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西門(mén)子 6ES7134-4JB01-0AB0   西門(mén)子 6ES7134-4JB01-0AB0  西門(mén)子 6ES7134-4JB01-0AB0 

SIMATIC DP，電子模塊 用于 ET 200S，2 AI TC Standard； 15mm 結(jié)構(gòu)寬度，15 位+符號(hào)位 +/-80mV； 特性曲線線性化，用于 熱電偶，型號(hào)： 色，E、J，K，L，N，R，S，T 每通道循環(huán)時(shí)間 65ms 利用 LED 集中報(bào)錯(cuò)（集中報(bào)錯(cuò)）

長(zhǎng)沙玥勵(lì)自動(dòng)化設(shè)備有限公司（西門(mén)子系統(tǒng)集成商）長(zhǎng)期銷(xiāo)售西門(mén)子S7-200/300/400/1200PLC、數(shù)控系統(tǒng)、變頻器、人機(jī)界面、觸摸屏、伺服、電機(jī)、西門(mén)子電纜等，并可提供西門(mén)子維修服務(wù)，歡迎來(lái)電垂詢 

1. HART變量的基本概念與基本使用

1.1 簡(jiǎn)介
HART (Highway Addressable Remote Transducer)，可尋址遠(yuǎn)程傳感器高速通道的開(kāi)放通信協(xié)議, HART協(xié)議使用FSK技術(shù)，在4~20mA信號(hào)過(guò)程量上疊加一個(gè)頻率信號(hào)，成功的實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)雙向通訊，而不互相干擾。
HART 模擬量模塊是指除了可以提供模擬量數(shù)值外，還可以提供 HART 通訊功能的模擬量模塊。HART 模擬量模塊可以用于PROFIBUS-DP 的分布式 I/O 從站中。（使用6ES7153-2BA02-0AB0及更高版本或6ES7153-2BB02-0AB0及更高版本的接口模塊作為連接 PROFIBUS-DP 的從站接口）。

1.2 多變量讀取
在實(shí)際應(yīng)用中通常用SFC58，SFC59進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄的讀寫(xiě)實(shí)現(xiàn)多變量的讀取。但6ES7153-2BA02-0AB0 或更高版本可以使用HART變量直接進(jìn)行多變量的讀取。

1.3 HART變量
基本要求：IM 153-2（6ES7153-2BA02-0AB0 或更高版本）和 STEP 7（V5.4 SP3 或更高版本）
地址分配：HART 模塊占用 16 個(gè)輸入/輸出字節(jié)。 如果組態(tài) HART 變量，該模塊將為每個(gè) HART變量分配5 個(gè)字節(jié)，其中4個(gè)字節(jié)表示過(guò)程值，一個(gè)字節(jié)表示質(zhì)量代碼。
HART變量數(shù)量：6ES7153-2BA02-0AB0模塊可以最多分配 8 個(gè) HART 變量，每個(gè)通道的HART 變量不超過(guò) 4 個(gè)。 您可以在模塊的屬性對(duì)話框中為通道分配 HART 變量。
IO資源：如果使用全部 8 個(gè) HART 變量，則 每個(gè)HART 模擬量輸入模塊總共占用 56 個(gè)輸入/輸出字節(jié)（16 個(gè)字節(jié) + 8 x 5 個(gè)字節(jié) = 56 個(gè)字節(jié)）。“無(wú)”組態(tài)不占用其它輸入字節(jié)。
組態(tài) HART 變量：可以在 STEP 7 HW Config 中分配 HART 變量。
多變量：PV，SV，TV，QV
● PV（Primary Variable，主變量）
● SV（Secundary Variable，二級(jí)變量）
● TV（Teritary Variable，三級(jí)變量）
● QV（Quatenary，四級(jí)變量）

HART變量結(jié)構(gòu)：

圖1

質(zhì)量代碼含義：

 表1

1.4 直接讀取HART變量的條件：
(1) IM支持這種通訊方式
(2) 模板信息中有hart variables的可以支持
(3) 儀表本身也要能支持多變量
只有在三者滿足的情況下才可以通訊成功。

接口模板是否支持直接讀取HART變量請(qǐng)參見(jiàn)下圖：
6ES7153-2BA02-0AB0:

圖2

6ES7153-2BA01-0AB0:

圖3

HART 模擬量模塊是否支持直接讀取HART變量請(qǐng)參見(jiàn)下圖：
其中6ES7331-7TF01-0AB0支持。6ES331-7TF00-0AB0不支持。

圖4

2. 工程實(shí)例

2.1 軟硬件列表

表2

2.2 HART模板接線方法：
對(duì)于6ES7331-7TF01-0AB0模板和HART儀表的接線，請(qǐng)參見(jiàn)下圖：
(1)、紅色線為 +24V，黑色線為 0V。
(2)、黃色信號(hào)線為S+，棕色信號(hào)線為S-。
在例程中使用的HART儀表為兩線制，此時(shí)需要短接10，11。如果為四線制則不需要，具體接線請(qǐng)參考模板手冊(cè)。

圖5

2.3 硬件組態(tài)步驟：

a. 使用Step7 v5.4 創(chuàng)建300主站項(xiàng)目，在硬件組態(tài)窗口依訂貨號(hào)添加背板、電源、CPU、343-1模塊。參見(jiàn)下圖：

圖6

b. 雙擊DP接口，添加DP網(wǎng)絡(luò)并定義網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。參見(jiàn)下圖：

圖7

c. 添加訂貨號(hào)為6ES7153-2BA02-0AB0的DP從站，并定義地址為8。參見(jiàn)下圖：

圖8

d. 在8號(hào)從站插槽中中添加訂貨號(hào)為6ES7331-7TF01-0AB0的HART模擬量模板，并在通道4.0添加一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。參見(jiàn)下圖：

圖9

地址分配列表：例程使用了4.0通道，即PIW272

	4.0	4.1	4.2	4.3	4.4	4.5	4.6	4.7
PIW	272	274	276	278	280	282	284	286

表3

e. 雙擊HART模擬量模板，在Inputs標(biāo)簽頁(yè)定義傳感器類(lèi)型。參見(jiàn)下圖配置：

圖10

f. 在HART variables標(biāo)簽頁(yè)定義HART變量，例程使用了前4個(gè)HART變量。

HART變量分配列表：
Variable 1為通道0的PV值，地址為PID288
Variable 2為通道0的SV值，地址為PID293
Variable 3為通道0的TV值，地址為PID298
Variable 4為通道0的QV值，地址為PID303
參見(jiàn)下圖配置：

圖11

g. 至此，組態(tài)完成，編譯保存并退出硬件組態(tài)界面。
h. 在程序塊中添加OB82、OB86、OB122冗錯(cuò)塊。參見(jiàn)下圖：

圖12

i. 在程序塊中添加變量表，并添加通道地址以及HART變量地址。參見(jiàn)下圖：

圖13

j. 至此，保存項(xiàng)目并下載至CPU。

2.4 測(cè)試
打開(kāi)變量表，在線監(jiān)控通道模擬量值(通道電流值)以及HART變量實(shí)際值。請(qǐng)參看下圖：

SIMATIC NET OPC服務(wù)器常作為SIMATIC PLC與第三方上位機(jī)通訊的中介。在TDC系統(tǒng)中調(diào)用相應(yīng)的功能塊，也可以實(shí)現(xiàn)SIMATIC TDC 與 OPC的通訊，為上位機(jī)提供更靈活的訪問(wèn)TDC的方式。本文簡(jiǎn)要的介紹了建立 TDC 與OPC Ethernet通訊的方法與步驟。

1. 建立TDC與OPC的S7連接

1.1 TDC的軟硬件配置

建立基于以太網(wǎng)的S7通訊，需要為T(mén)DC系統(tǒng)配置以太網(wǎng)通訊模塊CP51M1（6DD1661-0AE1），并調(diào)用TCP/IP初始化功能塊。

圖1 組態(tài)TDC并配置CP51M1

CP51M1的IP地址通常與PC站網(wǎng)卡處于同一網(wǎng)段，如：
CP51M1：192.168.0.220；PC站網(wǎng)卡：192.168.0.24。

圖2 TCP/IP初始化

“@TCP/IP”用來(lái)建立TCP/IP通訊耦合，并且必須在大于等于32ms并小于等于256ms的循環(huán)周期中調(diào)用。
建立S7通訊之前必須調(diào)用“S7CON”塊，初始化S7應(yīng)用層服務(wù)。

圖3 S7服務(wù)初始化

同樣“S7CON”塊也必須在大于等于32ms并小于等于256ms的循環(huán)周期中調(diào)用。
其中主要參數(shù)的含義為：
“US”：格式為 最多6個(gè)字符的通道名稱(chēng). CPU槽號(hào)，如“yyu.01”。
“TNR”：S7 TSAP號(hào)，默認(rèn)為3。
“NOS”：通訊設(shè)備的個(gè)數(shù)（與TDC通訊的OPC服務(wù)器的個(gè)數(shù)）。
“TLD”：通訊報(bào)文格式，默認(rèn)為0，最大通訊字節(jié)240。

TDC為OPC服務(wù)器提供可供訪問(wèn)的DB塊，調(diào)用“S7DB_P”建立DB1，并為DB1賦值

圖4 S7服務(wù)初始化

其中“S7DB_P”主要參數(shù)的含義為：
“LEN”：DB塊長(zhǎng)度。
“NBF”：DB塊緩沖區(qū)個(gè)數(shù)，一般設(shè)為1。
“BSL”：選擇緩沖區(qū)，一般設(shè)為1。
“SAV”：DB是否存儲(chǔ)在SAV區(qū)域。
“S7DB_P”功能塊只是開(kāi)辟了通訊的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，如果要對(duì)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫(xiě)操作，就需要調(diào)用讀寫(xiě)功能塊。本文中所示的例子程序使用“Read INT”讀取整數(shù)數(shù)據(jù)，“Write IN”寫(xiě)入整數(shù)數(shù)據(jù)。
其中“Read INT”及“Write IN”主要參數(shù)的含義為：
“OFF1”和“OFF2”：讀寫(xiě)數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的偏移量。如兩參數(shù)之和為零，存取存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的第一個(gè)整數(shù)；兩參數(shù)之和為2，存取存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的的第二個(gè)整數(shù)，以此類(lèi)推。
“SWP”：用來(lái)設(shè)定是否交換高低字節(jié)，此處設(shè)為1。
讀取或?qū)懭肫渌?lèi)型數(shù)據(jù)的方法與本例相同，只是調(diào)用的讀寫(xiě)功能塊稍有不同，本文不再詳述。

1.2 PC站及OPC的組態(tài)
組態(tài)PC站，并建立與TDC的S7連接。

圖5 組態(tài)PC站

圖6 建立S7連接

圖中的“Partner”的Rack/Slot指TDC的機(jī)架號(hào)與槽號(hào)，Connection Resource為連接資源號(hào)，“Local”為10，“Partner”為3。具體含義見(jiàn)下表

表1 S7連接資源

然后就可以通過(guò)OPC Scout來(lái)測(cè)試OPC服務(wù)器是否能正常通訊。

圖7 測(cè)試S7連接

由于OPC Scout不能直接瀏覽到TDC的DB1，需要手動(dòng)輸入存取地址。如果S7連接名稱(chēng)是“S7_Connection_1”，存取地址“S7:[ S7_Connection_1]db1.int0代表DB塊中的第1個(gè)16位整數(shù)。

2. 建立TDC與OPC的TCP連接

2.1 在TDC中調(diào)用發(fā)送和接收功能塊

圖8 發(fā)送功能塊

其中“CTV_P”主要參數(shù)的含義為：
“AT”：通道參數(shù)，如“CT.T-02001”，其中“CT”為用戶定義的通道名稱(chēng)，“2001”為T(mén)CP通訊的本地端口號(hào)。
“MOD”：通訊模式，對(duì)于TCP通訊，一般設(shè)為“H”。
“EN”：發(fā)送勢(shì)能，設(shè)為1。
“NBY”：發(fā)送的字節(jié)長(zhǎng)度。

圖9 接收功能塊

“CRV_P”功能塊比“CTV_P”功能塊多一個(gè)參數(shù)，設(shè)為1000ms，其它參數(shù)含義相同。

2.2 為PC站組態(tài)TCP連接

圖10 建立TCP連接并設(shè)置地址、端口

圖11 設(shè)置發(fā)送接收字節(jié)

“Send buffer size”等于“CRV_P”的“NBY”參數(shù)值?！癛eceive buffer size”等于“CTV_P”的“NBY”參數(shù)值。
通過(guò)OPC測(cè)試建立的TCP連接。

圖12 測(cè)試TCP連接

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