西門子PLCCPU412-1

SIMATIC S7-400，CPU 412-1 *處理器，帶： 內存 288 KB， （144 KB 代碼，144 KB 數據）， 接口 MPI/DP 12 MBIT/S

• SIMATIC S7-400

   

西門子S7-400 PLC是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。SIMATIC S7-400PLC的主要特色為：*的處理速度、強大的通訊性能和的CPU資源裕量。

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(SIEMENS)上海非俗工控自動化設備有限公司（西門子分銷商）

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產品應用

SIMATIC S7-400是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。

模塊化及無風扇的設計，堅固耐用，容易擴展和廣泛的通訊能力，容易實現的分布式結構以及用戶友好的操作使SIMATIC S7-400成為中、高檔性能控制領域中的理想解決方案。

SIMATIC S7-400的應用領域包括：

功能逐步升級的多種級別的CPU，帶有各種用戶友好功能的種類齊全的功能模板，使用戶能夠構成的解決方案，滿足自動化的任務要求。

當控制任務變得更加復雜時，任何時候控制系統(tǒng)都可以逐步升級，而不多的添加額外的模板。

本文試驗設備簡介

2．1 硬件設備

RF360T：6GT2800-4AC00，RF300 數據存儲器（移動載體）
RF380R：6GT2801-3AA10，RF300讀寫器
ASM456：6GT2002-0ED00，通訊模塊，獨立的PROFIBUS DP從站，可連接2個通道
        的讀寫設備（SLG），用于將RFID系統(tǒng)集成到PROFIBUS DP/DP-V1 。
ECOFAST 連接塊：6ES7194-3AA00-0AA0
PROFIBUS ECOFAST 混合直插頭
        插針型：6GK1 905-0CA00，每包 5 件
        插座型：6GK1 905-0CB00，每包 5 件
PROFIBUS ECOFAST 終端電阻插頭：6GK1 905-0DA10
RF300 SLG電纜：6GT2891-0FH50，5米

PS307：6ES7 307-1KA01-0AA0，S7-300電源模塊
CPU315-2PN/DP：6ES7 315-2EH13-0AB0，S7-300 *處理器
S7-300道軌
PROFIBUS DP電纜

2．2 軟件

STEP 7 V5.4 SP5，用于組態(tài)、編程
MOBY 系統(tǒng)軟件：6GT2 080-2AA10，GSD 文件，FC45，手冊

3、FC45
FC45 是STEP 7為RFID識別系統(tǒng)所編寫的功能塊，SIMATIC S7-300/400 通過通信接口模塊連接RFID讀寫器，通過FC45與RFID識別系統(tǒng)進行數據。
本文講述了怎樣使用S7-300，CPU315-2PN/DP 以及ASM 456與RF300的RF 380R連接，通過FC45 與RF300進行數據。

3．1 FC45 參數數據塊（參數DB）

每一個讀寫設備，都需要預分配參數，并存儲到參數數據塊里（參數DB），該參數DB通過UDT 10（用戶數據類型）生成。在UDT 10中，定義了輸入參數、控制命令、過程信息、以及FC45 的內部變量等。

3．1．1 輸入參數

字節(jié)0—16，ASM456*個通道的輸入參數，這些參數需要用戶預先定義，用于初始化設備的。反之，當參數發(fā)生變化，需要進行初始化操作。如圖2
字節(jié)300—316，是ASM456第二個通道的輸入參數。

圖2：UDT10

輸入參數包含ASM邏輯地址，通道號，命令DB號，命令DB的起始地址，以及MOBY的控制參數。

其中，MDS_control 參數，取值范圍0、1、2：

MDS_control=0，Presence check 關閉，MDS_present狀態(tài)無指示，MDS_Control關
閉，SLG 發(fā)射場只有在 Command_start 啟動時才打開。該方式用于多
個SLG近距離安裝的使用場合，通過控制Command_start的啟動，有效
的避免相互間的干擾。

MDS_control=1，Presence check 打開，當MDS進場，MDS_present狀態(tài)會置“1”，且
會通過MOBY設備（如ASM456）指示出來。MDS_Control關閉，SLG 發(fā)
射場總是處于打開狀態(tài)，執(zhí)行過程中MDS離場不出錯。該方式為默認設
置方式。

MDS_control=2，僅適用于ASM454。Presence check 打開，MDS_present狀態(tài)有指
示，MDS_Control打開。ASM Firmware 的選項命令，用于同步MDS用
戶程 序。
(1)、ASM命令沒執(zhí)行完MDS離場，會出錯
(2)、MDS穿過讀寫窗口，但用戶程序沒執(zhí)行操作，會出錯

3．1．2 狀態(tài)和控制

字節(jié)18—20，ASM456*個通道的狀態(tài)和控制位，用于指示過程信息和錯誤。如圖3

圖3：UDT10

其中命令控制字（參數 DB 的 DBW18）對于編程、操作、和狀態(tài)都非常重要。圖4

圖4：DB45.DBW18

字節(jié)318—320，ASM456第二個通道的狀態(tài)和控制位，用于指示過程信息和錯誤。

3．1．3 錯誤及其他狀態(tài)信息

字節(jié)21—26，ASM456*個通道的錯誤及其他狀態(tài)信息。如圖5

圖5：UDT10

字節(jié)321—326，ASM456第二個通道的錯誤及其他狀態(tài)信息。

3．1．4 內部變量

字節(jié)28—299，FC45內部變量，用于ASM456*個通道使用，編程時不需要關注。
字節(jié)328—599，FC45內部變量，用于ASM456第二個通道使用。

關于參數DB，請參考FC45手冊第三章：21737722

3．2 MOBY 命令

在MOBY啟動前需定義MOBY命令。MOBY命令如表6
UDT20是用以定義MOBY命令DB的數據結構。

表6：MOBY命令

注：
01/41，02/42，03/43是MOBY基本命令，適用于所有MOBY SLG 和 ASM，其他命令要視MOBY 和 ASM 而定。

４、組態(tài)編程

４.1 連接設備

本文實驗設備如圖6

圖6：設備連接圖

4．1．1 模塊連結
將ASM456 ECOFAST 連結模塊到基本模塊，如圖7

圖7：ASM456 ECOFAST模塊

ASM456基本模塊：6GT2002-0ED00
ECOFAST 連接塊：6ES7194-3AA00-0AA0

4．1．2 設置PROFIBUS DP 地址
通過地址設定插頭設置PROFIBUS DP 地址，如圖8

圖8：DP設置插頭

PROFIBUS DP 地址設置插頭：6ES7 194-1KB00-0XA0

4．1．3 連接ECOFAST 混合插頭
連接PROFIBUS DP網線和電源，如圖9

圖9：ECOFAST 混合插頭

插座：6GK1 905-0CA00，電源、DP線接入ASM456
插頭：6GK1 905-0CA00，電源、DP線從ASM456接出到其他站
如果是DP末端站，ASM456需要使用終端電阻插頭：6GK1 905-0DA10

4．1．4 連接RF360T 到ASM456

使用的RF300 SLG電纜：6GT2891-0FH50，5米，連接RF380R 到ASM456。

4．2 STEP 7創(chuàng)建項目

4．2．1 創(chuàng)建項目
打開STEP7 創(chuàng)建新項目 ASM456-FC45，見圖10

圖10：創(chuàng)建項目

4．2．2 安裝ASM456 GSD 文件

兩種方式找到ASM456 GSD文件：

MOBY軟件CD: datenprofi_gsd.

或

網上下載ASM456 GSD 文件：113562

4．2．3 組態(tài)ASM456

安裝ASM456 GSD文件后，在STEP7硬件列表中出現該產品。如圖11

圖11：STEP7硬件列表

硬件組態(tài)，設置CPU315-2PN/DP MPI/DP 接口為DP 主站，ASM456 作為3號從站連接到主站。雙擊ASM456 ，選擇User mode 為 FB45/FC45，MOBY mode 為MOBY U/D/RF300 normal addressing，通信傳輸速率115.2Kbaud。如圖12

圖12：STEP7硬件組態(tài)

ASM456 邏輯首地址256。如圖13

圖13：ASM456硬件地址

編譯并下載到CPU315-2PN/DP，CPU 運行，通信建立。

4．2．4 打開FC45例子程序

解壓MOBY 軟件CD中的程序文件 ， datenFC45.ARJ。如圖14

圖14：例子程序

拷貝例子程序到項目中。

由UDT10生成的DB45是MOBY 參數DB，其中包含ASM456邏輯地址，通道號，命令DB號，以及命令DB的起始地址。如圖15

圖15：DB45

該程序是RF300單載體操作，因此，參數DB中參數MOBY_mode選擇5，RESET_Long參數選擇1（True）。如圖16

圖16：DB45

4．2．5 編程序
在OB100（S7-300啟動初始化程序）中置位每一個通道的init_Run。如圖17

圖17：OB100程序

在OB1中周期性執(zhí)行FC45，啟動MOBY命令。如圖18

圖18：OB1程序

OB 122 評估出ASM 模塊故障信號。如圖19

圖19：OB122程序

5、調試

5．1 MOBY啟動

由于選擇MDS_Control默認設置“1”，讀寫設備總在監(jiān)測MDS是否進場。如果變量Ready=True，Error=false，一旦MDS進入讀/寫窗口，ASM456上PRE燈點亮，MOBY 狀態(tài)字的MDS_Present 被置位，此時，通過Command_Start 即可啟動MOBY命令。

如果Ready= false，則請檢查是否在OB100中被初始化，或檢查FC45是否在OB1中被周期性執(zhí)行。

如果Error= True，則應檢查錯誤原因。錯誤信息會被分別記錄在error_MOBY，error_FC，或error_BUS。具體信息請參閱下文或FC45手冊第五章。

5．2 MOBY命令

使用UDT 20可以生成命令DB塊，本例命令DB塊為DB47，通過修改命令DB塊的命令參數和命令地址，可以實現對RF360T的讀、寫、初始化等操作。

西門子PLC工作原理：

當PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段。

輸入采樣

在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數據，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應得單元內。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數據發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應單元的狀態(tài)和數據也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。

用戶程序執(zhí)行

在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。

即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在I/O映象區(qū)內的狀態(tài)和數據不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內的狀態(tài)和數據都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數據的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數據只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。

輸出刷新

當掃描用戶程序結束后，PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內對應的狀態(tài)和數據刷新所有的輸出鎖存電路，再經輸出電路驅動相應的外設。這時，才是PLC的真正輸出。

同樣的若干條梯形圖，其排列次序不同，執(zhí)行的結果也不同。另外，采用掃描用戶程序的運行結果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運行的結果有所區(qū)別。當然，如果掃描周期所占用的時間對整個運行來說可以忽略，那么二者之間就沒有什么區(qū)別了。

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