PLC S7-200 变频器6se70 做出来的监控系统.doc

一、 系统框架系统的结构图如下所示： 该系统硬件由计算机，s7 300,变频器6se70，10台交流电机，profibus-dp通信电缆， cp5611适配器，mpi通信电缆组成。 用到的软件有：组态软件fameview，plc编程软件step7，6se70参数设置软件drivemonitor。 计算机上装有fameview软件和step7，drivemonitor。 profibus dp的dp即decentralized periphery。它具有高速低成本，用于设备级控制系统与分散式i/o的通信。用于现场层的高速数据传送。主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。总线循环时间必须要比主站（plc）程序循环时间短。 本系统是单主站多从站式网络控制系统，并配有监控层。plc为主站，计算机处于监控层，配有通信板cbp2的变频器为从站。主站只有一个，从站有10个。变频器6se70是不能通讯的，必须安装通信板cbp2才能通信。 系统工作原理：计算机通过fameview来实现对s7 300中数据的读取和修改。plc通过profibus-dp电缆读取变频器中的实际转速值，并将数据传输给计算机。计算机将给定值和开关量通过plc传输给变频器，从而改变变频器的输出，进而控制电动机的启停，改变电机的转速。plc是变频器的直接控制器，计算机通过plc间接实现对变频器的控制。 二、6se70参数设置使用简单的应用参数设置，参数设置如下：p060=7p071=380v（输入装置进线电压）p100=3（开/闭环控制类型）3：不带测速机的矢量控制p101=220v（电动机的额定电压）p102=1.1a (电动机的额定电流)p107=50hz （电动机的额定频率）p108=1420r/min （电动机的额定转速）p109=2 （电动机的极对数）p368=6 （选择设定值和命令源）6代表设定值和命令来自于profibus即cbp板。p918=？ （总线地址）p712=0 (设置ppo的类型，p712=0代表传动装置自动识别)p554.001=3100 （控制字pzd1启动与停止）p443.001=3002 （控制字pzd2主给定值）p734.001=32 （状态字pzd1反馈值）p734.002=151 （pzd2实际速度值）p060=0 （返回用户菜单）三、plc硬件组态1、组态主站启动step7, 打开新建项目,输入项目名称，生成一个新的项目。在该项目下点击右键插入simatic300 station。双击硬件编辑器hardware 选项进入hwconfig 窗口, 点击catalog 图标, 打开硬件目录,按硬件安装次序和定货号依次输入机架、电源、cpu 等进行硬件组态, cpu型号为314c-2dp v2.6版本。plc的cpu有的带有dp接口，有的不带有dp接口，带有dp接口的cpu可直接接入profibus网络，不带有dp模块的cpu是不能直接接入profibus网络的。插入cpu 时会同时弹出profibus 组态界面选择 new , 新建profibus( 1) 组态, profibus 站地址为3, 点击属性进行网络参数设置, 传输速率为1.5mb/ s。行规dp 并在profibus的运行模式中, 将其设为dp master, 点击ok, 主站系统组态完成。2、组态从站 在profibus(1) :dp master system(1) 总线上挂上masterdrives 从站。从站路径为: profibus dp simovert masterdrives/ dc master cbpx。选择masterdrives/ dc master cbpx 作为从站 。重复上述步骤，插入10个从站。将右边窗口硬件目录中masterdrives/dc mastercbpx 下面的ppo 1 : 4pkw ,2pzd 插入左下窗口中的第一行( slot 1) 。该选项共占两行。意思是: ppo类型1 ,即: 4 个字参数数据(又叫pkw) ,2 个字过程数据(又叫pzd) 。参数数据用于plc 读/ 写调速装置的参数,过程数据用于plc 控制和监视生产过程。4 个字参数数据表示plc读写交流调速装置6se70的参数,输入输出数据各占用s7 300 8个字节的外设地址;2 个字过程数据表示plc 和交流调速装置6se70交换2 个字过程数据,输入输出各占用s7 - 300 plc 4 个字节的外设地址。地址范围如下表。然后依次类推，对每个从站都将ppo的类型设定为ppo1。硬件组态结果如图所示。通常s7 传送到直流调速装置的第1 个字是控制字,第2 个字是设定值;直流调速装置传送到s7 的第1 个字是状态字,第2 个字是实际值。这是最简单的应用。总线地址和plc外设地址分配如下表：编号profibus总线地址plc外设地址1号变频器44pkw:2562632pzd:264-2672号变频器54pkw:2682752pzd:276-2793号变频器64pkw:2802872pzd:288-2914号变频器74pkw:2922992pzd:300-3035号变频器84pkw:3043112pzd:312-3156号变频器94pkw:3163232pzd:324-3277号变频器104pkw:3283352pzd:336-3398号变频器114pkw:3403472pzd:348-3519号变频器124pkw:3523592pzd:360-36310号变频器134pkw:3643712pzd:372-375硬件组态的结果图：四、plc软件编程 系统程序主要包括4个功能，fc1，fc2，fc3，fc4，要通过profibus-dp读写变频器6se70中的数据，要调用系统功能sfc14和sfc15.为了读一个dp从站的相连续的输入数据区域，使用系统功能sfc14 dprd_dat，每个读存取涉及一个专用输入模块。如果一个dp从站有若干个相连续的输入模块，则必须为所要读的每个输入模块分别安排一个sfc14调用。 右图为系统功能sfc14的lad图：sfc14 dprd_dat的参数说明参数说明数据类型存贮器区域描述laddrinputwordi,q,m,d,l(不变的)用hw config组态的dp从站的输入模块开始地址规定（十六进制格式）ret_valoutputinti,q,m,d,lsfc的返回值recordoutputanyi,q,m,d,l所读用户数据的目的区域从s7 cpu传送一个连续的输出数据到dp从站，使用系统功能sfc15 dpwr_dat。每个写存取涉及一个专用的输出模块。如果dp从站有若干个连续的数据输出模块，则对每个要写入的输出模块必须分别安排一个sfc15调用。右图为sfc15的lad图：sfc15 dpwr_dat的参数参数说明数据类型存贮器区域描述laddrinputwordi,q,m,d,l(不变的)用hw config组态的dp从站的输出模块开始地址的规定（十六进制格式）recordoutputanyi,q,m,d,l所要写的用户数据的源区域ret_valoutputinti,q,m,d,lsfc的返回值 控制字：w#16#8c7e 表示启动 w#16#8c7f 表示停止 开关变量分配： m23.3 辅助控制变量 m23.4 按时间依次顺序启动控制开关量 m23.5 按时间依次顺序停止m22.0 控制1号变频器的启动与停止m22.1 控制2号变频器的启动与停止m22.2 控制3号变频器的启动与停止m22.3 控制4号变频器的启动与停止m22.4 控制5号变频器的启动与停止m22.5 控制6号变频器的启动与停止m22.6 控制7号变频器的启动与停止m22.7 控制8号变频器的启动与停止m23.1 控制9号变频器的启动与停止m23.2 控制10号变频器的启动与停止 数据块： db1： plc与1号变频器6se70数据交换的数据块db2： plc与2号变频器6se70数据交换的数据块db3： plc与3号变频器6se70数据交换的数据块db4： plc与4号变频器6se70数据交换的数据块db5： plc与5号变频器6se70数据交换的数据块db6： plc与6号变频器6se70数据交换的数据块db7： plc与7号变频器6se70数据交换的数据块db8： plc与8号变频器6se70数据交换的数据块db9： plc与9号变频器6se70数据交换的数据块db10：plc与10号变频器6se70数据交换的数据块 数据变量： mw24: 1号变频器的给定值mw26: 2号变频器的给定值mw28: 3号变频器的给定值mw30: 4号变频器的给定值mw32: 5号变频器的给定值mw34: 6号变频器的给定值mw36: 7号变频器的给定值mw38: 8号变频器的给定值mw40: 9号变频器的给定值mw42: 10号变频器的给定值mw0: 1号电机的实际转速值mw2: 2号电机的实际转速值mw4: 3号电机的实际转速值mw6: 4号电机的实际转速值mw8: 5号电机的实际转速值mw10: 6号电机的实际转速值mw12: 7号电机的实际转速值mw14: 8号电机的实际转速值mw16: 9号电机的实际转速值mw18: 10号电机的实际转速值 sfc14的返回值: mw20，mw46, mw50, mw54, mw58, mw62, mw66, mw70, mw74, mw78。 sfc15的返回值:mw44, mw48, mw52, mw56, mw60, mw64, mw68, mw72, mw76, mw80。 关于数据db块的定义： 下图为db1 的定义： 依次类推，定义db2，db3，db4，db5，db6，db7，db8，db9，db10，用于plc与变频器数据的交换。 fc1的程序清单：network1 network2network3 network4 network5network6network7network8network9network10fc2 的程序清单： 控制电机启动与停止的功能。network1network2network3network4network5network6network7network8network9network10network11network12network13network14network15network16network17network18network19network20fc3的程序清单： fc3主要实现电机的依次延时启动。network1network2network3network4network5network6network7network8network9network10network11fc4的程序清单： 电机依次停止的功能。network1network2network3network4network5network6network7network8network9network10network11五、fameview的使用fameview是一套实现工业数据采集、过程监控、数据管理的高性能工业自动化软件产品,它运行稳定、功能强大、通讯及运行速度快、界面友好、结构化组态、简单易学。fameview一直把可编程控制器(plc)作为适用对象,定位于自动化应用的中高端,专门设计了设备数据表,能对数据进行批量处理,多线程同时处理多个通讯设备,通讯速度和稳定性倍受赞誉; fameview能够精确地监视、控制生产过程,提供多种工艺功能,优化生产设备和企业数据资源管理;它能够对生产事件快速反应,提高生产率,提高用户收益。1、新建项目运行fameview软件，然后新建项目，路径为“项目-新建”，然后确定，按照提示顺序输入项目信息。2、设备通讯设备通讯主要包括设备数据表和设备驱动程序;设备数据表是系统提供的数组内存,大小为2000*1024,用来存放与外部设备进行交换的数据;设备驱动程序用来读取外部设备中的数据,放入设备数据表中的指定位置,如果发现设备数据表中的数据被修改,然后把被修改数据发送到外部设备。通讯设置的步骤为:安装驱动：双击安装驱动，如下图：选择西门子，mpi，然后点击安装，再点关闭。设备数据表系统提供了被称为“设备数据表”的内存缓冲区,其中存放与外部控制设备通讯的数据,通过通讯驱动进行刷新和输出,运行数据库所需要的过程数据从设备数据表中取得;控制设备 设备驱动设备数据表 运行数据库 应用程序/功能。设置步骤： 双击设备数据表，打开如下对话框，然后双击表格的第二行，打开“设备号_d2”对话框，按照图所示填写选择参数，注意：若单元格式为“字”，则长度最大为256。若设置过大，则在启动时，运行“监视mpi驱动”，会出现“invalid address”错误。检查连接是否正常点击启动按钮 ，点击设备通讯，双击“监视mpi驱动”，观看与plc的连接是否正常。3、运行数据库定义规模参数按照下图修改运行数据库规模及参数需求点数：需要修改的有：模拟只写变量（20），开关只写变量（20），模拟读写变量（10），开关读写输出（16），其他的不修改。模拟只读变量（ai）的定义变量的定义如下表：变量名称描述设备号单元号处理方式变量最大值及对应原始值变量最小值及对应原始值速度11号电机的实际速度d2 s7 3000mw0（2）y=k*ui2(xh,xl)+b1500 (17032)0(0)速度22号电机的实际速度d2 s7 3001mw2（2）y=k*ui2(xh,xl)+b1500 (17032)0(0)速度33号电机的实际速度d2 s7 3002mw4（2）y=k*ui2(xh,xl)+b1500 (17032)0(0)速度44号电机的实际速度d2 s7 3003mw6（2）y=k*ui2(xh,xl)+b1500 (17032)0(0)速度55号电机的实际速度d2 s7 3004mw8（2）y=k*ui2(xh,xl)+b1500 (17032)0(0)速度66号电机的实际速度d2 s7 3005mw10（2）y=k*ui2(xh,xl)+b1500 (17032)0(0)速度77号电机的实际速度d2 s7 3006mw12（2）y=k*ui2(xh,xl)+b1500 (17032)0(0)速度88号电机的实际速度d2 s7 3007mw14（2）y=k*ui2(xh,xl)+b1500 (17032)0(0)速度99号电机的实际速度d2 s7 3009mw16（2）y=k*ui2(xh,xl)+b1500 (17032)0(0)速度1010号电机的实际速度d2 s7 30010mw18（2）y=k*ui2(xh,xl)+b1500 (17032)0(0)模拟读写变量（ar）的定义定义如下表：变量名称设备号单元号处理方式变量最大值及对应原始值变量最小值及对应原始值速度给定1d2 s7 30012mw24（2）y=k*ui2(xh,xl)+b1500 (17032)0(0)速度给定2d2 s7 30013mw26（2）y=k*ui2(xh,xl)+b1500 (17032)0(0)速度给定3d2 s7 30014mw28（2）y=k*ui2(xh,xl)+b1500 (17032)0(0)速度给定4d2 s7 30015mw30（2）y=k*ui2(xh,xl)+b1500 (17032)0(0)速度给定5d2 s7 30016mw32（2）y=k*ui2(xh,xl)+b1500 (17032)0(0)速度给定6d2 s7 30017mw34（2）y=k*ui2(xh,xl)+b1500 (17032)0(0)速度给定7d2 s7 30018mw36（2）y=k*ui2(xh,xl)+b1500 (17032)0(0)速度给定8d2 s7 30019mw38（2）y=k*ui2(xh,xl)+b1500 (17032)0(0)速度给定9d2 s7 30020mw40（2）y=k*ui2(xh,xl)+b1500 (17032)0(0)速度给定10d2 s7 30021mw42（2）y=k*ui2(xh,xl)+b1500 (17032)0(0)开关读写变量（dr）的定义定义如下表：变量名称设备号单元号位号启停1d2 s7 30011mw22.0启停2d2 s7 30011mw22.1启停3d2 s7 30011mw22.2启停4d2 s7 30011mw22.3启停5d2 s7 30011mw22.4启停6d2 s7 30011mw22.5启停7d2 s7 30011mw22.6启停8d2 s7 30011mw22.7启停9d2 s7 30011mw22.8启停10d2 s7 30011mw22.9依次启动d2 s7 30011mw22.11依次停止d2 s7 30011mw22.13显示画面双击窗口右方的“画面管理”，打开“管理画面文件”窗口，点击“新建”按钮，输入新建画面的名称“监控”，然后点击确定，返回“管理画面文件”窗口，点击编辑按钮，进入“制作画面”窗口，即可添加必要的控件，制作画面。需要的控件如下：有文本变量控件，增减按钮控件，文本标签，普通按钮，开关按钮，线条。和一些必要的图片。图片可以从组件箱的图形库中查找。文本变量控件的定义如下：对象名称缺省文本动态变量是否允许修改显示方式1号0ai.速度1否数值显示2号0ai.速度2否数值显示3号0ai.速度3否数值显示4号0ai.速度4否数值显示5号0ai.速度5否数值显示6号0ai.速度6否数值显示7号0ai.速度7否数值显示8号0ai.速度8否数值显示9号0ai.速度9否数值显示10号0ai.速度10否数值显示11号0ar.速度给定1是数值显示12号0ar.速度给定2是数值显示13号0ar.速度给定3是数值显示14号0ar.速度给定4是数值显示15号0ar.速度给定5是数值显示16号0ar.速度给定6是数值显示17号0ar.速度给定7是数值显示18号0ar.速度给定8是数值显示19号0ar.速度给定9是数值显示20号0ar.速度给定10是数值显示 文本标签变量的定义; 对象名称缺省文本对象名称缺省文本1号1号电机实际速度11号1号电机速度给定2号2号电机实际速度12号2号电机速度给定3号3号电机实际速度13号3号电机速度给定4号4号电机实际速度14号4号电机速度给定5号5号电机实际速度15号5号电机速度给定6号6号电机实际速度16号6号电机速度给定7号7号电机实际速度17号7号电机速度给定8号8号电机实际速度18号8号电机速度给定9号9号电机实际速度19号9号电机速度给定10号10号电机实际速度20号10号电机速度给定 增减按钮的定义： 对象名称对应变量数值范围对象名