中的發(fā)送和接收功能塊實(shí)現(xiàn)USS協(xié)議報(bào)文的發(fā)送和接收。

1 USS協(xié)議介紹
USS協(xié)議是西門子專為驅(qū)動裝置開發(fā)的通信協(xié)議。USS的工作機(jī)制是，通信是由主站發(fā)起，USS主站不斷循環(huán)輪詢各個(gè)從站，從站根據(jù)收到的指令，決定是否響應(yīng)主站。從站不會主動發(fā)送數(shù)據(jù)。從站在以下條件滿足時(shí)應(yīng)答主站：接收到主站報(bào)文沒有錯(cuò)誤，并且本從站在接收到主站的報(bào)文中被尋址，上述條件不滿足或者主站發(fā)出的是廣播報(bào)文，從站不會做任何響應(yīng)。USS的字符傳輸格式為11位，其中1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、1偶校驗(yàn)、1位停止位。如下表所示：

USS字符幀結(jié)構(gòu)

USS協(xié)議的報(bào)文由一連串的字符組成，協(xié)議中定義了它們的功能，如下表所示：

USS報(bào)文結(jié)構(gòu)

• STX：長度1個(gè)字節(jié)，總是為02（Hex），表示一條信息的開始；
• LGE：長度1個(gè)字節(jié)，表明在LGE后字節(jié)的數(shù)量，上表中黃色區(qū)域長度；
• ADR：長度1個(gè)字節(jié)，表明從站地址；
• BCC：長度1個(gè)字節(jié)，異或校驗(yàn)和，USS報(bào)文中BCC前面所有字節(jié)異或運(yùn)算的結(jié)果；
• 有效數(shù)據(jù)區(qū)：由PKW區(qū)和PZD區(qū)組成，如下表所示。

USS有效數(shù)據(jù)區(qū)

PKW區(qū)用于主站讀寫從站變頻器參數(shù)：
• PKE：長度一個(gè)字,結(jié)構(gòu)如下表，任務(wù)或應(yīng)答ID請參考《MM440使用大全》第13章。
Bit15- Bit 12 Bit 11 Bit 10-Bit 0

PKW結(jié)構(gòu)

變頻器參數(shù)號<2000時(shí)，基本參數(shù)號PNU=變頻器參數(shù)號，例如P700的基本參數(shù)號PNU=2BC（Hex）（700（Dec）=2BC（Hex））。
變頻器參數(shù)號>=2000時(shí)，基本參數(shù)號PNU=變頻器參數(shù)號-2000（Dec），例如P2155的基本參數(shù)號PNU=9B（Hex）（2155-2000=155（Dec）=9B（Hex））。

• IND：長度一個(gè)字，結(jié)構(gòu)如下表。

IND結(jié)構(gòu)

變頻器參數(shù)號<2000時(shí)，PNU擴(kuò)展=0（Hex）。
變頻器參數(shù)號>=2000時(shí)，PNU擴(kuò)展=8（Hex）。
參數(shù)下標(biāo)，例如P2155[2]中括號中的2表示參數(shù)下標(biāo)為2。
• PWE：讀取或?qū)懭雲(yún)?shù)的數(shù)值
PZD區(qū)用于主站與從站交換過程值數(shù)據(jù)：
• PZD1： 主站?從站 控制字
主站?從站 狀態(tài)字
• PZD2： 主站?從站 速度設(shè)定值
主站?從站 速度反饋值
• PZDn： MM430/440支持zui多8個(gè)PZD，MM420支持zui多4個(gè)PZD

根據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型和驅(qū)動裝置的不同，PKW和PZD區(qū)的數(shù)據(jù)長度不是固定的，可以通過P2012、P2013 設(shè)置。本例采用4PKW，2PZD報(bào)文格式。

2 USS協(xié)議報(bào)文定義
本文通過發(fā)送4個(gè)不同功能的報(bào)文來演示自定義USS報(bào)文的方法，USS協(xié)議詳細(xì)說明請參照《MM440使用大全》第13章。
例1．把參數(shù)P2155[2]的數(shù)值修改為40.00Hz

報(bào)文解釋：

注：黃色標(biāo)記表示應(yīng)答報(bào)文中的內(nèi)容

例2．讀取參數(shù)P0700[0]的數(shù)值

報(bào)文解釋：

注：黃色標(biāo)記表示應(yīng)答報(bào)文中的內(nèi)容

例3．不需要讀寫參數(shù)只發(fā)送停止變頻器報(bào)文

例4．不需要讀寫參數(shù)只送啟動變頻器、設(shè)定頻率50Hz報(bào)文

例3、4報(bào)文比較簡單只需要定義PZD中的內(nèi)容，PKW區(qū)內(nèi)容可以設(shè)置為0。
請注意：如果按照以上4個(gè)例子發(fā)送報(bào)文可能會收到與例子中不一樣的應(yīng)答報(bào)文，這并不代表報(bào)文存在問題，可能由于變頻器狀態(tài)不同或參數(shù)設(shè)置不同造成。例子報(bào)文中已經(jīng)計(jì)算了BCC校驗(yàn)的值，如果使用其他的報(bào)文需要自己計(jì)算BCC校驗(yàn)。

3 硬件組態(tài)
MM4系列變頻器提供的串行接口為RS485接口，S7-300 PLC有3種通訊模塊支持RS485接口：

1. 采用帶有集成RS485接口的CPU例如CPU31X-2PtP；
2. RS485接口的CP340通訊模塊；
3. RS485接口的CP341通訊模塊；

以上三種模塊都可以通過下表中的接線方式與MM4變頻器連接，本文中采用1臺CPU314-2PtP與1臺MM440通訊。

S7-300 RS485接口與MM440 USS接線

3.1 PLC硬件組態(tài)
1) 首先打開STEP7新建項(xiàng)目并插入CPU314-2PtP。

2) 雙擊CPU314-2PtP的X2端口PtP，打開PTP屬性對話框General欄，Protocol復(fù)選框中選擇“ASCII”協(xié)議。

3) Addresses欄中記錄起始地址“1023”，在后面的編程中使用。

4) Transfer欄中設(shè)置通訊速率“9600bps”，報(bào)文格式：“8”位數(shù)據(jù)位，“1”位停止位，“Even”偶校驗(yàn)，數(shù)據(jù)流控制選擇“None”。

5) End Delimiter欄中設(shè)置接收報(bào)文結(jié)束方式“After character delay time elapses”利用兩個(gè)報(bào)文的間隔時(shí)間來判斷報(bào)文是否結(jié)束，并設(shè)置字符延時(shí)時(shí)間“4ms”（該時(shí)間可使用默認(rèn)設(shè)置，默認(rèn)設(shè)置時(shí)間隨通訊速率不同時(shí)間也不同）。

6) Signal Assignment欄中設(shè)置串行通信接口信號模式為“Half Duplex（RS-485）Two-wire Mode”半雙工兩線制RS485模式，空閑狀態(tài)信號狀態(tài)“R(A)0v、R(B)5V”。

通過以上步驟完成對CPU314-2PtP串行接口的基本設(shè)置，如需更詳細(xì)的信息請參照CPU314-2PtP手冊。

3.2 變頻器參數(shù)設(shè)置
與通信有關(guān)的變頻參數(shù)：

以上參數(shù)只對與變頻器USS通訊相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行介紹，變頻器其他參數(shù)設(shè)置請參照《MM440使用大全》。

4 USS通訊編程

4.1 CPU314-2PtP串行接口發(fā)送和接收程序
CPU314-2PtP調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB60和SFB61進(jìn)行串行通訊接口數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，SFB60與SFB61系統(tǒng)功能塊已經(jīng)包含在CPU中，只需在OB1中直接調(diào)用并分配背景數(shù)據(jù)塊即可。在本例中分配DB60為SFB60的背景數(shù)據(jù)塊，在OB1中調(diào)用程序：

在SFB60發(fā)送通信塊中需要對下列參數(shù)進(jìn)行賦值：

分配DB61為SFB61的背景數(shù)據(jù)塊，在OB1中調(diào)用程序：

在SFB61接收通信塊中需要對下列參數(shù)進(jìn)行賦值：

4.2 通過發(fā)送程序發(fā)送定義好的USS報(bào)文
將例子中的報(bào)文按字節(jié)順序傳送到從DB1.DBB0開始的16個(gè)字節(jié)中，設(shè)置MW104=16，當(dāng)M100.0上升沿時(shí)PLC即發(fā)送一幀USS報(bào)文。如果變頻器接收到的報(bào)文無誤就會返回一條響應(yīng)報(bào)文，需要將M200.0置1 PLC就會接收到響應(yīng)報(bào)文，并把報(bào)文存儲到從DB2.DBB0開始的16個(gè)字節(jié)中。

4.3使用S7-300 PLC編寫B(tài)CC校驗(yàn)程序
在USS通訊中變頻器在收到主站發(fā)送的報(bào)文后會重新計(jì)算報(bào)文的BCC校驗(yàn)，如果計(jì)算結(jié)果與報(bào)文傳送的BCC校驗(yàn)不*，那么表明變頻器接收到的信息是無效的，變頻器將丟棄這一信息，并且不向主站發(fā)出應(yīng)答信號。所以正確計(jì)算BCC校驗(yàn)尤為重要。前面提到的4個(gè)例子報(bào)文中已經(jīng)計(jì)算好了BCC校驗(yàn)，下面給出利用S7-300 PLC編程計(jì)算15個(gè)字節(jié)的BCC校驗(yàn)的程序。

15字節(jié)的BCC校驗(yàn)程序
程序中將DB1.DBB0到DB1.DBB14中的內(nèi)容依次進(jìn)行異或計(jì)算，并把計(jì)算結(jié)果保存到DB1.DBB15中。