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上海朕鋅電氣設備有限公司

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西門子CPU1212C西門子CPU1212C
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具體成交價以合同協議為準
  • 西門子CPU1212C 產品型號
  • 西門子/SIEMENS 品牌
  • 代理商 廠商性質
  • 上海市 所在地

訪問次數:211更新時間:2017-05-24 13:10:17

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鄭鑫

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產品簡介
西門子CPU1212C
SIEMENS西門子上海眹鋅電氣設備有限公司
西門子PLC:S7-200 SMART S7-300 S7-400 S7-1200 S7-1500 ET200
西門子變頻器:6ES70 6RA70 MM440 MM430 MM420 G120 V20
西門子觸摸屏:TP系列 MP系列 KTP系列 OP系列 Smart系列
西門子數控系統以及產品備件:808D 810D 8
產品介紹

西門子CPU1212C

6ES7212-1BE40-0XB0

SIMATIC S7-1200, CPU 1212C, COMPACT CPU, AC/DC/RLY, ONBOARD I/O: 8 DI 24V DC; 6 DO RELAY 2A; 2 AI 0 - 10V DC, POWER SUPPLY: AC 85 - 264 V AC AT 47 - 63 HZ, PROGRAM/DATA MEMORY: 75 KB

SIEMENS西門子上海朕鋅電氣設備有限公司

:鄭鑫

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1. 概述
         通常情況下,要實現HMI設備與V20變頻器的通訊,需要一個支持USS通訊或MODBUS通訊的PLC,比如S7-200系列PLC。其通訊電纜連接如圖1所示。PLC的一個通訊端口與觸摸屏連接,可以采用PPI協議通訊。PLC的另一個通訊端口與V20的RS485通訊端口連接,采用MODBUS協議通訊,PLC上編寫MODBUS主站程序,V20為從站。



圖1 觸摸屏通過PLC與V20變頻器通訊

         如果只需要對V2O變頻器做簡單的運行控制和變量監視,那么上述配置中PLC的作用僅為數據中轉。這種情況下,觸摸屏直接和V20變頻器通訊,不僅能夠實現監控功能,而且可以少用一個PLC,節省成本。采用西門子的SMART LINE系列觸摸屏能夠實現與V20變頻器直接通訊的功能。通訊電纜連接如圖2所示。SMART LINE觸摸屏作為MODBUS主站,V20為從站。


圖2 觸摸屏直接與V20變頻器通訊

2. 硬件設備及其安裝
        下面用一個實例來介紹Smart Line觸摸屏與一臺V20變頻器通過MODBUS通訊的實現方法。該例子中用到的主要硬件設備如表1所示,觸摸屏組態軟件為WinCC Flexible 2008 SP4 China。

表1 示例主要硬件設備

名稱訂貨號數量說明
觸摸屏6AV6648-0BE11-3AX01Smart 1000 IE
24V電源6EP1332-1SH511DC24V/4A
變頻器6SL3210-5BE17-5UV01V20 變頻器 0.75kW
電機1LA9060-4KA10-Z11LA9 電機 0.12kW

 

         硬件安裝步驟如下:
1)將變頻器、電機、觸摸屏固定在安裝工位上。
2)連接變頻器到電機的動力電纜和接地電纜。
3)連接供電電源到變頻器的動力電纜和接地電纜。
4)連接變頻器和觸摸屏的RS485通訊電纜。觸摸屏RS485的9針接口與 V20端子對應關系:3對應P+,8對應N-。
5)連接24V直流電源的交流進線電纜和到觸摸屏的直流供電電纜。

3. V20變頻器參數設置
        V20變頻器要采用MODBUS通訊,可以做如下設置:
1)變頻器恢復出廠參數:
P0010=30
P0970=21
2)變頻器快速調試,選擇Cn011-MODBUS通訊連接宏:
a)設置電網頻率和功率單位
b)輸入電機銘牌參數
c)選擇連接宏Cn011-MODBUS通訊
d)選擇應用宏AP000
Cn011連接宏對應參數如表2所示。

表2 Cn011對應參數設置

參數描述工廠缺省值Cn011默認值備注
P0700[0]選擇命令源15RS485為命令源
P1000[0]選擇速度給定15RS485為速度設定值
P2023[0]RS485協議選擇12MODBUS RTU協議
P2010[0]USS/MODBUS波特率86波特率為9600bps
P2021[0]MODBUS地址11變頻器MODBUS地址為1
P2022[0]MODBUS應答超時時間10001000向主站發回應答的zui大時間
P2014[0]USS/MODBUS報文間斷時間2000100監控報文間斷時間

 

3)修改MODBUS通訊參數,其它參數為Cn011連接宏默認參數:
P2014[0]=0 不監控報文間隔時間,否則可能會報F72故障
P2021[0]=3 MODBUS設備地址為3(與觸摸屏組態軟件中設置的從站地址*)

4. 觸摸屏組態
        在WinCC Flexible 2008 SP4 China軟件中組態Smart 1000 IE觸摸屏。詳細步驟如下:
1)創建項目。
        創建一個空項目,如圖3所示。


圖3 創建空項目

        選擇觸摸屏設備為Smart 1000 IE,如圖4所示。


圖4 選擇Smart 1000 IE觸摸屏

2)設置連接。
        在連接畫面中新建一個連接,相關參數設置如下:
通訊驅動程序:Modicon MODBUS
類型:RS485
波特率:9600
奇偶校驗:偶
數據位:8
停止位:1
組幀:RTU Standard
CPU類型:984
從站地址:3
        連接設置如圖5所示。


圖5 連接設置

3)添加變量。
        添加與變頻器監控相關的10個變量,如表3所示。

表3 變量列表

變量名MODBUS寄存器地址說明
CtrlWord140100控制字1
SetPoint40101速度設定值
StsWord140110狀態字1
Feedback40111速度實際值
ActFreq40342頻率實際值
OutpVoltage40343輸出電壓
DCVol40344直流電壓
OutpCurrent40345輸出電流
OutpTorque40346輸出轉矩
OutpPower40347輸出功率

        變量地址參照V20變頻器操作手冊,添加完成后的變量畫面如圖6所示。


圖6 添加變量

         速度設定值變量SetPoint是由-16384(-4000H)到+16384(+4000H)來表示-50Hz到+50Hz的轉速,此處采用變量的線性轉換屬性,將-16384對應-1500,+16384對應+1500,如圖7所示。再采用變量的限制值屬性,將變量的輸入值限制在-1600和+1600之間,如果超出該限制值的范圍,則輸入不起作用。如圖8所示。


圖7 速度設定值變量線性轉換


圖8 速度設定值變量限制值

        速度反饋值變量Feedback也是由-16384(-4000H)到+16384(+4000H)來表示-50Hz到+50Hz的轉速,此處也采用變量的線性轉換屬性,將-16384對應-1500,+16384對應+1500,如圖9所示。注意,圖9和圖7所示的線性轉換是*的。


圖9 速度反饋值變量線性轉換

4)添加畫面。
        項目生成時已經有一個模板和一個畫面,此例僅用到一個畫面。修改畫面的名字為V20_Monitor,如圖10所示。


圖10 編輯之前的畫面V20_Monitor

5)編輯模板。
        模板中的對象在選擇使用模板的畫面中會顯示出來,此處把西門子的LOGO和退出Runtime的按鈕放置在模板中,如圖11所示。


圖11 編輯模板

         然后在按鈕的事件屬性中添加函數。在按鈕STOP RT事件屬性的單擊事件下添加StopRuntime函數,如圖12所示。


圖12 退出運行畫面按鈕事件設置

6)編輯畫面。
        在V20_Monitor畫面中放置IO域、文本域、按鈕、棒圖、圓形等對象。在文本域中輸入相應的文本,設置字號、顏色等,將相關對象分類排列整齊,完成后的V20_Monitor畫面如圖13所示。


圖13編輯完成的畫面V20_Monitor

        給10個IO域分別連接10個變量。

        其中控制字1和狀態字1采用16進制顯示,控制字1類型模式為輸入/輸出,狀態字1類型模式為輸出,如圖14所示。


圖14 控制字1對應IO域常規設置

         轉速設定、實際轉速、輸出電壓、直流電壓采用帶符號整數顯示,轉速設定類型模式為輸入/輸出,其它三個變量類型模式為輸出,如圖15所示。


圖15 實際轉速對應IO域常規設置

         輸出頻率、輸出電流、輸出轉矩、輸出功率采用帶符號整數顯示,并移動小數點2位,類型模式為輸出,如圖16所示。此處移動小數點2位的作用是將通訊接收到的值除以100并顯示在觸摸屏上,這樣做的理由是V20變頻器在發送這些值時將實際值乘了100。


圖16 輸出電流對應IO域常規設置

         除了用IO域來顯示實際轉速的數值外,還采用棒圖這種圖形化的形式來顯示實際轉速,編輯完成的棒圖外觀如圖17所示。


圖17 編輯完成的棒圖外觀

         設置棒圖的常規屬性,其中連接變量為Feedback,zui大值設為2000,zui小值設為-2000,如圖18所示。


圖18 棒圖常規屬性設置

         設置棒圖的外觀,如圖19所示。


圖19 棒圖外觀屬性設置

         設置棒圖刻度,如圖20所示。


圖20 棒圖刻度屬性設置

          運行指示燈用來指示變頻器是否處于運行狀態,連接變量為StsWord1的第2位,運行時顯示綠色,非運行時顯示白色。其外觀動畫設置如圖21所示。


圖21 運行指示及其外觀動畫設置

         反轉指示燈用來指示變頻器是否處于反轉狀態,連接變量為StsWord1的第14位,反轉時顯示綠色,非反轉時顯示白色。其外觀動畫設置如圖22所示。


圖22 反轉指示及其外觀動畫設置

         故障指示燈用來指示變頻器是否處于故障狀態,連接變量為StsWord1的第3位,故障時顯示紅色,非故障時顯示綠色。其外觀動畫設置如圖23所示。


圖23 故障指示及其外觀動畫設置

         接著設置4個按鈕的功能,此處在按鈕的單擊事件下添加不同的函數來實現不同的功能。
啟動按鈕:添加SetValue函數,變量為CtrlWord1,值為1150(16進制047E)。再添加SetBitInTag函數,變量仍為CtrlWord1,位為0,如圖24所示。每次按下啟動按鈕,觸摸屏將先發送047E,再發送047F給V20變頻器,實現啟動功能。


圖24 啟動按鈕事件設置西門子CPU1212C

          停止按鈕:添加ResetBitInTag函數,變量為CtrlWord1,位為0,如圖25所示。每次按下停止按鈕,控制字1的第0位將被復位為0,觸摸屏將發送047E給V20變頻器,實現OFF1停車功能。


圖25 停止按鈕事件設置

        反向按鈕:添加InvertBitInTag函數,變量為CtrlWord1,位為11,如圖26所示。每次按下反向按鈕,控制字1的第11位將做非運算,觸摸屏將相應的正轉或反轉指令發送給V20變頻器,實現轉向反向功能。


圖26 反向按鈕事件設置

         故障確認按鈕:添加SetBitInTag函數,變量為CtrlWord1,位為7。再添加ResetBitInTag函數,變量仍為CtrlWord1,位為7,如圖27所示。每次按下故障確認按鈕,觸摸屏將先發送1狀態的故障確認位,再發送0狀態的故障確認位給V20變頻器,給故障確認位一個上升沿,實現故障確認功能。


圖27 故障確認按鈕事件設置

5. 系統運行效果
        完成上述步驟之后,下載組態程序至觸摸屏中。實際運行效果證明:SMART LINE觸摸屏與V20變頻器通訊正常,觸摸屏可以通過四個按鈕控制變頻器運行、停止、反向以及故障確認;變頻器相關變量和狀態可以在觸摸屏上正確顯示。變頻器運行時觸摸屏顯示畫面如圖28所示。


圖28 變頻器運行時觸摸屏顯示畫面

1 自引導方式介紹和準備

1.1 自引導方式介紹
在下面的情況下,觸摸屏需要通過自引導的方式恢復為出廠設置。
(1) 當觸摸屏不能進入操作系統,例如觸摸屏啟動后顯示為白色的界面。
(2) 觸摸屏界面上彈出系統錯誤提示,例如找不到PDATA.F文件。
(3) 點擊裝載窗口上的按鈕無反應或者報錯。
(4) 忘記觸摸屏的密碼,無法進入觸摸屏的控制面板。
目前支持通過以太網連接恢復為出廠設置的面板類型為MP377和TP177B 4.3”( 訂貨號為6AV6 642-0BD01-3AX0)

注意:
OS更新與恢復為出廠設置區別
(1)恢復為出廠設置時,HMI 設備上的許可證密鑰將被刪除。如果不使用恢復為出廠設置來更新操作系統,則 HMI 設備上的許可證密鑰將會保留。
(2)恢復為出廠設置時,所有數據通道參數均會恢復。只有重新配置數據通道之后,傳送才能啟動。

1.2 下載準備
以太網線,直通線或者交叉線均可。建議使用交叉線,因為直通線需要計算機的網卡支持直通線。
(1)交叉線:
一端使用T568B標準(橙白—1,橙—2,綠白—3,藍—4,藍白—5,綠—6,棕白—7,棕—8),另外一端使用T568A(綠白—1,綠—2,橙白—3,藍—4,藍白—5,橙—6,棕白—7,棕—8 )。
(2)直通線:
兩端都使用T568B標準(橙白—1,橙—2,綠白—3,藍—4,藍白—5,綠—6,棕白—7,棕—8)。

注意:
上面的數值1,2,…,8 表示RJ45接頭的引腳序號。


2 下載設置

2.1 觸摸屏的下載設置
給觸摸屏斷電。

注意:
保持觸摸屏處于斷電狀態。

2.2 組態計算機上的下載設置

(1)設置PG/PC接口
打開組態計算機的控制面板,找到Set PG/PC接口圖標,雙擊出現如下畫面界面,在應用程序訪問點中選擇S7Online(Step 7)-->本地的以太網卡名稱。


圖1

(2)打開ProSave軟件
ProSave軟件在安裝WinCC Flexible時默認安裝。同時,ProSave也可以單獨安裝。下載鏈接如下:10347815

在開始—>所有程序—>SIMATIC—>ProSave下打開ProSave軟件,如下圖所示:


圖2

(3)ProSave軟件設置
在ProSave軟件中,在設備類型中選擇觸摸屏的型號,并將連接方式選擇為Ethernet,如下圖中的內容1所示。同時,在IP地址中輸入一個IP地址,此IP地址與組態計算機處于同一個網段。,或者IP地址任意,且不與計算機本身的IP地址沖突。


圖3

(4)切換到OS更新界面
點擊圖3中的OS Update頁簽,切換到界面4。使能Reset to factory settings,并在MAC地址中輸入觸摸屏的MAC地址。MAC地址可以從觸摸屏的啟動界面或者觸摸屏的背面的標簽上得到,如圖5。


圖4


圖5

(5)點擊OS更新按鈕并給觸摸屏上電
點擊Update OS按鈕,出現如下圖所示的提示畫面,點擊Yes,并立刻給觸摸屏上電。


圖6

注意:
點擊Yes后,給觸摸屏上電,上電的速度越快越好。如果時間間隔較長,會導致引導操作失敗。

(6)執行恢復工廠設置的OS更新
當成功引導后,會出現如下界面。請等待此操作結束。


圖7

1.3 錯誤排查
如果此過程不能正確完成,請檢查
(1) 網線連接是否正確。
(2) 中間有交換機的話,保證組態計算機與交換機處于同一個網段,組態計算機的IP地址不要使用xxx.xxx.xxx.1。
(3) 觸摸屏上電順序是否正確。觸摸屏開始處于斷電狀態,點擊OS更新之后,再改觸摸屏上電。
(4) 上電的時間間隔要盡可能短。
(5) 卸載或者關閉組態計算機上的殺毒軟件和防火墻,他們會阻止數據的傳送。

S7400電源模塊
6ES7 407-0DA02-0AA0
6ES7 407-0KA02-0AA0
6ES7 407-0KR02-0AA0
6ES7 407-0RA02-0AA0
6ES7 405-0DA02-0AA0
6ES7 405-0KA02-0AA0
6ES7 405-0RA01-0AA0
6ES7 971-0BA00
CPU
6ES7 412-3HJ14-0AB0
6ES7 414-4HM14-0AB0
6ES7 417-4HT14-0AB0
6ES7 400-0HR00-4AB0
6ES7 400-0HR50-4AB0
6ES7 412-1XJ05-0AB0
6ES7 412-2XJ05-0AB0
6ES7 414-2XK05-0AB0
6ES7 414-3XM05-0AB0
6ES7 414-3EM05-0AB0
6ES7 416-2XN05-0AB0
6ES7 416-3XR05-0AB0
6ES7 416-3ER05-0AB0
6ES7 416-2FN05-0AB0
6ES7 416-3FR05-0AB0
6ES7 417-4XT05-0AB0
內存卡
6ES7 955-2AL00-0AA0
6ES7 955-2AM00-0AA0
6ES7 952-0AF00-0AA0
6ES7 952-1AH00-0AA0
6ES7 952-1AK00-0AA0
6ES7 952-1AL00-0AA0
6ES7 952-1AM00-0AA0
6ES7 952-1AP00-0AA0
6ES7 952-1AS00-0AA0
6ES7 952-1AY00-0AA0
6ES7 952-0KF00-0AA0
6ES7 952-0KH00-0AA0
6ES7 952-1KK00-0AA0
6ES7 952-1KL00-0AA0
6ES7 952-1KM00-0AA0
6ES7 952-1KP00-0AA0
6ES7 952-1KS00-0AA0
6ES7 952-1KT00-0AA0
6ES7 952-1KY00-0AA0
開關量輸入模板
6ES7 421-7BH01-0AB0
6ES7 421-1BL01-0AA0
6ES7 421-1EL00-0AA0
6ES7 421-1FH20-0AA0
6ES7 421-7DH00-0AB0
開關量輸出模板
6ES7 422-1BH11-0AA0
6ES7 422-1BL00-0AA0
6ES7 422-7BL00-0AB0
6ES7 422-1FH00-0AA0
6ES7 422-1HH00-0AA0
模擬量模塊
6ES7 431-0HH00-0AB0
6ES7 431-1KF00-0AB0
6ES7 431-1KF10-0AB0
6ES7 431-1KF20-0AB0
6ES7 431-7QH00-0AB0
6ES7 431-7KF00-0AB0
6ES7 431-7KF10-0AB0
6ES7 432-1HF00-0AB0
功能模板
6ES7 450-1AP00-0AE0
6ES7 451-3AL00-0AE0
6ES7 452-1AH00-0AE0
6ES7 453-3AH00-0AE0
6ES7 455-0VS00-0AE0
6ES7 455-1VS00-0AE0
6DD1 607-0AA2
6ES7 953-8LJ20-0AA0
6ES7 953-8LL20-0AA0
6ES7 953-8LM20-0AA0
6DD1 607-0CA1
6DD1 607-0EA0
6DD1 607-0EA2
6DD1 684-0GE0
6DD1 684-0GD0
6DD1 684-0GC0
6DD1 681-0AE2
6DD1 681-0AF4
6DD1 681-0EB3
6DD1 681-0AG2
6DD1 681-0DH1
6DD1 681-0AJ1
6DD1 681-0GK0
通訊模板
6ES7 440-1CS00-0YE0
6ES7 441-1AA04-0AE0
6ES7 441-2AA04-0AE0
6ES7 963-1AA00-0AA0
6ES7 963-2AA00-0AA0
6ES7 963-3AA00-0AA0
6ES7 870-1AA01-0YA0
6ES7 870-1AB01-0YA0
6GK7 443-5FX02-0XE0
6GK7 443-5DX04-0XE0
6GK7 443-1EX11-0XE0
6GK7 443-1EX41-0XE0
附件
6ES7 960-1AA04-0XA0
6ES7 960-1AB04-0XA0
6ES7 960-1AA04-5AA0
6ES7 960-1AA04-5BA0
6ES7 960-1AA04-5KA0
6ES7 833-1CC01-0YA5
6ES7 833-1CC00-6YX0
6ES7 197-1LA03-0XA0
6ES7 492-1AL00-0AA0
6ES7 400-1TA01-0AA0
6ES7 400-1JA01-0AA0
6ES7 400-1TA11-0AA0
6ES7 400-1JA11-0AA0
6ES7 401-2TA01-0AA0
6ES7 400-2JA00-0AA0
6ES7 400-2JA10-0AA0
6ES7 403-1TA01-0AA0
6ES7 403-1JA01-0AA0
6ES7 403-1TA11-0AA0
6ES7 403-1JA11-0AA0
6ES7 460-0AA01-0AB0
6ES7 461-0AA01-0AA0
6ES7 468-1AH50-0AA0
6ES7 468-1BB50-0AA0
6ES7 461-0AA00-7AA0
6ES7 460-1BA01-0AB0
6ES7 461-1BA01-0AA0
6ES7 468-3AH50-0AA0
6ES7 468-3BB50-0AA0
6ES7 460-3AA01-0AB0
6ES7 461-3AA01-0AA0
6ES7 468-1BF00-0AA0
6ES7 468-1CB00-0AA0
6ES7 468-1CC50-0AA0
6ES7 468-1CF00-0AA0
6ES7 468-1DB00-0AA0
6ES7 461-3AA00-7AA0
6ES7 463-2AA00-0AA0
6ES7 964-2AA04-0AB0



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