西门子6SL3210-1SE23-2UA0

西门子6SL3210-1SE23-2UA0

西门子科学家正在参与一项新的科研项目，该项目可就大数据的多种商业应用方式进行分析。欧盟的BYTE项目旨在制定一份路线图，为实现在2020年以前提高欧洲在大数据市场所占份额提供行动方案。BYTE将重点开发政治措施和技术措施，这些举措既能较大程度利用大数据的优势，又可以较小化隐私等方面的不利影响。欧盟的BIG项目为大数据应用找到了业务模式和相应技术，BYTE项目是在BIG项目基础上的进一步推进。除西门子以外，此项目还聚集了其他十家来自工业和科研领域的合作伙伴。

海量数据的智能分析以及更重要的对分散信息的融合蕴含着巨大潜力。举例而言，工业企业已经在利用大数据技术来寻找节能空间。当涉及多个数据源时，大数据分析的难度会更大，例如，要研究特定地区的工厂和家庭用户的能源消耗数据就比较困难。分析此类信息可以得出工厂的生产情况或个人的使用行为，因而必须对这类信息的使用加以精确和安全的规范。由多数据源融合而来的数据量越大，数据使用所带来的正面或负面的影响就越多样化。BYTE团队中聚集了自然科学、工程、计算机编程、法律、社会学和经济学领域的*，*们通过开展各种案例研究以分析大数据的方方面面。

西门子*研究院的科学家们在BYTE项目中对智能城市展开了案例研究。来自城市、工厂和发电厂等特殊环境的信息，经过特定的处理方式实现关联，西门子称其为智能数据（Smart Data）。例如，手机可以提供用户行动轨迹的匿名数据，汽车可以生成交通路况的数据，智能电表提供的数据可用于预测未来的能源需求。城市可以利用此类数据疏导交通，改善碳足迹，又不侵犯市民的隐私。为实现这一愿景，需进一步制定相关法律并开发数据保护技术。

西门子研究人员与欧洲城市携手合作，对能源与交通交集领域的大数据应用展开研究。他们走访了能源供应商、**当局和公共运输公司的*，努力推进各个方面的研究。西门子的一些业务部门已经在开发智能城市解决方案，包括智能电表、楼宇和能源管理系统以及电动交通基础设施。此外，西门子*研究院于2013年夏季在维也纳启动了“Aspern智能城市”（Aspern Smart City）研究项目，目前该项目正在推进过程中。

产品基本特性

• 满足高要求应用（5~40A）

• 紧凑的金属外壳

• 电源侧面*额外散热空间

• 宽范围输入

• 过载时可提供额外功率输出

• 功率推进功能触发设备有效保护

• 可选择的短路特性

• 通过设置拨码A，转换为并联运行时的软特性曲线

• 高效率

• 3 个 LED 指示灯使电源工作状态一目了然

• 可与SITOP附加模块组合使用

1. 概述

西门子驱动装置（SIMOVERT MasterDrives VC，MicroMaster 4 以及SIMOREG DC Master）除了具有与驱动基本应用有关的功能外，还具有强大的通讯功能。驱动通讯可以分为三种方式：

? PROFIBUS DP协议
? USS协议
? SIMOLINK协议（一般用来代替Peer to Peer协议，实现从站到从站的通讯）

PROFIBUS DP和USS协议属于主/从通讯，需要有PLC作为主站，驱动装置作为从站。

USS协议的主要优点是，其接口集成在基本装置中，不需要额外费用；主要缺点是通讯速度慢，只有基本通讯功能（PKW+PZD），较多31个从站。

PROFIBUS DP协议的主要优点是，通讯速度快，除了基本功能之外还有一些附加功能（例如：非循环通讯，交叉通讯），站点数更多；主要缺点是需要另外购买作为选件的通讯模板（例如：CBP2或PROFIBUS模板）。

SIMOLINK协议（代替Peer to Peer协议）主要用来实现驱动装置与驱动装置之间的通讯。SIMOLINK协议也可以是主/从通讯，主站是S7-400（FM458+EXM448）或SIMADYN D。

这里我们主要介绍S7 PLC与驱动装置采用PROFIBUS DP协议进行通讯。
采用PROFIBUS DP协议通讯时，既可以利用STEP 7本身提供的功能，也可以使用TIA软件Drive ES。

本文档只介绍STEP 7本身提供的功能。有关Drive ES的功能将根据需要在以后的文档中再做介绍。

（关于 DriveES，可以参加西门子自动化与驱动培训中心的培训课程D2403）

2. *条件

下面以S7-300 PLC与MasterDrives CUVC变频器的通讯为例：

主站：S7-300 CPU315-2DP可编程序控制器
从站：MasterDrives CUVC变频器 + CBP2 通讯模板
编程装置：PC + STEP 7 V5.4 + MPI接口（MPI Adapter 或CP5611卡）

装有STEP 7 V5.4 的PC机用于S7 CPU315-2DP的硬件组态与编程，通过MPI电缆与CPU315-2DP的MPI接口连接，用于硬件组态数据及程序的下载。CPU315-2DP的DP接口通过PROBIBUS 电缆与CUVC 变频器的CBP2 上的DP 接口连接，用于S7-300 与变频器的通讯。

网络连接如图1 所示。

图1：PC机、CPU315-2DP 与驱动装置的连接

3. 硬件组态

3.1. 新建项目
在SIMATIC Manager 中新建一个项目，名称为Drives_Comm。如图2 所示。

图2：新建项目，名称为Drives_Comm

3.2. 插入一个S7-300 主站
在项目名称Drives_Comm 下插入SIMATIC 300 Station，如图3 所示。

图3：在项目下插入一个S7-300 站

接下来对该站进行硬件组态：从硬件组态目录中依次插入机架、电源、CPU，设置CPU上PROFIBUS DP 接口的网络参数（可采用缺省设置，即：地址2，较高地址126，波特率1.5 Mbps，协议DP）。如图4 所示。

图4：设置CPU 上PROFIBUS DP 接口的参数

按OK 键确认后得到主站的组态结果，如图5所示。

图5：主站的组态

3.3 插入一个MASTERDRIVE 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                 或
                        MASTERDRIVES/DC MASTER CBP2 DPV1

MASTERDRIVES/DC MASTER CBPx 与MASTERDRIVES/DC MASTER CBP2 DPV1 的区别是，前者只能按照PPO 类型选择报文结构（即CBP 功能：循环通讯），后者还能选择更多的报文结构，以配合CBP2 的一些扩展功能（DPV1功能）。

（关于CBP2 模板的报文结构参见下面*7 部分）
（关于MM4 PROFIBUS 模板的报文结构参见下面*8 部分）

选择MASTERDRIVES/DC MASTER CBP2 DPV1 作为从站，地址设成3。如图6 所示。

图6：选择MASTERDRIVES/DC MASTER CBP2 DPV1 作为3 号站

3.4. 在从站中插入“模板”
在驱动装置从站中插入类似于ET 200M 从站中的模板，以确定报文结构。
将右边窗口硬件目录中MASTERDRIVES/DC MASTER CBP2 DPV1 下面的 PPO 3: 0PKW, 2PZD插入左下窗口中的**行（Slot 1）。该选项共占两行。意思是：PPO类型3，即：0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/写变频器的参数，过程数据用于PLC 控制和监视生产过程。0 个字参数数据表示PLC 不能读/写驱动装置的参数，参数数据也不占用S7 的外设地址；2 个字过程数据表示PLC 和驱动装置交换2 个字过程数据，各占用S7-300 PLC 四个字节的外设地址。地址范围是输入字节256 - 259，输出字节256 -259。如图7 所示。

通常S7 传送到驱动装置的*1 个字是控制字，*2 个字是频率设定值；驱动装置传送到S7的*1 个字是状态字，*2 个字是频率实际值。这是较简单的应用。

(关于CBP2 模板的其他选项的含义参见下面*7 部分)
(关于MM4 PROFIBUS 模板选项的含义参见下面*8 部分)

图7：驱动装置的输入/输出地址

3.5 查看从站中“模板”的属性
双击左下窗口中的*二行（Slot 2），打开其属性。如图8 所示。

图8：驱动装置的输入/输出地址的属性

属性中给出驱动装置占用S7-300 PLC 外设地址的情况，包括：输出/输入地址，长度，单位，连续性范围。这里除了地址之外，其他属性都是由PPO3 决定的，只能读，不能改写。

当字长不大于 2 或选择“以字为单位传送”时：用 MOVE 指令（L/T 指令）编程
当字长大于 2 且选择“所有字一起传送”时：用 SFC14/15 编程

4. 编程

根据前面的组态，由于输入/输出各占四个字节，可以使用两次MOVE 指令（L/T 指令）。由于程序简单，程序可以直接编写在OB1 中。数据从MB0 - MB3（即：MW0和MW2）写入驱动装置，从驱动装置读回的数据放入MB4 - MB7（即：MW4和MW6）。如图9所示。

图9：PLC程序

传送到驱动装置的*1 个字（MW0）是控制字（控制指令）：
当 MW0 = 0000 0100 0000 0000 B = 0400 H 时，驱动装置处于运行准备状态；
当 MW0 = 0000 0100 0000 0001 B = 0401 H 时，驱动装置进入运行状态1）

1） 相应于*5部分参数设置，PLC 只控制驱动装置起/停。若要传送所有指令应设置：
MW0 = 1001 1100 0111 1110 B（9C7EH）<-> 运行准备
MW0 = 1001 1100 0111 1111 B（9C7FH）<-> 运行
同时设置：P555~P575 = 3101~3115

传送到驱动装置的*2 个字（MW2）是频率设定值：
当MW2 = 0100 0000 0000 0000 B = 4000 H= 16384 D 时，相当于50Hz。

5. 参数设置

在驱动装置侧，驱动装置应处于可以运行的状态。为了实现与PLC 之间的通讯，以及从PLC 接收起/停指令和设定值，向PLC 传送状态字（驱动装置状态）和实际值，应如下更改参数：

参数设置可以通过操作面板PMU，也可以通过DriveMonitor 软件进行。

6. 测试

启动STEP 7的Monitor/Modify Variables 功能，填写变量。如图10 所示。

图10：用监视和修改变量功能控制驱动装置起动和调速

当控制字（Control Word1）为W#16#0400 时，驱动装置应显示O009，表示运行准备状态。将控制字从W#16#0400 改成W#16#0401 时，驱动装置起动。除了状态字（Status Word1）会发生变化外，速度实际值（Actual Value）也会逐渐上升，上升速度取决于参数P462.01 的数值，最后达到W#16#4000（50Hz）。状态字的含义如图11 所示。其中Bit 2 表示运行状态。将控制字改回W#16#0400 时，驱动装置首先减速，减速时间取决于P464.01 的数值，然后停止运行。